肥料、饲料、农药、土壤调理剂…20余种矿物材料干“四件事”！

中国粉体网讯 矿物是国民经济的基础，不仅广泛应用于工业，在农业领域也具有非常重要的应用。农用矿物材料是指农业(农、林、牧、副、渔)生产过程中所应用的矿物材料。在常见的非金属矿物材料中，农业应用基本集中在矿物肥料、矿物型土壤调理剂用原材料、微纳米矿物农药、养殖业矿物饲料添加剂或补钙剂等范围，发展至今基本以“绿色、环保、功能化”为主要产品目标。

农业生产 图片来源：pixabay

1矿物肥料

1.1矿物肥料分类

表Ⅰ按化学成分矿物肥分类

表Ⅱ按功能用途矿物肥分类

1.2矿物肥对土壤/作物的改良

矿物肥料对土壤改良具有明显的效果，一方面，矿物肥本身所含的中微量元素可以对土壤养分进行补充。另一方面，矿物肥对土壤的物理性质进行了改良，从而有助于土壤养分含量平衡和土壤性质稳定。

矿物肥对作物产量的提高和品质的改善在许多作物生长过程中得到证实。在水稻、小麦、玉米上的试验结果表明，应用矿物肥均能够不同程度地提高粮食作物产量，在果树、蔬菜及部分经济作物上的应用效果主要表现在改善品质和提高产量。

2矿物土壤改良剂

2.1主要分类

矿物型土壤调理剂按照其原料来源主要分为三大类:天然矿物型土壤调理剂、固体废弃物土壤调理剂、人工合成土壤调理剂。

其中，天然矿物型土壤调理剂主要有：沸石、蛇纹石、天然石膏、蒙脱石、皂石、蛭石、硅藻土、珍珠岩、硫酸盐矿物、海泡石、高岭石、白云石、磷矿粉、石灰石、泥炭、褐煤、风化煤、钾长石、麦饭石、膨润土、凹凸棒石等。

2.2主要功能

(1)改善土壤结构

矿物型土壤调理剂能使土壤疏松，增加土壤的孔隙度，改善土壤板结问题，能提高土壤中微生物活动，有利于土壤中养分对植物的供应，提高了土壤肥力。

(2)改良酸性土壤

为了解决土壤酸化问题，矿物型土壤调理剂逐渐应用到酸性土壤中，如石灰、粉煤灰、磷石膏、磷矿粉、碱渣和脱硫废弃物等，这些物质都可以中和土壤的酸性物质，起到改良酸性土壤，提高土壤稳定性的效果。

(3)改善土壤重金属污染

矿物型土壤调理剂能钝化固定土壤中的重金属，利用矿物型土壤调理剂来实现改良重金属污染土壤是目前简单有效的一种方法。

(4)增加土壤微生物量，提高酶活性

土壤微生物数量直接影响土壤的生物化学活性及土壤养分的组成与转化，是土壤肥力的重要指标之一。一些矿物型土壤调理剂能改善土壤环境，增加土壤中有益微生物量，提高酶的活性。

(5)提高作物产量和品质

矿物型土壤调理剂能够改善土壤结构，增加土壤保肥保水能力，增加土壤微生物量，提高酶活性，它还含有丰富的营养元素，从而能为作物提供良好的生长条件，增加作物产量和品质。

3矿物农药

农药相关的矿物多种多样，可以划分为用于农药药剂方面的矿物、农药原料用矿物、农药载体用矿物等几类。

第一类，农药药剂用矿物。这类矿物必须对生物具有毒性作用，以吸入性方式发挥毒效，可用作杀菌剂、杀虫剂。例如，碳酸铜、硫酸铜、硫黄、石灰硫黄合剂、砒霜、海泡石等。

第二类，农药原料用矿物。含Cl、F、P、As、Pb、Hg等毒性元素的矿物都可作为制备有机、无机农药的原料。如萤石作氟素剂，含磷矿物可作无机磷农药的原料。

第三类，农药载体用矿物。在农药制剂生产中运用纳米技术可以有效地提高农药的溶解度、分散性、稳定性、流动性和靶向性。与传统农药相比，纳米农药所提高的功效和有效期可带来安全性和经济效益。

例如，甲基丙烯酸缩水甘油酯接空心二氧化硅颗粒以装载农药，该纳米加载系统具有高效以及稳定性强的特点，增强了农药与叶片的黏附性，减少了叶片径流的损失。因此，采用矿物载体控制其药效的正常发挥，防止污染和失效。目前常用的农药载体矿物有海泡石、坡缕石、蒙脱石、滑石、高岭石、硅藻土等。

4饲料添加剂

饲料中常见的碳酸盐、硅酸矿物及其生物学功能黏土已应用数百年。硅酸盐其主要成分为层状硅酸盐，常见为正离子四面体片(通常是Si⁴⁺、Al³⁺和Fe³⁺)和正离子八面体片(通常是Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺和Fe²⁺)，含有铝、镁、硅、锶、锂、钛、锌等多种元素，其化学成分主要为SiO₂、Al₂O₃和K₂O，粒径小于2.0μm，受热时变硬，其可塑性受化学组分的影响。

天然硅酸盐矿物具有良好的离子交换性、吸附性和膨胀性，能吸附铁、铜、镁、铝等抑菌元素，通过静电吸附在细菌膜表面，影响细胞通透性，阻碍细菌与外界环境正常的物质交换，从而抑制细菌生长。层内的Na⁺、K⁺、Ca²⁺等碱金属和碱土金属离子可与带正电荷的离子(如Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺)进行离子交换，获得安全性高、不易产生耐药性、热稳定性好、持效性长的抗菌剂。

结语

除上述常见矿物用于农业发展，其他碳纳米材料也逐渐被广泛应用与新型农药等领域，在产品功能化方面更加高端。另外，以目前产业化发展水平来看，矿物在农业生产方面发挥的作用正在不断提高，在18亿亩耕地红线前，以矿物材料治理土壤，以矿物材料造肥增产都是农业可持续发展过程中不可或缺的重要力量。最后，从粉体行业看，欧米亚OMYA、美国特矿MTI都在农业用矿物产品上实现产业化，并形成矿物肥料和土壤改良剂等产品体系。所以，农业用矿物产品的需求和前景是并存的。

参考来源：

兰成云，等：矿物肥料在我国农业生产上的应用现状，山东省轻工农副原料研究所

李兴平，等：矿物型土壤调理剂研究综述，金正大股份

向育斌，等：功能化鈉米控释衣药栽体的设计合成及应用，中国科学技术大学