农业百科

石膏

2023-04-20

简介

硫酸钙(CaSO4)的商品名称,是硫肥的重要品种。其种类有生石膏(或称普通石膏)、熟石膏(或称雪花石膏)和磷石膏。在农业生产上,它们既是植物钙、硫营养的直接给源,又广泛用作碱土的化学改良剂。生石膏和熟石膏还能用作水泥工业的掺料、工艺制品的原料、制作豆腐的凝絮剂以及中医学上用作清热泻火药等。

制造方法 普通石膏是石膏矿石直接磨细而成;雪花石膏为石膏矿石在107℃下,干燥脱水制得;磷石膏则是由硫酸法分解磷矿粉制取磷酸工艺的副产品。

理化性质 石膏的主要成分为硫酸钙。普通石膏是含有两个分子结晶水的硫酸钙(CaSO4·2H2O)的单斜晶体。晶体呈板状,而集合体常呈致密粒状或纤维状,白色或灰色等色泽。玻璃光泽,硬度为2,比重2.3,微溶于水(1克石膏溶于415克水中),有吸湿性。作肥料用时,粉体细度要求80%以上通过60目筛孔,以增加溶解度。雪花石膏是含1/2个结晶水的硫酸钙(CaSO4·1/2H2O),呈纯白色粉末,吸湿性比普通石膏大,吸水后转变为普通石膏,常硬结成块。磷石膏亦为含两个分子结晶水的硫酸钙,一般含CaSO4·2H2O约64%,含P2O5量0.7%~4.6%,平均为2%左右。为灰白至灰褐色粉末,呈酸性反应。上述三种石膏中均含有少量铁、硅、锰和铜等盐类。施入土壤后,硫酸钙逐渐溶解生成Ca2+离子和SO42-根离子,前者可与土壤胶体吸附的H+、Na+、Al3+、K+等阳离子起交换作用,增加土壤胶体上的代换性钙量,有改善土壤结构的作用,而后者或因阳离子交换和配位作用被吸附于铁、铝氧化物及其水化氧化物和土壤矿物表面,或在某些条件下,被带正电荷的土壤有机质所吸附。或呈可溶性盐类存在于土壤溶液中,可随水迁移。当石膏用作碱土的化学改良剂时,硫酸钙可与土壤溶液中的碳酸钠、碳酸氢钠起反应,生成硫酸钠,Ca2+离子又与土壤胶体上的交换性钠进行置换作用,使Na+进入溶液中亦形成硫酸钠。其反应式为:

Na2CO3+CaSO4→CaCO3+Na2SO4

2NaHCO3+CaSO4→Ca(HCO3)2+Na2SO4

所生成的硫酸钠为水溶性中性盐,它可随雨水或灌溉水从耕作层中逐渐淋失。碱性土施用石膏后,可降低其强碱性反应。同时也改变了碱土胶体性质,即将高度分散的钠胶体转变为不易分散的钙胶体,使土壤结构和通透性等理化性质得到改善,有利于作物生长和产量的提高。当石膏施于淹水土壤时,氧化态的SO42-可由硫酸还原细菌的作用还原成H2S,它或与铁等金属反应生成硫化物沉淀,或逸至地面空气中,或积累于土壤中,易对作物产生毒害。

施用技术 因施用的目的而异。

石膏改良碱土 改良碱土的石膏用量决定于土壤胶体上的交换性钠含量和土壤总碱度,当土壤交换性钠占土壤阳离子交换量的5%以下时,对植物无害,一般无需施用石膏,若当含量占10%~20%之间,可适当施用石膏,当含量超过20%时,必须施用石膏进行改良。当土壤总碱度(用HCO3的百分数来表示)大于0.02%时,应施用石膏,土壤总碱度愈大,施用石膏的必要性亦愈大。在花斑状碱土上,可采用局部施肥的办法。根据前苏联的经验,当碱土斑块不超过总面积的25%时,此时石膏只按斑块面积大小计算其实际用量。常用的石膏用量计算公式为:

D=0.086(Na-KT)hd

式中 D为石膏施用量(吨/公顷);0.086为每毫克当量 CaSO4·2H2O的克数;Na为土壤交换性钠量(厘摩尔/千克); T为碱化层土壤阳离子交换总量(厘摩尔千克);K为土壤中交换性钠允许含量(占阳离子交换总量的5%);h为碱化层深度(cm); d为碱化层土壤容重。

农用石膏常含有杂质,计算用量时,应根据其有效成分(CaSO4·2H2O)折算。

用作化学改良剂的石膏应尽早撒施作基肥。要与深翻、灌排密切结合,通过深层耕翻以破坏碱化层,并使石膏与碱土充分混合,促进改土作用。若与施用有机肥料和栽培耐碱的如田菁、紫穗槐等绿肥作物或多年生豆科牧草配合进行,效果更好。石膏溶解度小,作用时间长。据研究,在地下水位深的碱土上进行化学改良,只需施用一次石膏足以为植物创造正常生长发育的环境条件;在地下水位高的碱土和结皮碱土上,每隔8~10年重复施用石膏一次。在合理的耕作施肥下,土壤将不再发生碱化,土壤肥力会不断增高。

非碱土上施用石膏 当石膏用作改善植物硫和钙营养为目的时,其肥效常与土壤有效硫含量和作物种类有关。对多数作物而言,土壤有效硫(S)(磷酸盐—乙酸提取剂)的临界浓度为6~12毫克/千克。在中国南方酸性土壤上试验结果表明,土壤有效硫含量少于16毫克/千克时,水稻施硫肥可能会增产,<10毫克/千克时,油菜后期表现严重缺硫,产量明显下降。因此,在酸性土壤和一些冷浸田、烂泥田等有效硫含量低的土壤,均有增施石膏等硫肥的必要性。

不同作物对硫的反应依次为十字花科>豆科>禾本科,在禾本科作物中水稻对硫的反应较为敏感,而早稻施硫效果又比晚稻好。石膏应优先用于对硫反应敏感和需硫量多的作物上。

石膏可作基肥、追肥和种肥。旱地作基肥时,先撒施于土表,然后翻耕、耙匀。用量一般为每公顷225~375千克。作种肥时每公顷为60~75千克,条施或穴施。石膏用作水稻田基肥或耙面肥时每公顷为75~150千克,作种肥或蘸秧根时为30~45千克即可。此外,在水田翻埋绿肥时,为防止水稻中毒性“发僵”,可每公顷施用22.5~37.5千克石膏,以利稻苗扎根,恢复生长。石膏作追肥宜早施。例如水稻最迟应在有效分蘖期以前施用,花生则在盛花后至子房柄(或称果针)入土后半个月为最适施用期。

储运 石膏具有吸湿性,当含水量超过6%~8%左右,石膏粉末就会结块,尤其是雪花石膏,吸水后结成硬块,其破碎难度大,故贮运时要防雨防潮。

英文

gypsum