螯合中微量元素的技术发展，EDTA、DTPA、IDHA、EDDHA、HBED你都知道吗？

2018-04-13 15:16阅读：

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中微量元素的有效性研究已成为农业和环境科学领域关注的焦点。土、水、肥形成了一个复杂交互的综合环境体，中微量元素的有效性不仅与自然因素如土壤类型、土壤酸碱度、土壤有机质、降水等有关，还易受人为因素如耕作制度、肥料施用方式等因素的影响。土壤中微量元素供给不足的原因有两种：
（1）土壤中的微量元素含量过低。这主要是由土壤类型决定的。
（2）微量元素的有效性过低。这主要在于植物对元素的吸收能力不高而造成的、或者是由于不良的土壤条件使中微量元素成为不能被植物吸收利用的形态。

土壤中微量元素的形态一般分为交换态(Ex-)、碳酸盐结合态(Ca-)、有机结合态(Om-)、氧化物结合态(Ox-)和矿物态(Min-)，各形态中有效性最高的交换态占的比例最小，而有效性较低的氧化物结合态的含量较高，有效性最低的矿物结合态占的

比例最大。因此，微量元素的活动性、生物有效性、迁移路径等主要取决于其形态，而不是总量。

1、pH值降低，碳酸钙减少；2、氧化还原电位降低；3、水分含量增加；4、生物活动增强；5、腐殖质的形成
有效性增高

有效性降低
1、pH值升高，过量施用石灰；2、氧化还原电位上升；3、干旱、排水；4、有机络合物分解；5、缺乏腐殖质；6、耕作不良
引自刘铮《微量元素的农业化学》

施用中微量元素营养产品是解决微量元素缺乏的主要途径，尤其是施用螯合态的中微量元素已经得到大家的认可。常见的螯合剂包括EDTA、DTPA、IDHA、EDDHA、HBED等，其中EDTA最为常见。但是，由于环保因素，欧盟在纺织、洗化等相应产业中已经开始禁用（或限制使用）EDTA、DTPA等作为表面活性剂或螯合剂。禁用的原因不是因为螯合效果不好，而是因为它们过于稳定，在环境中降解速度很慢，还会螯合环境中的有害重金属离子，提高重金属离子活性，导致重金属离子进入生物循环，进而危害人类健康。在食品、环境安全日益严峻的今天，选择可快速生物降解的螯合剂（IDHA）将是农业的发展方向。这一点，从波兰阿道姆公司自从在2001年发明IDHA螯合专利技术以来在全球应用的快速增长，就可以看出来。

另外，滴灌（喷灌、微喷灌等）等水肥一体化技术日益普及，在使用过程中经常会遇见管道堵塞等问题，一个很重要的原因就是由于滴灌所使用的肥料中的各种离子之间的反应形成的凝聚物或沉淀物，比如硫酸根、磷酸根等阴离子与钙、镁、铁、锰、锌等阳离子反应生成硫酸钙、磷酸钙（磷酸三钙）、磷酸镁、磷酸铁等不溶物。由于温度、浓度等差异，沉淀生产的时间不确定，无法通过普通过滤装置将其完全去除，尤其容易在毛管等下游管道聚集，那么采用优质螯合肥料可以避免上述问题。

下图为常见的磷肥（磷酸二氢钾）和普通钙肥、及微力多®IDHA钙溶解试验：
1、磷肥与钙肥混合后溶解情况对比。

普通离子态钙（非螯合或螯合不完全）与磷肥发生反应生成沉淀，而微力多®IDHA螯合钙与磷肥混合则始终为稳定的溶液形态。
1、同理，其它微量元素也存在同样现象。下面是在实验室分别使用普通微量元素和微力多®IDHA螯合微量元素混合溶解后的试验结果。

普通中微量元素肥料施用后，既容易失去有效性，还有堵塞滴灌设备的潜在威胁，而采用IDHA螯合工艺的中微量元素肥料有效性会大大增加。从环境和食品安全角度出发，可迅速生物降解的IDHA螯合中微量元素技术和产品将是更佳选择。
阿道姆中国区技术部曹培顺（供稿），转载请注明出处。

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