磷是作物必需的大量营养元素之一,具有重要的生理作用。作物缺磷,生长缓慢,植株矮小,开花结实少,空瘪粒多,根毛粗大而发育不良。土壤中的磷来源于成土矿物、有机质和施用的含磷肥料。土壤中的磷移动慢且范围很小,一般不超过2mm。在土壤中很容易被化学固定,使其有效性下降。施入的磷肥除被当季作物吸收利用外,大部分被土壤吸附固定而使得磷肥的当季利用率很低,一般磷素当季利用率仅为10—25%。因此,提高磷肥利用率是解决磷肥合理施用的关键。
我国有74%的耕地土壤缺磷,在相当多的农田土壤中有效磷供应不足,是农作物获得进一步增产的主要限制因素,即使在一些有效磷含量较高的地块,磷肥施用仍然必不可少,一旦减少磷肥用量就会严重影响作物的产量。不断往土壤中大量施磷,磷素在土壤中大量积累,这样,一方面表现为土壤缺磷,另一方面却使土壤磷素大量积累,这一现象在北方石灰性土壤上更加突出。
磷肥的低利用率不仅造成了磷肥资源的浪费,并随地表径流由陆地生态系统向水体生态系统迁移,加速了水体的富营养化。我国磷矿资源比较短缺,提高磷肥的利用率在农业现代化生产中具有非常重要的现实意义。
1.土壤中磷素形态
土壤中磷的形态,按化学可分为有机态磷和无机态磷。有机态磷和无机态磷之间可以互相转化。
有机态磷 有机态磷来源于有机肥料和生物残体,它与有机质含量呈正相关。关于土壤中有机磷的形态,现在还不算清楚,目前已知道化学形态和性质的有磷酸肌醇、磷脂和核酸,还有少量的磷蛋白和磷酸糖。这些有机磷化合物约占有机磷的1/2左右,另一半形态目前仍不太清楚。这些不同形态的有机磷可不同程度的被根系吸收,但作物磷素的供应主要靠无机态磷。
无机态磷 土壤中无机态磷约占全磷的50-90%,主要由土壤矿物质分解而成。
水溶性磷和弱酸溶姓磷在土壤中含量低,而且不稳定,易被作物吸收,也能转化成难容性磷,而这统称速效磷。
难容性磷:不能被水和弱酸溶解,作物不能吸收利用,有时可被强酸溶解。主要是磷酸十钙,羟基磷灰石,磷酸八钙,氯磷灰石、岩基性磷酸铝等,难容性磷是土壤无机磷的主要部分。
2.土壤中磷转化
土壤中磷转化包括有效磷的释放和难溶性磷的固定,它们处于不断的变化过程中。
土壤中有效磷的固定
(1)化学固定:由化学作用所引起土壤磷酸盐的转化有两种类型:
中性、石灰性土壤中水溶性磷酸盐与和弱酸溶性磷酸盐与土壤中水溶性钙、镁盐、吸附性钙镁及碳酸钙镁用发生化学固定。可用下式表示:
磷酸一钙→磷酸二钙→磷酸八钙→磷酸十钙
在酸性土壤中水溶性磷酸盐与和弱酸溶性磷酸盐与土壤溶液中活性铁、铝或代换性铁、铝作用生成难溶性铁、铝沉淀。
(2) 吸附固定:即土壤固相对溶液中磷酸根离子的吸附作用。分为非专性吸附和专性吸附。非专性吸附发生在酸性土壤中,由于酸性土壤中H+浓度高,粘粒表面OH-质子化,经库伦力的作用,与磷酸根离子产生非专性吸附。铁铝多的土壤易发生磷的专性吸附,磷酸根与氢氧化铁、铝,氧化铁、铝的Fe─OH或Al─OH发生配位体交换,为化学力作用,称之为专性吸附。
(3)闭蓄太固定:是指磷酸盐被溶度积很小的无定性铁、铝、钙等胶膜所包蔽的过程。在砖红壤、红壤、黄棕壤和水稻土中闭蓄磷是无机磷的主要形式,占无机磷总量的40%以上,这种形态磷难以被植物利用。
(4)生物固定:当土壤中有效磷不足时就会出现微生物与作物争夺磷营养,因而发生磷的生物固定。磷的生物固定是暂时的当生物分解后,磷可被释放出来供作物利用。
3、磷素活化剂对土壤磷的活化与释放
土壤中难溶性无机磷的释放主要依靠PH、EH的变化和磷素活化剂作用。在石灰性土壤中难溶性磷酸钙可借助微生物的呼吸作用和有机肥分解产生的CO2与有机酸作用,并逐步转化为有效性较高的磷酸盐和磷酸二钙。
酸性土壤中淹水后,PH值升高,EH值下降,磷素活化剂促进磷酸铁水解,提高无定形磷酸铁盐有效性,使闭蓄态磷胶膜溶解,活性提高。所以,在旱作农田淹水种稻后,土壤供磷能力提高。
有机磷的分解
土壤有机磷在磷素活化剂的作用下进行水解,能逐步释放出有效磷供植物利用。
水分影响磷的存在形态及其向根系的移动。通气不良、低温和光照不足都会显著降低根系吸收磷的能力。
缓/控释磷酸二铵就是在此基础上研制的新产品,该产品增加了磷素保护剂和磷素增效活化剂,磷素保护剂可以抢占金属离子与磷素固定的位点,阻止磷素被土壤中金属离子固定,增效剂可以改善土壤环境,改良土壤结构,疏松土壤,增强透气性,为磷素的稳定存在创造一个适合的环境;活化剂可以活化土壤中已经被固定的磷素,使之激活再利用,促进植物对养分的有效吸收。
主要特点:
1、可以提高磷肥的利用率达30个百分点。
2、可以减少磷肥的固定达到20%。
3、可以减少磷肥的施用量10%—20%。
4、在等量使用磷肥的基础上可以使作物增产平均达到11%。
5、利用缓控释磷酸二铵生产的缓控释肥料可以实现一次性施肥后期不用追肥。
施用方法:
1、做底肥,应与尿素和钾肥配合使用效果更佳。
2、做种肥,这种缓控释磷酸二铵可以做种肥,不烧种不烧苗。
3、利用缓控释磷酸二铵生产新型缓控释肥料。
注意事项:
1、不同作物应使用不同含量的缓控释磷酸二铵。
2、保质期可达3年。
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