磷肥的科學(xué)施用

1、磷肥的科學(xué)施用磷肥在土壤中的轉(zhuǎn)化磷肥一量施入土壤之后，幾乎是立即就進(jìn)行著化學(xué)的、生物化淡的和生 物的轉(zhuǎn)化作用。這些轉(zhuǎn)化作用極大地影響著磷肥的有效性。這種轉(zhuǎn)化作用 有不利的一面，但也有有利的一面。一水溶性磷肥的轉(zhuǎn)化水溶磷肥施入土壤之后，產(chǎn)生兩大作用：一是化學(xué)沉淀作用，二是吸附 作用?，F(xiàn)以磷酸一鈣為例簡述化學(xué)沉淀作用。當(dāng)磷酸一鈣顆粒施入土壤后，就會吸收土壤水分，形成含有磷酸和磷酸 二鈣二水的飽和溶液，即所謂的異成份溶解，其化學(xué)反響是：Ca(H2PO4)2.H2O+H2O=CaHPO4.2H2O+H3PO4這種具有強(qiáng)酸性pH值為左右的飽和溶液向肥粒外面擴(kuò)散。在酸性和中性土壤中，飽和溶液向外擴(kuò)散時，溶

2、解土壤中的一局部鐵、 鋁、鈣，在濃度夠大時，形成難溶性的磷酸鐵、磷酸鋁等沉淀，從而使水 溶性的磷被土壤固定在石灰性土壤中，飽和溶液與石灰性土壤中的鈣生面磷酸二鈣沉淀。初生成的磷酸猴、磷酸鋁、磷酸鈣等鹽類，由于有很大的比外表，因而 對作物還是具有很大的有效性的。但隨著時間的延續(xù)，生面物老化、結(jié)晶， 一局部磷還會轉(zhuǎn)化為閉蓄態(tài)磷，肥效就大大下降了。沉淀作用必需的條件是磷的濃度要高到超過沉淀產(chǎn)物的濃度積。在一般土壤中，磷的濃度，鐵、鋁的濃度都很低，形不成沉淀。施入土壤的水深性 磷肥，主要在土壤中進(jìn)行吸附作用，即溶解在土壤溶液中的磷被土粒吸附 而進(jìn)入土壤固相。吸附作用是在土粒外表進(jìn)行的。被吸附的磷對作物

3、一般 是有效的，因?yàn)樗c土壤溶液中的磷處于平衡狀態(tài)。這種關(guān)系通常用Langmuir方程描述。M = A B C / 1 + B C式中：M 吸附量；C平衡濃度；A 最大吸附量；B 常數(shù)，它與結(jié) 合能有關(guān)。上述方程中的A和B，不同土壤有很大不同。B是與結(jié)合能有關(guān)的常數(shù)， B愈大，表示磷與土壤間的吸附力愈強(qiáng)。被吸附的磷結(jié)合能愈大，其肥效 也就愈小。隨著時間的處長，被吸附的磷可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，如在酸性土壤 中可由 單核結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為 雙核結(jié)構(gòu)，其肥效即大大降低，而且局部磷可以 逐漸滲透到土粒內(nèi)部而轉(zhuǎn)化成閉蓄態(tài)磷，即磷的外面被一層鐵膜包被，因 此有效性很小。二枸溶性和難溶性磷肥的轉(zhuǎn)化枸溶性和難溶性磷肥都是不

4、溶于水的磷肥，如鈣鎂磷肥和磷礦粉。施入 土壤后的轉(zhuǎn)化過程與水深性磷肥不同，主要是一個溶解過程。所以這些磷 肥一般只適用于酸性土壤，依靠土壤酸性逐漸溶解，使它變?yōu)橛行АＮ覈?不少地方把鈣鎂磷肥用于石灰性土壤，雖然也有一定肥效，但是實(shí)際上只 發(fā)揮了其應(yīng)有肥效的 7080%，嚴(yán)格地說是不適宜的。磷礦粉施入酸性土壤后，即與土壤中的酸作用而局部溶解，生成的水深 性或有效性磷又大局部重新與土壤中的鐵、鋁作用而生面磷酸鐵、磷酸鋁。這種溶解作用到第二年時，可有50%的磷礦粉被溶解。當(dāng)大局部磷礦粉轉(zhuǎn) 化為磷酸鐵、磷酸鋁后，溶解作用顯著減慢。這種情況也鈣鎂磷肥的轉(zhuǎn)化 情況相似，只是鈣鎂磷肥的轉(zhuǎn)化速度快得多，而且在

5、第二年幾乎全部都轉(zhuǎn) 化為磷酸鐵、磷酸鋁。有圖未錄圖表示轉(zhuǎn)化過程中三種類型磷肥有效 磷的變化。水溶性磷肥普通過磷酸鈣開始釋放磷很高，全由于固定作用，到第二年有效磷水平降低到某一水平。此后，下降速度即大減慢。而鈣鎂磷 肥和磷礦粉的有效磷水平那么是隨著時間的延長不斷增加。鈣鎂磷肥和磷礦粉有兩點(diǎn)不同：一是鈣鎂磷肥的有效水平增長到第二年， 即出現(xiàn)下降趨勢，而磷礦粉那么一直上升，雖然速度有所變慢。二是在等量 的肥料情況下，鈣鎂磷肥所提供的有效磷比磷礦粉高得多。磷肥的利用率磷肥的利用率與氮肥、鉀肥比擬起來低得多。在我國，不管是大田試驗(yàn)或盆栽，其中包括用放射性同位素的試驗(yàn)結(jié)果都說明，磷肥的利用率大體在1025

6、%的范圍。根據(jù)各省849個試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)， 水稻的磷肥利用率變 化幅度為820%，平均為14% ；小麥為626%，平均為10% ；玉米1023%， 平均為18%;棉花432%，平均為6%;紫云英 934%，平均為20%。一 般說，谷類和棉花的利用率較低，而豆科和綠肥的利用率較高。磷肥利用率低的主要原因有兩點(diǎn)：第一個原因是由于磷肥在土壤中的固定，不管水溶性、枸溶性和難溶性磷肥都存在這個問題。第二個原因是磷 在土壤中的運(yùn)動很弱。這個原因?qū)嶋H上是第一個原因的結(jié)果。運(yùn)動性小導(dǎo)致利用率低的原因是因?yàn)轲B(yǎng)分必須與根系接觸才能被作物真正吸收，這就涉及到生物有效性的問題。過去對養(yǎng)分的研究羊重在化學(xué)有效性上，即研

7、究什么化學(xué)形態(tài)對作物是 有效的。但有些在化學(xué)上有效的養(yǎng)分，由于各種原因作物并不能吸收利用， 所以實(shí)際是 無效的。近來提出了生物有效性的概念，即化學(xué)有效性的養(yǎng) 分必須被作物實(shí)際吸收，才真正是對生物有效的，所以稱為生物有效性。 當(dāng)然，生物有效性的前提是化學(xué)有效性。土壤中的養(yǎng)分只有與根系直接接觸才能被作物實(shí)際吸收。那些不與根系 接觸的養(yǎng)分必須通過根系截獲、質(zhì)流和擴(kuò)散三種方式到達(dá)根系外表。根系 截獲是指根系自身生長時，延伸到養(yǎng)分的所在部位。質(zhì)流是指溶解在土壤 溶液中的養(yǎng)分，隨著向根液流，運(yùn)動到達(dá)根面。擴(kuò)散是指由于在緊貼根面 的養(yǎng)分被吸收而形成一個虧缺區(qū)，這個區(qū)的養(yǎng)分濃度低于土體，因而造成 土體養(yǎng)分向根

8、面運(yùn)動。對于磷來說，由于土壤溶液中濃度很低通常只有或更低，質(zhì)流所能 供應(yīng)的磷很少。比方在濃度時，質(zhì)流大經(jīng)貿(mào)部只能供應(yīng)作物磷需要量的1%，作物磷的獲得主要是靠擴(kuò)散90%以上。但是，磷的擴(kuò)散系數(shù)很小即運(yùn) 動性很小，它24小時的移動距離只有 14毫米，所以，磷的利用率就很 低。三、磷肥的施用技術(shù)一不同品種的磷肥施用我國的磷肥品種，大體可分為四類。水溶性磷肥：包括普通過磷酸鈣、重過磷酸鈣、磷酸一銨，磷酸二銨等。 枸溶性磷肥：包括鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥、沉淀磷酸鈣等?；烊苄粤追剩杭春兴苄?、枸溶性甚到難溶性磷的磷肥，如硝酸磷肥、 節(jié)酸磷肥又稱局部酸化磷礦粉、氨化普通過磷酸鈣等。難溶性磷肥：如磷礦粉等。一般

9、說，水溶性磷肥適用于一切土壤，一切作物，但最好用于中性和石 灰性土壤，枸溶性磷肥適用于酸性土壤，此時，其等量的肥效常可高于水 溶性磷肥。難溶性磷肥那么只適用于強(qiáng)酸性土壤pH值?，F(xiàn)簡單介紹幾種新生磷肥品種的合理施用。1 .磷銨包括磷酸一銨和磷酸二銨：磷銨適用于我國一切土壤。我國 生產(chǎn)的磷銨的氮、磷含量為 18 46 0,這種氮、磷比例除豆科外，對大多 數(shù)作物特別是水稻都不適于直接施用。因?yàn)榇蠖鄶?shù)作物，特別是水稻，基 肥中所需的氮要比磷高、如以氮肥為準(zhǔn)，貝U磷肥可能浪費(fèi)，如以磷肥為準(zhǔn)， 那么氮肥又嫌缺乏。所以在用磷銨作物基肥時，必須很好地考慮氮、磷比例， 以免造成浪費(fèi)。2. 磷肥：硝酸磷肥中的磷，

10、有一局部是水溶性的，另一局部是枸溶性的， 兩者的比例視工藝不同和氨化程度不同而差異。其水溶性局部可以0到80%，一般認(rèn)為，水溶性磷高于 5060%的硝酸磷肥，適于一切作物和大多 數(shù)土壤。硝酸磷肥中的氮有銨態(tài)和硝態(tài)兩種。由于硝態(tài)氮在水田中易于淋失并進(jìn) 行反硝化作用而損失，一般不主張硝酸磷肥作于水稻。有報(bào)道說，硝酸磷 肥在水稻上也有很好的肥效，這完全可能。因?yàn)橛绊懛市У囊蛩厥嵌嘀髅?的。但是，除非已經(jīng)采取防止淋失和反硝化的措施，否那么硝態(tài)氮局部的損 失是不可防止的。3. 磷礦粉，磷礦粉是一種難溶性磷肥，我國曾幾次在全國范圍內(nèi)推廣， 但都沒有穩(wěn)固?，F(xiàn)在還有局部地區(qū)在使用。我國磷礦資源大局部是中低品位

11、，其中相當(dāng)一局部不適宜制造化學(xué)磷肥,為了充分利用磷礦資源，緩解磷肥供求矛盾，把那一局部不適于工業(yè)利用 卻有一定肥效的中低品位磷礦利用起來是需要的。過去，在我國磷礦粉推廣不理想，原因是多主面的。今后磷礦粉應(yīng)該 在我國農(nóng)業(yè)上發(fā)揮應(yīng)有的作用，當(dāng)然它只是磷肥的一個補(bǔ)充性的地方品種。磷礦粉推廣時必須注意：(1)土壤必須酸性，一般 pH值。(2磷礦粉的性質(zhì)必須適合于直接施用。(3應(yīng)該主要作在旱作物上，特別是生長期長的經(jīng)濟(jì)林木上。 掌握以上三點(diǎn)，就一定能翁磷礦粉的推廣工作做好。4. 節(jié)酸磷肥：節(jié)酸磷肥在化學(xué)加工中，加酸量為生產(chǎn)普通過磷酸鈣的 3060%，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約硫酸，降低本錢并能利用較差品質(zhì)的磷礦。節(jié)酸

12、磷 肥適用于酸性土壤，但當(dāng)水溶性磷占有較大比重時，其使用土壤范圍可以 有所擴(kuò)大。二磷肥的經(jīng)濟(jì)施用技術(shù)磷肥的利用率低于 20%，其原因：一是磷的固定作用，二是磷在土壤中 移動性很小。為了提高磷肥的利用率，經(jīng)濟(jì)合理的施用磷肥，必須掌握下 面的根本原那么。采取措施，減少水溶性磷肥在土壤中的固定作用；對枸溶性磷肥，應(yīng)盡量增加它在土壤中的溶解作用；采取措施，盡可能增加磷肥與作物根系直接 接觸的時機(jī)。下面分別介紹幾種行之有效的磷肥經(jīng)濟(jì)施用技術(shù)。1. 集中施肥：就是把磷肥不同程度地集中施用，這種方法可以顯著地提高 肥效，這是因?yàn)椋?由于土磷比變小，可以減少磷與土壤接觸的數(shù)量，從而減少其固定作 用。2適當(dāng)?shù)丶?/p>

13、中在根系附近， 大大地促進(jìn)磷肥與根系的接觸 根系截獲3增加磷的濃度與同量磷肥相比，就增加了質(zhì)流和擴(kuò)散的供應(yīng)量。 通常集中施用所采取的方法是：1條施：把磷肥呈條、帶狀施入土中。2穴施：開穴施用，通常與種子穴播同時進(jìn)行，以節(jié)約勞力。但應(yīng)防止 燒苗。3拌種：與種子拌合，此法只適于非水溶性磷肥，但也應(yīng)注意對種子的 可能傷害。在水稻上常用沾秧根、塞秧斗等方法。2. 與有機(jī)肥拌和后施：此法是把磷肥先與腐熟的有機(jī)肥充分拌合，然后施 用。為了節(jié)約勞力，可用 1： 510的比例混合，這樣有機(jī)肥用量少，也易 混勻。這種方法的好處是可以減少土壤對磷的固定作用，所以在固磷能力大的土壤上施用，效果更好。對于枸溶性磷肥，

14、可以采用撒施和作基肥的方法，在水秀上可以用來沾秧根。3. 水田磷肥的合理施用：水田和旱地不同，磷肥撒施的效果較好，這是因 為水稻根系的分布較淺在 013厘米內(nèi)集中了 90%的根重的緣故。水稻施磷用沾秧根的方法效果很好。方法是把磷肥按1： 11 : 5的比例和有機(jī)肥或肥土混合，加水調(diào)成漿狀，插秧時用秧根直接沾磷肥后栽植， 沾秧根可以節(jié)磷肥4060%，缺點(diǎn)是這種方法花工多。4水旱輪作條件下的磷肥施用：合理施肥，不僅要從土壤、作物等條件來 考慮，而且應(yīng)該從整個輪作周期來考慮。這包括輪作中土壤條件的變化及 肥料在輪作中各個作物上的合理分配等。水旱輪作是水稻生產(chǎn)的主要輪作方式之一。通常是麥類、油菜或綠肥

15、與單季稻或雙季稻輪作。在水旱輪作中，土壤經(jīng)歷羊交替的淹水和落干過程。水稻土由旱地條件 轉(zhuǎn)變到淹水條件時的土壤素轉(zhuǎn)化，可導(dǎo)致土壤有效磷水平的提高，其原因 有：(1) 有機(jī)磷的釋放。(2) 在石灰性土壤中，由于 CO2的積聚使土壤pH值降低，并由此引起磷鹽 溶解度的增加。3FePO4.2H2O復(fù)原為溶解度較大的。4在酸性和強(qiáng)酸性土壤中，隨著pH值的升高，引起了和ALPO4。2H2O的水解，從而增加了溶解度。5有機(jī)陰離子與磷鐵、磷酸鋁中的磷酸離子進(jìn)行交換而放出磷離子。6在淹水條件下，磷的擴(kuò)散增加。當(dāng)然，并不是在任何情況下，上述原因都是同等重要的。通常，pH值的變化以及氧化復(fù)原電位的降低，常常是更重要的原因。對于土壤由淹水轉(zhuǎn)變?yōu)楹档貭顟B(tài)時，土壤磷素的轉(zhuǎn)化，研究得相對少一 些。一般認(rèn)為，土壤由復(fù)原狀態(tài)轉(zhuǎn)變到氧化狀態(tài)，就使原來那些促使有效 磷提高的因素消失，從而導(dǎo)致有效磷必低。但是，也有一些結(jié)果認(rèn)為淹水 土壤枯燥之后，有效磷可以增加。這種增加也可能是由于土壤有機(jī)磷的礦 化造成的，而土壤中磷酸鐵、磷酸鋁的有效性那么仍應(yīng)降低。上述土壤在干濕交替條件下，土壤磷素的變化會對磷肥的肥效和后效產(chǎn) 生影響。一個自然的推論是：施在旱作物上的磷肥，將對其后季作物水稻 有較大的后效，而施在水稻上的磷肥，對后季旱作物的后效將是不大的。 通常磷肥當(dāng)季的利用率只有