灌溉施肥的肥料介紹資料

灌溉施肥的肥料介紹資料（一）適于灌溉施肥的肥料種植者可選用的肥料種類很多，有固體肥料和液體肥料。肥料是否可用于灌溉施肥技術(shù)取決于它本身的一些性質(zhì)，尤其是溶解性。所有的液體肥料和常溫下可完全溶解的固體肥料都可用于灌溉施肥。混合時(shí)必須保證肥料之間的相容性，不能有沉淀生成且混合后不改變它們的溶解度。例如，將硫酸銨與氯化鉀混合后，硫酸鉀的溶解度決定混合液的溶解度，因?yàn)樯傻牧蛩徕浀娜芙舛仁窃摶旌先芤褐凶钚〉?。溶液的腐蝕性也很重要，肥料在灌溉系統(tǒng)中也會(huì)與金屬成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，酸性和/或含氯化物的肥料通常比其他肥料的腐蝕性強(qiáng)。含有螯合態(tài)微量元素的肥料母液不要和其他肥料混合，螯合物與酸性肥料母液必須分開配制，因?yàn)轵衔镌谒嵝匀芤褐袝?huì)趨于分解。肥料與灌溉水的反應(yīng)也必須考慮。有一些水含有較高濃度的二價(jià)陽離子，如鈣和鎂。一些磷酸鹽化合物在這樣的水中很容易產(chǎn)生沉淀，而其他的磷酸鹽化合物如聚磷酸鹽則不會(huì)產(chǎn)生沉淀。表2列出了肥料在水中的溶解度隨溫度變化的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)有些引自《化學(xué)和物理手冊(cè)》，有些引自Avidan（1996）和Wolf（1985）等人的資料。特別在配制營(yíng)養(yǎng)母液時(shí)（見表2）必須考慮溫度變化而造成的溶解度變化。一種肥料夏天時(shí)可能是完全溶解的，但冬天時(shí)卻可能出現(xiàn)鹽析現(xiàn)象。(表：表2化肥在不同溫度下的溶解度（克/升）)化合物分子式0℃10℃20℃30℃尿素CO（NH2）268085010601330硝酸銨NH4NO31183158019502420硫酸銨（NH4）2SO4706730750780硝酸鈣Ca（NO3）21020124012941620硝酸鉀KNO3130210320460硫酸鉀K2SO47090110130氯化鉀KCl280310340370硝酸氫二鉀K2HPO41328148816001790磷酸二氫鉀KH2PO4142178225274磷酸二銨（NH4）2HPO4429628692748磷酸一銨NH4H2PO4227295374464氯化鎂MgCl2528540546568硫酸鎂MgSO4260308356405大部分灌溉水本身都含有鹽分，所以也就有一個(gè)最初的滲透壓，這個(gè)滲透壓隨施肥引起鹽分濃度增加而增大。根際介質(zhì)的滲透壓較高時(shí)不利于作物高產(chǎn)，因?yàn)闈B透壓增大后，植物吸收水分和養(yǎng)分需要消耗更多的能量，從而減少作物產(chǎn)量。所以配制用于灌溉施肥的營(yíng)養(yǎng)液時(shí)應(yīng)該選用那些對(duì)溶液滲透壓影響較小的肥料。肥料或灌溉施肥營(yíng)養(yǎng)液的滲透壓通常沒有明確規(guī)定或測(cè)定。事實(shí)上，我們測(cè)定營(yíng)養(yǎng)液的電導(dǎo)率并通過電導(dǎo)率來比較各種不同肥料溶液的滲透壓。如果需要，我們還可通過以下公式求算電導(dǎo)率（EC）和滲透壓（OP）之間的關(guān)系。OP=0.036×EC（Ricbards，1954）灌溉施肥技術(shù)的溶液酸度可用pH表示，溶液呈酸性時(shí)具有腐蝕性，呈堿性則可能形成沉淀。例如，在弱堿性溶液中，可能會(huì)形成磷酸鈣沉淀。肥料溶液的電導(dǎo)率（EC，單位：分西門子/米）與pH都可以計(jì)算出來并作比較。只要知道離子強(qiáng)度（IS）的大小后，我們可根據(jù)公式IS=0.013×EC而求出EC值（Griffin和Jurinak，1973）。IS值和pH可用Geochem程序計(jì)算出來（Sposito和Mattigod，1980）。對(duì)于尿素溶液而言，為了與其他溶液做一些性質(zhì)上的比較，需要一種不同的計(jì)算方法。尿素溶于水中不會(huì)產(chǎn)生電導(dǎo)率，但是會(huì)產(chǎn)生滲透壓（OP，單位：atm），根據(jù)公式OP×V=N×R×T可以算出OP值，式中N指容積為V的溶液摩爾數(shù)，R=0.082，T指絕對(duì)溫度。然后再根據(jù)上面計(jì)算滲透壓的公式求出尿素溶液的“當(dāng)量電導(dǎo)率”值。表3給出了濃度10毫摩爾/升的肥料溶液的電導(dǎo)率（EC）、pH以及營(yíng)養(yǎng)元素的濃度。(表：表310毫摩爾/升肥料溶液的電導(dǎo)率（BC）、pH以及營(yíng)養(yǎng)元素濃度)化合物分子式營(yíng)養(yǎng)元素營(yíng)養(yǎng)元素濃度（毫克/升）EC分西門子/米pH硝酸NHO3N1400.72.0硝酸銨NH4NO3N2800.75.5硝酸鈣Ca（NO3）2N2802.06.9氨水NH4OHN1400.75.5硫酸銨（NH4）2SO4N2801.44.5尿素CO（NH2）2N2802.77.0磷酸一銨NH4H2PO4N1400.44.7P310磷酸二銨（NH4）2HPO4N2800.67.8P310磷酸H3PO4P3100.42.3磷酸氫二鉀K2HPO4P3101.99.2K780磷酸二氫鉀KHPO4P7800.74.6K310氯化鉀KClK3900.77.0磷酸鉀KNO3N1400.77.0K390硫酸鉀K2SO4K7800.27.0氯化鎂MgCl2Mg2402.06.8硫酸鎂MgSO4Mg2402.26.9表3的數(shù)據(jù)顯示：（1）硝酸鈣在溶液中產(chǎn)生的滲透壓比硝酸鉀大。（2）磷酸氫二鉀溶液比磷酸二氫鉀溶液的pH高。（3）較低濃度的磷酸也可明顯降低溶液的pH。配制N、P2O5和K2O含量不少于9%~10%的氮鉀、磷鉀和氮磷鉀清液肥料，可以將尿素、磷酸和氯化鉀在初始溫度為10℃的水中混合。如果將硫酸銨和氯化鉀一起使用，會(huì)因?yàn)樯闪蛩徕浂沟梅柿先芤旱臐舛炔粫?huì)很高。若用磷酸配制清液肥料，應(yīng)先加入磷酸，因?yàn)榱姿崤c水混合會(huì)放熱。用尿素和氯化鉀配制N-P205-K20比例為O-O-8，4.9-0-4.9，3.1-0-6.3，2.7-0-8.1，6.-0-3.1和7.8-0-2.6的清液肥料時(shí)，稀釋后pH的范圍為5~7。用尿素、磷酸和氯化鉀配制N-P205-K20比例為0-6.3-6.3，0-3.7-7.4，0-3.2-9.6，0-7.4-3.7，3.6-3.6-3.6，2.7-2.7-8.1，2.7-5.4-2.7，2.5-5.1-10.1，7.4-2.5-2.5和5.1-1.7-5.1的清液肥料時(shí)，稀釋后pH的范圍為3~4。用于配制營(yíng)養(yǎng)母液的水的pH對(duì)最終pH幾乎沒什么影響（Lupin等，1996）。在田間也可用一系列的可溶固體肥料配制用于灌溉施肥的營(yíng)養(yǎng)母液，肥料用量和養(yǎng)分間的配比視作物的需求而定。這種配制方法較經(jīng)濟(jì)合算，但要配制植物所需的養(yǎng)分配比、無沉淀形成、pH和EC值適宜的溶液，則需要有專門的知識(shí)和技術(shù)?？蓞⒖急?和表3中的數(shù)據(jù)來配制用于灌溉施肥的營(yíng)養(yǎng)母液（表5）?；势髽I(yè)生產(chǎn)了許多用于灌溉施肥的液體肥料，這些液體肥料有一系列不同的養(yǎng)分組成、pH和EC值以滿足不同作物和生長(zhǎng)介質(zhì)的要求。表4列出了一些含有大量營(yíng)養(yǎng)元素與微量營(yíng)養(yǎng)元素的商品液體肥料的性質(zhì)。這些資料摘自以色列的幾家化肥公司的產(chǎn)品目錄表。全球其他化肥企業(yè)也生產(chǎn)類似的或其他產(chǎn)品。表4的數(shù)據(jù)顯示通過改變營(yíng)養(yǎng)液中混合物的組成與配比可得到許多新的肥料配方。要補(bǔ)償鎂和鈣的不足，可用硝酸（5gN/L）、硝酸鈣（3gCa/L）和硝酸鎂（1gMg/L）配成混合溶液。同時(shí)含硼7克/升的硼溶液也有公司配制。(表：表4一些用于灌溉施肥的液體肥料混合物的性質(zhì))化合物N-P-K相對(duì)EC值pH溫度比重尿素、硝酸銨、磷酸8-16-01.10.4111.23尿素、硝酸銨、磷酸、氯化鉀8-8-81.00.6141.25尿素、硝酸銨、氯化鉀15-0-50.77.561.20尿素、硝酸銨、磷酸、氯化鉀12-6-61.01.0111.24硝酸銨、磷酸14-14-01.70.121.34硝酸銨、磷酸、氯化鉀8-4-81.10.4151.23硝酸銨、硝酸銨、磷酸、氯化鉀8-2-41.01.801.22硝酸銨、磷酸、硝酸鉀、磷酸二氫鉀8-6-60.90.791.27硝酸銨、磷酸、硝酸鉀、磷酸二氫鉀6-3-60.60.761.19N-P-K：指質(zhì)量百分比，用N、P2O5和K20計(jì)算溫度：鹽析溫度，℃相對(duì)EC值：指1升去離子水與1毫升液體肥料混合后的電導(dǎo)率（單位：分西門子/米）比重：指25℃下1升溶液所含的溶劑質(zhì)量（單位：千克/升）(表：表5供選擇的微量元素母液)微量元素克/升克/升克/升Fe-EDTA螯合物12.25.5040.5Mn-EDTA螯合物5.22.7020.2Zn-EDTA螯合物1.751.3510.1Cu-EDTA螯合物0.540.201.5Mo0.240.151.1B2.0pH9.28.57.5比重1.11.11.35二）肥料化合物在灌溉水中的反應(yīng)灌溉水所含的可溶鹽分組成和濃度以及EC值、pH各不相同，所以在選擇灌溉施肥用的肥料時(shí)也應(yīng)考慮水質(zhì)。氨水是灌溉施肥中常用的氮溶液，將氨水加入到灌溉系統(tǒng)中會(huì)使pH上升從而引起堵塞。在富含二價(jià)陽離子（Ca2+，Mg2+）和碳酸氫根陰離子（HCO3-）的水中，pH上升易形成碳酸鈣和碳酸鎂沉淀而堵塞滴水器和過濾器，生成沉淀的多少取決于加入氨水的濃度和灌溉水鹽分的濃度及組成。電導(dǎo)率為0.2分西門子/米、鈣鎂濃度為10毫克/升的灌溉水可容許的氨氮（NH3-N）濃度為30克/升。灌溉水鹽分濃度較高時(shí)，電導(dǎo)率為0.8分西門子/米、鈣鎂濃度為30毫克/升，則只能容許氨氮（NH3-N）濃度為1克/升?？衫靡陨蠑?shù)據(jù)進(jìn)行灌溉施肥的施肥推薦。例如，在干旱地區(qū)，水的硬度較大，可以據(jù)此防止沉淀形成；假設(shè)灌溉水的電導(dǎo)率為2.5分西門子/米，二價(jià)陽離子（Ca2+，+Mg2+）濃度為200毫克/升，那么加入的氨氮（NH3-N）濃度不得超過0.25克/升（Whiting，1975）。高濃度的硫酸錢對(duì)灌溉水有少許的酸化作用。在硫酸銨濃度很高時(shí)，硫酸根離子會(huì)與灌溉水中的鈣離子結(jié)合生成硫酸鈣沉淀。其他的氮源，像尿素和硝酸銨則不會(huì)與灌溉水中的鹽分反應(yīng)，也就不會(huì)有沉淀生成。灌溉施肥中使用的磷肥會(huì)與灌溉水中的鹽分以多種方式發(fā)生反應(yīng)。磷酸，更準(zhǔn)確地說應(yīng)該是正磷酸，是一種常用的磷肥。磷酸是一種比較強(qiáng)的酸，它會(huì)降低灌溉水的pH從而溶解一些沉淀，起到清潔或防堵塞作用。磷酸一銨，一種正磷酸鹽，是灌溉量施肥經(jīng)常使用的磷肥。當(dāng)磷酸根離子和二價(jià)陽離子（如Ca2+）的濃度超過一定限度，就會(huì)形成磷酸一鈣（CaHP04）沉淀和磷酸鈣[Ca3（P04）2]沉淀而引起堵塞。加入灌溉水中的磷肥的臨界濃度很難估計(jì)，因?yàn)檫@除了受鈣鎂濃度的影響還受溶液的pH及其他離子濃度的影響。例如，往鈣濃度為200毫克/升的灌溉水中加磷酸銨，當(dāng)磷的濃度超過7.5%時(shí)就會(huì)生成沉淀（Duis和Burman，1969）。當(dāng)一些配方用正磷酸鹽會(huì)形成沉淀時(shí)，可以用聚磷酸鹽。聚磷酸是正磷酸的聚合物，這些聚磷酸的結(jié)構(gòu)以及聚合反應(yīng)的簡(jiǎn)圖見圖1。圖中顯示2個(gè)正磷酸分子聚合形成1個(gè)焦磷酸分子，同時(shí)釋放1分子水；同樣地，1分子正磷酸與1分子焦磷酸結(jié)合可形成1分子三聚磷酸，依次類推而形成更長(zhǎng)的鏈。聚磷酸鹽肥料通常由不同長(zhǎng)度鏈的聚磷酸鹽混合而成。(圖：圖1一些磷酸的結(jié)構(gòu))這些酸與陽離子反應(yīng)可生成像聚磷酸銨等用于施肥配方的鹽類。聚磷酸鹽的一個(gè)特點(diǎn)是可以鰲合像鈣一類的陽離子，在富含鈣的灌溉水中加入足夠的聚磷酸鹽會(huì)生成可溶的磷酸鈣鹽從而防止沉淀的形成。而在富含鈣的灌溉水中加入少量的聚磷酸鹽溶液則會(huì)生成溶解度很小的焦磷酸鈣沉淀，但是隨著聚磷酸鹽的量不斷增加，沉淀會(huì)逐漸溶解同時(shí)還可防止生成其他沉淀。Duis和Burman（1969）以及Noy和Yoles（1979）曾對(duì)組成為11-37-0的肥料進(jìn)行過定量分析：（1）當(dāng)灌溉水中的鈣濃度為100毫克/升時(shí)，無論加入多少聚磷酸銨都不會(huì)生成沉淀。（2）當(dāng)灌溉水中的鈣濃度為200毫克/升時(shí)，以1:300稀釋聚磷酸鹽溶液會(huì)生成沉淀而以1:200稀釋則不會(huì)形成沉淀。（3）當(dāng)灌溉水中的鈣濃度為500毫克/升時(shí)，以1:100稀釋聚磷酸鹽溶液會(huì)生成沉淀而以1:50稀釋則不會(huì)形成沉淀。其他有關(guān)文獻(xiàn)也報(bào)道了防止沉淀生成的最低濃度，但結(jié)果稍有差異。這些差異很可能是因?yàn)槭褂玫姆柿现兴牟煌滈L(zhǎng)聚磷酸鹽的比例不同。實(shí)際上，每批聚磷酸鹽肥料都應(yīng)該測(cè)定各種鏈長(zhǎng)的臨界比例。鉀鹽在常溫下可溶于水。所以大多數(shù)情況下，可以往灌溉水中加入大量的鉀鹽。表2中的數(shù)據(jù)顯示，在20℃下，氯化鉀的溶解度可達(dá)34%，硝酸鉀溶解度達(dá)32%，磷酸二氫鉀的溶解度達(dá)30%，而磷酸氫二鉀的溶解度更高。相對(duì)而言，硫酸鉀的溶解度較低，20℃時(shí)的溶解度最高只有11%。此外，在富含二價(jià)陽離子（主要是鈣離子）的灌溉水中，還會(huì)生成溶解度較低的硫酸鈣沉淀。Elm等（1995）對(duì)氯化鉀、硫酸鉀和硝酸鉀進(jìn)行了測(cè)試。這幾種肥料用于灌溉施肥中溶解快速、鉀濃度高。在25℃時(shí)氯化鉀的溶解度最大且在較低溫度下其溶液的鉀濃度最高；硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增加，而硫酸鉀的溶解度是最低的。對(duì)非忌氯作物或存在滲漏條件下，氯化鉀是用于灌溉施肥的最好肥料，因?yàn)樗娜芙馑俣茸羁臁⑩浐孔罡?、溶解度受溫度變化的影響最小且價(jià)格是這3種肥料中最低的。（NH4）2C03=2NH3+CO2+H20氨氣會(huì)被吸附在土壤和生長(zhǎng)基質(zhì)表面或者溶解于水中形成銨離子，銨離子可被吸附在土壤陽離子交換位。在堿性條件下，一些氨氣會(huì)揮發(fā)而造成損失。一般尿素水解需要的時(shí)間差異很大，從幾個(gè)小時(shí)到幾天（Balwinder-Singh等，1996）。生長(zhǎng)基質(zhì)的溫度和pH對(duì)尿素的水解速率也有影響。在5~45℃范圍內(nèi)，溫度每升高10℃，尿素的水解速率就增加一倍（Moyo等，1989）；在pH約為6.5時(shí)達(dá)到最大（Cabrera等，1991）。隨著碳酸鈣含量、鹽分濃度和堿性的增加，水解速率逐漸降低；而隨著生長(zhǎng)基質(zhì)中粘土含量、有機(jī)質(zhì)含量的增加，水解速率會(huì)不斷增大。用于灌溉施肥的其他氮肥有銨鹽和硝酸鹽。在生長(zhǎng)基質(zhì)和粗質(zhì)地的土壤中銨鹽會(huì)保留在溶液中。在含有粘土的土壤中，一部分銨鹽會(huì)被吸附到土壤陽離子交換位，一些可能被固定到粘土的晶格中。銨離子，不論是在溶液中還是被吸附，都可以被植物和微生物利用。在正常的環(huán)境條件下，銨離子會(huì)被微生物氧化為硝酸根離子；硝化速率受環(huán)境條件的影響，硝化一半銨離子需要幾天到幾個(gè)星期的時(shí)間。在自養(yǎng)細(xì)菌的作用下先硝化成亞硝酸根離子，然后再硝化形成硝酸，硝化過程伴隨著能量的釋放。這個(gè)反應(yīng)可以用下列方程式描述：2NH4++3O2=4H++2H20+2NO2-2NO2-+O2=2NO3-這兩個(gè)方程式顯示硝化反應(yīng)需要氧氣參與，并會(huì)生成氫離子，從而酸化硝化層周圍的土壤。所以使用銨鹽或尿素會(huì)酸化生長(zhǎng)基質(zhì)，而土壤和生長(zhǎng)基質(zhì)中的碳酸鈣會(huì)起到中和作用。土壤結(jié)構(gòu)決定了通氣程度和緩沖能力從而影響硝化的速率。在沙礫壤土上種植的蘋果樹用銨鹽肥料進(jìn)行灌溉施肥1年后，沿滴頭水平方向60厘米、垂直方向60厘米的區(qū)域開始酸化。在滴頭正下方20~30厘米的土層酸化最為嚴(yán)重，1年后pH由5.8降到4.5，3年后降到3.7。此外，還觀察到鉀被快速置換（Parchomchuk等，1993）。粗質(zhì)地土壤和細(xì)質(zhì)地土壤（粘土）之間的硝化速率不同還與土壤或生長(zhǎng)基質(zhì)所含水分有關(guān)。如果用張力來表示水分含量，則水分和通氣狀況達(dá)到最佳范圍的張力為0.1~1.0巴。當(dāng)張力為0.01巴時(shí)，介質(zhì)充滿了水，沒有空氣，硝化細(xì)菌因?yàn)槿毖醵瓜趸磻?yīng)停止。同樣地，當(dāng)張力超過15巴時(shí)，微生物會(huì)因?yàn)槿彼瓜趸饔猛Ｖ?。Kuldip-Singh（1996）報(bào)導(dǎo)了pH影響銨離子硝化速率的數(shù)量指標(biāo)。在培養(yǎng)試驗(yàn)里，60%的土壤孔隙充滿水，硝化速率在pH為7.4時(shí)最大（每天7毫克N/千克土），在pH為9.4時(shí)硝化速率中等（每天3毫克N/千克土），在pH為4.8時(shí)最小（每天1毫克N/千克土）。一般而言，硝化反應(yīng)的最適pH為6.6~8.4，pH低于4.0或高于9.5都會(huì)抑制硝化反應(yīng)。施用銨鹽肥料會(huì)影響pH。在一個(gè)硝化反應(yīng)的研究中，分別將硫酸銨、磷酸二銨和尿素施到中等酸度、pH緩沖性能差的土壤，結(jié)果發(fā)現(xiàn)硝化速率與氮肥的本身的堿性有關(guān)。施用尿素的硝化速率最大，其次為磷酸二銨，硫酸銨最小（Mclnnes和Fillery，1989）。Haynes（1990）研究了田間條件滴頭下濕潤(rùn)土壤中硫酸銨、尿素和硝酸鈣的移動(dòng)和轉(zhuǎn)化規(guī)律。該試驗(yàn)還調(diào)查了濕潤(rùn)土體內(nèi)pH受到的影響。在一個(gè)灌溉施肥周期內(nèi)（滴頭流量為2升/小時(shí)），施入的銨鹽快速在滴頭下10厘米處的土壤里聚集且很少向側(cè)向擴(kuò)散；與此相反，由于尿素和硝酸鹽在土壤中的移動(dòng)性大，它們?cè)诘晤^下的土壤剖面分布均勻并且向側(cè)向擴(kuò)散到距滴頭半徑為15厘米的土壤剖面內(nèi)。尿素中的氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮比硫酸銨快，所以硫酸銨處理中滴頭下大量銨離子累積會(huì)抑制硝化反應(yīng)。硫酸銨和尿素的硝化反應(yīng)都會(huì)酸化該濕潤(rùn)土壤，硫酸銨可酸化土表下20厘米而尿素可酸化土表下40厘米。不管是用尿素、銨鹽還是硝酸鹽肥料，硝酸鹽是生長(zhǎng)介質(zhì)中最常見的氮的存在形式。硝酸鹽不會(huì)與土壤成分發(fā)生反應(yīng)，它會(huì)隨灌溉水在土壤或生長(zhǎng)基質(zhì)中移動(dòng)。在灌溉施肥系統(tǒng)中，可很好地控制水和硝酸根的移動(dòng)以降低養(yǎng)分滲漏到作物根系分布帶以下。然而，由于需要供應(yīng)比實(shí)際需要量多的水分使基質(zhì)的持水量達(dá)到飽和，硝酸根的滲漏和損失是不可避免的；并且過量的水分可用來去除生長(zhǎng)介質(zhì)中過量的鹽分。與其他灌溉和施肥方法相比，灌溉施肥技術(shù)降低了硝酸根向根系分布區(qū)以下的移動(dòng)，從而大大減少了對(duì)水的污染。反硝化作用會(huì)引起生長(zhǎng)介質(zhì)中硝酸根的損失，在細(xì)菌的作用下，硝酸根先被還原為一氧化二氮，最后還原為氮?dú)?。反硝化需要的條件為缺氧，有足夠的有機(jī)質(zhì)來作為反硝化細(xì)菌的能量來源。在這樣的條件下，許多種微生物通過用硝酸根的氧來氧化有機(jī)分子獲得能量。反硝化反應(yīng)分好幾個(gè)步驟，總的反應(yīng)為利用葡萄糖作為有機(jī)能源并最終生成氮?dú)?，可用以下方程式來表示?C6H12O6+24NO3-=6CO2+18H2O+12N2反硝化作用的反應(yīng)速率較快。在最佳條件下，可在1~4天完成。像其他的微生物反應(yīng)一樣，反硝化作用與溫度密切相關(guān)。在極限溫度下，如0℃和70℃，反硝化作用不會(huì)發(fā)生；在土壤的正常溫度范圍內(nèi)，溫度每升高10℃反應(yīng)速率就增加一倍。用于灌溉施肥的磷肥必須是可完全溶于水的化合物。傳統(tǒng)使用的磷肥，如普鈣，主要成分為磷酸一鈣[Ca（H2P04）2.H20]，雖然是水溶性的，但不適于灌溉施肥，因?yàn)樗鼈內(nèi)芙鈺r(shí)還會(huì)伴有其他反應(yīng)發(fā)生。在溶解的過程中，會(huì)生成像磷酸二鈣等溶解度很低的新的化合物，從而堵塞滴頭。該溶解反應(yīng)可用下列方程式表示：Ca（H2P04）2.H20=CaHPO4+H3PO4+H2O磷酸銨、磷酸鉀和磷酸（見表2）在正常環(huán)境條件下都是完全可溶的，是很好的氮、鉀和磷的肥源，雖然在土壤中這些鹽會(huì)與二價(jià)、三價(jià)陽離子反應(yīng)生成溶解性很小的化合物。磷酸銨與磷酸鉀在溶液中的pH比磷酸高，這使得它們的化學(xué)反應(yīng)活性較低從而在土壤里的含量較高。將黃瓜和甜瓜種植在含有無土基質(zhì)的容器里的試驗(yàn)表明，磷酸二氫鉀是一種非常有效的磷源和鉀源（Nerson等，1997）。磷酸二氫鉀的有效性與磷酸和氯化鉀結(jié)合施用的有效性相同，作者認(rèn)為使用磷酸二氫鉀更好，因?yàn)樗墓芾肀攘姿岚踩?。聚磷酸鹽肥料與土壤或生長(zhǎng)基質(zhì)接觸后，會(huì)被一些酶水解。水解反應(yīng)相當(dāng)復(fù)雜，因?yàn)榫哿姿徜@溶液含有好幾種化合物如正磷酸、焦磷酸、三聚磷酸和更多元的聚合物，而正磷酸鹽是聚磷酸鹽水解的最終產(chǎn)物。三聚磷酸的水解過程可用下列方程式表示：H5P3010+2H20=3H3P04生長(zhǎng)基質(zhì)的溫度、水分、pH和其他因素都會(huì)影響水解的速率，水解的速率較快，可以在幾個(gè)小時(shí)至幾天內(nèi)完成。鉀在生長(zhǎng)基質(zhì)與粗質(zhì)地土壤中的反應(yīng)與在含粘土的土壤中不同。灌溉施肥用的鉀肥易溶解，在無活性的生長(zhǎng)基質(zhì)和砂土中鉀以帶正電荷的離子存在；當(dāng)土壤中含有粘土?xí)r，施入的大部分鉀以交換性鉀、非交換性鉀和礦物鉀存在，其中交換性鉀易被植物吸收。交換性鉀和固定態(tài)鉀在土壤中都以帶正電荷的離子形式存在，并被土壤表層或粘土顆粒中的負(fù)電荷吸附。當(dāng)其他陽離子在土壤中過量滲漏時(shí)，交換性鉀可與它們進(jìn)行交換。交換性鉀與固定態(tài)鉀之間存在動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)植物從土壤溶液中吸收鉀后首先由交換性鉀進(jìn)行補(bǔ)充，再由固定態(tài)鉀轉(zhuǎn)化補(bǔ)充交換性鉀。在灌溉施肥系統(tǒng)中，灌溉水和土壤通常含有足夠的甚至大量的鈣離子（Ca2+）。所以大部分情況下不需要施用鈣肥。灌溉水和土壤中的鎂離子（Mg2+）含量不如鈣離子多。在土壤中，有效鎂以交換性陽離子存在于土灌溶液中。砂土和生長(zhǎng)基質(zhì)由于陽離子交換量（CEC）小，易出現(xiàn)缺銨現(xiàn)象，這種條件下若進(jìn)行集約種植，短期內(nèi)就會(huì)造成鎂的耗竭。在粘質(zhì)土壤里，有效鎂、有效鈣和有效鉀之間的不平衡會(huì)造成鎂的缺乏。例如，在交換性鎂很少時(shí)，施用過量的鉀便會(huì)出現(xiàn)缺鎂。如果出現(xiàn)缺鎂，可以通過灌溉施肥施加鎂鹽（見表2和表3）。硫在灌溉施肥中可當(dāng)作一種特殊肥料使用。在一些配方中，硫常作為一種伴隨離子，如硫酸銨或硫酸鎂。如果是由于生長(zhǎng)基質(zhì)和砂土的本身性質(zhì)引起缺硫，可以在灌溉施肥配方中加入含硫肥料。在大部分干旱和半干旱土壤上，不會(huì)出現(xiàn)缺硫。硫酸根離子（SO42-）可被植物吸收利用，土壤有機(jī)質(zhì)礦化后也會(huì)形成有效硫。另一方面，硫酸根可通過微生物轉(zhuǎn)化為有機(jī)形態(tài)，而不是被植物根系吸收或發(fā)生滲漏。以陽離子存在的微量元素（鐵、鋅、銅、錳）在灌溉施肥中常用螯合形態(tài)。鰲合物是