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浅谈磷肥利用率与科学施用技术
时间:2022.10.26 字号


一、磷肥的利用率现状

在氮磷钾三大营养元素中,磷的当季利用率比氮、钾要低得多。经过大量的科学试验,包括使用放射性同位素试验,其结果都表明,磷肥的当季利用率大致在10-25%的范围内。有数据表明,各种作物对于磷的当季利用率也不尽相同,罗列如下:水稻的磷肥利用率变化幅度为8-20%,平均为14%;小麦为6-26%,平均为10%;玉米10-23%,平均为18%;棉花4-32%,平均为6%;紫云英9-34%,平均为20%。一般来说,谷类和棉花的当季利用率较低,而豆科和绿肥的当季利用率较高。

二、磷肥在国内的施用情况

我国最初施用磷肥是在上世纪80年代初。当时我国的很多土壤,特别是北方农业种植区土壤,普遍缺磷,粮食作物产量较低,当时在各种作物上施用磷酸二铵或一铵,其增产效果都非常明显。所以造就了许多北方地区的农户特别喜欢二铵,当时流行的美国嘉吉二铵、摩洛哥二铵等进口二铵品牌,占据主要地位。国内的磷肥企业才刚起步而已。

到了90年代初,北方农业区的农民开始反映,多年连续使用磷肥后,肥效不明显了,而且土壤也是越用磷肥越馋。但是经过科学测定,北方农业区土壤中的有效磷水平逐年提高,尤其农田表层20厘米土壤速效磷的水平大部分达到了10mg/Kg-15mg/Kg的中等肥力水平,这说明磷在土壤中有所积累,因为磷施入土壤后会产生化学固定和吸附保存。年年施磷肥,当季的利用率却不高,但是被固定在土壤中的磷,来年还有后效,其累积的利用率却很高。

三、磷肥的分类和适用范围

在我国,磷肥大体可分为四类:

1、水溶性磷肥:此类磷肥是指水溶性磷占比较高,但实际的商品肥料严格来讲,是水溶性磷与不全水溶性磷的混合物。包括普通过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵等。一般说,此类磷肥适用土壤和适用作物较广泛,但最好用于中性和石灰性土壤。 

2、枸溶性磷肥:包括钙镁磷肥、钢渣磷肥、沉淀磷酸钙等。此类磷肥适用于酸性土壤,其等量的肥效常常可高于水溶性磷肥。

3、混溶性磷肥:即含有水溶性、枸溶性甚到难溶性磷的磷肥,如硝酸磷肥、节酸磷肥(又称部分酸化磷矿粉)、氨化普通过磷酸钙等。此类磷肥要视其含水溶性磷和枸溶性磷的数量而确定其使用范围,如果含枸溶性磷较多时,就比较适用于酸性土壤。但当水溶性磷占有较大比重时,其使用土壤范围可以有所扩大。

4、难溶性磷肥:如磷矿粉等。此类磷肥则只适用于强酸性土壤(PH值<5.5),而且选用的磷矿粉必须适合于直接施用,建议用在旱作的生长期长的经济林木上。

四、磷肥利用率低的原因

磷肥利用率低的主要原因,总结有两点:

1、由于磷肥在土壤中的固定,不论水溶性、枸溶性和难溶性磷肥都存在这个问题。

2、磷在土壤中的运动能力很弱,其实这个原因也是由于磷被固定引起的结果。运动性小,导致利用率低的原因是因为养分必须与根系接触才能被作物真正吸收,这就涉及到生物有效性的问题,即化学有效性的养分必须被作物实际吸收,才真正是对生物有效的,所以称为生物有效性。

众所周知,土壤中的养分只有与根系直接接触才能被作物实际吸收,那些不与根系接触的养分必须通过根系截获、质流和扩散三种方式到达根系表面。根系截获是指根系自身生长时,延伸到养分的所在部位。质流是指溶解在土壤溶液中的养分,随着向根液流,运动到达根面。扩散是指由于在紧贴根面的养分被吸收而形成一个亏缺区,这个区的养分浓度低于土体,因而造成土体养分向根面运动。

对于磷来说,由于土壤溶液中浓度很低,通常只有0.05ppm或更低,所以质流能供给根系的磷很少。比如在0.05ppm浓度时,质流只能供给作物磷需要量的1%,作物磷的获得主要是靠扩散,教科书指出是占90%以上。但是,磷的扩散系数很小(即运动性很小),它24小时的移动距离只有1~4毫米,所以,磷的利用率就很低。

五、磷肥的科学施用技术

现在,我们知道了磷肥的当季利用率低的主要原因磷的固定作用和在土壤中移动性很小。为了提高磷肥的利用率,经济合理的施用磷肥,必须掌握的三个基本原则,一是减少水溶性磷肥在土壤中的固定作用;二是对枸溶性磷肥,或含枸溶性磷肥高的化肥,应尽量增加它在土壤中的溶解性;三是尽可能增加磷肥与作物根系直接接触的机会。

现在,笔者介绍几种行之有效的磷肥科学施用技术:

1、把磷肥不同程度地集中做基肥施用。

通常采取的方法是条施、穴施和拌种。拌种就是,将磷肥与种子混合均匀,此法只适于非水溶性磷肥,应该注意磷肥的使用剂量,过量极有可能对种子产生伤害。磷肥集中施用,可以显著地提高肥效,这是因为:

(1)由于土磷比变小,可以减少磷与土壤接触的数量,从而减少其固定作用。

(2)适当地集中在根系附近,大大地促进磷肥与根系的接触,根系可最大限度地通过截获方式获取磷素营养。

(3)增加磷的浓度(与同量磷肥相比),就增加了质流和扩散的供应量。

集中施用磷肥提高肥效的做法,滕州的广大土豆种植户只用一句话就可以说明,那就是“一大片不如一条线,一条线不如一窝蛋”,说的就是集中施用的好处。当然,集中施用一定要注意一个问题,那就是不能和种子或种苗直接接触,留出安全距离,防止烧种烧苗。

(土豆种植区小农户采用“一窝蛋”式集中施用复肥或磷肥。备注:图片包装为新葡萄平台网站(澳门)股份有限公司-百度百科肥料经典包装,现已经升级为新包装)

(集中施用时注意种肥隔离)

2、磷肥深施

不建议用单质磷肥做追肥、撒在地表和做水冲肥使用。特别,用磷做水冲肥,就相当于白白地浪费了宝贵的磷资源,它只会随着地面径流流失,而作物根系根本够不着。建议磷肥做底肥一次性施足,并尽量施到作物的主要根系分布区,不同的作物用磷做底肥的深度也有所区别,一般果树上要求施到地下40-50厘米,蔬菜20厘米,粮食作物20-30厘米。

(果树区施用底肥开沟深施,肥效稳定效果好)

3、磷肥与有机肥混合施用

此法是把磷肥先与腐熟的有机肥充分混拌,然后施用。为了节约劳力,可按1:5~10的比例混合,这样有机肥用量少,也易混匀。这种方法的好处是可以减少土壤对磷的固定作用,所以在固磷能力较大的土壤上施用,效果更好。

4、对于水田,磷肥撒施效果较好

以水稻为例。水稻根系的分布较浅,在0~13厘米内集中了约90%的根量,撒施磷肥更能使磷接近根系。另外,水稻施磷用沾秧根的办法效果更好,其方法是把磷肥按1:1~1:5的比例和有机肥或肥土混合,加水调成泥浆状,插秧时用秧根直接沾磷肥后栽植,沾秧根可以节省磷肥40~60%,缺点是这种方法用工较多。

5、对于水旱轮作的土壤,把磷肥的大部分甚至全部施在旱作物上,水田可以利用旱田剩余的磷营养,这样可以做到一季肥两季用。使同样数量的磷肥,会增产更多的农产品。在旱作物是豆科作物(包括豆科绿肥)的条件下,这种施用方法还可大大促进豆科作物的固氮作用,这已经被国内外的研究和实践所证明。

六、磷肥过量产生的害处

1. 磷肥过量,土壤固定磷增多,土壤理化性质恶化,造成土壤板结和养分失调。譬如,过磷酸钙含有大量游离酸,连续大量使用,会造成土壤酸化。钙镁磷肥含有25-30%的石灰,属于碱性肥料,大量施用会造成土壤碱性加重。

(土壤过酸或过碱都会造成大多营养元素的吸收利用率降低)

2.  磷肥过量,会使作物从土壤中吸收过多的磷营养。过多的磷营养会促使作物呼吸作用过于旺盛,消耗的干物质大于积累的干物质,使作物繁殖器官提前发育,引起作物早熟、籽粒发育不良、产量降低。

3. 磷肥过量,易导致作物缺锌,并可明显钝化铁的活性。因为锌会和过量的磷产生磷酸锌沉淀,同时磷和锌为拮抗作用,当植株体内的P/Zn(磷/锌比)≥400时,植株就会出现缺锌症状。如果土壤中过量施用钙镁磷肥等碱性磷肥,会使土壤碱化,在碱性土壤中锌、铜、铁、锰、硼的有效性大大降低。

4. 磷肥过量,易导致作物缺乏硅这种有益元素。研究表明,过多的磷会使土壤固定较多的硅元素,特别是对喜硅的禾本科作物影响较大。如喜硅的水稻,若不能从土壤中吸收到足量的硅元素,就会出现茎杆纤细、节间变长、倒伏和抗病能力弱等症状。

5. 磷肥过量,会造成土壤中有害元素积累。因为磷肥主要来源于磷矿石,磷矿石中含有大量杂质,如镉、铅、氟等有害元素。过量施用磷肥会引起土壤中镉的增加,其年增长量为0.1~0.15%,而且镉的有效性较高,易被作物吸收,给人畜造成危害。




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作者 | 农服部-姚振领

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