被土壤固化的磷怎样能激活

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这是一个一直困扰广大种植业朋友的问题。一方面要取得高品质、高产量的农作物,需要优质的磷元素;另一方面,大量施用磷肥,会造成土壤变坏问题。实际上,就是磷被固化到土壤中。要激活固化在土壤中的磷,首要要知道磷是怎么被固化的。

一、土壤中磷的形态及转化

土壤中的各种物质都是处于一种动态的变化之中,磷元素也不例外,它也有自己的转化规律。如图所示。

土壤中的磷按化学结构来说,可以分为无机磷和有机磷两种。

自然界,磷元素多以无机磷的形式存在。土壤中的无机磷化合物比较复杂,种类繁多,以正磷酸盐的形式居多,其数量占土壤中全磷量的2/3~3/4以上。

自然状态下,土壤中有机磷含量低,且变化幅度很大。根据我国土壤普查资料,一般耕作土壤中,有机磷含量约占全磷量的25%~56%。在侵蚀严重的红壤中不足全磷的10%。一般黏质土有机磷含量比砂质土高。

按溶解性来分,可分为水溶性磷、拘溶性磷和难溶性磷。

磷在自然界是处于一种动态变化的,土壤中绝大部分的磷是难溶性的。以百分比来看,土壤中70~90%为无机磷,而有机磷只占10~30%;而土壤中99%都是难溶性磷,也称为迟效磷。水溶性磷和拘溶性磷合起来只占1%,可统称为有效磷。

土壤中能够为植物所利用的磷统称为土壤有效磷。土壤中的有效磷主要有:

a、土壤溶液中的磷酸根离子;

b、包含在有机物中并较易分解的磷;

c、磷酸盐固相矿物中,能随土壤性质影响而溶解的磷酸根离子;

d、交换吸附态磷酸根离子。

就有效磷数量而言,以b和c两种形态最重要。在培肥较好的土壤中,有机磷的重要性较大,而在一般土壤中,则以磷酸盐固相所释放出的磷为主。

有效磷的概念不仅包括数量概念,还包括供应强度的意义。如,释放的快慢(时间因素)、释放的难易(能量因素)、溶液中磷的浓度(强度因素)、输送的速度(物理因素)等。

二、磷在土壤中的固化机制

研究表明,磷肥当季利用率只有10%~25%。

磷肥低效利用的主要原因是土壤对磷的固定,固定方式包括吸附固定和化学反应固定。

土壤对磷的固定取决于土壤中碳酸钙、铁铝氧化物、土壤粘粒的含量以及土壤中磷的初始浓度。

一般来说,施用磷肥后,土壤即开始吸附作用,初期吸附速率快,会发生大量的吸附固定,可持续数小时至数十小时。随着吸附的饱和,吸附速率放缓。后期逐渐转化为化学反应固定,使有效态磷转化为无效态磷,持续数月乃至数年。实践证明,要减弱土壤对磷的固定,需要降低土壤中水溶性磷的浓度。

磷酸在土壤中很容易固化,常见土壤水浇之后很容易出现砖红土,那就是固态磷了。这种红色物质是含3价铁离子的磷酸盐,即磷酸铁,是固定在土壤中的磷和微量元素铁反应生成物。严重的时候,可以导致土壤板结,通透性变差。

磷元素在土壤中的移动靠扩散,磷肥利用率低的一个原因,就在于磷在土壤中的移动性很差。也就是说,磷的扩散系数很小,在24小时内的移动距离只有1-4mm。

不同类型的土壤,也明显地影响着磷在土壤中的固化。例如,磷肥施入酸性或碱性土壤后均易被固定,在碱性土壤(pH7.5)中转变为磷酸钙(磷酸二钙或磷酸三钙,Ca-P),而在酸性(pH5.0)土壤转变为磷酸铝和磷酸铁(铁铝磷酸盐,Al-P、Fe-P)。这是磷肥利用率仅为10%-20%(林葆,)的原因之一,尽管如此,磷肥的后效可达5年或更久,这样,磷肥总的利用率在70%-75%。

三、土壤中磷的激活与释放

我们知道,有效磷,是指土壤中可被植物吸收利用的磷的总称。它包括全部水溶性磷、部分吸附态磷、一部分微溶性的无机磷和易矿化的有机磷等,只是后二者需要经过一定的转化过程后方能被植物直接吸收。

它在化学上的定义是能与磷进行同位素交换的,或容易被某些化学试剂提取的磷及土壤溶液中的磷酸盐。因此,要想提高土壤磷有效性的途径有:

(1)调节土壤酸碱度。既然我们知道,土壤的酸碱度会影响磷的固定,那么,调整土壤酸碱度不失为一种释放磷的方法。对酸性土壤,适当施用石灰,调节其pH至中性附近(以pH6.56.8之间为宜),可减少磷的固定作用,提高土壤磷的有效性;

(2)增加土壤有机质。含有机质多的土壤,其固磷作用较弱,其原因除了有机质矿化能提供部分无机磷外,还有下列作用:

①有机阴离子与磷酸根竞争固相表面专性吸附点位,从而减少了土壤对磷的吸附;

②有机物分解产生的有机酸和其他螯合剂,将部分固定态磷释放为可溶态;

③腐殖质可在铁、铝氧化物等胶体表面形成保护膜,减少对磷酸根的吸附。

(3)使用微生物制剂和生物制剂。微生物有一类菌,其生理活动,可以促进土壤中固定磷的释放,从而增加土壤中磷元素的释放。

我们在采用第三种方法解决磷被固定的问题。通过微生物制剂灌根、喷果等方法,有效提高了磷的利用率。经过多年、大面积使用,效果稳定,改善明显。

以上个人观点,敬请指正。这里是生态循环实践者,感谢


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