土壤中残留的磷怎么利用,谈谈土壤中磷资源的高效利用技巧
昨天今日头条收到一条私信,内容是这样的“梁老师,土壤中残留的磷怎么利用?”
为了讲清楚你这个问题,我觉得我们有必要一起学习几个与土壤磷相关的基本知识。
第一、土壤中磷的形态有哪些?
磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一,磷素以众多的化学形式(库)存在于土壤中。就其化合物属性而言可分为有机磷和无机磷化合物两大类。
(1)有机磷化合物包括土壤生物活体中磷和磷酸肌醇、核酸、磷酯等有机磷化物以及尚不明其存在形态的其他有机磷化合物,包括与腐殖质相结合的某些有机磷。(2)土壤中的磷素大部分以迟效性状态存在,土壤中可被植物吸收的磷组分,包括全部水溶性磷、部分吸附态磷及有机态磷(有的土壤中还包括某些沉淀态磷),这些可以被植物吸收的磷统称为有效磷。在植物营养上,土壤有效磷是指土壤中对植物有效或可被植物利用的磷,当采用化学提取剂测定土壤有效磷的含量时只能提取出很少一部分植物有效磷,因此有效磷时常也称为速效磷。
第二、作物如何吸收土壤中的磷?
植物吸收的磷主要时正磷酸形态的磷,如H2PO4-、HPO42-和PO4 3 -;有时植物还可吸收偏磷酸(PO3-)和焦磷酸(P2O74-),聚磷酸经水解后也可吸收。
植物还可吸收土壤中的有些含磷有机物,如己糖磷脂、甘油磷脂和蔗糖磷脂等。由于土壤溶液中的磷浓度远远低于细胞和木质部汁液中磷浓度,大约相差100~1000倍,因此磷的吸收是主动的、需消耗能量的。
影响作物吸收磷的因素
(1)作物的生理特性:根系大小与根毛数量,地上部/根系的比值——比值小时,吸磷能力强,耐低磷;根际的酸化能力和分泌螯合物的能力;CaO/P2O5的重量比——植物体内CaO/P2O5的重量比与难溶性磷的利用能力有关;作物根系的阳离子交换量。
(2)植株磷状况
(3)土壤供磷状况:土壤中的强度和容量:一般土壤溶液中磷浓度为10-5~10-6摩尔(0.31 ~0.031ppm),低于这个浓度时,根系吸收显著减少;土壤中养分容量和缓冲能力也很重要
(4)pH与其它养分: pH 影响土壤溶液中磷的存在形态;氮素及其形态、硫、硅、铁、铝等离子影响磷酸根溶解和平衡。
(5)根际微生物 菌根
(6)环境因素 如水分、温度、通气性等
第三、什么样的磷作物才能有效利用?
在大部分土壤中,无机磷含量占有主导地位,约占土壤全磷量的50%~90%。土壤中无机磷化合物中几乎全部为正磷酸盐,除了少量的水溶态外,绝大部分以吸附态和固体矿物态存在于土壤中。土壤中的难溶性无机磷大部分被铁、铝和钙元素束缚,一般来说,在酸性土壤中,磷与Fe3+、Al3+形成难溶性化合物,在中性条件下与Ca2+和Mg2+形成易溶性的化合物,在碱性条件下与Ca2+形成难溶性化合物。土壤中难溶性磷和易溶性磷之间存在着缓慢的平衡。
由于大多数可溶性磷酸盐离子为固相所吸附,所以这两部分之间没有明显的界线。在一定条件下,被吸附的可溶性磷酸盐离子能迅速与土壤溶液中的离子发生交换反应。土壤中的有机磷和微生物磷与土壤溶液磷和无机磷总是处在一种动态循环中。
另外,在N、P、K三大肥料中,磷的移动性最小,磷在土壤中扩散距离仅为3~4 cm,土壤中施入磷肥后,在较短时间内磷的有效性及移动性迅速降低,其主要原因为土壤对磷的吸附和固定。
第四、如何提高土壤中残留磷的利用效率。
如何提高利用率与“影响作物吸收磷的因素”直接相关,因此如何实现提高土壤中残留磷的利用率主要有以下几个措施:
(1)从作物入手,从品种入手。通过选择吸磷能力强、根系旺盛的作物种植,这个是源头。
(2)利用好菌根这个技术,丛枝菌根是植物与丛枝菌根真菌形成的共生体。在这种共生体中, 菌根能够改善土壤的理化性质,促进植物对土壤养分如P, S等的吸收。菌根对植物生长的促进作用常常与磷素营养的改善有关,在缺磷土壤上接种菌根菌能获得显著的增产效果。土壤磷主要分为水溶性磷、难溶性无机磷和有机磷3种形态,菌根对不同形态磷的吸收机制也不同。其主要机制包括:扩大吸收面积、改变根际土壤pH、促进磷的运输。
(3)改善作物根系分布范围,通过增加根系分布范围,提高对土壤中固定磷的接触面积和利用范围。
(4)改变根区微环境尤其是根区土壤pH,这可以通过使用酸性肥料、生理酸性肥料和有机酸配合的方式,提高土壤中磷的利用效率。比如施用磷酸脲,硫酸铵等。
整体上讲,土壤中残留的磷可以通过选择吸磷品种、接种菌根、改善根系分布范围、改变根区微环境等方式实现高效利用;但是所有措施仅仅是高效利用,提高其利用效率,不能完全利用。
作者:新疆农垦科学院梁飞,希望对大家有用,具体操作可以私信我。
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