土壤磷营养与作物高产保护

土壤磷营养与作物高产保护

世界耕地中约43%的磷不足。土壤磷肥的转化速率受作物类型、土壤理化性质(土壤溶液中游离Fe,活性CaCO1磷酸激活非生物方法1.1控释和缓释肥料系列产品研究20世纪60年代以来,美国、日本等发达国家就着手研究和改进化肥的制作技术,力求改变化肥本身的特性进而提高肥料的利用率,研制并推广了控释和缓释肥料系列产品,但大多为控释氮肥的研究1.2合成柯特卡肥料20世纪30年代,芬兰研究和生产了一种称之为柯特卡肥料的部分酸化磷肥(Partiallyacidulatedphosphaterocks,简称PAPR)1.3膨润土的生物改性对磷生物有效性的影响关于膨润土提高土壤磷肥利用率的问题,很多人已经作了大量工作改性膨润土(bentonite)是一种以蒙脱石为主要成分的黏土矿物,具有很强的吸水性,吸水后体积膨胀,具有很强的交换能力,晶层间吸附阳离子,进一步使得吸附离子晶层间距离增加而更容易吸收水分而膨胀,吸附的阳离子被置换时,又增强了膨润土的吸附性和阳离子交换量改性膨润土与磷结合后水溶性弱,但不失有效性,抑制了土壤对水溶性磷的固定,减缓速效磷向迟效、无效态转化,使得磷的生物有效性有较大的提高,磷肥利用率不仅仅以其本身的化学有效性作为标准,应该同时考虑其生物有效性作为评判指标1.4生物沸石的改性沸石是一种具有架状结构的含水的碱金属和碱土金属的铝硅酸盐矿物将沸石改性或改型处理可以提高天然沸石的吸附、离子交换等性能。沸石的改性方法有高温灼烧、酸处理、离子交换及水冷却处理等。目前关于改性沸石的研究多集中在铵饱和的沸石。Lai的研究日本研制了生物沸石有机肥料;还有的国家利用沸石肥料、微量元素、有机肥、腐殖酸等配制沸石复混肥1.5腐殖酸和其他有机活化剂用于磷矿粉活化的有机活化剂包括腐殖酸、糠醛渣、有机肥、造纸黑液(含有木质素)以及化学有机高分子物质等。1.5.1微量元素活化剂泥炭、褐煤、风化煤等中都含有丰富的腐殖酸类物质,可作为常规化肥的添加剂而与其混合使用。腐殖酸是一种高分子有机酸,具有多种活性基团(羧基、酚羟基、醇羟基、甲氧基等),有较高的阳离子交换能力,通过金属离子(Fe有机肥也可以提高磷矿粉的肥效,因为有机物中具有某些可以络合Ca近十多年来,人们对植物根系分泌有机酸提高土壤磷素生物有效性机制的研究日趋活跃庞荣丽等对根系分泌的低分子量有机酸活化土壤磷的研究多是关于有机酸对磷素吸附解吸过程的影响,而关于不同的低分子量有机酸对不同形态磷酸盐的活化作用、在有机酸影响下的土壤磷素形态转化以及利用酸活化机理改性磷肥等问题,还缺乏较深入的研究。1.5.2聚丙烯酰胺保水剂杨莹等聚丙烯酰胺为高分子材料,能促进土壤细小颗粒相互凝聚成稳定的团聚体,增加土壤中大孔隙的比例,从而提高土壤的入渗能力,减少土壤侵蚀。同时,聚丙烯酰胺具有空间网状结构,分子基团与水分子之间可以相互缔合,具有吸纳和保水性能。因此,聚丙烯酰胺可作为土壤的改良剂、保水剂木素是由苯基丙烷单元通过醚键和碳一键连接而成的高分子化合物,具有三维空间网络结构。木素是植物体内重要的组成物质,但在造纸工业中没有被利用,而是作为制浆黑液的一部分被排入水体。近年随着对环境治理力度加大,展开了对木素的回收利用的研究,发现木素能有效的活化磷矿粉1.6提高试验地的氧含量和稳定一些含微量元素的化合物对磷肥在土壤中的移动有推动作用,能够减少速效磷的固定和退化,同时补充土壤中量和微量元素的不足,增强作物抗病能力,刺激作物根系生长,利于磷的吸收,从而提高了磷肥的当季利用率。莫桂英和谢伟2磷酸激活生物方法2.1对土壤中磷的吸收利用具有解磷功能的微生物可将难溶性的磷转化为植物可利用的磷源,从而提高其肥效,机理是利用微生物分泌的有机酸或微生物呼吸释放二氧化碳,一方面降低土壤pH值,另一方面与土壤中被固定的磷素形成可溶的络合物或螯合物。前苏联和东欧国家在20世纪80年代中就开始研究磷细菌剂和真菌剂施用在土壤上能明显促进土壤中残余磷的释放,提高植物对磷的吸收。早在1903年就有研究者发现有溶解无机磷的微生物的存在。20世纪40年代,溶磷微生物(PSMs)就开始用于农业生产,如印度施用溶磷菌剂Gerretsen土壤中的无机磷大部分是难溶磷。VA菌根植物常常对土壤施用的难溶性磷肥有良好反应。菌根是菌根真菌菌丝与高等植物营养根系形成的一种联合体,二者互惠共生。菌根提高宿主植物的吸磷能力,对土壤中水溶性、难溶性无机磷和有机磷的吸收机制不同,如改变根际土壤的pH值,扩大吸收面积,促进磷的运输或分泌有机酸活化难溶性磷,刺激土壤中其他微生物(如菌丝际磷细菌和真菌)的生长和繁殖。AM广泛分布在田间,菌丝表面积较大,扩大了根系对磷地吸收范围,而且菌丝的表面对磷具有很强的亲和力。菌根通过根系和菌丝的桥接(菌丝桥)作用,加速已吸收的磷向根运转。Tarafdar和Marschner2.2土壤有机磷生物有效性根系分泌物是植物作用于土壤环境的主要方式之一。在植物根系多种复杂的分泌物中,其中的酸性磷酸酶是植物对缺磷胁迫的最早和最剧烈的反应之一根际磷酸酶对土壤有机磷生物有效性有较大的影响。磷酸酶是由活的生物体合成的对有机磷分解具有专性催化作用的蛋白质,是代表一组可催化磷酸或磷酸酐水解的酶,根系分泌的酸性磷酸酶对植物的磷素营养起着主要作用3开发控释型磷酸活化剂,进一步完善土壤理化指标磷素转化运移规律和农业生产的需求使得如何减少肥料-尤其是利用率较低的磷肥的投入量成为研究的焦点。磷肥从骨料、磷矿粉、过磷酸钙、重过磷酸钙到磷酸一铵、磷酸二铵,已经提高了磷肥的利用率,当前对磷素活化剂的研究成为必要和必需的。虽然已经有许多土壤调理剂广泛应用于土壤磷素活化,但生物解磷技术有较大的局限性,且其他非生物磷素活化剂真正用于制造肥料、用到农业生产中的只有少数几种,需要大力开发多种活化剂在磷肥中的应用,同时开展区域土壤条件下磷肥活化剂的研究,做到研究与生产应用紧密结合,综合考虑活化效果和经济因素及与其相关的