提高磷肥有效性的活化技术研究进展

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1、提高磷肥有效性的活化技术研究进展全世界的耕地中约有43%缺磷，我国则有三分之二的土壤缺磷。为解决粮食问题，增加化肥的投入无疑是提高作物高产的唯一选择。但我国南方土壤中含有大量的无定型氧化铁、铝，对磷肥有极强的吸附固定用成为难溶性磷，使得利用率极低；而北方石灰性土壤中也存在碳酸钙对磷的固定。由于植物对磷的较低的利用率，施入土壤的磷肥当季利用率一般仅有10%～25%。75%～90%磷肥以磷酸盐的形态积累于土壤中，累积在土壤中的磷高达6000万吨，相当于每年施肥量的几倍到几十倍。同时，没有被植物利用的磷肥可随土壤的侵蚀而流失，造

2、成水体污染，如太湖污染中，土壤磷的侵入是一个重要的因素。我国磷矿资源大部分集中在云南、贵州、四川、湖北和湖南等地，约占我国磷矿总储量的五分之四，甚至更多。我国磷矿资源中80%以上为中低品位磷矿。用磷矿粉加工成化学磷肥，成本高，长期施用造成土壤板结，也会污染环境。磷矿粉直接施用于土壤中时，肥效受到许多因素限制。中国国内磷矿资源现状是丰而不富、分布偏远、难以开采、品味低下、难以为继，而供应体系则是浪费严重、规模偏低、成本较高、运输困难，同时国内磷矿石资源高进低出的做法导致国家资源的流失，在很大程度上制约了国家磷肥生产企业的发展

3、，进而关系到我国粮食安全。因此，从各方面探索磷肥的有效利用条件以提高磷素利用率的研究一直是国内外磷肥研究的核心，如利用磷高效基因型植物挖掘作物自身对磷素的利用潜力，或调控土壤理化性质或采用合理施肥方法及合理的施肥量来提高作物对磷肥和土壤磷素的利用，或基于土壤、作物和肥料磷素循环转化的特点，从肥料的角度来添加改性材料促进肥料中磷素的释放等有效途径。目前土壤调理剂应用较多，但用于制造肥料的还比较少。从20世纪60年代开始，美国、日本等发达国家就着手研究和改进化肥的制造技术，力求从改变化肥本身的特性来提高肥料的利用率，防止磷肥被

4、土壤固定；国内也开展了磷肥活化的研究，并取得一定成效。本文从磷肥包衣、磷肥酸化、向磷肥中添加高分子化合物等多方面，综述了国内外有关磷肥有效性提高的研究进展，深入了解不同磷肥的特性和作用机理，指导磷肥的合理施用具有重要意义。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CaC03、pH、粘粒含量、有机碳含量等)、环境条件(土壤湿度、温度等)、种植方式、磷肥种类和用量以及施用方式等的影响。土壤磷肥活化剂的研究则是基于影响磷肥转化因素的研究来进行的。向肥料中添加某些材料，改变传统化学磷肥的性质，能减少土壤对

5、磷的吸附固定，增加磷在土壤中的扩散。添加的材料称为活化剂，可分为非生物活化剂和生物活化剂。也有人将活化剂按照有机和无机(来源于工农业废物和矿山，经物理和化学修饰等方法处理而成)两个系列加以区分。1磷肥活化的非生物方法1.1包膜磷肥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，而对于控释磷肥的研究则比较少，且关于这方面的机理研究还比较少。Diez等报道了用高分子有机化合物化学树脂包衣磷酸二铵的试

6、验。因为包被物对磷的控释作用，减少了土壤对磷肥的固定作用，增加了磷肥的利用率。磷在土壤中的移动主要靠扩散作用，而扩散作用决定于土体中磷浓度之差。因为土壤对磷的吸刚固定，使土壤溶液中磷的浓度很低，移动很慢而且移动的范围很小，所以施用磷肥要考虑减少土壤对磷的同定和磷肥与根系接触机会多等因素。刘建玲研究发现，包被磷肥较未包被磷肥减少了Ca2-P向Ca8-P的转化，增加了施入磷向Al-P的转化而减少了向Fe-P、O-P的转化，磷肥利用率提高2.9个百分点。刘建玲和张风华指出，在固磷能力较强的土壤中，集中施用磷肥是提高磷肥有效性的有

7、效措施。对于普通磷肥来说，二者是矛盾的；但对于包膜磷肥来说，则可直接施用于根系附近，增加根系直接接触磷素的机会，又减少了土壤对磷的固定，解决了二者之间的矛盾。胡莹莹研究指，与普通磷酸一铵相比，控释磷肥施入土壤后磷的有效性较高，提高了磷肥当季利用率；无论是近根区还是非根区土壤有效磷随时间的变化分配更趋于合理，并且提高了作物产量。1.2酸化磷肥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，简称PAPR。该肥料是用硫酸或磷酸将磷矿肥进行部分酸化，使磷矿粉中的难溶性磷部分转化为水溶性磷和枸溶性磷，未经转化的

8、那部分磷在作物生长过程中特别是在酸性土壤上，在作物根际微酸域内，被作物分泌的有机和无机酸等作用，逐步转化为有效磷被作物吸收利用，在一定的条件下，有较好的增产效果，且生产成本较低。Haque在三叶草上施用50%酸化磷矿粉，获得了理想的肥效；吴平宵的盆栽试验结果表明酸化磷矿粉的磷肥肥效较过磷酸钙有较大幅度的