磷的转化
土壤中的磷存在于有机化合物及无机化合物中,总磷量为400~1200毫克/千克土,但植物能利用的可溶性磷酸盐不到总磷量的5%,所以农田中经常缺磷。无机磷进入土壤很容易被固结,形成难溶性钙盐或铁铅磷酸盐。解决土壤中缺乏可利用磷的关键性问题,微生物在促进难溶性磷酸盐溶解和有机磷迅速矿化方面能起积极作用。
土壤中有很多微生物代谢产酸,可促进难溶性磷酸盐溶解,溶磷能力较强的有假单胞菌、分枝杆菌、微球菌、芽孢杆菌等属中的一些种和青霉、曲霉、镰刀菌等属真菌。这些微生物产多元有机酸(如柠檬酸),可与钙、镁、铁等离子进行整合作用,增加难溶无机磷化物的溶解度。硝化细菌和硫氧化细菌产生的硝酸与硫酸,有利于岩石矿物中磷酸的释放。此外,溶解性较低的磷酸高铁盐在厌氧条件下还原成亚铁盐,而细菌作用产生的硫化氢与磷酸亚铁作用生成硫化铁,释放出磷酸。
土壤中的有机磷化物主要有核酸、磷脂和植酸钙镁。大量腐生微生物能迅速分解核酸和磷脂,释放出磷酸。分解能力较强的有黑曲霉、巨大芽孢杆菌和某些假单胞菌。土壤中分离得到的微生物尽管有30%~50%的菌株具分解植酸钙镁的能力,可能是因为它与粘土矿物结合在一起的原因而分解缓慢。
磷作为化肥三要素之一,对作物生长的重要性自然不言而喻,但在实际生产中却总是被忽视。就拿咱们果树地区来说,很多种植户都知道长枝长叶要用高氮,膨果转色要用高钾,至于磷,大多时候只是做为一个陪衬,只有在施用平衡型肥料才能享受跟氮、钾平起平坐的待遇。为什么明明是氮磷钾三足鼎立的故事,磷却始终不配拥有姓名呢?小助认为,之所有会出现这样的局面,很大程度上还是因为种植户朋友们对磷元素缺乏一个全面科学的认识。所以从这期开始,小助会陆续分享一些磷有关的知识。我们都知道,作用的矿质营养大多来自土壤,这一期呢,就让我们先聊一聊磷在土壤中的转化。
土壤中的磷分两大类:有机磷和无机磷。
有机磷化合物主要有植素、核酸、核蛋白、卵磷脂以及植物体内其他含磷化合物。它们是在土壤微生物的作用下,进行水解,在土壤中再进行各种转化,变成有效磷酸盐供作物吸收利用。同时,土壤中的生物活动与有机质分解所产生的CO2可以促进不溶性无机磷化合物的溶解。
说完了有机磷,我们再来看看无机磷。无机磷化合物种类繁多,比较复杂,按其溶解度可以分为:难溶性磷酸盐类、易溶性磷酸盐类。
难溶性磷酸盐,因不同的土壤反应而不同。在强酸性土壤中,磷与铁、铝离子化合生成难溶性的磷酸铁、磷酸铝沉淀而被土壤固定;在石灰性土壤中,磷则成为磷酸钙(镁)被土壤固定。氧化铁等还可能形成胶膜将磷酸盐包被起来,让磷酸盐不能被溶解,只有当土壤反应处于中性或接近中性(PH值为6.5~7.5)的条件,磷的有效性才提高。
易溶性磷酸盐,又分为水溶性磷酸盐、弱酸溶性磷酸盐。水溶性磷酸盐能直接溶解于水中,为速效态,易被植物吸收利用。而弱酸溶性磷酸盐能被有机酸和无机酸溶解后,也能被植物根系吸收利用,也属于有效态磷酸盐。但他们的存在对土壤条件要求十分严格,大多数情况下很容易转化为难溶性磷酸盐。
一般土壤中磷酸总量(以P2O5计算)约在0.05%~0.2%之间,川渝地区的红黄壤仅为0.06%左右,就按此计算,这些磷也够供作物若干年丰收所需要。但是,土壤中能为作物很好吸收利用的水溶性磷和弱酸溶性磷很少;而多数为难溶性以及有机态磷。它们需经各种转化,才能被作物吸收利用。因此我们需要通过施肥进行磷元素的补充。
在生产上,为使磷肥的施用满足植物对磷的需求,施用量需要大于植物的需求量。同时,通过调节酸碱度,提升土壤有机质,来提高磷的有效性,减少磷的固定。
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