[农学]02节磷肥与施用.ppt
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1、第二节 土壤中磷的循环 一 土壤中磷的来源和数量 二 土壤中磷的循环 三 磷在土壤中的移动,一、 土壤中磷的来源和数量,磷元素的化学反应性极强,因此在自然界中不能发现纯磷,只能见到与其它元素化合态的磷。,土壤中磷的来源和数量,土壤磷主要来自磷灰石的风化,这种矿物含磷和钙以及如氟和氯等其它元素。 当磷灰石分解并把磷释放到土壤中时,便形成几种磷化合物,包括两种能被植物根系吸收的正磷酸盐。它们通常是可溶性的,以有限的数量溶于土壤溶液。 无论磷是来自磷灰石、化肥或粪肥,还是有机质,一些磷将与钙、铁和铝形成化合物。这些化合物大部分对植物无效,因其不溶于水。它们被认为是处于“储备”或“固定”形态。 但是磷
2、酸盐如磷酸二钙和磷酸八钙是相对有效的。,土壤磷的其它来源包括有机质、腐殖质、微生物和腐烂昆虫以及其它生命的躯体。 大多数农业土壤的耕层每亩含60120公斤与其它元素结合在一起的磷,这些磷中的大多数以对植物无效的形态存在。 任何时候土壤全磷只有极少量存在于土壤溶液中,这种磷通常每亩不到0.3公斤。,所以当根系穿透土壤剖面用完有效磷时,磷必须不断地得到替换。 土壤溶液中的磷一天大约被替换两次,而在如玉米和大豆等作物的生育期间约替换250次。 土壤溶液必须补充或保持足够的磷水平才能保证作物高产。,二、 土壤中磷的循环,大多数土壤含磷不足 ,大多数作物很难获得足够的磷,我国耕地缺磷面积高达10亿亩(有
3、效磷10mg/kg),三、 磷在土壤中的移动,磷在大多数土壤中很少移动。它通常滞留在矿物风化或施肥所在的位置。 虽然磷在砂质土中的移动比在粘土中强,但很少由于淋洗而损失。 地表侵蚀(径流)能带走含磷的土壤颗粒。 径流和作物移取是土壤磷损失的最主要途径。,磷在土壤中的移动,几乎所有磷都是通过扩散在土壤中移动的,这是一个缓慢而短程的移动过程,它取决于土壤湿度。 干旱条件能极大地减少扩散。,磷在土壤中的移动,钾(K)也主要是通过扩散移动的,但它比磷的可溶性强,因而移动得较远。 当我们比较N、P、K和Ca从放置点移动的距离时,我们可以看到氮(NO3-)在土壤中非常容易移动,但要注意,这种比较只是相对的
4、,而不是绝对的。,磷在土壤中的移动,究竟P实际上移动多远呢?如果一种壤土中的P距根6毫米以上,那么它就不能移动到近得足以被根吸收。 据估计,生长中的作物根系只能与耕层土壤的1%到3%土壤接触。,第三节 常用磷肥性质及合理施用 一 概述 二 磷肥的种类及施用技术,肥料含磷量习惯以P2O5当量表示 目前人们已试图用P%取代P2O5%表示含磷量。 同样,有人想用K%代替以往的K2O%来表示含钾量。 P%和P2O5%换算: P(%) = P2O5% 0.43 P2O5 (%) = P% 2.29,一 概述 1. 肥料含磷量表示方法,2. 磷肥生产和使用历史,我国农民很早就利用兽骨粉作磷肥使用。 现代磷
5、肥工业的发展起源于李比希在1840年所做的一个实验,即将骨粉用硫酸处理以提高其肥效。 1842年,John B Lawes对用硫酸处理磷矿石的加工方法申请了专利。1843年,他开始在英国商业性生产这种肥料,这是世界上最早使用的肥料。 生产磷肥最早用兽骨,但原料很快耗尽。目前,以磷矿石为主要原料大规模生产磷肥。世界上多处发现磷矿石。这些磷矿石含磷灰石,其化学通式为Ca10(PO4CO3)6(F,Cl,OH)2,3. 磷肥的生产,主要原料:天然磷矿石 制造方法: 机械法(磨碎)磷矿粉 酸制法(硫酸、硝酸、盐酸)过磷酸钙、磷铵 热制法(高温分解)钙镁磷肥(硅,镁矿石作助熔剂),二 、磷肥的种类和施用
6、,水溶性磷肥 弱酸性磷肥 难溶性磷肥,磷肥的种类按可溶性分类,1. 难溶性磷肥,指主要成分不溶于水,大部分不溶于弱酸,能溶于强酸的磷肥,主要以磷酸三钙形态存在,有磷矿粉、骨粉、磷质海鸟粪,性质成分: 主要成分为磷灰石 Ca10(PO4)6 . F2/(OH)2/Cl2 溶液呈中性或微碱性、难溶、不易吸潮。 一般P2O5含量:10-25%,其中弱酸溶性P2O5为 1-5%。,难溶性磷肥磷矿粉,在磷矿粉在土壤中转化 化学、生物化学作用下逐渐分解,改变原来状态:,磷矿粉直接施用于农田的条件: 矿物性质:矿物是否易分解 矿物细度:90%通过100目筛孔(0.14mm) 土壤条件: 酸性土壤 盐基饱和度
7、小的土壤,作物种类: 根系形态(发达,根毛多);根系分泌物多;根系阳离子代换量大。 利用能力最强:油菜、萝卜、荞麦; 利用能力较强:豆科; 利用能力中等:玉米、马铃薯、芝麻 利用能力差: 小麦、水稻。,适宜做基肥,不做种肥和追肥; 撒施、深施; 多用于酸性土壤; 与酸性、生理酸性、有机肥配合施用可提高肥效; 属缓效、长效肥料,适宜施于果树、经济林木。,磷矿粉施用技术,2. 水溶性磷肥,主要成分能溶于水的磷肥,称水溶性磷肥 有过磷酸钙、重过磷酸钙、氨化过磷酸钙 特点 (1)易溶于水,被作物直接吸收利用 (2)很容易被土壤中的铁、铝、钙等所固定而降低有效性,过磷酸钙(又称普钙) 主要成分是 水溶性
8、磷酸一钙Ca(H2PO4)2.H2O 和难溶性的石膏CaSO4.2H2O; 此外还有CaSO4 50%; FeSO4和Al2(SO4)3 2-4%; 游离酸3.5-5% 有效磷含量一般12-18%,,过磷酸钙在土壤中的转化 -异成分溶解过程:,过磷酸钙的化学固定 过磷酸钙施肥点有很强的酸性,可溶解土壤中的铁、铝、钙、镁等成分,当阳离子达一定浓度后,就会产生相应的磷酸盐沉淀,使磷肥有效性降低的现象。,施肥点pH很低,可达1.5以下 H3PO4 浓度高,可向四周扩散,过磷酸钙中磷的吸附固定 存在于土壤溶液中的磷酸或磷酸根离子会被土壤固相所吸附,磷酸根离子会进一步与土壤胶体上的某些成分(Fe、Al、
9、Ca、Mg)结合形成难溶性的盐。,过磷酸钙的有效施用 原则:磷肥在土壤中易被固定,且移动性小,施肥时应注意减少磷肥与土壤接触面积(减少土壤对磷的吸附固定);增加与作物根系接触的机会,技术: 集中施用:条施、穴施 做成颗粒肥料 与有机肥料混合施用 叶面施肥,3. 弱酸溶性磷肥,溶于2%的柠檬酸铵溶液的磷肥称弱酸性磷肥或枸溶性磷肥 主要有:钙镁磷肥、钢渣磷肥 特点: 溶于弱酸,能被土壤中的酸和作物根系分泌的酸逐渐溶解为作物吸收 但肥效较慢,钙镁磷肥的性质: 一般为灰绿色或灰棕色粉末, 水溶液呈弱碱性(pH8-8.5); 有玻璃光泽; 不吸湿、不结块,便于贮藏、施用。,钙镁磷肥的成分: 主要形态为非
10、晶态的 -Ca3(PO4)2及CaSiO3、MgSiO3等。 有效磷(P2O5)含量:14-20%。,钙镁磷肥成品级别规格,土壤中的转化过程: 钙镁磷肥在土壤酸或根系分泌物作用下逐渐转化为水溶性的磷,也可能转化为难溶性磷酸盐 Ca10(PO4)6,钙镁磷肥施用,作物种类(喜钙作物) 土壤性质(偏酸) 粉碎细度(80目) 施用方法(基肥),钙镁磷肥的施用技术 为了发挥肥效,必须注意施用的作物、土壤、肥料细度、施用方法: 1)作物 用于喜钙作物:苕子、蚕豆、豌豆、绿肥 用于喜硅作物:小麦、水稻 2)土壤 土壤酸度与肥效密切相关: 在缺钙的酸性红黄壤上效果好。既能补充磷、钙、镁、硅等,还能中和土壤酸
11、度,降低土壤中铁、铝危害。,3)肥料细度 在40-100目之间,随粒径变细,肥效增加。 4)施用方法 适于作基肥,深施; 与有机肥堆沤,借助微生物提高肥效; 绿肥作物多施磷肥; N、P、K配合施用。,关于磷的溶解度的说明(参考),各种磷肥中磷的溶解度不一样。 磷肥的水溶性虽然是个好的度量,但不总是植物有效磷的最好指标。 评价营养元素对植物的有效性最确切的方法是在有利于植物生长的条件下它对植物的有效程度。但当需要快速大量确定肥料有效性例如化肥质量检测时,这种方法就不合适了。 现已确立一些化学方法,能快速测定磷肥中的水溶性磷、有效磷和全磷含量。,磷肥的利用率很低,三 生产中的问题,Recovery
12、 Rate of Various Fertilizers in China,N P K 15-35% 10-20% 30-50%,实事,磷肥的利用率,磷肥是所有化学肥料中利用率最低的,当季作物只能利用其有效成分的10-25% 水溶性磷肥第一年有2030%的利用率算是运气的了 要保持P对植物有效很难,实事,磷在土壤中 极易被固定,磷在土壤中 扩散缓慢,磷与钙和铁等元素化合 形成根系不能破解的化合物,磷肥利用率低的原因,?,?,?,我们的目的: 提高磷肥利用率!,途径:针对磷在土壤中的行为特性(磷极易被土壤固定),改善施磷方法,提高磷肥利用率,技术关键:在平衡施肥中要尽量避免磷的固定,使其及时被作
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