提高磷肥有效性的活化技術(shù)研究進(jìn)展

1、提高磷肥有效性的活化技術(shù)爭(zhēng)辯進(jìn)展的耕地中約有 43%缺磷，我國(guó)則有三分之二的土壤缺磷。為解決糧食問(wèn)題，增加化肥的投入無(wú)疑是提高作物高產(chǎn)的擇10% 5%90%磷肥以磷酸鹽的形態(tài)積存于土壤中，累積在土壤中的磷高達(dá)6000沒(méi)有被植物利用的磷肥可隨土壤的侵蝕而流失，造成水體污染，如太湖污染中，土壤磷的侵入是一個(gè)重要的因素。 礦資源大局部集中在云南、貴州、四川、湖北和湖南等地，約占我國(guó)磷礦總儲(chǔ)量的五分之四，甚至更多。我國(guó)磷礦80%以上為中低品位磷礦。用磷礦粉加工成化學(xué)磷肥，本錢高，長(zhǎng)期施用造成土壤板結(jié)，也會(huì)污染環(huán)境。磷礦粉直于土壤中時(shí)，肥效受到很多因素限制。中國(guó)國(guó)內(nèi)磷礦資源現(xiàn)狀是豐而不富、分布偏遠(yuǎn)、難以

2、開采、品嘗低下、難以而供給體系則是鋪張嚴(yán)峻、規(guī)模偏低、本錢較高、運(yùn)輸困難，同時(shí)國(guó)內(nèi)磷礦石資源高進(jìn)低出的做法導(dǎo)致國(guó)家資源的在很大程度上制約了國(guó)家磷肥生產(chǎn)企業(yè)的進(jìn)展，進(jìn)而關(guān)系到我國(guó)糧食安全。因此，從各方面探究磷肥的有效利用條高磷素利用率的爭(zhēng)辯始終是國(guó)內(nèi)外磷肥爭(zhēng)辯的核心，如利用磷高效基因型植物挖掘作物自身對(duì)磷素的利用潛力，或壤理化性質(zhì)或承受合理施肥方法及合理的施肥量來(lái)提高作物對(duì)磷肥和土壤磷素的利用，或基于土壤、作物和肥料磷轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)，從肥料的角度來(lái)添加改性材料促進(jìn)肥料中磷素的釋放等有效途徑。目前土壤調(diào)理劑應(yīng)用較多，但用于2060的特性來(lái)提高肥料的利用率，防止磷肥被土壤固定；國(guó)內(nèi)也開展了磷肥活化的爭(zhēng)辯

3、，并取得肯定成效。本文從磷肥磷肥酸化、向磷肥中添加高分子化合物等多方面，綜述了國(guó)內(nèi)外有關(guān)磷肥有效性提高的爭(zhēng)辯進(jìn)展，深入了解不同磷性和作用機(jī)理，指導(dǎo)磷肥的合理施用具有重要意義。 土壤磷肥的轉(zhuǎn)化速率受作物類型、土壤理化性質(zhì)(土壤溶液中e，活性CaC03、pH、粘粒含量、有機(jī)碳含量等)、環(huán)境條件(土壤濕度、溫度等)、種植方式、磷肥種類和用量以及施等的影響。土壤磷肥活化劑的爭(zhēng)辯則是基于影響磷肥轉(zhuǎn)化因素的爭(zhēng)辯來(lái)進(jìn)展的。向肥料中添加某些材料，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)肥的性質(zhì)，能削減土壤對(duì)磷的吸附固定，增加磷在土壤中的集中。添加的材料稱為活化劑，可分為非生物活化劑和化劑。也有人將活化劑依據(jù)有機(jī)和無(wú)機(jī)(來(lái)源于工農(nóng)業(yè)廢物和礦山

4、，經(jīng)物理和化學(xué)修飾等方法處理而成)兩個(gè)系列加。 11.12060Diez磷酸二銨的試驗(yàn)。由于包被物對(duì)磷的控釋作用，削減了土壤對(duì)磷肥的固定作用，增加了磷肥的利用率。磷在土壤中主要靠集中作用，而集中作用打算于土體中磷濃度之差。由于土壤對(duì)磷的吸剛固定，使土壤溶液中磷的濃度很低，慢而且移動(dòng)的范圍很小，所以施用磷肥要考慮削減土壤對(duì)磷的同定和磷肥與根系接觸時(shí)機(jī)多等因素。劉建玲爭(zhēng)辯發(fā)被磷肥較未包被磷肥削減了 Ca2-P 向Ca8-P 的轉(zhuǎn)化，增加了施入磷向Al-P 的轉(zhuǎn)化而削減了向Fe- P、O-P 的轉(zhuǎn)化， 2.9對(duì)于一般磷肥來(lái)說(shuō)，二者是沖突的；但對(duì)于包膜磷肥來(lái)說(shuō)，則可直接施用于根系四周，增加根系直接接觸

5、磷素的機(jī)削減了土壤對(duì)磷的固定，解決了二者之間的沖突。胡瑩瑩爭(zhēng)辯指，與一般磷酸一銨相比，控釋磷肥施入土壤后磷的較高，提高了磷肥當(dāng)季利用率；無(wú)論是近根區(qū)還是非根區(qū)土壤有效磷隨時(shí)間的變化安排更趨于合理，并且提高了作。 1.22030PAPR。該肥料酸或磷酸將磷礦肥進(jìn)展局部酸化，使磷礦粉中的難溶性磷局部轉(zhuǎn)化為水溶性磷和枸溶性磷，未經(jīng)轉(zhuǎn)化的那局部磷在長(zhǎng)過(guò)程中特別是在酸性土壤上，在作物根際微酸域內(nèi)，被作物分泌的有機(jī)和無(wú)機(jī)酸等作用，逐步轉(zhuǎn)化為有效磷被作Haque50%酸化磷礦粉，獲得了抱負(fù)酸量少、節(jié)約硫酸、節(jié)約生產(chǎn)本錢及運(yùn)輸施用費(fèi)用的優(yōu)勢(shì)，目前在很多國(guó)家如德國(guó)、法國(guó)、澳大利亞、巴西等均有19792080開展

6、了磷肥酸化的爭(zhēng)辯，鄭州工業(yè)大學(xué)磷肥與復(fù)肥爭(zhēng)辯所開發(fā)局部酸化磷礦一步法制復(fù)合肥料。在不同的土壤中， 1.3土 關(guān)于膨潤(rùn)土提高土壤磷肥利用率的問(wèn)題，很多人已經(jīng)作了大量工作。膨潤(rùn)土施用于土壤，可以有助于土壤團(tuán)粒結(jié)成，提高土壤的保肥保水力量，同時(shí)還能增加土壤的緩沖性能，吸附有害元素，減輕土壤污染，在環(huán)境保護(hù)上也具意義。在肥料生產(chǎn)中參加適量的膨潤(rùn)士，除起到上述的調(diào)理作用外，具有肯定的緩釋作用，近年來(lái)在我國(guó)廣泛用于(betonite)是一種以蒙脫石為主要成分的黏土礦物，具的吸水性，吸水后體積膨脹，具有很強(qiáng)的交換力量，晶層間吸附陽(yáng)離子，進(jìn)一步使得吸附離子晶層間距離增加而更收水分而膨脹，吸附的陽(yáng)離子被置換時(shí)，

7、又增加了膨潤(rùn)土的吸剛性和陽(yáng)離子交換量，為膨潤(rùn)土改性供給了條件。陳HP042-，和PO43-吸附在膨潤(rùn)土的顆粒上，以緩效磷的形式緩慢的釋放，可以有效的防止磷肥的固定轉(zhuǎn)化成為無(wú)效磷，符合玉米的需肥規(guī)律，磷肥利用率大最大，其次是未改磷向遲效、無(wú)效態(tài)轉(zhuǎn)化，使得磷的生物有效性有較大的提高，磷肥利用率不僅僅以其本身的化學(xué)有效性作為標(biāo)準(zhǔn)， 時(shí)考慮其生物有效性作為評(píng)判指標(biāo)。 1.4 沸石與改性沸石 沸石是一種具有架狀構(gòu)造的含水的堿金屬和堿土金屬的鹽礦物，因其內(nèi)部多孔洞和孔道，具有較強(qiáng)的離子交換和選擇性吸性能。沸石是具有多孔構(gòu)造的自然礦物質(zhì)，有保肥的特點(diǎn)，隨著對(duì)沸石的深入爭(zhēng)辯，沸石在土壤改進(jìn)等方面有著格外寬闊的

8、應(yīng)用前景?；逝c沸石混施，能提高肥率、碳酸鈣等)小，沸石與磷肥混合后，削減土壤對(duì)磷肥的固定，能夠提高磷肥的有效性，并能改進(jìn)土壤性能，顯著業(yè)4cm4cm)子交換等性能。沸石的改性方法有高溫灼燒、酸處理、離子交換及水冷卻處理等。目前關(guān)于改性沸石的爭(zhēng)辯多集飽和的沸石。LaiN、PBarharick-沸石來(lái)調(diào)控和促進(jìn)磷灰石的溶解和土壤中難溶性磷酸鹽的釋放的試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，銨飽和沸石與磷灰石的混合物能有和釋放土壤難溶性磷，提高作物主要生育期七壤速效磷含量水平；能提高土壤儲(chǔ)量，提高土壤供磷強(qiáng)度和供磷力量，H-沸石、石、Mg-沸石、CaKK-沸石)對(duì)磷的吸附量都有所提高，改(除 H-沸石外)對(duì)磷的解吸率均高于

9、自然沸石；該論文還爭(zhēng)辯了改性沸石與自然沸石的吸磷量與溫度、平衡電介質(zhì)濃(H-沸石除外)提高磷素解吸率特性說(shuō)明改性沸石在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中對(duì)提高磷肥利用率有著寬闊的應(yīng)用推廣價(jià)值，但Ca-沸石、Mg-沸石和Ba 沸石施人pH日本研制了生物沸石有機(jī)肥料；還有的國(guó)家利用沸石肥料、微最元素、有機(jī)肥、腐殖酸等配制沸石復(fù)混肥，這深入爭(zhēng)辯。目前美國(guó)已經(jīng)研制出一種可以再生的緩釋離子交換肥料，可以交換出NH4+,K-Ca2+等，還穩(wěn)定釋放出磷， 果長(zhǎng)達(dá) 3 個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)；沸石已經(jīng)作為一種型的農(nóng)用礦物在應(yīng)用，但關(guān)于沸石對(duì)土壤環(huán)境的影響，長(zhǎng)期施用的效應(yīng)， 進(jìn)土壤中難溶性磷釋放的機(jī)制等問(wèn)題都需要進(jìn)一步思考。 1.51.5.1等中

10、都含有豐富的腐殖酸類物質(zhì)，可作為常規(guī)化肥的添加劑而與其混合使用。腐殖酸是一種高分子有機(jī) 有多種活性基團(tuán)(羧基、酚羥基、醇羥基、甲氧基等)，有較高的陽(yáng)離子交換力量，通過(guò)金屬離子(Fe3+，AL3+等)搭 酸鹽形成三元復(fù)合體.這種絡(luò)合作用大大活化了土壤中潛在磷；腐殖酸-金屬-磷酸鹽絡(luò)合物既能防止土壤磷的固定， 作物吸取，是腐殖酸對(duì)磷肥增效的機(jī)理之一。魏建民選用褐煤腐殖酸活化低品位磷礦粉生成腐殖酸磷肥，在肥料費(fèi) 相等的狀況不僅阻礙施入的水溶性磷的固定，而且也活化了土壤中原有的磷，可能與腐殖酸提高了土壤中磷酸酶的 促進(jìn)了有機(jī)磷(包括腐殖酸自身含磷)的礦化有關(guān)。孫小燕等的爭(zhēng)辯也驗(yàn)證了腐殖酸能與土壤中的A

11、L3+、Ca2+和重金 嶺土等發(fā)生鰲合作川，降低它們對(duì)磷的同定提高磷的有效性。胡敏酸與磷肥復(fù)合后，一方而能夠提高磷肥在施肥點(diǎn)提高磷礦粉的肥效，由于有機(jī)物中具有某些可以絡(luò)合Ca2+的功能團(tuán)，從而可以溶解磷礦粉，有機(jī)肥在腐解過(guò)程中產(chǎn)C14供磷的 9 倍。生長(zhǎng)在石灰性缺磷土壤上的白羽扇豆，可形成大量的簇生根，并分泌大量的檸檬酸使根際酸化，提高-酮戊二酸等，可以降低根際土壤的pH態(tài)磷的活性，還可以與Fe、Al、Ca，增加對(duì)土壤難溶態(tài)磷的釋放。如肥田蘿卜、分泌酒石酸對(duì)鐵、鋁等金屬元素有肯定的螯合作用，能夠釋放大量難e- PAl-P。有機(jī)酸對(duì)石灰性潮土中施入不同磷酸鹽后速效磷含量增加，可能是由于削減了磷吸

12、附、促進(jìn)土壤有機(jī)結(jié)果說(shuō)明供試的草酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、乙酸等對(duì)磷酸二鈣中磷素的釋放有不同程度的促進(jìn)作用。介曉磊 室內(nèi)培育和化學(xué)分析的方法爭(zhēng)辯了幾種低分子量有機(jī)酸對(duì)石灰性土壤中磷的活化作用。結(jié)果說(shuō)明：供試有機(jī)酸通過(guò) 螫合等作用均能不同程度地促進(jìn)合成磷酸鹽的磷素釋放。有爭(zhēng)辯指出檸檬酸是低分子的有機(jī)酸，在培育試驗(yàn)初期可 肥點(diǎn)以及最外層土壤的速效磷含量到達(dá)最高，說(shuō)明檸檬酸可以增加磷的溶解性，削減磷在土壤中的吸附固定，增加 壤中的移動(dòng)(集中)力量；但檸檬酸是小分子有機(jī)酸，簡(jiǎn)潔被微生物分解，因而隨著培育時(shí)間延長(zhǎng)，其作用效果漸漸 對(duì)根系分泌的低分子量有機(jī)黻活化土壤磷的爭(zhēng)辯多是關(guān)于有機(jī)酸對(duì)磷素吸附解吸過(guò)

13、程的影響，而關(guān)于不同的低分子 酸對(duì)不同形態(tài)磷酸鹽的活化作用、在有機(jī)酸影響下的土壤磷素形態(tài)轉(zhuǎn)化以及利用酸活化機(jī)理改性磷肥等問(wèn)題，還缺 l.5.2AM、羧甲基纖維素、木素等與磷肥復(fù)合后爭(zhēng)、掩蓋土壤中磷的吸附位，削減土壤對(duì)磷的固定。與磷肥復(fù)合后，一方面能夠提高磷肥在施肥點(diǎn)有效性，另外一 促進(jìn)土壤細(xì)小顆粒相互分散成穩(wěn)定的團(tuán)聚體，增加土壤中大孔隙的比例，從而提高土壤的入滲力量，削減土壤侵蝕。聚丙烯酰胺具有空間網(wǎng)狀構(gòu)造，分子基團(tuán)與水分子之間可以相互締合，具有吸納和保水性能。因此，聚丙烯酰胺可 壤的改進(jìn)劑、保水劑，能提高土壤固有磷以及施入磷的有效性。Lentz 等爭(zhēng)辯指出，聚丙烯酰胺在削減土壤侵蝕的相應(yīng)削減

14、了土壤的磷素?fù)p失，尤其是土壤顆粒磷的損失。龍明杰等爭(zhēng)辯了在某一特定磷濃度下聚丙烯酰胺對(duì)磷索在 吸重要的組成物質(zhì)，但在造紙工業(yè)中沒(méi)有被利用，而是作為制漿黑液的一局部被排入水體。近年隨著對(duì)環(huán)境治理力，開放了對(duì)木素的回收利用的爭(zhēng)辯，覺(jué)察木素能有效的活化磷礦粉。李淑儀等爭(zhēng)辯以沙田柚為例的果樹施用經(jīng)造紙機(jī)活化劑活化處理磷礦粉的效果，結(jié)果說(shuō)明，施用活化處理磷礦粉的柚樹在各生育期的葉片養(yǎng)分狀況比施用過(guò)磷酸鎂磷肥的好，承受活化技術(shù)可使磷礦粉的肥效超過(guò)過(guò)磷酸鈣和鈣鎂磷肥，從而可大幅度地降低果園的肥料和施肥用降低生產(chǎn)本錢，同時(shí)又可削減因施肥過(guò)量和磷肥生產(chǎn)而造成的鋪張和環(huán)境污染，還可使造紙廢液開發(fā)產(chǎn)品的利用而廢物作

15、為資源利用而削減它的二次污染。李淑儀等還以蔬菜、桉樹等為對(duì)象，在玄武巖磚紅壤上進(jìn)展了磷肥活化研出活化劑對(duì)磷的促釋和控釋機(jī)理在于通過(guò)對(duì)土壤鐵、錳、鋁含量的調(diào)解而實(shí)現(xiàn)對(duì)磷的活化。郭榮發(fā)利用有機(jī)高分子對(duì)磷礦粉進(jìn)展活化，馮兆濱等利用無(wú)機(jī)和有機(jī)活化劑對(duì)低品位的磷礦粉進(jìn)展了改性以提高磷肥的利用率。朱啟紅和亞銨法制漿廢液中的木質(zhì)素磺酸鹽的氨解反響物為原料制成的復(fù)混肥進(jìn)展盆栽試驗(yàn)爭(zhēng)辯說(shuō)明，該復(fù)混肥能增加磷在的溶解，促進(jìn)磷的活化，同時(shí)具有緩釋特性，能提高磷的利用率，但廢液中同時(shí)含有較多的重金屬，盡管承受鈍化1.6量元素的缺乏，增加作物抗病力量，刺激作物根系生長(zhǎng)，利于磷的吸取，從而提高了磷肥的當(dāng)季利用率。莫桂英和

16、制了磷肥添加微量元素制成的促進(jìn)劑制成了高效磷肥，取得良好效果。周斌和王美燕對(duì)微量元素磷肥的生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)爭(zhēng)辯覺(jué)察，生產(chǎn)中添加硼、鉬和復(fù)合微量元素的磷礦轉(zhuǎn)化率有顯著提高，施用在作物上則提高磷肥中有效磷的，增產(chǎn)明顯，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 22.1性的磷轉(zhuǎn)化為植物可利用的磷源，從而提高其肥效，機(jī)理是利用微生物分泌的有機(jī)酸或微生物呼吸釋放二氧化碳， (PsMs)就開頭用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，如印度施用溶磷菌劑，4Penicilliumbilaii2050展了大量爭(zhēng)辯。在溶磷微生物的應(yīng)用中也遇到過(guò)作物明顯增產(chǎn)但未表現(xiàn)溶磷效果或較有較高的溶磷作用而沒(méi)有提高量，或者年年接種溶磷菌并不能年年增產(chǎn)。 Gerretsen1948

17、72%-18879%342%。LouwWeb1ey100(PSMsCa-P，只有少數(shù)能溶解Fe-P，Al-P。依據(jù)大量對(duì)微生物的爭(zhēng)辯，有很多人將解磷細(xì)菌與肥料混合施用，取得肯定的效果。爭(zhēng)辯證明白根際微生物在轉(zhuǎn)化土壤磷素方面的作用，如根際中分解有機(jī)磷的細(xì)菌較非根際土壤中多，能夠分解礦質(zhì) 別是磷酸鈣，使不行利用態(tài)的磷變成能被植物吸取的狀態(tài)，為改善植物的磷素養(yǎng)分起到了重要作用；微生物產(chǎn)生的、核酸酶和磷酸單酯酶等加速植素、核酸、磷脂等含磷有機(jī)化合物的分解，促進(jìn)磷素釋放；微生物在代謝過(guò)程中產(chǎn)Ca-P、Fe-PAl- PP17子而使得磷游離出來(lái)增加了磷礦粉的利用率；趙小蓉從玉米根際分別得到節(jié)桿菌(ITCR

18、l7)分泌的乙酸和丙二酸對(duì)磷10082%的微生物磷礦粉葉中釋放出磷。 土壤中的無(wú)機(jī)磷大局部是難溶磷。VA真菌菌絲與高等植物養(yǎng)分根系形成的一種聯(lián)合體，二者互惠共生。菌根提高宿主植物的吸磷力量，對(duì)土壤中水難溶性無(wú)機(jī)磷和有機(jī)磷的吸取機(jī)制不同，如轉(zhuǎn)變根際土壤的pH 值，擴(kuò)大吸取面積，促進(jìn)磷的運(yùn)輸或分泌有機(jī)酸活化AM范圍，而且菌絲的外表對(duì)磷具有很強(qiáng)的親和力。菌根通過(guò)根系和菌絲的橋接(菌絲橋)作用，加速已吸取的運(yùn)轉(zhuǎn)。Tarafdar 和Marschner 認(rèn)為，接種菌根真菌可以增加土壤磷酸酶的活性，而Azcon 等關(guān)于熏農(nóng)草上的爭(zhēng)辯則種菌根真菌降低了酸性磷酸酶活性的結(jié)論。有大量爭(zhēng)辯覺(jué)察多種微生物菌根侵染對(duì)磷礦粉有較好的溶解作用。李慧砂培花VA(Glomus versiformc)，試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，花生接種VAVA3VAM進(jìn)展，但關(guān)于 AM 菌根能否降解和吸取有機(jī)磷方面的爭(zhēng)辯還不多，有限的報(bào)道也是觀點(diǎn)不一。但利用AM 作為生物磷奢望，由于AM 具有專性共生性，不能在試管中培育。 2.2 磷酸酶 根系分泌物是植物作用于土壤環(huán)境的主要方式之植物根系多種簡(jiǎn)單的分泌物中，其中的酸性磷酸酶是植物對(duì)缺磷脅迫的最早和最猛烈的反響之一。土壤中有機(jī)