磷是植物生长发育所必需的三大营养元素之一, 它既是植物体内许多重要有机化合物的组成部分, 同时又以多种方式参与植物体内各种代谢过程。因此, 磷肥在农业生产中起着极其重要的作用。
土壤是植物磷营养的主要来源, 但世界绝大部分农业土壤严重缺磷, 全世界13.19 亿hm2 的耕地中约有43%缺磷, 中国 1.07 亿 hm2 农田中大约就有 2/3 严重缺磷。中国的优质磷矿资源并不丰富, 且多集中分布于西南和中南地区, 开采和运输困难。
由于土壤中特定的理化性状及磷酸盐的化学行为, 作物对磷肥的利用率很低, 当季利用率一般只有 5%~10%, 即使考虑作物的后效, 一般也不会超过 25%。(见世界农业2007.2-提高磷肥利用率的研究现状及发展趋势)
油菜缺磷
大豆缺磷
花生缺磷
番茄缺磷
农业生产中大量元素中限制因素更多的集中在磷元素上,经研究,磷素利用率低主要有如图原因造成:
由此看出,磷素增效是一个极难解决的问题,而全球范围对磷利用率的研究却较少。
磷肥增效目前有以下几种方式:
磷肥可溶化
磷肥中磷元素分为水溶性磷和枸溶性磷肥,近十年水溶性磷肥在复合肥、大量元素水溶肥、液体肥料中应用比例越来越高,数量也越来越大,通过磷元素水溶化来提高磷素的利用率,在很多区域作物上得到了很好的效果。
磷肥缓释控释化
Dana 等在水稻、黑麦草和白苜蓿等作物进行了一系列的硫包过磷酸钙的肥效试验, 结果比未包膜过磷酸钙显著提高了作物产量。Shaviv 等研究指出, 施用包膜氮磷钾复合肥比普通颗粒磷肥提高了植株磷吸收量。
此外磷肥缓释在国外也早就开始,聚磷酸铵类产品及原料的应用,聚磷酸铵水解释放磷酸根离子,致使磷肥持效期延长,提高被固定的比例提高磷素利用率。也有溶解慢的磷肥产品出现,确实提高了磷肥的利用率。
解磷菌
科学工作者发现了很多解磷菌,在试验及应用中也都得到验证存在效果。
载体磷肥
今年磷肥载体化也是趋势,张杨珠等研究了沸石、海泡石、麦饭石和风化煤等集中天然载体材料对磷的吸附和解吸性能,其中供试载体对磷的吸附能力以海泡石最大, 明显高于沸石、麦饭石和风化煤, 并且易于解吸出来。目前应用到肥料产品中也很常见。
全球范围内欧美国家对肥料施用量早就开始进行约束,我国2015年也出台了化肥零增长要求,以及2020年后开始出台减肥增效的相关政策,以荷兰为例,磷肥投入早已立法:
*取决于土壤含磷量
易普润一直是荷兰减肥增效的推动者和引领者,尤其是在针对磷的研究方面更是投入巨大,经过科研人员的多年研究,以天然原料为基础进行分子结构改造官能团植入研发出一种物质---IPE。
经验证IPE对磷素活化能力突出,不但能释放固化磷而且还能预防磷固化。土壤磷素活化和保护验证如下:
同时易普润科研工作者也针对作物生长过程进行验证,生长期施用IPE后土壤溶液和植物鲜液均表现出磷素的提高。
该实验在澳大利亚生菜实际生产中开展,磷素减少30%用量,生长过程中采集样本三次,进行测量均高于种植者自有施肥方式,同时也获得3.3%提产,真正达到减施磷肥还能增产的目标。
与此同时,全球还有其他试验也验证出同样的效果。
IPE是易普润研发的提高磷素利用率的物质,IPE性质稳定,混配性好(经验证目前还未发现与之不能混配的无机产品和有机产品),同时耐受高温可达300℃,添加IPE的产品即使含有磷和钙也依然不沉淀,解决了磷钙拮抗的问题。
下一期我们将IPE的作用机理进行详细的说明!