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超微细活化磷肥对小白菜生长及磷利用的影响

文章来源: 云叶   发布时间:2019-03-13   

磷是农作物生长和发育过程中必需的营养元素,在保证作物的优质优产方面发挥着重要作用。全世界耕地约有43%的土壤缺磷,我国约有2/3的农田土壤缺磷。磷肥施入土壤后容易被吸附和固定,磷肥的固定降低了磷肥的利用率,我国磷肥的当季利用率只有10%~25%,约75%~90%的磷肥以各种磷酸盐的形式按平均每年增长11%的速度在土壤中积累。刘彦伶等通过肥效长期定位试验发现,缺磷时作物产量显著下降,玉米产量受磷肥的影响与氮肥基本持平。而施磷过多不仅会对作物的产量和品质产生不良影响,甚至会引发水体富营养化等一系列环境问题。因此合理施用磷肥,提高磷肥的有效性在农业生产中尤为重要。
土壤中磷的有效性受土壤的pH、磷肥种类、种植方式、磷素活化剂等多种因素的影响,其中磷素活化剂能够释放土壤中固定的磷并转化为可供作物利用的状态。李见云等研究发现,硅藻土改性磷肥减少了H2PO4在迁移过程中的阻碍,增加了土壤中水溶性磷含量,提高了土壤磷素的有效性。杨莹等发现有机酸能增加土壤中水溶性磷的含量,提高磷素的生物有效性。腐植酸对土壤中的磷素有活化作用,在改良肥料性状、提高肥料稳定性和有效性方面发挥重要的作用。
将磷矿粉的粒径研磨至小于100 μm称为磷矿粉的超微细化。何振全等研究发现,通过超微细化处理磷矿粉,提高了土壤有效磷含量,并且随着所施磷矿粉颗粒细度的增加,土壤Olsen-P含量随之增加。赵夫涛等以有机、无机活化剂对超微细化磷矿粉进行活化处理,研究发现超微细活化后的磷矿粉其有效磷含量显著提升。黄雷等研究发现,将磷矿粉进行超微活化处理后显著地提高土壤有效磷和活性磷含量。现有研究多是将磷矿粉进行超微细化后施入土壤,或是将磷矿粉超微细化后与活化剂混合施用,关于添加增效剂后对磷肥进行超微细化的研究鲜有报道。本试验将磷肥与钾肥、增效剂充分混合进行超微细化,以期达到减少磷肥固定,提高磷肥有效性和作物产量的目的,为高效磷肥的研制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地点设在山东农业大学土肥资源高效利用国家工程实验室基地(36°09′N,117°08′E),属暖温带半湿润季风性气候。供试土壤取自山东省泰安郊区,土壤类型为普通简育湿润淋溶土(普通棕壤),土壤质地为中壤,有机质含量8.50 g·kg-1,土壤硝态氮含量55.28 mg·kg-1,铵态氮含量1.53 mg·kg-1,有效磷含量9.52 mg·kg-1,速效钾含量108.82 mg·kg-1

试验用白色塑料盆装土8.00kg,上口直径26.50cm、高20.00cm、土面直径25.00 cm。
腐植酸:褐煤腐植酸,产自内蒙古霍林河,主要成分为腐植酸大分子,腐植酸含量60%。
硅藻土:粉末,产自湖北武汉,SiO2含量91%。
沸石粉:粉末,产自河南,孔隙率≥48%,SiO2含量68%~70%,Al2O3含量13%~14%。
供试肥料:大颗粒尿素(含N 46%),普通过磷酸钙(含P2O5 15%),硫酸钾(含K2O 50%)
供试作物:小白菜(上海青),生长期30d。

1.2 试验设计

肥料的制作方法:将过磷酸钙、硫酸钾、腐植酸、沸石粉、硅藻土等按不同搭配充分混匀后,放到球磨机中研磨,制成超微细肥料颗粒(小于30μm),粒径大小由BT-9300型激光粒度仪测定。

试验设9个处理,3次重复。CK处理不施肥;NK处理为氮钾常规施肥;NPK处理为氮磷钾常规施肥;H1处理(常规磷钾-腐植酸肥)为磷钾肥与腐植酸混合处理;H2处理(超微细磷-腐植酸肥)为钾常规、过磷酸钙、腐植酸混合超微细化;H3处理(超微细磷钾-腐植酸肥)为过磷酸钙、硫酸钾、腐植酸混合超微细化;HZ处理(超微细磷钾-腐植酸-沸石粉肥)为过磷酸钙、硫酸钾、腐植酸、沸石粉混合超微细化;HD处理(超微细磷钾-腐植酸-硅藻土肥)为过磷酸钙、硫酸钾、腐植酸、硅藻土混合超微细化;HDZ处理(超微细磷钾-腐植酸-硅藻土-沸石粉肥)为过磷酸钙、硫酸钾、腐植酸、硅藻土、沸石粉混合超微细化。施肥时,除了CK处理,其他处理将尿素以225 kg·hm-2与各处理磷肥混合施入土壤。具体试验处理及配比见表1。

表1 施肥处理和施肥量(kg·hm-2)

Table 1 Experiment design and the amount of fertilizers applied(kg·hm-2)