磷肥的當季利用率要比氮、鉀肥低得多,約為10%~25%,其中,水稻為8%~20%,小麥為6%~26%,玉米為10%~23%,棉花為4%~32%,紫云英為9%~34%,要提高磷肥的利用率,充分發(fā)揮磷肥的增產作用,應根據(jù)土壤性質,作物種類,磷肥品種及施用技術等因素進行合理施用。
土壤供磷狀況是磷肥合理使用的重要依據(jù)之一。土壤全磷含量( )在0.08%~0.1%以下,施用磷肥均有增產效果,超過此界限,磷肥效果不穩(wěn)定。磷肥不僅對磷敏感的作物有良好效果,對小麥、水稻等谷類作物也有增產作用。土壤氮的供應狀況同樣影響磷肥的效果。從中國農田土壤的養(yǎng)分供應狀況看,缺磷土壤一般也可能同時缺氮。在中國陜西武功不同氮磷水平的壤土上進行的小麥田間試驗表明,土壤有效磷(用1%碳酸銨法,以 計)在15毫克/千克以下,硝化力(28~30℃培養(yǎng)12天測硝態(tài)氮)與有效磷的比值在1.5以下,表明土壤既缺磷又缺氮,必須氮磷配合施用才能增產,比值在1.5以上時,表明土壤氮的供應水平相對較高,單施磷肥即可獲增產。
由于介質pH值控制著磷酸離子的存在形態(tài),因此土壤反應直接影響土壤磷的供應,一般土壤的pH值在6.0~7.5之間,土壤磷的有效性較高,低于或超過此范圍,土壤磷的有效性趨于降低,土壤pH值又會影響磷肥在土壤中的固定和釋放,而產生不同的施用肥效。
此外,土壤有機質和碳酸鈣含量、粘土礦物類型以及溫度、水分等狀況均會影響土壤磷的有效性。在中國,比較典型的缺磷土壤有:廣東的咸酸田、紅壤、紅土田、冷浸田、銹水田,湖北東南部和皖南的黃紅壤,江西、福建的紅壤發(fā)育的低產水稻土,江蘇的板漿白土和紅砂土,四川的黃泥田,云貴高原的紅白膠泥田、坐秋田,陜西的風沙土,甘肅的壚土,東北的白漿土,華北平原的黃潮土和淮北平原的砂姜黑土等,在這些土壤上施用磷肥或磷肥與氮肥配合施用均可取得良好的增產效果。
不同作物在同一土壤上對磷的敏感性不同,對于水稻還受淹水對土壤磷狀況產生的影響,而造成不同的磷肥增產效果。根據(jù)中國各地試驗結果,不同作物在同一土壤上對磷肥反應大致的次序是:綠肥(包括豆科綠肥和油菜、蘿卜菜等)>豆科作物>非豆科越冬旱作物>早稻≥晚稻。故磷肥應優(yōu)先用于易發(fā)揮其肥效的作物上,水稻對磷肥的反應差,是與淹水條件下磷酸鐵的還原活化作用提高了土壤供磷水平有關,因此,在中國南方水旱輪作地區(qū),尤其是在土壤中磷以與鐵結合的形態(tài)存在時,磷肥應采取旱地重施,水田輕施的原則,以提高其利用率。作物不同生育期對磷營養(yǎng)的要求不同,一般在生育早期是其磷營養(yǎng)臨界期,如水稻在3葉期,棉花在2~3葉期,玉米、油菜在5葉期,若此時土壤中缺乏可供吸收的磷,就會嚴重影響生長,直至產量。用磷肥作基肥、種肥或早期追肥,以保證磷素營養(yǎng)的供應,有利作物正常生長發(fā)育。
據(jù)中國農業(yè)科學院土壤肥料研究所的大量試驗資料表明:在施用氮、鉀肥基礎上,磷肥(主要指水溶性磷肥和在酸性土壤上施用枸溶性磷肥)的經濟施用量為每公頃45~135千克 ,幾種主要作物每公頃磷肥用量( )如下:水稻45千克,小麥、玉米和大豆為60千克,油菜105千克,棉花135千克,若施用難溶性磷肥用量應適當增加,一般為水溶性磷肥的1~2倍。
水溶性磷肥可作基肥、種肥和追肥,采用條施、穴施、蘸秧根等相對集中深施方法,目的是防止水溶性磷肥被土壤膠粒吸持,使磷酸根離子的化學活性迅速降低,移動性減小,以保證作物有良好的磷營養(yǎng)環(huán)境和提高磷肥的利用率。但磷肥在土壤中過于集中,會減少根系的吸收,使作物后期磷供應不足。枸溶性磷肥主要作基肥施用,在酸性土壤上也可用作種肥和追肥。難溶性磷肥常結合土壤耕翻深施作基肥。也可采用分層施肥法,即淺施少量的水溶性磷肥或枸溶性磷肥(在酸性土壤上)作種肥可供苗期利用,大部分磷肥作基肥供作物生育中、后期吸收利用。且可選用難溶性磷肥與有機肥料混合后施用,可提高磷肥的有效性。還宜與氮、鉀化肥和微量元素肥料配合施用,使之協(xié)調、平衡供應營養(yǎng),提高磷肥利用率。強酸性土壤施用磷肥時,須先施用石灰調節(jié)土壤圖片值,以減少土壤對磷的吸持固定。
過磷酸鈣在土壤中的轉化:過磷酸鈣施入土壤后,最主要的反應是成分溶解。即在施肥以后,水分向施肥點匯集,使磷酸一鈣溶解和水解,形成一種磷酸一鈣、磷酸和含水磷酸二鈣的飽和溶液。這時施肥點周圍土壤溶液中磷的濃度可高達10mg/kg-20mg/kg,使磷酸不斷向外擴散。在施肥點,其微域土壤范圍內飽和溶液的pH可達1- 1.5。在向外擴散的過程中能把土壤中的鐵、鋁、鈣、鎂等溶解出來,與磷酸根離子作用,形成不同溶解度的磷酸鹽。在石灰性土壤中,磷與鈣作用,生成磷酸二鈣和磷酸八鈣,最后大部分形成穩(wěn)定的羥基磷灰石。在酸性土壤中,磷酸一鈣通常與鐵、鋁作用形成磷酸鐵、鋁沉淀,而后進一步水解為鹽基性磷酸鐵鋁。在弱酸性土壤中,磷酸一鈣易被粘土礦物吸附固定。在中性土壤中,過磷酸鈣主要是轉化為 及溶解的 ,是對作物供磷能力的最佳狀態(tài)。 是弱酸溶性的,殘留在施肥點位置,故過磷酸鈣在土壤中移動性很小,水平范圍0.5cm,縱深不過5cm,其當年利用率也很低,通常為10%-25%。
鈣鎂磷肥在土壤中的轉化:鈣鎂磷肥可在作物根系及微生物分泌的酸的作用下溶解,供作物吸收利用。
磷礦粉在土壤中的轉化:磷礦粉施入土壤后,在化學、生物化學和生物因素的作用下逐漸分解,改變原有狀態(tài)而轉化為新的磷化合物。