肥料基礎(chǔ)知識
肥料基礎(chǔ)知識
肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的生產(chǎn)資料之一，那么你對肥料了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于肥料基礎(chǔ)知識的內(nèi)容，希望大家喜歡!
什么是肥料?
我們把凡施入土壤或通過其他途徑能夠為植物提供營養(yǎng)成分，或改良土壤理化性質(zhì)，為植物提供良好生活環(huán)境的物質(zhì)統(tǒng)稱為肥料。
肥料是作物的糧食，是增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，我國農(nóng)諺有“種地不上糞，等于瞎胡混”之說，據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計，化肥在糧食增產(chǎn)中的作用，包括當(dāng)季肥效和后效，平均增產(chǎn)效果為50%，我國近年來的土壤肥力監(jiān)測結(jié)果表明，肥料對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的貢獻率，全國平均為57.8%。中國以占世界7%的耕地養(yǎng)活占世界22%的人口，應(yīng)該說一半歸功于肥料的作用。
目前，我國在肥料施用方面還存在許多問題，重化肥，輕有機肥;重氮肥，輕磷、鉀肥，忽視微肥;重產(chǎn)量，輕質(zhì)量;施用方法陳舊落后。由此帶來許多不良的后果：一是地力下降，影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;二是肥料利用率低，浪費嚴(yán)重，污染環(huán)境和地下水;三是成本高，效益低，農(nóng)業(yè)收入增加緩慢甚至停滯不前;四是高產(chǎn)低質(zhì)，直接影響到農(nóng)產(chǎn)品的銷售。面對發(fā)展“三高一優(yōu)”和提倡農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新形勢，引導(dǎo)廣大農(nóng)村干部、農(nóng)戶更新觀念，扭轉(zhuǎn)“三重三輕”等傾向，調(diào)整肥料結(jié)構(gòu)，實施測、配、產(chǎn)、供、施一體化，已成為當(dāng)前肥料工作的重點。
化學(xué)肥料是指用化學(xué)方法制造或者開采礦石，經(jīng)過加工制成的肥料，也稱無機肥料，包括氮肥、磷肥、鉀肥、微肥、復(fù)合肥料等，它們具有以下一些共同的特點：成分單純，養(yǎng)分含量高;肥效快，肥勁猛;某些肥料有酸堿反應(yīng);一般不含有機質(zhì)，無改土培肥的作用?；瘜W(xué)肥料種類較多，性質(zhì)和施用方法差異較大。
一、氮肥
1.氮肥的種類和性質(zhì)
氮肥可分為銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥和酰胺態(tài)氮肥三大類，包括氨水、碳銨、硫銨、氯化銨(銨態(tài)氮肥)、硝酸銨、硝酸鈉、硝酸鈣(硝態(tài)氮肥)和尿素、石灰氮(酰胺態(tài)氮肥)等，生產(chǎn)上常用氮肥的種類和性質(zhì)見表9-1。
2.氮肥在土壤中的轉(zhuǎn)化
氮肥的種類不同，在土壤中的轉(zhuǎn)化特點不同。
硫銨、碳銨和氯化銨中NH4+的轉(zhuǎn)化相同，除被植物吸收外，一部分被土壤膠體吸附，另一部分通過硝化作用將轉(zhuǎn)化為NO3-;硫銨和氯化銨中陰離子的轉(zhuǎn)化相似，只是生成物不同，酸性土壤中兩都分別生成硫酸和鹽酸，增加土壤酸度;石灰性土壤中則分別生成硫酸鈣和氯化鈣，使土壤孔隙堵塞或造成鈣的流失，使土壤板結(jié)，結(jié)構(gòu)破壞;二者在水田中的轉(zhuǎn)化亦有所不同，氯化銨的硝化作用明顯低于硫銨，且不會像硫銨一樣產(chǎn)生水稻黑根，因此在水田中往往氯化銨的肥效高于硫銨;碳銨中的碳酸氫根離子則除了作為植物的碳素營養(yǎng)之外，大部可分解為CO2和H2O，因此，碳銨在土壤中無任何殘留，對土壤無不良影響。
硝態(tài)氮肥如硝酸銨施入土壤后，NH4+和NO3-均可被植物吸收，對土壤無不良影響。NH4+除被植物吸收外，還可被膠體吸附，NO3-則易隨水淋失，在還原條件下還會發(fā)生反硝化作用而脫氮。
酰胺態(tài)氮肥如尿素施入土壤后，首先以分子的形式存在，在土壤中有較大的流動性，且植物根系不能直接大量吸收，以后尿素分子在微生物分泌的脲酶的作用下，轉(zhuǎn)化為碳酸銨，碳酸銨可進一步水解為碳酸氫銨和氫氧化銨。所以尿素施在土壤的表層也會有氨的揮發(fā)損失，特別在石灰性土壤和堿性土壤上損失更為嚴(yán)重。尿素的轉(zhuǎn)化速度主要取決于脲酶活性，而脲酶活性受土壤溫度的影響最大，通常10℃時尿素轉(zhuǎn)化需7-10天，20℃時需4-5天，30℃時只需2天。因為尿素在土壤中需要轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮以后，才能大量被植物吸收利用，故尿素作追肥時，要比其它銨態(tài)氮肥早幾天施用，具體早幾天為宜，應(yīng)視溫度狀況而定。
3.氮肥的合理分配和施用
研究氮肥合理施用的基本目的在于減少氮肥損失，提高氮肥利用率，充分發(fā)揮肥料的最大增產(chǎn)效益。由于氮肥在土壤中有氨的揮發(fā)、硝態(tài)氮的淋失和硝態(tài)氮的反硝化作用三條非生產(chǎn)性損失途徑，氮肥的利用率是不高的，據(jù)統(tǒng)計，我國氮肥利用率在水田為35%-60%，旱田為45%-47%，平均為50%，約有一半損失掉了，既浪費了資源，又污染了環(huán)境，所以合理施用氮肥，提高其利用率，是生產(chǎn)上亟待解決的一個問題。
(1)氮肥的合理分配
氮肥的合理分配應(yīng)根據(jù)土壤條件、作物的氮素營養(yǎng)特點和肥料本身的特性來進行。
土壤條件：土壤條件是進行肥料區(qū)劃和分配的必要前提，也是確定氮肥品種及其施用技術(shù)的依據(jù)。首選必須將氮肥重點分配在中、低等肥力的地區(qū)，堿性土壤可選用酸性或生理酸性肥料，如硫銨、氯化銨等;酸性土壤上應(yīng)選用堿性或生理堿性肥料，如硝酸鈉、硝酸鈣等。鹽堿土不宜分配氯化銨，尿素適宜于一切土壤。銨態(tài)氮肥宜分配在水稻地區(qū)，并深施在還原層，硝態(tài)氮肥宜施在旱地上，不宜分配在雨量偏多的地區(qū)或水稻區(qū)。“早發(fā)田”要掌握前輕后重、少量多次的原則，以防作物后期脫肥，“晚發(fā)田”既要注意前期提早發(fā)苗，又要防止后期氮肥過多，造成植株貪青倒伏。質(zhì)地粘重的土壤上氮肥可一次多施，砂質(zhì)土壤上宜少量多次。
營養(yǎng)特點：作物的氮素營養(yǎng)特點是決定氮肥合理分配的內(nèi)在因素，首選要考慮作物的種類，應(yīng)將氮肥重點分配在經(jīng)濟作物和糧食作物上。其次要考慮不同作物對氮素形態(tài)的要求，水稻宜施用銨態(tài)氮肥，尤以氯化銨和氨水效果較好，馬鈴薯最好施用硫銨，大麻喜硝態(tài)氮，甜菜以硝酸鈉最好，西紅柿幼苗期喜銨態(tài)氮，結(jié)果期則以硝態(tài)氮為好，一般禾谷類作物硝態(tài)氮和銨態(tài)氮均可，葉菜類多喜硝態(tài)氮等。作物不同生育時期施用氮肥的效果也不一樣，在保證苗期營養(yǎng)的基礎(chǔ)上，一般玉米要重施穗肥，早稻則要蘗肥重、穗肥穩(wěn)、粒肥補，果樹重施臘肥，這樣都是經(jīng)濟有效施用氮肥的措施。
肥料特性：肥料本身的特性也和氮肥的合理分配密切相關(guān)，銨態(tài)氮肥表施易揮發(fā)，宜做基肥深施覆土。硝態(tài)氮肥移動性強，不宜做基肥，更不宜施在水田。碳銨、氨水、尿素、硝銨一般不宜用做種肥，氯化銨不宜施在鹽堿土和低洼地，也不宜施在棉花、煙草、甘蔗、馬鈴薯、葡萄、甜菜等忌氯作物上。干旱地區(qū)宜分配硝態(tài)氮肥，多雨地區(qū)或多雨的季節(jié)宜分配銨態(tài)氮肥。
(2)氮肥的有效施用
氮肥深施：氮肥深施不僅能減少氮素的揮發(fā)、淋失和反硝化損失，還可以減少雜草和稻田藻類對氮素的消耗，從而提高氮肥的利用率。據(jù)測定，與表面撒施相比，利用率可提高20%-30%，且延長肥料的作用時間。
氮肥與有機肥及磷、鉀肥配合施用：作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，需要多種養(yǎng)分的均衡供應(yīng)，單施氮肥，特別是在缺磷少鉀的地塊上，很難獲得滿意的效果。氮肥與其他肥料特別是磷、鉀肥的有效配合對提高氮肥利用率和增產(chǎn)作用均很顯著。氮肥與有機肥配合施用，可取長補短，緩急相濟，互相促進，既能及時滿足作物營養(yǎng)關(guān)鍵時期對氮素的需要，同時有機肥還具有改土培肥的作用，做到用地養(yǎng)地相結(jié)合。
氮肥增效劑的應(yīng)用：氮肥增效劑又名硝化抑制劑，其作用在于抑制土壤中亞硝化細(xì)菌活動，從而抑制土壤中銨態(tài)氮的硝化作用，使施入土壤中的銨態(tài)氮肥能較長時間地以銨根離子的形式被膠體吸附，防止硝態(tài)氮的淋失和反硝化作用，減少氮素非生產(chǎn)性損失。目前，國內(nèi)的硝化抑制劑效果較好的有2-氯-6(三氯甲基)吡啶，代號CP;2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶，代號AM;硫脲，代號TU;脒基硫脲，代號ASU等。氮肥增效劑對人的皮膚有刺激作用，使用時避免與皮膚接觸，并防止吸入口腔。
二、磷肥
1.磷肥的種類和性質(zhì)
根據(jù)溶解度的大小和作物吸收的難易，通常將磷肥劃分為水溶性磷肥、弱酸溶性磷肥和難溶性磷肥三大類。凡能溶于水(指其中含磷成分)的磷肥，稱為水溶性磷肥，如過磷酸鈣、重過磷酸鈣;凡能溶于2%檸檬酸或中性檸檬酸銨或微堿性檸檬酸銨的磷肥，稱為弱酸溶性磷肥或枸溶性磷肥。如鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥、偏磷酸鈣等;既不溶于水，也不溶于弱酸而只能溶于強酸的磷肥，稱為難溶性磷肥，如磷礦粉、骨粉等。生產(chǎn)上常用磷肥的種類和性質(zhì)見表9-2。
2.磷肥在土壤中的轉(zhuǎn)化
過磷酸鈣在土壤中的轉(zhuǎn)化：過磷酸鈣施入土壤后，最主要的反應(yīng)是異成分溶解。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，其反應(yīng)如下：
Ca(H2PO4)2•H2O+H2O←----→CaHPO4•2H2O+H3PO4
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(nèi)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(zhuǎn)化為CaHPO4•2H2O及溶解的Ca(H2PO4)2，是對作物供磷能力的最佳狀態(tài)。CaHPO4•2H2O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12.5px，縱深不過125px，其當(dāng)年利用率也很低，通常為10%-25%。
鈣鎂磷肥在土壤中的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化：磷礦粉施入土壤后，在化學(xué)、生物化學(xué)和生物因素的作用下逐漸分解，改變原有狀態(tài)而轉(zhuǎn)化為新的磷化合物。
影響這種轉(zhuǎn)化的因素主要是土壤pH、Ca2+濃度和H2PO4-的濃度，很明顯，在酸性條件下有利于磷礦粉的這種轉(zhuǎn)化，因此磷礦粉以施在酸性土壤肥效較高。
3.磷肥的合理分配和有效施用
磷肥是所有化學(xué)肥料中利用率最低的，當(dāng)季作物一般只能利用10%-25%。其原因主要是磷在土壤中易被固定。同時它在土壤中的移動性又很小，而根與土壤接觸的體積一般僅占耕層體積的4%-10%，因此，盡量減少磷的固定，防止磷的退化，增加磷與根系的接觸面積，提高磷肥利用率，是合理施用磷肥，充分發(fā)揮單位磷肥最大效益的關(guān)鍵。
(1)根據(jù)土壤條件合理分配和施用磷肥
在土壤條件中，土壤的供磷水平、土壤N?P2O5、有機質(zhì)含量、土壤熟化程度以及土壤酸堿度等因素與磷肥的合理分配和施用關(guān)系最為密切。
土壤供磷水平及N?P2O5：土壤全磷含量與磷肥肥效相關(guān)性不大，而速效磷含量與磷肥肥效卻有很好的相關(guān)性。一般認(rèn)為速效磷(P2O5)在10mg?kg-20mg?kg(Olsen法)范圍為中等含量，施磷肥增產(chǎn);速效磷>25mg?kg，施磷肥無效;速效磷<10mg?kg時，施磷肥增產(chǎn)顯著。蔬菜地磷的臨界范圍比較高，速效磷達57mg?kg時，施磷肥仍有效。國光蘋果葉片含磷量小于0.14%為磷不足。磷肥肥效還與N?P2O5密切相關(guān)，在供磷水平較低，N?P2O5大的土壤上，施用磷肥增產(chǎn)顯著;在供磷水平較高，N?P2O5小的土壤上，施用磷肥效果較小;在氮、磷供應(yīng)水平都很高的土壤上，施用磷肥增產(chǎn)不穩(wěn)定;而在氮、磷供應(yīng)水平均低的土壤上，只有提高施氮水平，才有利于發(fā)揮磷肥的肥效。
土壤有機質(zhì)含量與磷肥肥效：一般來說，在土壤有機質(zhì)含量>2.5%的土壤上，施用磷肥增產(chǎn)不顯著，在有機質(zhì)含量<2.5%的土壤上才有顯著的增產(chǎn)效果。這是因為土壤有機質(zhì)含量與有效磷含量呈正相關(guān)，因此磷肥最好施在有機質(zhì)含量低的土壤上。
土壤酸堿度與磷肥肥效：土壤酸堿度對不同品種磷肥的作用不同，通常弱酸溶性磷肥和難溶性磷肥應(yīng)分配在酸性土壤上，而水溶性磷肥則應(yīng)分配在中性及石灰性土壤上。
在沒有具體評價土壤供磷水平數(shù)量指標(biāo)之前，也可以根據(jù)土壤的熟化程度對具體田塊分配磷肥。一般應(yīng)優(yōu)先分配在瘠薄的瘦田、旱田、冷浸田、新墾地和新平整的土地，以及有機肥不足、酸性土壤或施氮肥量較高的土壤上，因為這些田塊通常缺磷，施磷肥效果顯著，經(jīng)濟效益高。
(2)根據(jù)作物需磷特性和輪作換茬制度合理分配和施用磷肥
作物種類不同，對磷的吸收能力和吸收數(shù)量也不同。同一土壤上，凡對磷反應(yīng)敏感的喜磷作物，如豆科作物、甘蔗、甜菜、油菜、蘿卜、蕎麥、玉米、番茄、甘薯、馬鈴薯和果樹等，應(yīng)優(yōu)先分配磷肥。其中豆科作物、油菜、蕎麥和果樹，吸磷能力強，可施一些難溶性磷肥。而薯類雖對磷反應(yīng)敏感，但吸收能力差，以施水溶性磷為好。某些對磷反應(yīng)較差的作物如冬小麥等，由于冬季土溫低，供磷能力差，分蘗階段又需磷較多，所以也要施磷肥。
有輪作制度的地區(qū)，施用磷肥時，還應(yīng)考慮到輪作特點。在水旱輪作中應(yīng)掌握“旱重水輕”的原則，即在同一輪作周期中把磷肥重點施于旱作上;在旱地輪作中，磷肥應(yīng)優(yōu)先施于需磷多、吸磷能力強的豆科作物上;輪作中作物對磷具有相似的營養(yǎng)特性時，磷肥應(yīng)重點分配在越冬作物上。
(3)根據(jù)肥料性質(zhì)合理分配和施用
水溶性磷肥適于大多數(shù)作物和土壤，但以中性和石灰性土壤更為適宜。一般可做基肥、追肥和種肥集中施用。弱酸溶性磷肥和難溶性磷肥最好分配在酸性土壤上，做基肥施用，施在吸磷能力強的喜磷作物上效果更好。同時弱酸溶性磷肥和難溶性磷肥的粉碎細(xì)度也與其肥效密切相關(guān)，磷礦粉細(xì)度以90%通過100目篩孔，即最大粒徑為0.149mm為宜。鈣鎂磷肥的粒徑在40-100目范圍內(nèi)，其枸溶性磷的含量隨粒徑變細(xì)而增加，超過100目時其枸溶率變化不大，不同土壤對鈣鎂磷肥的溶解能力不同及不同種類的作物利用枸溶性磷的能力不同，所以對細(xì)度要求也不同。在種植旱作物的酸性土壤上施用，不宜小于40目，在中性缺磷土壤以及種植水稻時，不應(yīng)小于60目，在缺磷的石灰性土壤上，以100目左右為宜。
(4)以種肥、基肥為主，根外追肥為輔
從作物不同生育期來看，作物磷素營養(yǎng)臨界期一般都在早期，如水稻、小麥在三葉期，棉花在二至三葉期，玉米在五葉期，都是作物生長前期，如施足種肥，就可以滿足這一時期對磷的需求，否則，磷素營養(yǎng)在磷素營養(yǎng)臨界期供應(yīng)不足，至少減產(chǎn)15%。在作物生長旺期，對磷的需要量很大，但此時根系發(fā)達，吸磷能力強，一般可利用基肥中的磷。因此，在條件允許時，三分之一做種肥，三分之二做基肥，是最適宜的磷肥分配方案。如磷肥不足，則首先做種肥，既可在苗期利用，又可在生長旺期利用。生長后期，作物主要通過體內(nèi)磷的再分配和再利用來滿足后期各器官的需要，因此，多數(shù)作物只要在前期能充分滿足其磷素營養(yǎng)的需要，在后期對磷的反應(yīng)就差一些。但有些作物如棉花在結(jié)鈴開花期、大豆在結(jié)莢開花期、甘薯在塊根膨大期均需較多的磷，這時我們就以根外追肥的方式來滿足它們的需要，根外追肥的濃度，單子葉植物如水稻和小麥以及果樹的噴施濃度為1%-3%。雙子葉植物如棉花、油菜、蕃茄、黃瓜等則以0.5%-1%為宜(過磷酸鈣)。
(5)磷肥深施、集中施用
針對磷肥在土壤中移動性小且易被固定的特點，在施用磷肥時，必須減少其與土壤的接觸面積，增加與作物根群的接觸機會，以提高磷肥的利用率。磷肥的集中施用，是一種最經(jīng)濟有效的施用方法，因集中施用在作物根群附近，既減少與土壤的接觸面積而減少固定，同時還提高施肥點與根系土壤之間磷的濃度梯度，有利于磷的擴散，便于根系吸收。
(6)氮、磷肥配合施用
N、P配合施用，能顯著地提高作物產(chǎn)量和磷肥的利用率。在一般不缺鉀的情況下，作物對N和P的需求有一定的比例。如禾本科作物的氮磷比例為2-3∶1，蘋果的氮磷比為2∶1，而我國大多數(shù)土壤都缺氮素，所以單施磷肥，不會獲得較高的肥效，只有當(dāng)N、P營養(yǎng)保持一定的平衡關(guān)系時，作物才能高產(chǎn)。
(7)與有機肥料配合施用
首先，有機肥料中的粗腐殖質(zhì)能保護水溶性磷，減少其與Fe、Al、Ca的接觸而減少固定;其次，有機肥料在分解過程中產(chǎn)生多種有機酸，如檸檬酸、蘋果酸、草酸、酒石酸等。這些有機酸與Fe、Al、Ca形成絡(luò)合物，防止了Fe、Al、Ca對磷的固定，同時這些有機酸也有利于弱酸溶性磷肥和難溶性磷肥的溶解;再次，上述有機酸還可絡(luò)合原土壤中磷酸鐵、磷酸鋁、磷酸鈣中的Fe、Al、Ca，提高土壤中有效磷的含量。
(8)磷肥的后效
磷肥的當(dāng)年利用率為10%-25%，大部分的磷都?xì)埩粼谕寥乐校虼似浜笮Ш荛L。據(jù)研究，磷肥的年累加表現(xiàn)利用率連續(xù)5-10年，可達50%左右，所以在磷肥不足時，連續(xù)施用幾年以后，可以隔2-3年再施用，利用以前所施磷肥的后效，就可以滿足作物對磷肥的需求。
總之，磷肥合理施用，既要考慮到土壤條件、磷肥品種特性、作物的營養(yǎng)特性、施肥方法，還要考慮到與氮肥的合理配比及磷肥后效。當(dāng)土壤中鉀和微量元素不足時，還要充分考慮到這些元素，使其不成為最小限制因子，這樣，才能提高磷肥的肥效。