土壤磷素和磷肥品种对作物生长的影响 [复制链接]

第5版()
专栏：

土壤磷素和磷肥品种对作物生长的影响
李庆逵
一九五二年以来，土壤研究所农业化学研究室在华南和华中红壤区、华东黄褐土区和淮北石灰性冲积土区（浅色草甸土），进行了旱地和水稻田的磷肥试验。研究工作的内容包括：土壤磷素状态和其在耕作过程中的转化；土壤性质和作物习性对于不同品种磷肥肥效的影响；土壤氮素供应情况和磷肥效应的相互关系。本文扼要地介绍上述工作的结果。
土壤磷素在耕作过程中的转化
就土壤的全磷含量来讲，除了质地极砂的以外，在各大土类之间，矿质磷素的绝对量没有明显的地域性差别。由于红壤中磷素主要是以磷酸铁状态存在，而处于氧化铁胶膜包蔽态的磷酸铁，又占土壤矿质磷总量的百分之六十至百分之八十以上，这部分磷素很难为作物利用。因此在红壤旱地中，作物对磷肥的效应特别明显。在浅色草甸土中（包括砂质和重粘质的石灰性冲积土），磷酸钙占土壤矿质磷总量的百分之六十左右，大部分有可能转化成为可给态，但是供应的强度较弱。在这一土区中，磷肥的肥效在砂土上比较明显，根据一九六○至一九六三年的试验，从安徽省的砀［dàng荡］山迤东，经过江苏省徐州到灌云，土壤质地由砂至粘，其缺磷程度也逐渐减低。中性的黄褐土（包括小粉土及马肝土等）分布于江苏省的镇仪六丘陵地区和皖中丘陵地区，这类土壤中接近二分之一的矿质磷素（包括吸附性磷、磷酸钙和磷酸铁）具有不同程度的可给性。
土壤中的矿质磷素组成，当种植水稻以后，可以引起明显的变化。蒋柏藩、鲁如坤等应用合成晶体磷酸铁（即粉红磷铁矿）做磷肥，发现这项稳定性的晶体，在淹水还原条件下可以转化为有效性的无定形磷酸铁而为水稻所吸收。大田试验以及农业实践上的材料证明，无论在酸性或中性土区，同一土壤当灌水植稻以后，缺磷的情况，一般都较种植旱作时为缓和。主要的原因，可能是由于磷酸铁的转化。作者对晶体磷酸铁转化成为无定形磷酸铁的过程，根据试验做了推论。
在水稻种植过程中，由于施肥的结果，土壤吸附性磷的含量也有所增加，这项吸附性磷酸是处于不稳定状态，一方面易为作物所吸收，另一方面逐渐转化为磷酸铁。就酸性水稻土的试验材料看来，耕作施肥过程中所累积的磷素，主要是形成磷酸铁。
土壤化学性质和作物习性对
于不同品种磷肥肥效的关系
土壤酸度条件和磷素状态，对于各种磷肥的效应起了决定性的作用。在华南和华中区的长期试验结果，说明了过磷酸钙、钙镁磷肥和磷矿粉都有不同程度的肥效。在华中红壤丘陵地上，每亩施用一百斤磷矿粉（昆阳产），对于豆类及绿肥牧草来讲，其第一年的增产大约相当于亩施四十斤过磷酸钙的百分之八十。一九五三至一九六三年间，在华南高度富铝化红壤丘陵地的经济林木试验结果（幼苗每树年施过磷酸钙一百克，磷矿粉年施二百五十克，成树年施过磷酸钙二百五十克，磷矿粉五百克），一九五四至一九五七年间，磷矿粉的增产效益平均为过磷酸钙的二分之一到三分之二，而一九五八至一九六三年间，则磷矿粉的增产效益超过了过磷酸钙一倍以上。说明了在红壤地区的长期耕作过程中，磷矿粉的分解作用是在持久而且逐渐地进行中。钙镁磷肥在红壤区和板浆白土、白砂土区，对于绝大部分的农作物来讲和可溶性磷肥有相近的肥效，虽然它的用量一般要偏高些。在中性的黄褐土区中，钙镁磷肥和磷矿粉的肥效，仅仅见于豌豆、大豆、苕子和荞麦等作物上。在石灰性的草甸黄褐土区中，即使在过磷酸钙有显著肥效的土壤上，磷矿粉也不起增产作用。
应用放射性磷矿粉和标记过磷酸钙，在红壤、黄褐土（小粉土，微酸性）和石灰性草甸褐土上进行作物对土壤磷素及肥料磷素的吸收试验，说明了在含磷酸钙比较充足（363PPM）的石灰性土壤上，粟所摄取的磷，来自土壤及过磷酸钙的各占百分之四十，来自磷矿粉的占百分之二十，但是施用磷肥并不使粟增产。在高度缺磷的红壤中，用大豆和小麦做试验，作物所摄取的磷有百分之八十来自磷矿粉，来自土壤的占百分之十五±，来自过磷酸钙的占百分之四至百分之七。在微酸性的黄褐土上，土壤磷素的有效磷的含量较高，粟的磷素有百分之五十四来自土壤，来自磷矿粉的占百分之三十四，来自过磷酸钙的占百分之十二。
一九五二至一九五六年间，在华中红壤区做了作物对过磷酸钙及磷矿粉的吸收比较试验，以后在华南做了些补充试验，试验是用细度＜80目的昆阳磷矿粉，以二点五比一的用量和过磷酸钙相比较。如果以过磷酸钙的增产为一百（与不施磷区相比较），那么它们对磷矿粉的增产百分数如下：
（一）对磷矿粉的吸收性能极强者：萝卜菜、油菜、荞麦、苕子、蝴蝶豆、无刺含羞草等热带绿肥覆盖作物。磷矿粉的第一年肥效相当于过磷酸钙的百分之六十至百分之九十。
（二）对磷矿粉吸收性能中等：花生、饭豆、豇豆、芝麻、玉米、甘薯、胡枝子、田菁、柽麻及猪屎豆等。磷矿粉的第一年肥效相当于过磷酸钙的百分之三十至百分之六十。
（三）小粒禾谷类旱作：包括小麦、燕麦、黑麦、水稻。磷矿粉第一年肥效为过磷酸钙的百分之二十±。
（四）在田间试验中，水稻对于磷矿粉的肥效一般不超过不施磷区的百分之十，但在用量较高时（每亩二百五十斤凤台磷矿粉），其增产量比不施磷区可以增加百分之十八点三（一九六○年试验）。
土壤氮素供应情况与磷肥
效应的相互关系
一般讲来，单独施用磷肥的增产作用，除了具有中等肥力土壤上的豆科作物外，只限于红壤荒地开垦初期的第一、二季作物，田间试验及农业实践上往往发现磷肥的肥效在幼苗时期特别明显；当在作物成长过程中，磷肥的有效作用便可能逐渐衰退。这种现象的产生原因，是由于在高度缺磷的土壤上，往往累积有一定量的速效态氮，因而单施磷肥能有一定的效果。同时苗期的根系接触土壤的范围很有限，施用磷肥能增进磷素的供应强度，因而促进了作物初期的生长。但是土壤本身氮素的贮量毕竟很不足，而且随着施入磷肥加速了有限量氮素的消耗。因此，在不配合施用其他肥料的情况下，单独施磷肥往往很难使最后的产量有明显的增加。
磷肥增产幅度的高低，在颇大程度上决定于速效态氮素的协调供应。因此，施用化学氮肥往往对磷肥效果可以产生很大的影响。在珠江三角洲冲积性水稻土上进行水稻试验、在黄棕壤上发育的潴育性水稻土上进行小麦试验和在旧黄河冲积物上发育的石灰性浅色草甸土上进行小麦试验，这是在三种性质完全不同的土壤上进行的田间试验，结果同样说明，尽管单施磷肥不表现增产，但是配合施用了硫铵，磷肥的增产量较单施氮肥时有大幅度提高。磷肥肥效还与氮肥的配合用量有密切关系，在一定限度内，氮肥的用量愈高，磷肥的增产幅度亦愈大。一般讲来，对于肥力较高的土壤（如江苏无锡的水稻土），要使施用磷肥能增产，还需要相应提高氮肥的施用量。
根据在淮北浅色草甸土上进行的研究，证明在同时施用氮肥（硫铵）和磷肥（过磷酸钙）时，应当把两种肥料加以充分的混匀，然后再施给作物。研究指出，将氮肥和磷肥混匀后施给小麦要比不混匀而分开来施用的，不仅能促使小麦的根系长得好，而且对于磷肥的利用率也高得多（磷肥吸收量混匀施用较分开施用的增长百分之九十二）。
上面各节介绍了土壤磷素状态和它对于不同品种磷肥肥效的关系，种植水稻以后土壤磷素的转化，不同作物对于难溶性磷肥的吸收性能，以及土壤氮素供应对于磷肥效应的影响。根据这些科学研究资料，对于磷肥施用问题，仅提出下列建议：
一、在强酸性的红壤、黄褐土（指板浆白土和白砂土）的旱作上，适当用量的磷矿粉可以取得与过磷酸钙比较接近的增产效应。长期试验的结果指出，磷矿粉可以在续渐分解中发挥它的后效。因此在酸性土壤上种植经济林木、果树、茶叶和吸收性较强的绿肥牧草时，施用磷矿粉是比较经济的。钙镁磷肥的效应，在酸性土区对于大部分作物来讲，接近于过磷酸钙。在石灰性的缺磷土壤上，过磷酸钙有明显的增产作用，但是磷矿粉没有肥效。
因此，在酸性缺磷的土区，可以大力推广钙镁磷肥，在酸性土区种植经济林木、果树和绿肥牧草时，尽可能地利用磷矿粉。这样，可以把过磷酸钙主要用于石灰性土区中。
二、在高度缺磷的酸性土壤中，在不施磷肥情况下种植旱作，产量一般都很低，但是当灌水种植水稻时，缺磷的情况往往显得减轻。应用放射性的合成结晶磷酸铁（粉红磷铁矿）进行研究，说明了磷酸铁在还原条件下的转化增进了土壤磷素的有效性。因此，在水旱轮作的土地上，把主要的磷肥施在旱地上，而磷肥在水稻上仅作为秧肥来施用，是一种有效的措施。特别是把磷肥施在豆科绿肥时，对于后作水稻的氮磷供应都有裨益。
三、除了新垦的红壤荒地和高度缺磷的土壤，单独施用磷肥在第一年能有显著的增产以外，单施磷肥的效应，只限于某些豆科作物上。一般讲来，磷肥的效应只有在氮肥充分的保证下才能发挥。因此，氮磷配合，应该作为合理施用氮肥和磷肥的重要原则。试验材料也指出，将一部分氮肥与磷肥均匀混合作种肥，是一项经济有效的施肥措施。