【磷肥】
拼译：phosphate fertilizer
1840年，德国李比希(Von Liebig)发表的《化学在农业和生理学上的应用》一书中，否定腐殖质营养学说，提出矿质营养理论，揭示了氮、磷、钾是植物的必需养分，并指出要保持土壤肥沃必须不断补充植物从土壤中取走的养分。1843年，他又进一步提出作物产量受数量最少的养分所控制，产量高低随这种养分的多少而变化，指出平衡施肥的重要性。20世纪初，前苏联普良尼施尼柯夫(Пpянищникoв)将土壤、肥料和植物联系起来研究它们相互间的关系，并以施肥为重要手段来调节养分在土壤植物体内所起的作用。
1843年，英国拉瓦斯(Lawes)用兽骨加硫酸制成过磷酸钙创造湿法磷肥，1856年将骨粉改用磷矿石。1872年，德国生产重过磷酸钙，其它们所含的有效磷为水溶性磷。1867年，威(Way)提出沉淀磷肥。1930年，考斯克(Kuusk)制成脱氟磷肥。1937年，美国首先生产偏磷酸钙。1939年，德国舍丽兹(A．Schleeds)取得钙镁磷肥专利权。塞内加尔和澳大利亚圣诞岛等地生产磷酸铝钙。中国四川硫磷铝锶矿近年用煅烧法已制得磷酸铝锶。这些均属枸溶性磷。德国生产硝酸磷肥最早。1956年，美国完成了磷酸二铵的研制工作，它不仅含磷而且含氮，为复合肥料。硝酸磷肥中的有效磷为水溶性和柠檬酸溶性。目前世界上还利用高浓度磷肥或复合肥作原料，生产各种广谱的或专用的复(掺)混肥料。长效磷肥的研究也日益受到重视，除磷酸铵镁外，磷酸尿素是主要研究题目。但这些化学制品作肥料，尚停留在试制阶段。目前化学磷肥品种已多达数十种，其趋势是向高浓度、复合、多规格和长效发展。土壤磷素 其组成粗分为含磷矿物磷灰石Ca10(PO4)6·F2和羟基磷灰石Ca10(PO4)6·(OH)2。磷灰石溶解度很低，植物一般难以利用。土壤有机磷是植物残体的分解产物，其主要组成为磷酸肌醇、磷脂、核酸、核蛋白等。施用磷肥而产生的含磷化合物，随磷肥品种、土壤酸碱性、土地利用和作物吸磷能力而不同。磷肥施入土壤中的化学形为有多种化学过程，其中最主要的是吸附和解吸、沉淀与溶解，然而两者的界线难以区分。阿梅尔(Amer)认为，土壤磷素释放速率取决于固相磷的溶解速率。弗里德(Fried)等认为，磷的释放速率与作物吸磷之间存在比值关系。巴罗(Barrow)指出，解吸过程是迅速解吸→再吸附→缓慢解吸。尹金来等认为石灰性土壤对磷的固定是!当起始浓度较低时，以粘粒固定为主，CaCO3沉淀作用不明显；起始浓度较高时，粘粒与CaCO3同时起作用，CaCO3和磷之间沉淀反应非常突出。70年代，土壤氧化物型表面活性羟基释放与磷发生配位体交换，导致专性吸附理论引入中国。多数研究者认为：除了含CaCO3量较高的土壤外，磷酸根离子的等温吸附基本上符合Langmuir、Freundlich和Temkin方程吸附指标，符合反应土壤缓冲能力的磷肥指标。袁可能认为，吸附力很强的红壤，其吸附的磷在一定条件下可部分解吸。奥森(Olsen)提出了磷素溶解速率公式，以释放速率K来比较不同肥力土壤对磷的释放能力，并以生物试验进行检验。均试图把最大吸附量、缓冲容量和解吸量等作为土壤保肥和供肥的指标。在农业生产上最为人们关注的是土壤中能为植物吸收的有效磷。常用的测定方法有Bray－I法、Olsen法及北加罗林法等，还有磷位法、同位素稀释法和幼苗法等。虽然测定土壤有效磷的方法已比较成熟，但利用这些手段探讨土壤有效磷和植物生长的关系，还有很多问题急待深入研究。如作物产量不断提高，土壤有效磷的分级必须相应加以校正；土壤磷素不断积累与消耗也需要用新的化学方法来检定；利用植物诊断测定土壤磷紊供应状况，而植物不同生长阶段含磷量的临界值还没有明确界线，要把它作为施肥指导准则还要做许多工作。1957年，张守敬和杰克森(Jackson)提出的土壤磷素系统分级法，获得了世界上土壤学家的重视。但其缺陷是：(1)应用在石灰性土壤上产生困难。即用NH4F提取时，有大量CaCO3存在会形成多孔性CaF2沉淀，这些孔隙可以吸附相当数量的溶解性磷，而使AL－P偏低，Ca－P和O-P偏高。有二水磷酸二钙存在时，也会被提取出来使AL－P偏高。(2)应用于石灰性土壤时不能将磷酸钙细分。1989年，蒋柏藩等对石灰性土壤无机磷分级体系进行研究，将磷酸钙盐分为Ca2－P型、Ca8－P型、Ca10－P型。新体系的3级磷酸钙盐之和相当于张守敬的分级体系的NH4CL和H2SO4溶性磷，从而为研究肥料磷在土壤中的转化和作物吸收土壤磷形态开创了新的领域。顾益初等认为，在石灰性土壤上Ca2－P型的是最有效的磷源，AL－P有很好的持续供磷能力，Ca8－P型和Fe－P大致相当于2级有效磷源，Ca10－P和O-P只能作为潜在磷源。用化学方法测定的有效磷量是一个人为的相对指标。测定方法不同，有效磷量可以相差很大。所以它本身不代表任何特定的磷形态，只有和土壤磷形态结合起来，才具有更大的意义。植物磷素营养 磷在土壤中的扩散系数很低，移动性很小，一般认为植物根系只能利用根际附近土壤中的磷。据报导，应用32P放射性自显影观察到玉米、箭舌豌豆幼苗根的主要吸磷区是侧根出生的部位，这一部位土壤磷的亏缺最明显，范围可达3～5mm。其次为根毛区亏缺范围为1mm。根尖向上15mm以内，根内虽然明显有磷的积累，但周围土壤中未出现磷亏缺，表明根系吸收量很低。由此看出植物除依靠磷素在土壤中的移动外，根系的伸展对磷的有效利用是非常重要的。巴伯(S．A．Barber)等指出，每厘米根的根毛数、直径和长度在磷的吸收上起很大的作用。拉里(B．Van Ray)及狄斯特(Van Diest)等认为，植物对磷的吸收与根际土壤H+浓度值呈指数关系。根际H+浓度上升的原因来自根系，是植物保持体内电荷平衡的结果。肥料种类对根际H+浓度也有一定影响，最显著的是铵态氮肥，
的吸收增加植物体内的正电荷，促进根系释放H+；NO3－N对豆科作物也能促使根际H+浓度上升，从而提高磷的有效性。有的研究者还认为磷酸离子通过与多价阳离子配位结合的形式吸附在根表面，低浓度时尤为重要；植物分泌的有机阴离子，特别是α－酮基葡萄糖可以与难溶性磷酸盐中的阳离子络合，使]释放。近年来，对根系与土壤界面上磷素的供应状况和吸收还应用了数学模拟方程进行预测。科拉森(N．Claassen)和巴伯，根据植物根系形态和生理特性以及土壤的一些主要性质为参数建立的模拟方程式，目前认为是比较完善的。有的材料证明，菌根的根丝能延伸到根际土壤无磷圈以外，增大根的吸收面积。也有材料证明，菌根表面的磷酸酶可以水解有机磷和无机磷。目前，国内有的单位正在研究菌根对磷矿粉肥效的影响。磷肥研究的中心课题，今后仍是从各方面研究磷肥有效利用条件，充分提高其利用率。枸溶性磷在土壤中的转化、土壤磷的有效化和磷肥中其他有益元素的合理利用、有害元素、放射性等对土壤和环境的影响也受到人们的重视。随着作物营养遗传学的兴起，对作物磷基因型的开发以提高作物磷效率，也是国内外的热门课题。【参考文献】：1 Amer F，D R Bouidin，C A Blaek．Plant and Soil，1955，63：391～4082 Fried M，C E Hagan，J E leggett．Soil science，1957，84：427～4373 李庆达，土壤学进展，1986，2：1～24 傅明华，等，土壤学报，1986，23(2)：113～1235 王少仁，夏培桢，土壤肥料，1988，1：5～86 王建林，等，土壤学进展，1988，6：10～157 袁可能，土壤学报，1989，26(3)：251～2538 蒋柏藩，顾益初，中国农业科学，1989，22(3)：58～669 谢鹏，土壤，1991，4：186～19210 王少仁，夏培桢．农业环境保护，1991，10(6)：241～259(中国农业科学院土壤肥料研究所王少仁研究员撰)