土壤中的磷是植物營養所必需的常量營養素。 它參與代謝過程,例如光合作用、能量轉移、碳水化合物的合成和分解。
磷以有機化合物和礦物質的形式存在於土壤中。 然而,與土壤中磷的總量相比,容易獲得的磷的量非常少。 因此,在很多情況下,必須施磷肥以滿足作物的需要。
磷以有機和無機(礦物)形式存在於土壤中,其在土壤中的溶解度很低。 土壤中的固相磷與土壤溶液中的磷之間存在平衡。 植物只能吸收溶解在土壤溶液中的磷,由於大多數土壤磷以穩定的化合物形式存在,因此在任何給定時間,只有少量的磷可供植物利用。
當植物根係從土壤溶液中去除磷時,固相吸附的部分磷會釋放到土壤溶液中以保持平衡。 土壤中存在的磷化合物的種類主要取決於土壤的pH值和土壤中礦物質的種類和數量。 磷的礦物化合物通常含有鋁、鐵、錳和鈣。
在酸性土壤中,磷與鋁、鐵和錳發生反應,而在鹼性土壤中,鈣的固定作用占主導地位。 最大磷利用率的最佳 pH 範圍是 6,0-7,0。 在許多土壤中,有機物質和植物殘體的分解有助於土壤中的有效磷。
植物以正磷酸根離子的形式從土壤溶液中吸收磷:HPO4-2 或 H2PO4-。 這兩種形式的吸收比例取決於土壤的 pH 值,土壤 pH 值越高,吸收的 HPO4-2 越多。 土壤中磷的流動性非常有限,因此植物根系只能從其直接環境中吸收磷。
由於土壤溶液中磷的濃度很低,植物主要利用濃度梯度的主動吸收(即根中的磷濃度高於土壤溶液中的磷濃度)。 主動吸收是一個能量密集的過程,因此抑制根系活動的條件,如低溫、過量水分等,也會抑制磷的吸收。
缺磷的症狀包括老葉發育遲緩和深紫色,抑制開花和根係發育。 在大多數植物中,當葉子中的磷濃度低於 0,2% 時,就會出現這些症狀。
過量的磷主要干擾鐵、錳和鋅等其他元素的吸收。 磷肥過度施肥很常見,許多種植者不必要地大量施用磷肥,尤其是在使用 NPK 複合肥或用磷酸酸化灌溉水時。
營養液中磷的允許濃度為 30-50 ppm,儘管已經發現這可以降低到 10-20 ppm。 在連續流動的營養液中,濃度可能低至 1-2 ppm。
在無土環境中,如在土壤中,磷隨著每次添加磷而積累,磷和鈣或鎂等礦物質開始沉澱。 形成的礦物質類型取決於介質的 pH 值。
土壤測試不測量土壤中磷的總量,因為可用的磷量遠低於總量。 它也不測量土壤溶液中的磷,因為土壤溶液中的磷含量通常非常低,並且不能正確反映植物在生長季節可能吸收的磷含量。
土壤磷測試實際上是一種有助於預測作物對肥料需求的指標。 肥料建議基於在許多土壤和作物中進行的大量田間試驗。 不同的測試方法導致不同的值,必須相應地解釋。
但混亂並沒有就此結束——使用相同測試方法的不同實驗室可能會以不同的方式解釋相同的值。 正確的土壤採樣對於獲得真正反映有效磷水平的結果非常重要。
由於磷在土壤中是固定的,因此從表土採集的樣本通常比從地面採集的樣本顯示更多的磷。
施於土壤的大部分磷停留在施肥的 1-2 英寸範圍內。 因此,取樣的確切位置會顯著影響結果。
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