Ke mana sebenarnya baja fosforus anda pergi? Masalah pengikatan dalam tanah Malaysia

Ke manakah baja fosforus anda sebenarnya pergi? Masalah pengikatan dalam tanah Malaysia

Fosforus sentiasa berada di antara tiga input baja teratas mengikut kos dalam pengurusan ladang Malaysia. Ia juga secara konsisten merupakan nutrien dengan kecekapan pemulihan terendah. Dalam keadaan tanah Malaysia, sebahagian besar fosforus yang digunakan tidak pernah sampai ke akar tanaman. Sebaliknya, ia terikat pada permukaan mineral tanah dalam masa beberapa hari selepas aplikasi dan terikat secara kimia dalam bentuk yang tidak tersedia secara agronomi selama berbulan-bulan hingga bertahun-tahun. Memahami mengapa ini berlaku, dan apa yang boleh dilakukan mengenainya, secara langsung menentukan pulangan pelaburan baja.

Perangkap besi-aluminium

Pengikatan fosforus dalam tanah berasid didorong oleh pertalian ion fosfat terhadap permukaan oksida besi dan aluminium. Apabila fosfat memasuki larutan tanah, ia membentuk ikatan pertukaran ligan dengan oksida Fe dan Al, menggantikan kumpulan hidroksil daripada permukaan mineral. Ikatan ini kuat, sangat spesifik, dan tidak mudah diterbalikkan dalam keadaan tanah biasa. Hasilnya ialah fosfat yang tersedia kepada tumbuhan ditarik keluar daripada larutan dan ditukar kepada bentuk yang memerlukan tenaga kimia yang signifikan untuk dibebaskan.

Tindak balas pengikatan adalah bergantung kepada pH dan menguatkan diri. Apabila pH tanah jatuh di bawah 5.5, kepekatan Al3+ reaktif dalam larutan tanah meningkat, menyediakan tapak pengikatan tambahan. Penyerapan fosforus maksimum adalah berkorelasi negatif dengan pH tanah: semakin berasid tanah, semakin besar kapasiti pengikatan. Dalam tanah berasid Malaysia dengan pH 4.0 hingga 5.0, pengikatan ini bukan ketidakcekapan kecil; ia adalah nasib dominan fosfat yang digunakan.

Asid humik dalam SoilBoost EA menangani masalah ini secara langsung dengan bersaing dengan fosfat untuk tapak penyerapan Fe dan Al, membebaskan fosfat terikat kembali ke dalam larutan tanah di mana ia menjadi tersedia kepada tumbuhan.

Mengapa tanah Malaysia sangat terdedah

Tujuh puluh dua peratus daripada keluasan tanah Malaysia diklasifikasikan sebagai Ultisol dan Oxisol, dengan pH biasanya antara 4.0 hingga 5.0. Ini adalah dua susunan tanah dengan kandungan oksida besi dan aluminium tertinggi dalam fraksi tanah liat mereka. Ultisol, yang mendominasi kawasan ladang pedalaman Semenanjung Malaysia dan Sabah, dicirikan oleh horizon B argillik dengan kandungan kaolinit tinggi dan salutan oksida Fe/Al pada zarah tanah liat. Salutan ini menyediakan permukaan reaktif yang sangat besar untuk pengikatan fosfat.

Satu kajian mengenai pindaan organik dalam tanah berasid Malaysia yang diterbitkan dalam Scientific World Journal (Hindawi, 2014; PMC4083287) menunjukkan bahawa pindaan organik dalam keadaan Ultisol meningkatkan fosforus yang tersedia dengan mengurangkan liputan permukaan reaktif oksida Al dan Fe. Mekanismenya adalah persaingan langsung di tapak pengikatan. Sebatian organik yang mengandungi kumpulan berfungsi karboksil dan hidroksil fenolik, kumpulan yang sama yang mencirikan asid humik, menduduki tapak penyerapan yang sebaliknya akan mengikat fosfat. Penyelidikan yang diterbitkan dalam Geoderma (2005) mengesahkan bahawa bahan asid humik dengan kepekatan kumpulan karboksil dan hidroksil fenolik yang tinggi bersaing secara berkesan dengan fosfat untuk tapak penyerapan Fe dan Al.

Bagaimana asid humik membebaskan fosforus terikat

Mekanisme di mana asid humik mengurangkan pengikatan fosforus adalah penyerapan kompetitif pada permukaan mineral. Kumpulan karboksil dan fenolik dalam molekul asid humik mempunyai pertalian tinggi terhadap permukaan oksida Fe dan Al, serupa dalam ciri termodinamik dengan ikatan yang dibentuk oleh fosfat itu sendiri. Apabila asid humik menduduki tapak ini, fosfat yang sebaliknya akan terikat kekal dalam larutan. Selain itu, asid humik membentuk kompleks dengan Al dan Fe terlarut, mengurangkan kepekatan mereka dalam larutan dan dengan itu mengurangkan kadar tindak balas pengikatan baru.

Hasil praktikal penggunaan SoilBoost EA sebelum atau bersama aplikasi baja fosfat adalah peningkatan yang boleh diukur dalam ketersediaan fosforus di zon akar. Ini bukan artifak makmal: ujian lapangan dalam keadaan tanah berasid tropika secara konsisten menunjukkan penyerapan P tanaman yang lebih tinggi apabila asid humik dan fosfat digunakan bersama berbanding fosfat sahaja, pada kadar fosfat yang setara.

Pengapuran sebagai strategi pelengkap

Pengapuran menangani pengikatan fosforus melalui mekanisme yang berbeza: meningkatkan pH tanah mengurangkan kelarutan Fe dan Al, mengurangkan bilangan tapak pengikatan reaktif yang tersedia. Pada pH 6.0 hingga 6.5, kelarutan fosforus dimaksimumkan dan pengikatan diminimumkan. Untuk tanaman ladang yang telah ditanam di tanah yang sangat berasid, pengapuran permukaan adalah praktikal dan menjimatkan menggunakan batu kapur pertanian atau batu kapur dolomit. Lengkung tindak balas adalah beransur-ansur, memerlukan 12 hingga 24 bulan untuk melihat kesan penuh dalam sub-tanah, yang bermaksud pengapuran adalah strategi pengurusan jangka panjang dan bukannya alat pembetulan segera.

Pendekatan yang paling berkesan menggabungkan pengurusan pH tanah melalui pengapuran dengan input bahan organik daripada SoilBoost EA dan bahan kompos. Strategi-strategi ini menyerang pengikatan fosforus pada pelbagai titik secara serentak: mengurangkan kapasiti pengikatan permukaan mineral sedia ada sambil juga menstabilkan pH ke atas untuk mengurangkan pembentukan tapak pengikatan baru.

Mendapat lebih banyak daripada baja P sedia ada anda

Aplikasi praktikal serta-merta pemahaman ini adalah mudah. Menggunakan SoilBoost EA pada masa atau sebelum aplikasi baja fosfat meningkatkan pecahan P yang digunakan yang kekal dalam bentuk yang tersedia kepada tumbuhan. Membina bahan organik tanah melalui tanaman penutup dan baja organik mengurangkan kapasiti pengikatan jangka panjang tanah. Dan menyasarkan aplikasi P ke zon akar aktif, bukannya aplikasi siaran di seluruh inter-row, menumpukan fosfat di zon di mana ketumpatan akar dan aktiviti AMF adalah tertinggi, meningkatkan kecekapan penyerapan sebelum pengikatan boleh berlaku.