磷肥的使用对高尔夫球场草坪的养护有至关重要的作用,但同时它又被很多人指责为球场环境污染,尤其是水污染的罪魁祸首。实际上,长期以来,高尔夫行业内普遍存在着对磷的误解和滥用。而全面了解磷肥的各种知识正是合理使用磷肥的前提。
地球上所有为生物提供营养的元素中,磷(P)无疑是土壤肥力管理中被大家误解和滥用最多的营养元素。
磷广泛存在于所有生物细胞中,通常会与氧气反应构成多种化合物(土壤和水中的磷一般称为磷酸盐),也可能与钙甚至铝反应形成化合物。它是一种高活性元素——很容易结合成植物无法吸收的新分子。磷是生命的基本构成元素之一,如果使用方法科学、合理,磷会成为很好的肥料,它能调节植物营养不足或者失衡的状况从而增加农业产量,可谓是天赐之物。但是如果对磷的认识不足的话,很可能会误解、滥用和浪费磷肥。过去十年中,磷也被指责为环境退化和水质污染的主要来源,现在有些地方禁用磷肥,世界许多发达国家还通过立法限制磷的使用。然而,大自然自己其实也会释放出大量的磷,比如,生物机体突然遭受冰冻等自然灾害而死亡腐烂时,就会产生磷,还有海鸟、蝙蝠甚至海狮类哺乳动物的粪便积累也能产生很多的磷。磷是构成所有生命体基因序列DNA和RNA的重要组成部分。重要的是,植物中三磷酸腺苷(简称ATP,储存能量的部分)的产生,会促进植物传递水和其他营养元素的能力以及向光性(植物部分移动,如调整叶片角度朝向阳光)的发展。当然,研究果实、种子、谷物,花卉等作物生产的农学家们十分清楚磷对于开花和胚质的关键作用。这对早熟禾这类多籽草的病虫害综合管理来说至关重要。
李比希是第一个认识到并对“磷对作物产量重要性”做出解释的人。他假定所有的植物(和有机体)必须依靠很多基本的元素才能生长——即使是很少量的元素也能影响到作物的生长和产量。由此,他提出植物对这些必需元素的需求有最低水平限制,低于该水平,植物的生长就会严重受阻甚至完全停滞。这就是最低水平法则。
而最高水平法则认为:对植物追加某种必需元素的量高于植物所需量时,不仅对其生长无益,有时还会害了植物。很多必需元素,施用过多就只能是浪费,植物是吸收不了的。总之,任何一种营养元素,若达不到最低需求水平,植物生长就会受阻;而超过了最高需求水平,因为植物吸收不了,也会造成浪费。因此,若给草坪施加过度的磷肥,不仅无益于其健康成长,还会助长草皮和排水道中的杂草、藻类以及藓类的疯长,同时破坏环境。在遗传系统DNA和RNA中,磷通过三磷酸腺苷(ATP)输送能量,具有促进新陈代谢的重要作用。另外它还随着水的流动(尤其是水在植物木质部的向上运动)参与植物和草皮的光合作用、蛋白质合成、开花、结果以及萌芽。研究发现,一年生早熟禾的大面积繁殖和强势入侵就与后两种作用相关。磷过剩就会使早熟禾泛滥。20世纪六七十年代,俄勒冈州立大学的应用研究结果告诉我们必须控制高尔夫果岭上磷肥的使用。其研究显示出绿地上用磷肥会导致早熟禾的增加。该研究的主要参与者罗伊•高斯博士指出:磷有助于促进植物开花结果(从而提高谷物产量),因此,磷对依赖种子传播和繁衍的早熟禾之类的杂草有着重要作用。
草坪草能够很好地吸收土壤中的磷,即便磷的含量水平低至最低水平法则的要求,但只要根系健康成熟,草坪草就能从土壤中获取足够的磷。
在草坪成长过程中,草坪草根系吸收磷的系统还没有完全发育好。因此,需要一直为草坪补充磷,直到其根系发育完全后能够保证“磷自给”为止。同样,当草坪根系受到严重摧残时,也需要不断的为其补充磷。草坪缺磷时,叶面,尤其是叶根部位,会有紫色的斑点。这种症状在天冷时,或者叶绿素无法很好生成的高压时期尤为明显。这时候,紫色的花青素肉眼可见,施加氮肥几乎没有作用——这就是最低水平法则在发挥作用。而把磷肥施在植物表面试图弥补缺磷现象的做法,往往会导致藻类泛滥等问题。如果想施磷肥,最好试着在通风的情况下把磷肥施在草坪根系的深部。可以采用注射一种可溶性磷肥的办法把磷施在根系的深部。大家必须记住——培育草坪和高尔夫高尔夫果岭与种谷物和水果之类尤为不同,后者实际需要的是大量开花就好。而花卉种植就更不同了,它需要的是大而美丽的花朵。事实上很简单。植物可以通过两种离子形态从土壤溶液中获取磷:H2PO4以及H2PO42,不过,植物中的磷不可能以有机形态的方式出现。
H2PO4和 H2PO42两种离子可以吸引土壤中的阳离子(也叫正离子)并形成新的植物难以吸收的化合物。土壤酸碱值对于这些磷离子也有一定的影响。土壤酸碱度在一定范围,草坪就有足量的磷(以上述阳离子的形式存在)。当其低于6.5或高于7.5,磷容易转变成无用的磷化物。而低于或高于这个范围,随着H2PO4-离子和 H2PO42-离子变得越来越不稳定并且易与其他元素结合,土壤中的磷就会越来越有限。
1834年,英国约翰•班纳特•刘易斯爵士发明了过磷酸盐,他是将磷盐岩溶解在了硫酸中。在这之前,英国人还曾使用在硫酸中溶解骨头的办法来制造磷肥。不过,商品磷肥的出现是在20世纪50年代之后。除了过磷酸盐,如今人们还发明了重过磷酸钙(GTSP)、磷酸氢二铵(DAP)以及磷酸一铵(MAP)。DAP 和MAP还同时为草坪草提供一定量的氮。
基于现代草坪草管理实践知识,给草坪草,尤其是高尔夫果岭草坪草,施用磷肥时应经过周密考虑,确保使用的量合适。同时要考虑土壤中天然的磷循环系统。维护根区健康的生物圈对于给草坪草提供合适的磷来说是至关重要的。保持土壤健康离不开由菌根菌和细菌形成的天然生物网。1881年,怀特(A.B.White)发现菌根菌能释放酶素和酸,帮助分解锁在土壤中和矿石微粒中的磷分子和化合物。目前我们对菌根菌还缺乏足够的了解,但可以确定的是,菌根菌可以有效地分解复杂的磷复肥并将其分解成植物可以吸收的磷肥形式。不恰当地滥用杀虫剂必定会破坏土壤中的有益的微生物。有机农场社区基于其实地观察发现,强烈建议大家——给草坪施用一定的菌根菌有助于提高土壤中的营养元素(包括磷)总量。
在美国和欧洲各个国家,磷肥的使用(尤其是草坪草磷肥的使用)常遭到环保人士的猛烈抨击,因为磷肥会引起湖泊、池塘、溪流等的富营养化,造成海藻和水草的大量增长。随着水质的总体恶化,水质和水资源可利用量一直是全球关注的热点问题。
毫无疑问,过量的磷肥确实会导致以上诸多问题。但是,目前来说,人们对高尔夫球场养护对环境产生的影响、以及球场排出的磷对自然的影响都尚无定论。确保高尔夫球场养护有合理的磷肥供应,最好的办法就是使球场总监全面了解磷肥的优缺点并合理科学地使用磷肥。大家应事先做出调查,根据实际情况所需的磷肥量和土壤组织机构严格控制磷肥的使用,严禁误用或滥用磷肥。
文/James G. Prusa
|