1.1 原料
PR：磷矿粉，全磷 36%，斯里兰卡。WZ1：食品厂废渣，有机质 62%，pH≈1.0；WZ2：食品厂废渣，有机质 62%，pH≈0.8；WZ1 和 WZ2 为氨基酸厂的 2 个批次废渣。矿源 HA：矿源腐植酸，含量 40%，pH≈8，四川某公司；FA：黄腐酸，含量 35%，pH≈4，广西某公司。SP：过磷酸钙，有效 P2O5 12%。
1.2 活化试验
PR 中添加少量活化剂与水，充分研磨后得到活化磷肥（AP）。各 AP 处理分别为：T1：PR+5% WZ1+5% 水， 机 磨（70 Hz，1.5 min）；T2：PR+5% WZ2+5% 水， 机 磨（70 Hz，1.5 min）；T3：PR+2% 矿源 HA +5% 水，手磨 5 min；T4：PR+2% FA +5% 水， 机 磨（70 Hz，1.5 min）。（注：研磨机，宁波新芝科技股份有限公司，SCIENTZ- 48）矿源腐植酸和黄腐酸，以用量 2% 进行试验。因为之前预备试验显示矿源腐植酸和黄腐酸活化效果优于 WZ。所以本试验降低其用量以验证大幅减量的活化效果。
本研究的磷矿粉来自斯里兰卡，含磷量高达36%，是当地的廉价磷矿。在国内一般用含磷量20% 左右的低品位磷矿，不是只有高品位的磷矿才能进行活化 [4]。
1.3 肥效试验
试验于华南农业大学校内大棚进行，试验用土基本化学性质见表 1。
试验设 5 个处理，以常规磷肥 SP 为对照（CK)。每处理 3 次重复，每盆装土 4 kg、种植 3 株玉米。各处理氮、钾基肥用量一致，N：120 mg/kg 土，K2O：100 mg/kg 土，分别由尿素、KCl 供肥。磷肥中 SP 按 P2O5：80 mg/kg 土施入，各 AP 按等重量SP 2.67g/pot施入。具体处理设置及施肥量见表2。
试验连作两茬作物，分别为玉米（“华美甜 8号”）与大豆（“中黄 37”）。基肥与土壤充分混匀后种植一茬玉米，一茬玉米于 2021 年 5 月 17 日浸种，5 月 19 日育苗盘育苗，5 月 18 日装土混肥，5 月 24 日移栽入盆，6 月 29日收割，玉米在盆中生长期为 36 天。一茬玉米收割后，将表土铲碎、疏松混匀后种植二茬大豆，不再施用肥料。二茬大豆于 7 月10 日浸种，7 月 12 日育苗盘育苗，7 月 21 日移栽入盆，8 月 11 日收割，大豆在盆中生长期为21 天。
1.4 测定指标与方法
PR 与 AP 的连续水溶磷含量：用纯水浸提——钼锑抗比色法测定 [4，5]。
植株鲜重：收割后立即用天平称重，称取值即为鲜重。植株干重：称完鲜重的植株，立即用 105 ℃杀青，再在 60 ℃下烘至恒重后，记为干重。植株吸磷量：将干植株充分粉碎后，取样通过“硫酸——过氧化氢法湿式消解，钼锑抗比色法测磷”测定出植株含磷浓度后，再乘以干重，即得植株吸磷量。
2.1 活化剂的效果比较
由表 3 可知，各活化磷肥浸提水溶磷含量均高于 PR，增幅可达 168% ～ 475%（总量），其中 T3（2% 矿源 HA 手磨 AP）处理增幅最高，明显高于 2 个 5%WZ 处理（T1、T2）。T4（2% FA机磨 AP）处理虽然水溶磷含量增幅不及其他处理，但用量仅为 2%，不及 2 个 5% WZ 用量的一半，而且，3 次连续浸提水溶磷含量较均匀，浸提第1 次与浸提第 2 次之比为 86.5%，浸提第 3 次与浸提第 2 次之比为 76.2%，差异不超过 20%。而另3 个处理的浸提水溶磷含量均为“前高后低”波动幅度，幅度很大：浸提第 1 次溶出水溶磷含量最高，甚至远超后两次浸提水溶磷含量之和。T4 处理的水溶磷含量平稳释放，更适宜作物生长需求，在后续相应的肥效试验中也得到了证实。
2.2 活化磷肥的肥效比较
一茬玉米与二茬大豆的鲜重与植株吸磷量如表4 所示。
表 4 显示，在前期（一茬玉米），从植物鲜重看，2% 矿源 HA 处理（T3）很接近 SP（CK）水平、2% FA 处理（T4）的肥效达到 SP 水平，较 SP 略优；而 2 个 5%WZ 活化处理（T1、T2）的肥效均低于 SP 水平，植物鲜重约比 SP 处理低 10%。在后期的二茬大豆盆栽试验中，各活化磷肥处理均有更好的肥效表现。2 个 5% WZ 活化处理与 2% 矿源 HA 处理鲜重与 SP 相近，而 2% FA 处理的鲜重比 SP 高出约 10%。可见，从对植物鲜重的影响来看，活化磷肥对 SP 的肥效比较优势在后茬更为明显，表明其肥效更持久。2% FA 处理在一茬玉米中达到 SP 肥效水平，二茬大豆中略优于 SP 的肥效；2 个 5% WZ 活化处理（T1、T2）在一茬玉米时肥效虽然低于 SP 水平、但在二茬大豆中肥效接近或达到 SP 水平。
从植株吸磷量来看，一茬玉米中各处理植株吸磷量均不及 SP，而在二茬大豆中则缩短了与 SP 的吸磷量差距，甚至 T1 和 T3 处理略高于 SP。
以上均表明，活化磷肥肥效的相对优势在后期更为明显。但植物鲜重与吸磷量没有线性关系，如吸磷量最高的 T3 处理，其植物鲜重却不是最高，甚至在二茬大豆时鲜重最低，究其原因可能与一定程度的磷奢侈吸收有关。
2.3 不同活化剂的比较
矿源 HA 和 FA 的活化效果要明显高于 WZ，且用量还少于 WZ，更具综合效益。2% 矿源 HA活化处理的水溶磷含量增幅明显高于 5% WZ 处理，在肥效试验中也验证其前茬肥效优于 5% WZ处理、后茬肥效与 5% WZ 处理相近。2% FA 处理的水溶磷含量增幅虽然不及 5% WZ 处理，但由于其连续释磷较平稳，更适合作物生长需求 [3]。所以肥效利用明显更优。与矿源 HA 相比，2% FA的水溶磷总量的增幅虽然较低，但是其高低波动不大，稳定性更优，综合肥效试验结果，对植株鲜重表现最优。这也表明，活化磷肥与常规磷肥相比，不仅取决于磷总量的多少，而且还与其供磷稳定性有关、与作物各阶段的生长需求的匹配程度有关。
3.1 黄腐酸具有明显的活化优势
在供试验的各种有机活化剂中，矿源腐植酸和黄腐酸的效果比较好，用少量（2%）就可得到较好的活化效果，而且稳定性也较好，以黄腐酸最优。
试验还表明，腐植酸和黄腐酸理化性状不同，其活化后的肥效有较大差别（表 3）。腐植酸和过磷酸钙、磷铵混合堆沤使用对于提高磷的利用率已有很多研究 [1，2]。本试验证明，腐植酸的应用不限于作为磷肥的增效活化剂，而且还可以作为磷矿的增效活化剂，直接用于加工磷肥产品。腐植酸对磷矿的活化效果在于与磷矿研磨所产生的“机械力化学效应”，使磷矿的表面产生了大量断键，与腐植酸的官能团发生了充分的理化变化 [4，6，7]，从而大大提高了有效性（表3），比简单的混合或者堆沤增效活化效果更佳。
本试验显示，同样以矿源腐植酸和黄腐酸进行研磨处理，其活化效果仍有差别。这与矿源腐植酸与黄腐酸不同的官能团的数量和种类有关。今后深入研究这些官能团（羧基、羟基、羰基等）的活化机理，将使腐植酸的活化研究从经验层面上升到理论高度，可望为高效利用磷矿作出新贡献。
3.2 活化磷肥供肥平稳性与肥效的关系
以黄腐酸为活化剂的活化磷肥的水溶磷总量，实际上远低于 SP。但是肥效却不低。原因就在于其释肥比较平稳，波动不大，而过磷酸钙前期高后期迅速的下降。这种前高后低的大波动供肥不适合作物的需肥规律。前期过高，超出了作物需求，作物吸收不了，反而被土壤固定转化为无效磷 [3，4]，不仅造成浪费，而且还会导致过量的有效磷与土壤中的钙、镁、铁、锌发生沉淀，造成中微量元素的缺乏。而在后期，磷水平快速下降，供不应求而影响产量（图 2）。
3.3 活化效果评价的技术依据
本研究发现，肥效不仅和浸提出的水溶磷总量有关，而且跟各次水溶磷含量的稳定性有关。3 次浸提的水溶磷含量波动不大、前后均衡者的肥效较好。前高后低型，波动大者，则效果较差（表 3 和表 4）。例如鲜重最高的 T4 处理的水溶磷总量是最低的，但是在肥效试验中，它处理的两茬作物鲜重却是最高的。原因在于其每次浸提溶出的水溶磷含量较为稳定。比较各处理的水溶磷含量可知，T4 处理变化是最小的，第 1 次跟第 3 次浸提溶出的水溶磷含量的差别不超过 20%。其他的处理第 1 次跟第3 次差别超过 1 ～ 2 倍之多。虽然 T1、T2、T3 处理水溶磷总量均高于 T4 处理，但是他们肥效却低于 T4 处理。可见，肥料供应的稳定性对肥效的重要影响。对于活化效果的评价，不仅要看水溶磷总量，还要看其稳定性，才能作出与肥效相符的判断。
