植物的磷素營(yíng)養(yǎng)與磷肥課件

植物的磷素營(yíng)養(yǎng)與磷肥磷P第一節(jié)磷的營(yíng)養(yǎng)作用－P＋P一、植物體內(nèi)磷的含量、分布和形態(tài)1.含量(P2O5)：植株干物重的0.2~1.1%影響因素：植物種類：油料作物>豆科作物>禾本科作物生育期：生育前期>生育后期器官：種子>葉片>根系>莖稈生長(zhǎng)環(huán)境：高磷土壤>低磷土壤2.分布：與代謝過(guò)程和生長(zhǎng)中心的轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系

營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期：集中在幼芽和根尖（具有明顯的頂端優(yōu)勢(shì)）生殖生長(zhǎng)期：大量轉(zhuǎn)移到種子或果實(shí)中。

缺磷時(shí)，體內(nèi)的磷轉(zhuǎn)運(yùn)至生長(zhǎng)中心以優(yōu)先滿足其需要，故缺磷癥狀先在最老的器官出現(xiàn)。油菜缺磷葉序新葉老葉（一）磷是植物體內(nèi)重要化合物的組分1.核酸和核蛋白核酸——決定植物的遺傳變異性核酸＋蛋白質(zhì) 核蛋白2.磷脂磷脂＋糖脂＋膽固醇 膜脂物質(zhì) 生物膜+蛋白質(zhì)二、磷的營(yíng)養(yǎng)功能3.植素（環(huán)己六醇磷酸脂的鈣鎂鹽）作用：(1)作物開(kāi)花后在繁殖器官迅速積累， 有利于淀粉的合成；

(2)作為磷的貯藏形式，大量積累在種子中；

(3)種子萌發(fā)時(shí)，作為磷的供應(yīng)庫(kù)。環(huán)己六醇植酸OHOHOHOHOHOHOHOPOO(-6H)2O

PO34+6HOHOPOOHOPOOOHOPOOOHOPOOOHOPOOO4.高能磷酸化合物

ATP、GTP、UTP、CTP均在新陳代謝中起重要作用體內(nèi)。尤其是ATP，是能量的中轉(zhuǎn)站。5.輔酶

酶的輔基，作為遞氫體或生物催化劑（二）磷能加強(qiáng)光合作用和碳水化合物的合成與運(yùn)轉(zhuǎn)

在光合作用中，磷參與光合磷酸化作用，并把光能貯藏在ATP中，同時(shí)形成NADPH。磷是作物代謝過(guò)程的調(diào)節(jié)劑。作物體內(nèi)碳水化合物的合成、分解、互變和轉(zhuǎn)移都需要磷的參與。作物體內(nèi)蔗糖和淀粉的合成也需要有磷的參加，因?yàn)榧禾窃谧魑矬w內(nèi)需經(jīng)磷酸化作用，形成磷酸己糖，然后才能合成蔗糖或淀粉。磷還能調(diào)控碳水化合物的代謝和運(yùn)輸。磷酸不足就會(huì)影響到蔗糖的運(yùn)轉(zhuǎn)，使糖累積起來(lái)，有利于花青素的形成（三）促進(jìn)氮素代謝1.促進(jìn)蛋白質(zhì)合成2.利于體內(nèi)硝酸鹽的還原和利用3.增強(qiáng)豆科作物的固氮量脂肪合成途徑示意圖

糖

↑↓

1,6-二磷酸果糖↑↓

3-磷酸甘油醛→磷酸二羥丙酮→磷酸甘油→甘油

↓3-磷酸甘油酸脂肪

↓

丙酮酸

───→乙酰輔酶A───→脂肪酸（四）促進(jìn)脂肪代謝——磷參與脂肪的合成（五）提高作物對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)性

1.增強(qiáng)作物的抗旱、抗寒等能力（原因）

抗旱:

磷能提高原生質(zhì)膠體的水合度和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的充水度，使其維持膠體狀態(tài)，并能增加原生質(zhì)的粘度和彈性，因而增強(qiáng)了原生質(zhì)抵抗脫水的能力。

抗寒:

磷能提高體內(nèi)可溶性糖和磷脂的含量?？扇苄蕴悄苁辜?xì)胞原生質(zhì)的冰點(diǎn)降低，磷脂則能增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)溫度變化的適應(yīng)性，從而增強(qiáng)作物的抗寒能力。OH-H+KH2PO4 K2HPO42.增強(qiáng)作物對(duì)酸堿變化的適應(yīng)能力（緩沖性能）植物體內(nèi)磷酸鹽緩沖系統(tǒng)：

外界環(huán)境發(fā)生酸堿變化時(shí)，原生質(zhì)由于有緩沖作用仍能保持在比較平穩(wěn)的范圍內(nèi)。緩沖體系在pH6～8時(shí)緩沖能力最大。在鹽堿地上施用磷肥可以提高作物抗鹽堿的能力。三、植物對(duì)磷的吸收和利用（一）吸收形態(tài)1.主要是正磷酸鹽：H2PO4－>HPO42－>PO43-2.偏磷酸鹽、焦磷酸鹽：吸收后，轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽3.少量的有機(jī)磷化合物：如核糖核酸、磷酸甘油酸、 磷酸己糖等（二）吸收機(jī)理：主動(dòng)吸收

吸收部位：根毛區(qū)

（三）影響植物吸收磷的因素1.作物種類和生育期(1)喜磷作物(豆科綠肥、油菜、蕎麥)>一般豆類、越冬禾本科>水稻(2)根系發(fā)達(dá)或根毛多或有菌根的作物吸磷多(3)幼苗期對(duì)磷的要求較為迫切

（生長(zhǎng)前期吸收的磷占全吸收量的60%~70%。芥菜的根系2.介質(zhì)的pH

酸性介質(zhì)：H2PO4-為主

pH影響磷的形態(tài)

pH＝7.2：[H2PO4-]＝[HPO42

-]

pH繼續(xù)升高：HPO42

-、PO43

-占優(yōu)

通常在pH5.5～7.0范圍內(nèi)，有利于多數(shù)作物對(duì)磷的吸收。溶液pH值對(duì)解離的磷酸鹽離子形態(tài)的影響3.伴隨離子 具有促進(jìn)作用的：NH4+、K+、Mg2+等

具有抑制作用的：NO3-、OH-、Cl-等

降低磷有效性的：Ca2+、Fe3+、Al3+等4.其它環(huán)境因素：溫度、光照、土壤水分、通氣狀況等四、磷與作物產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)系

改善作物的磷素營(yíng)養(yǎng)(提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì))

如：油料作物、豆科作物、禾谷類、果樹(shù)、蔬菜、煙草等2.原因：與磷在植物體內(nèi)的功能有關(guān)3.磷的豐缺指標(biāo)：營(yíng)養(yǎng)診斷的標(biāo)準(zhǔn)（測(cè)量數(shù)據(jù)必須要與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相結(jié)合，才能判斷）五、植物磷素營(yíng)養(yǎng)失調(diào)癥狀（一）磷素營(yíng)養(yǎng)缺乏癥植株生長(zhǎng)遲緩，矮小、瘦弱、直立，分蘗或分枝少花芽分化延遲，落花落果多多種作物莖葉呈紫紅色，水稻等葉色暗綠（癥狀從莖基部老葉開(kāi)始）（二）磷素過(guò)多無(wú)效分蘗增加、早衰，造成鋅、鐵、錳的缺乏等水培小白菜－P2004.11.10

苗期時(shí)植株矮小，因?yàn)樘妓衔锎x受阻，植物體內(nèi)易形成花青素，如玉米的莖常出現(xiàn)紫紅色癥狀。俗稱“一枝香”，“鍋刷”水稻缺磷癥狀：新葉色深，呈墨綠色

缺磷導(dǎo)致成熟期禾谷類作物籽粒退化較重，如玉米禿尖第二節(jié)土壤中的磷素及其轉(zhuǎn)化一、土壤中磷的含量我國(guó)耕地土壤的全磷量：0.2~1.1g/kg呈地帶性分布規(guī)律：從南到北、從東到西逐漸增加西北南東增加增加土壤供磷狀況以土壤有效磷(AvailablePcontent)含量表示：中性或石灰性土壤：P<10mg/kg，表示有效磷不足 酸性土壤：P<15mg/kg，表示有效磷不足我國(guó)土壤有效磷素含量分布圖測(cè)定方法：(BrayII)粉紅色：<30mg/kg（中度缺磷）紅色:<20mg/kg(缺磷)深紅:<10mg/kg(嚴(yán)重缺磷)二、土壤中磷的形態(tài)1.有機(jī)態(tài)磷含量：占土壤全磷量的10%~50%來(lái)源：動(dòng)物、植物、微生物和有機(jī)肥料2.無(wú)機(jī)態(tài)磷含量：占土壤全磷量的50%~90%包括：土壤液相中的磷(以H2PO4－和HPO42－為主)、

固相的磷酸鹽、土壤固相上的吸附態(tài)磷三、土壤中磷的轉(zhuǎn)化施肥

有機(jī)態(tài)磷(影響礦化率的因素)

H2PO4－

無(wú)定形磷酸鹽結(jié)晶態(tài)磷酸鹽HPO42－閉蓄態(tài)磷(有效性降低)

吸附態(tài)磷礦物礦化Eh交替變化老化生物礦化固定作用化學(xué)沉淀釋放作用解吸吸持作用固定我國(guó)土壤有效磷素含量分布圖一、磷礦資源及磷肥制造方法（一）磷礦資源簡(jiǎn)介磷礦：具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的磷酸鹽礦床，最典型的是氟磷灰石[Ca10(PO4)6F2]礦床。第三節(jié)磷肥的種類、性質(zhì)和施用中國(guó)云南昆陽(yáng)磷礦世界磷礦儲(chǔ)量（×106t，P2O5）國(guó)家資源量?jī)?chǔ)量(精礦含量)地質(zhì)儲(chǔ)量潛在儲(chǔ)量世界29096.119613.47751.7摩洛哥17750.011777.43639.3美國(guó)8026.01330.9369.5俄羅斯3197.71497.8252.8中國(guó)2880.0－397.4(P2O5>24%)南非1030.0680.9679.8約旦440.7217.8203.32.世界磷礦儲(chǔ)量：3.中國(guó)的磷礦資源：

我國(guó)的磷礦資源僅次于摩洛哥、美國(guó)和俄羅斯。其中80%分布于云南、貴州、四川、湖北和湖南五省。但80%是屬于中低品位，60%屬于硅質(zhì)磷酸巖，選礦難度大，難于符合生產(chǎn)高濃度復(fù)合肥的要求。因此，必須采取多方位的利用途徑。

磷礦分級(jí)與磷肥的制造方法P2O5含量磷礦品位制造方法磷肥種類及典型品種

>28%高酸制法

水溶性磷肥－過(guò)磷酸鈣18～28％中熱制法

枸溶性磷肥－鈣鎂磷肥<18%低機(jī)械法

難溶性磷肥－磷礦粉（二）磷礦的分級(jí)及磷肥的制造方法過(guò)磷酸鈣鈣鎂磷肥磷礦粉二、常用磷肥的性質(zhì)和施用第一類：水溶性磷肥特點(diǎn)：含水溶性的磷酸一鈣，其中的磷易被植物吸收，肥效快，屬速效性磷肥（一）過(guò)磷酸鈣(普鈣，calciumsuperphosphate,SSP)1.成分與性質(zhì)成分：一水磷酸一鈣[Ca(H2PO4)2·H2O)]：占30～50％ 含P2O512％～18％

硫酸鈣：40％ 雜質(zhì)：少量磷酸或硫酸，以及硫酸鐵和硫酸鋁①

磷酸沉淀作用（或化學(xué)固定作用）含義：過(guò)磷酸鈣異成分溶解過(guò)程產(chǎn)生的磷酸具有很強(qiáng)的酸性，在向周圍擴(kuò)散時(shí)，能溶解土壤中的鐵、鋁、錳或鈣、鎂等，當(dāng)這些陽(yáng)離子達(dá)到一定濃度后，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磷酸鹽沉淀。反應(yīng)式：

+Ca(H2PO4)2?H2O +Ca(OH)2+5H2O2Fe(OH)32Al(OH)32FePO42AlPO42、過(guò)磷酸鈣施入土壤中的轉(zhuǎn)化過(guò)磷酸鈣的異成分溶解及化學(xué)沉淀作用沉淀的發(fā)展過(guò)程：酸性土：過(guò)程：水溶性無(wú)定形結(jié)晶態(tài)閉蓄態(tài)溶解度：大小有效性：高低中性、石灰性土：一鈣二鈣八鈣十鈣結(jié)果：過(guò)磷酸鈣的當(dāng)季利用率低概念：磷的老化、閉蓄態(tài)固定、閉蓄態(tài)磷初始 “老化” “閉蓄態(tài)固定”階段 階段 階段(2)磷的吸持作用定義：土壤液相中的磷酸或磷酸根離子被土壤固相所吸持的現(xiàn)象分類

一般地：P土液

P土粒結(jié)果：磷肥的有效性降低吸持作用解吸作用吸附吸收

非專性吸附：靜電引力，結(jié)合力弱——易解吸專性吸附：庫(kù)倫力＋化學(xué)力——解吸少：滲入固相內(nèi)部——難解吸（二）重過(guò)磷酸鈣(重鈣，TSP triple/doublesuperphosphate

)1.成分：含P2O540%～50％ 一水磷酸一鈣為主 含4～8％游離磷酸2.性質(zhì)：①

深灰色顆?；蚍勰? ②

磷酸一鈣為水溶性 ③

呈酸性反應(yīng)（化學(xué)酸性） ④

吸濕性和腐蝕性較強(qiáng) ⑤

不會(huì)發(fā)生“磷酸退化作用3.施用：與過(guò)磷酸鈣相同，但用量應(yīng)減少 對(duì)喜硫作物，肥效不如等磷量的過(guò)磷酸鈣重鈣第二類：弱酸溶性肥料（枸溶性磷肥）含義：能溶于2％的檸檬酸或中性檸檬酸銨溶液的磷肥特點(diǎn)：溶于弱酸，肥效較水溶性磷肥慢（一）鈣鎂磷肥（calciummagnesiumphosphate）1.成分與性質(zhì)成分：無(wú)定形磷酸鈣[Ca3(PO4)2]，含P2O514%～18％ 氧化鈣、氧化鎂、二氧化硅等性質(zhì)：①灰綠色或灰棕色粉末(90％過(guò)0.177mm篩) ②溶于2％檸檬酸溶液 ③呈堿性反應(yīng)(化學(xué)堿性，pH8.0～8.5) ④吸濕性小，無(wú)腐蝕性2.在土壤中的轉(zhuǎn)化(1)溶解（主要受介質(zhì)pH值影響）①酸性土：在土壤酸的作用下逐步溶解Ca3(PO4)2 CaHPO4 Ca

(H2PO4)2

可中和部分酸，調(diào)節(jié)了土壤反應(yīng)，提高了磷素的有效性②中性或石灰性土壤：在微生物和作物根分泌的酸的作用下逐步溶解

Ca3(PO4)2 Ca

(H2PO4)2

溶解釋放磷酸的速度較緩慢，肥效較長(zhǎng) 施用后較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，溶解>固定H+ H+微生物和作物根分泌的酸3.施用方法(1)土壤性質(zhì)

①紅壤、黃壤等酸性土壤最適宜 ②有效磷含量低的非酸性土(2)作物種類：吸磷能力強(qiáng)的作物效果較好，如油菜、 豆科作物和豆科綠肥(3)粒徑大?。阂?guī)格要求90％過(guò)0.177mm的篩(80目)(4)施用技術(shù)

①可作基肥、種肥和追肥 ②與有機(jī)肥料堆漚后施用，可提高肥效 ③與水溶性磷肥、氮肥、鉀肥等配合施用冷浸田，貧瘠土壤效果良好（二）其它枸溶性磷肥

鋼渣磷肥 脫氟磷肥 沉淀磷酸鈣 偏磷酸鈣

沉淀磷酸鈣脫氟磷肥偏磷酸鈣堿熔磷肥第三類：難溶性磷肥特點(diǎn)：所含磷酸鹽不溶于水，只溶于強(qiáng)酸， 肥效遲緩而穩(wěn)長(zhǎng)，屬遲效性磷肥（一）磷礦粉1.成分與性質(zhì)成分：主要是氟磷灰石[Ca10(PO4)6·F2]性質(zhì)：灰黃色、灰褐色或黑褐色粉末； 難溶于水； 呈化學(xué)中性； 磷礦粉2.磷礦粉直接施用的條件磷礦的結(jié)晶性質(zhì)不同類型磷礦石結(jié)晶狀況與肥效的關(guān)系資料表明：晶型模糊，肥效較高要求：枸溶率>15％；粒徑細(xì)度90％過(guò)0.149mm篩礦石類型X-衍射線主峰(寬/高)晶型有效磷與全磷比/%相對(duì)肥效/%錦屏磷礦石昆陽(yáng)磷礦石溶洞型磷礦0.0610.281.03晶質(zhì)隱晶質(zhì)膠狀3.420.9＞50＜1040~6070~100(2)土壤條件①土壤pH（最主要）

pH2PO4-＝2pH－5.18

酸性增強(qiáng)，溶解度提高；但高交換量鋁和低交換量鈣對(duì)植物生長(zhǎng)不利，應(yīng)適量施用石灰中和酸性。②鹽基飽和度小，pH低，肥效較高③CEC

肥效：CEC大酸性粘土>CEC小的砂土④土壤熟化程度肥效：新墾荒地、熟化度低的 紅、黃壤>熟化程度高的土壤

我國(guó)：南方的紅壤、黃壤以及沿海的咸酸田（酸性硫酸鹽土）等酸性土壤，適宜直接施用。(3)作物特性吸收能力：最強(qiáng)——油菜、蘿卜、喬麥 較強(qiáng)——豆科綠肥及豆科作物 中等——玉米、馬鈴薯、芝麻 最弱——小粒禾谷類作物(水稻、小麥)

多年生經(jīng)濟(jì)林木和果樹(shù)，如橡膠、油茶、茶樹(shù)、柑橘、蘋果等，通常對(duì)磷礦粉的利用能力較強(qiáng)3.磷礦粉的施用效果和后效方法：宜作基肥用量：750~1500kg/hm2(50~100公斤/畝)措施：與酸性或生理酸性肥料混施 與過(guò)磷酸鈣配施

與有機(jī)肥料共用堆腐后效：肥效持久，連施4~5年后，可暫停施用，待2~3年后再施用（二）鳥(niǎo)糞磷礦粉鳥(niǎo)糞中的磷酸鹽＋土壤中的鈣 鳥(niǎo)糞石 鳥(niǎo)糞磷礦粉效果與鈣鎂磷肥接近；施用方法與磷礦粉相似開(kāi)采磨細(xì)鳥(niǎo)糞石磨細(xì)鳥(niǎo)糞磷礦粉（三）骨粉獸骨加工而成；肥效緩慢，宜作基肥；宜施于酸性土壤及生長(zhǎng)期長(zhǎng)的作物生骨粉蒸制骨粉各種骨粉的養(yǎng)分含量名稱氮/%磷(P2O5)/%脫酯程度生骨粉蒸制骨粉脫膠骨粉3.71.80.8222933未脫酯大部分脫酯脫酯第四節(jié)磷肥的合理分配與施用

一、土壤供磷狀況與磷肥的分配 全磷含量在0.08%~0.1%以下，施用磷肥均有增產(chǎn)效果

有效磷含量更能反映土壤磷素的供應(yīng)水平

有效磷含量的測(cè)定方法： 中性和石灰性土壤：0.5MNaHCO3，P<5mg/kg

酸性土壤：0.03MNH4F－0.025MHCl，P<15mg/kg

土壤速效磷含量與磷肥反應(yīng)的分級(jí)指標(biāo)土壤速效磷*mg?kg-1

作物對(duì)磷肥的反應(yīng)＜55~1010~15＞15嚴(yán)重缺磷,對(duì)磷肥反應(yīng)好,磷是限制因子缺磷,磷肥有良好反應(yīng)需磷迫切的豆科及綠肥作物,磷肥有效一般施磷無(wú)效*0.5mol?L-1NaHCO3(pH8.5)提取。影響土壤有效磷的因素：1.土壤有效氮與有效磷的比值：>4，磷肥效果明顯2.土壤有機(jī)質(zhì)含量：與有效磷含量呈正相關(guān)，每增加0.5％的有機(jī)質(zhì)，可相應(yīng)提高5mg/kg的有效磷3.土壤pH：在pH5.5~7.0范圍，磷的有效性最大4.土壤熟化程度：高，有效磷含量也高，磷肥的效果就差。5.水田淹水后，Eh降低，磷酸高鐵被還原為磷酸亞鐵，溶解度提高；酸性土壤pH提高，促進(jìn)磷酸鐵、鋁水解，可使磷的有效性增加

總之，應(yīng)把磷肥優(yōu)先分配于有效磷含量低的低產(chǎn)土壤上。二、作物需磷特性與輪作中磷肥的分配（一）作物的需磷特性

需磷較多的作物，如：豆科作物、豆科綠肥作物、

糖用作物（甘蔗、甜菜）、纖維作物中的棉花、油料作物中的油菜、

塊根塊莖作物（甘薯、馬鈴薯）、 瓜類、果樹(shù)、桑樹(shù)和茶樹(shù)等施磷肥效果較好，既能提高產(chǎn)量，又能改善品質(zhì)。大田作物對(duì)磷肥的反應(yīng)順序如下：冬季綠肥作物>一般豆科旱地作物>大麥、小麥>早稻>旱稻

（二）水旱輪作中的磷肥施用

我國(guó)稻區(qū)的輪作制度：麥類、油菜——水稻 綠肥——水稻 在水旱輪作中，土壤由干變濕的過(guò)程中，有效磷增加，原因？ CO2在石灰性土壤中積聚，使土壤pH值下降；酸性土壤中pH值上升，促進(jìn)磷酸鐵鋁水解；有機(jī)陰離子與磷酸鐵鋁中磷酸根離子代換和磷擴(kuò)散增加；土壤Eh降低，使難溶性的磷酸鐵轉(zhuǎn)變?yōu)檩^易溶的磷酸低鐵

所以在水旱輪作中，磷肥的分配應(yīng)掌握“旱重水輕”的原則，將磷肥重點(diǎn)分配在旱作上。 當(dāng)綠肥與水稻輪作時(shí)，更應(yīng)該將磷肥施在綠肥上，特別是豆科綠肥，更能充分發(fā)揮“以磷增氮”的效果。以磷增氮：

在有豆科作物的輪作中，優(yōu)先把磷肥分配給豆科作物，在改善豆科作物磷素的同時(shí)，可促進(jìn)其生物固氮作用，當(dāng)豆科作物的秸稈作為綠肥回田后，還可為后作提供氮素營(yíng)養(yǎng)。

（二）旱作輪作中的磷肥施用

有綠肥或豆類的輪作中，優(yōu)先施在綠肥或豆科作物上，其間接作用很明顯。 在麥－棉輪作地區(qū)，重點(diǎn)施在棉花上。

需磷特性相似的作物輪作時(shí)，磷肥用于秋播的越冬作物比用于春播的效果明顯。因?yàn)榍锊ズ?，溫度逐步降低，土壤微生物活?dòng)能力差，土壤供磷能力差，增施磷肥有利于壯苗，增強(qiáng)抗寒能力，促進(jìn)早發(fā)。三、磷肥品種與其合理分配和施用施用原則是減少水溶性磷肥的固定，增加非水溶性磷的釋放。

磷肥品種的合理分配和施用磷肥品種 作物品種 生長(zhǎng)期 土壤類型難溶性磷肥吸磷能力強(qiáng) 作基肥 酸性土壤 如蕎麥、蘿卜菜、 油菜及豆科植物枸溶性磷肥吸磷能力較強(qiáng) 多作基肥 酸性土壤 有效磷低的 非酸性土壤水溶性磷肥吸磷能力較差 苗期、 適于各種土壤 對(duì)磷反應(yīng)敏感 生長(zhǎng)前期 中性或 如甘薯、馬鈴薯 根外追肥 堿性土