土壤和植物磷素营养及磷肥土壤和植物磷素营养及磷肥第一节第一节 土壤磷素营养土壤磷素营养一、土壤中磷的形态与含量一、土壤中磷的形态与含量土壤溶液磷土壤溶液磷土壤无机磷土壤无机磷土壤有机磷土壤有机磷土壤固定态磷土壤固定态磷土壤全磷土壤全磷土壤全磷土壤全磷磷的贮备情况磷的贮备情况p 取决于成土母质、风化程度和土壤中磷取决于成土母质、风化程度和土壤中磷的淋出情况；的淋出情况；p 在耕地土壤中，全磷含量还受到耕作、在耕地土壤中，全磷含量还受到耕作、施肥等人为过程的影响。施肥等人为过程的影响。p 含量为含量为5.0 g/kg，平均，平均0.5 g/kg。土壤溶液磷土壤溶液磷植物最直接的磷源，表征土壤植物最直接的磷源，表征土壤供磷能力供磷能力主要以主要以HPO42-和和H2PO4-形态存在，其相对形态存在，其相对数量取决于溶液的数量取决于溶液的pH，在，在时，各占一半；在时，各占一半；在酸性土壤上，以酸性土壤上，以H2PO4-离子形态为主，在碱离子形态为主，在碱性和石灰性土壤上，多以性和石灰性土壤上，多以HPO42-形态存在。形态存在。有少量有机磷酸化合物。有少量有机磷酸化合物。临界浓度：指可以满足作物最高产量临界浓度：指可以满足作物最高产量95%需要的土需要的土壤溶液磷浓度。壤溶液磷浓度。作物作物临界浓度临界浓度作物作物临界浓度临界浓度水稻水稻0.10马铃薯马铃薯0.20小麦小麦0.30高粱高粱0.06玉米玉米0.06番茄番茄0.20大豆大豆0.20卷心菜卷心菜0.04大麦大麦0.10（粘土）（粘土）莴苣莴苣0.400.35（细砂壤土）（细砂壤土）花生花生0.01土壤无机态磷：土壤无机态磷：是土壤磷的主体，在旱地，可占土是土壤磷的主体，在旱地，可占土壤全磷的壤全磷的70%以上，在水稻土中可占以上，在水稻土中可占55%70%。包。包括水溶态磷、松结合态磷、铝结合态磷（括水溶态磷、松结合态磷、铝结合态磷（Al-P）、铁）、铁结合态磷（结合态磷（Fe-P）、包闭态或闭蓄态磷（）、包闭态或闭蓄态磷（O-P）、磷）、磷酸钙盐（酸钙盐（Ca2-P，Ca8-P，Ca10-P） 在石灰性土壤上，有效磷水平主要与在石灰性土壤上，有效磷水平主要与Ca2-P，Ca8-P和和Al-P显著相关，其次是显著相关，其次是Fe-P和和Ca10-P，与，与O-P几乎几乎无关；无关； 水稻土中，铁结合态磷是作物磷营养的主要给源，水稻土中，铁结合态磷是作物磷营养的主要给源，闭蓄态磷只在强烈还原条件下才被释放，铝结合态磷闭蓄态磷只在强烈还原条件下才被释放，铝结合态磷有效性较高，但数量相对较少；有效性较高，但数量相对较少； 在酸性旱地土壤上，磷的分布形态次序为在酸性旱地土壤上，磷的分布形态次序为O-P Fe-P Al-PCa-P，其中，其中Al-P对作物磷营养贡献最对作物磷营养贡献最大，其次为大，其次为Fe-P和和Ca-P，O-P基本无效。基本无效。土壤有机态磷：土壤有机态磷：占全磷比例的占全磷比例的15%-80%，森林和草原植被，森林和草原植被下发育的土壤含量可达下发育的土壤含量可达50-80%；常与土壤有机质含量之间有；常与土壤有机质含量之间有良好的线性关系。土壤中有机磷化合物可分为三类：良好的线性关系。土壤中有机磷化合物可分为三类： 肌醇磷酸盐肌醇磷酸盐：包括肌醇一磷酸盐到肌醇六磷酸盐；土壤中较：包括肌醇一磷酸盐到肌醇六磷酸盐；土壤中较多存在的是五磷酸盐和六磷酸盐；六磷酸盐称为多存在的是五磷酸盐和六磷酸盐；六磷酸盐称为植酸植酸，其钙镁，其钙镁盐称为盐称为植素植素。 核酸：核酸：RNA和和DNA，含量小于有机磷的，含量小于有机磷的3%，矿化率远大于，矿化率远大于肌醇磷酸盐。肌醇磷酸盐。 磷脂：磷脂：一系列对生物有重要意义的含磷化合物，如卵磷脂、一系列对生物有重要意义的含磷化合物，如卵磷脂、脑磷脂等，不溶于水，但很容易被微生物利用，矿化率很快。脑磷脂等，不溶于水，但很容易被微生物利用，矿化率很快。土壤有机磷和无机磷之间存在矿化与固定两个相反的土壤有机磷和无机磷之间存在矿化与固定两个相反的过程，其方向取决于过程，其方向取决于C/P：C/P200时，出现净矿化时，出现净矿化C/P=200300时，矿化与生物固定基本平衡时，矿化与生物固定基本平衡C/P300时，出现净生物固定作用时，出现净生物固定作用有机磷年矿化率为有机磷年矿化率为2%4%， 对作物磷素营养贡献不对作物磷素营养贡献不大，但其中的大，但其中的“微生物体磷微生物体磷”是一种活性有机磷，易是一种活性有机磷，易于矿化，对作物磷营养有重要作用。于矿化，对作物磷营养有重要作用。二、磷素在土壤中的转化（固定、释放）二、磷素在土壤中的转化（固定、释放）1、磷的固定（、磷的固定（phosphorus fixation） 化学固定化学固定吸附固定吸附固定生物固定生物固定 闭蓄固定闭蓄固定 化学固定化学固定：通过形成沉淀使磷发生固定作通过形成沉淀使磷发生固定作用的过程。其最终产物在碱性土壤和石灰性用的过程。其最终产物在碱性土壤和石灰性土壤中是土壤中是羟基磷灰石和氟磷灰石羟基磷灰石和氟磷灰石，在中性和，在中性和酸性土壤中是酸性土壤中是磷铝石和粉红磷铁矿磷铝石和粉红磷铁矿。化学固。化学固定是土壤中最常发生的作用定是土壤中最常发生的作用（磷的无效化（磷的无效化）。）。Fe3+H2PO4-+2H2O2H+Fe(OH)2H2PO4Al3+H2PO4-2H+AlPO4Ca2+HPO42-Ca-P酸性土壤上：酸性土壤上：石灰性土壤上：石灰性土壤上： 吸附固定吸附固定：磷酸根被吸附在土壤固相表面或：磷酸根被吸附在土壤固相表面或渗入内部成分之中形成难溶态。土壤中吸附磷渗入内部成分之中形成难溶态。土壤中吸附磷的主要物质有的主要物质有铁铝氧化物、粘土矿物、有机质铁铝氧化物、粘土矿物、有机质AlFe复合体和碳酸钙复合体和碳酸钙等。在酸性土壤中以等。在酸性土壤中以铁、铝氧化物为主，石灰性土壤中以碳酸钙为铁、铝氧化物为主，石灰性土壤中以碳酸钙为主。（主。（磷的无效化磷的无效化）土壤磷的吸附，按其作用力不同可分为非专性土壤磷的吸附，按其作用力不同可分为非专性吸附和专性吸附：吸附和专性吸附：非专性吸附非专性吸附发生在酸性土壤上，当土壤溶液中发生在酸性土壤上，当土壤溶液中的的H+浓度较高时，粘土表面的浓度较高时，粘土表面的OH-发生质子化发生质子化作用，吸附磷酸根离子。其特点是作用，吸附磷酸根离子。其特点是由库仑力由库仑力作用引起，没有发生化学反应；作用引起，没有发生化学反应；随随pHpH降低，降低，吸附反应加快，吸附量增加；吸附反应加快，吸附量增加；反应不完全可反应不完全可逆。逆。专性吸附专性吸附由化学反应引起，发生了配位基团的由化学反应引起，发生了配位基团的交换，多发生在铁、铝多的酸性土壤中和含钙交换，多发生在铁、铝多的酸性土壤中和含钙较多的石灰性土壤中。吸附过程缓慢，但作用较多的石灰性土壤中。吸附过程缓慢，但作用力较强，随时间的延长出现磷酸盐的力较强，随时间的延长出现磷酸盐的“老化老化”现象。现象。FeOHFeOH PHOHO-OO+FeOFeOHPOOHOH+ OH-FeOFeOPOOHOH+ H2O单键吸附单键吸附双键吸附双键吸附酸酸性性土土壤壤磷酸盐磷酸盐“老化老化”现象现象石石灰灰性性土土壤壤CaO PHOHO-OO+CaOPOOHOH+ OH-单键吸附单键吸附碳酸钙对磷的吸附一般只在表面进行，其牢固程度不碳酸钙对磷的吸附一般只在表面进行，其牢固程度不如水化铁铝氧化物，因而对作物的有效性较高，而且，如水化铁铝氧化物，因而对作物的有效性较高，而且，这种吸附不易转化为晶态而失去对植物的有效性。这种吸附不易转化为晶态而失去对植物的有效性。 生物固定生物固定：土壤微生物吸收水溶性磷酸盐构土壤微生物吸收水溶性磷酸盐构成其躯体，使水溶性磷暂时被固定起来的过程。成其躯体，使水溶性磷暂时被固定起来的过程。这种固定对磷的植物有效性无甚影响，而且在这种固定对磷的植物有效性无甚影响，而且在一定程度上避免了磷的化学固定和吸附固定。一定程度上避免了磷的化学固定和吸附固定。（磷的暂时无效化磷的暂时无效化） 闭蓄固定闭蓄固定：磷酸盐表面被：磷酸盐表面被Fe(OH)3和和Al (OH)3等不溶性胶膜包被等不溶性胶膜包被 。（。（磷的无效化磷的无效化）磷酸盐磷酸盐磷酸盐磷酸盐2、磷的释放：土壤中植物难利用态磷转化为可利用、磷的释放：土壤中植物难利用态磷转化为可利用态磷的过程。（磷的有效化）态磷的过程。（磷的有效化）在石灰性土壤中，难溶性磷酸钙盐一般需要借助于作物根在石灰性土壤中，难溶性磷酸钙盐一般需要借助于作物根系和土壤微生物呼吸作用产生的系和土壤微生物呼吸作用产生的CO2、根系和微生物代谢溢、根系和微生物代谢溢泌或有机肥料分解产生的各种泌或有机肥料分解产生的各种有机酸有机酸。在酸性土壤中，土壤淹水后，由于土壤还原性增强，会导在酸性土壤中，土壤淹水后，由于土壤还原性增强，会导致致Fe-P中的高价铁变为亚铁，同时由于中的高价铁变为亚铁，同时由于pH上升，也会促进上升，也会促进Fe-P的水解释放；在强还原性条件下，部分闭蓄态磷可转化的水解释放；在强还原性条件下，部分闭蓄态磷可转化为非闭蓄态磷，有效性提高；在淹水、落干交替过程中，淹为非闭蓄态磷，有效性提高；在淹水、落干交替过程中，淹水期间有效磷含量增加，落干期间降低。因此水旱轮作中，水期间有效磷含量增加，落干期间降低。因此水旱轮作中，磷肥应重点分配在旱作上。磷肥应重点分配在旱作上。有机磷的矿化也是土壤磷释放的重要过程。有机磷的矿化也是土壤磷释放的重要过程。第二节第二节 植物磷素营养植物磷素营养一、植物体内磷的含量与分布一、植物体内磷的含量与分布1、植物全磷、植物全磷 0.2% 1.1%，大多数作物为，大多数作物为0.3%0.4% （1）有机态磷占）有机态磷占85%，以核酸、植素和磷脂，以核酸、植素和磷脂等形态为主。等形态为主。 （2）无机态磷占）无机态磷占15%左右，主要以钙、镁、左右，主要以钙、镁、钾的正磷酸盐存在，其消长过程与介质中磷的供钾的正磷酸盐存在，其消长过程与介质中磷的供应状况密切相关。应状况密切相关。2、植物体内全磷含量因其种类、品种、生育阶段、植物体内全磷含量因其种类、品种、生育阶段及器官等不同而异。及器官等不同而异。（1）油料作物）油料作物豆科作物豆科作物禾谷类作物禾谷类作物（2）生育前期）生育前期生育后期生育后期（3）繁殖器官）繁殖器官营养器官营养器官（4）种子）种子叶片叶片根系根系茎秆茎秆（5）幼嫩组织）幼嫩组织衰老组织，衰老组织，“顶端优势顶端优势”二、磷的生理功能二、磷的生理功能（一）磷是植物体内许多重要化合物的结构成分（一）磷是植物体内许多重要化合物的结构成分1、磷是核酸和核蛋白的结构元素、磷是核酸和核蛋白的结构元素遗传物质遗传物质2、磷是生物膜主要成分磷脂类化合物中的必需元素、磷是生物膜主要成分磷脂类化合物中的必需元素物质、能量、信息交流的通道物质、能量、信息交流的通道3、磷是植素、磷是植素-环己六醇磷酸酯的钙镁盐的成分环己六醇磷酸酯的钙镁盐的成分种种子萌发、幼苗生长、淀粉的合成子萌发、幼苗生长、淀粉的合成4、磷是植物体内许多高能化合物的组成成分，如、磷是植物体内许多高能化合物的组成成分，如ATP、ADP能量转移的贮存库和中转站能量转移的贮存库和中转站5、磷是各种脱氢酶、氨基转移酶以及辅酶的成分、磷是各种脱氢酶、氨基转移酶以及辅酶的成分光合作用、呼吸作用、物质代谢光合作用、呼吸作用、物质代谢（二）磷参与植物体内许多代谢过程（二）磷参与植物体内许多代谢过程1、参与碳水化合物代谢：光合磷酸化作用，蔗糖、参与碳水化合物代谢：光合磷酸化作用，蔗糖、淀粉、纤维素合成淀粉、纤维素合成2、对氮的代谢有十分重要的作用：氨基酸的合成，、对氮的代谢有十分重要的作用：氨基酸的合成，豆科作物固氮豆科作物固氮3、在脂肪代谢中有重要意义：提高油料作物产量和、在脂肪代谢中有重要意义：提高油料作物产量和种子含油量种子含油量4、促进植物体内多种代谢顺利进行，使生育期相对、促进植物体内多种代谢顺利进行，使生育期相对提前，提高经济效益提前，提高经济效益（三）磷能增强植物的抗逆性（三）磷能增强植物的抗逆性1、增强植物的抗旱性、抗寒性、抗病虫害、抗倒伏、增强植物的抗旱性、抗寒性、抗病虫害、抗倒伏能力能力抗旱抗旱：（：（1）磷能提高细胞中原生质胶体的水合程度）磷能提高细胞中原生质胶体的水合程度和细胞结构的充水度；（和细胞结构的充水度；（2）磷具有促进根系发育，）磷具有促进根系发育，促使根系伸入较深土层吸收水分。促使根系伸入较深土层吸收水分。抗寒抗寒：可溶性糖、磷脂类物质增加，冰点下降。：可溶性糖、磷脂类物质增加，冰点下降。抗病虫害抗病虫害：植株生长健壮，抵御病虫害侵染：植株生长健壮，抵御病虫害侵染抗倒伏能力抗倒伏能力：茎秆机械强度：茎秆机械强度2、增强植物抵御环境、增强植物抵御环境pH变化的缓冲能力：变化的缓冲能力：PH6-8，H2PO4-、HPO42-KH2PO4K2HPO4 OH-H+三、植物对磷的吸收与运输三、植物对磷的吸收与运输（一）吸收形态（一）吸收形态1、无机态磷：、无机态磷： 主要吸收形态：正磷酸（主要吸收形态：正磷酸（ H2PO4- 、 HPO42-、PO43-），可直接吸收。），可直接吸收。 偏磷酸偏磷酸HPO3、焦磷酸、焦磷酸H4P2O7需转化成正磷酸后才需转化成正磷酸后才能同化利用。能同化利用。 2、有机态磷也可吸收，但量较少。如：、有机态磷也可吸收，但量较少。如： 己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、甘油磷酸酯、植素、己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、甘油磷酸酯、植素、核酸、卵磷酯等。核酸、卵磷酯等。 （二）植物吸磷机理（二）植物吸磷机理主动吸收主动吸收H2PO4- /H+ 共运方式共运方式H+-ATPase协同协同运输运输H+H+An-ATPADP2H+外部溶液外部溶液细胞膜细胞膜细胞质细胞质（三）影响植物吸收磷的因素（三）影响植物吸收磷的因素1、植物基因型、植物基因型（1）植物根系吸收形态和吸收特性：根毛、根）植物根系吸收形态和吸收特性：根毛、根长、排根等长、排根等（2）根系分泌物的种类和数量：）根系分泌物的种类和数量：H+、OH- 、HCO3-、有机酸（如柠檬酸、麦根酸）、酸性磷、有机酸（如柠檬酸、麦根酸）、酸性磷酸酶；酸酶；（3）菌根感染程度）菌根感染程度（4）根系生长速度）根系生长速度（5）根系阳离子交换量）根系阳离子交换量（6）植物体内的）植物体内的CaO/P2O5比例比例2、环境条件、环境条件（1）介质）介质pH值：值： pH=5，H2PO4-，H2PO4-HPO42- pH=7.2 ，H2PO4-=HPO42-， H2PO4-9， PO43-（2）土壤物理性质（水分、温度、质地、通气性等）土壤物理性质（水分、温度、质地、通气性等）：影响磷的扩散系数。：影响磷的扩散系数。（3）养分的相互关系：氮、适量钙、钾、镁促进磷）养分的相互关系：氮、适量钙、钾、镁促进磷吸收；高浓度铁、铝、钙、氯抑制磷吸收。吸收；高浓度铁、铝、钙、氯抑制磷吸收。（四）植物体内磷的转运同化（四）植物体内磷的转运同化磷酸根磷酸根质子化磷酸质子化磷酸根载体根载体主动吸收主动吸收磷酸磷酸糖类代谢糖类代谢蛋白质代谢蛋白质代谢脂肪代谢脂肪代谢含磷有含磷有机化合机化合物物四、磷素缺乏与过多症状四、磷素缺乏与过多症状1、缺磷症状：、缺磷症状：（1）光合、呼吸和生物合成受阻，生长迟缓，植）光合、呼吸和生物合成受阻，生长迟缓，植株矮小，分蘖和分枝减少，延迟成熟；株矮小，分蘖和分枝减少，延迟成熟；（2）叶片暗绿或灰绿，缺乏光泽，严重时呈紫红）叶片暗绿或灰绿，缺乏光泽，严重时呈紫红色，甚至枯死脱落。色，甚至枯死脱落。（3）碳水化合物合成受阻，糖分累积，易形成花）碳水化合物合成受阻，糖分累积，易形成花甙素，茎部出现紫红色症状；甙素，茎部出现紫红色症状；（4）根系发育不良，次生根少，分枝、分蘖少；）根系发育不良，次生根少，分枝、分蘖少；（5）结实状况差。）结实状况差。（6）症状先从老叶开始。）症状先从老叶开始。禾本科作物禾本科作物表现为分蘖小或表现为分蘖小或不分蘖，分蘖和抽穗均延迟，不分蘖，分蘖和抽穗均延迟，株型瘦小直立，出现生长停株型瘦小直立，出现生长停滞现象，叶片灰绿并可能出滞现象，叶片灰绿并可能出现紫红色（糖累积形成花青现紫红色（糖累积形成花青素），尤其是背面。抽穗后素），尤其是背面。抽穗后则表现为穗小、粒少、籽瘪、则表现为穗小、粒少、籽瘪、根系发育不良，次生根少。根系发育不良，次生根少。玉米缺磷：玉米缺磷：嫩株嫩株敏感，植株矮化；叶敏感，植株矮化；叶尖、叶缘失绿呈紫红尖、叶缘失绿呈紫红色，后叶端枯死或变色，后叶端枯死或变成暗紫褐色；根系不成暗紫褐色；根系不发达，雌穗授粉受阻，发达，雌穗授粉受阻，籽粒不充实，果穗少籽粒不充实，果穗少或歪曲，果穗常出现或歪曲，果穗常出现秃顶；秃顶；油菜缺磷：油菜缺磷：叶面积小，叶面积小，叶色暗绿，茎、叶柄和叶色暗绿，茎、叶柄和叶片背面出现略显紫红叶片背面出现略显紫红色，抽薹开花延迟，分色，抽薹开花延迟，分枝小，果荚瘦小且易脱枝小，果荚瘦小且易脱落，籽粒不饱满，出油落，籽粒不饱满，出油率低；率低；棉花缺磷：棉花缺磷：棉株生长慢且棉株生长慢且矮小，茎秆纤细且脆；叶片矮小，茎秆纤细且脆；叶片暗绿或灰绿，缺少光泽，叶暗绿或灰绿，缺少光泽，叶片变小，严重时从叶尖沿叶片变小，严重时从叶尖沿叶缘发生灰色干枯，且带紫色，缘发生灰色干枯，且带紫色，茎也变紫。现蕾、开花、吐茎也变紫。现蕾、开花、吐絮推迟。棉花易落花落蕾，絮推迟。棉花易落花落蕾，成桃少。成桃少。苹果缺磷：苹果缺磷：叶色暗绿色或青铜色，叶色暗绿色或青铜色，近叶缘的叶面上呈现紫褐色斑点或斑块，近叶缘的叶面上呈现紫褐色斑点或斑块，这种症状从基部叶向顶部叶波及。这种症状从基部叶向顶部叶波及。枝条细弱而且分枝少。枝条细弱而且分枝少。叶柄及叶背的叶脉呈紫红色。叶柄叶柄及叶背的叶脉呈紫红色。叶柄与枝条呈锐角。与枝条呈锐角。生长期，生长初期叶色为浓绿色，生长期，生长初期叶色为浓绿色，后期出现紫褐色斑点。生长较快的新梢后期出现紫褐色斑点。生长较快的新梢叶呈紫红色叶呈紫红色 。桃树缺磷：成熟叶片呈红紫或桃树缺磷：成熟叶片呈红紫或青铜色，叶辐狭长，叶柄、叶青铜色，叶辐狭长，叶柄、叶背、叶脉带紫红色。背、叶脉带紫红色。 马铃薯缺磷：早期缺磷影马铃薯缺磷：早期缺磷影响根系发育和幼苗生长；响根系发育和幼苗生长；孕蕾至开花期缺磷，叶部孕蕾至开花期缺磷，叶部皱缩，色呈深绿，严重时皱缩，色呈深绿，严重时基部叶变为淡紫色，植株基部叶变为淡紫色，植株僵立，叶柄、小叶及叶缘僵立，叶柄、小叶及叶缘朝上，不向水平展开，小朝上，不向水平展开，小叶面积缩小，色暗绿。缺叶面积缩小，色暗绿。缺磷过多时，植株生长大受磷过多时，植株生长大受影响，薯块内部易发生铁影响，薯块内部易发生铁锈色痕迹。锈色痕迹。 2、磷素过多：、磷素过多：（1）植物呼吸作用增强，消耗大量糖分和能量，导致）植物呼吸作用增强，消耗大量糖分和能量，导致作物的无效分蘖和瘪籽增加，叶片肥厚而密集，叶色作物的无效分蘖和瘪籽增加，叶片肥厚而密集，叶色浓绿，植株矮小，节间过短，生长明显受抑制；浓绿，植株矮小，节间过短，生长明显受抑制； （2）繁殖器官成熟进程加快，并导致营养体小，茎叶）繁殖器官成熟进程加快，并导致营养体小，茎叶早衰，产量降低；早衰，产量降低；（3）根系十分发达，数量多而短粗，导致蔬菜的纤维）根系十分发达，数量多而短粗，导致蔬菜的纤维含量增加、烟草的燃烧性差等；含量增加、烟草的燃烧性差等；（3）妨碍锌、铜、铁等微量元素的吸收和运输，引起）妨碍锌、铜、铁等微量元素的吸收和运输，引起植物对这些元素的不良反应。植物对这些元素的不良反应。磷肥促进玉米成熟磷肥促进玉米成熟中磷中磷 高磷高磷五、磷对作物生长发育、产量和品质的影响五、磷对作物生长发育、产量和品质的影响（一）磷对作物生长发育的影响（一）磷对作物生长发育的影响1、磷促进根细胞的分裂和增殖，增加次生根、磷促进根细胞的分裂和增殖，增加次生根数量；数量；2、促进营养体生长；、促进营养体生长；3、促进植物激素（如细胞分裂素）的合成；、促进植物激素（如细胞分裂素）的合成；（二）磷对作物产量的影响（二）磷对作物产量的影响1、增加有效穗数和穗粒数；、增加有效穗数和穗粒数；2、促进碳水化合物向籽粒的转移；、促进碳水化合物向籽粒的转移；（三）磷对作物品质的影响（三）磷对作物品质的影响1、禾谷类作物：蛋白质、必需氨基酸、禾谷类作物：蛋白质、必需氨基酸、维生素维生素B12、油料作物：脂肪、油料作物：脂肪3、纤维作物：纤维长度、纤维作物：纤维长度4、糖用作物：含糖量、糖用作物：含糖量5、果树：糖酸比、果树：糖酸比第三节第三节 磷肥的种类、性质和施用磷肥的种类、性质和施用一、磷素资源与磷肥的制造方法一、磷素资源与磷肥的制造方法二、常见化学磷肥的种类二、常见化学磷肥的种类三、常见化学磷肥的主要性质、在土壤中的三、常见化学磷肥的主要性质、在土壤中的转化和施用转化和施用四、磷肥的合理施用四、磷肥的合理施用 我国从我国从1955年开始生产磷肥，比氮肥发展慢，年开始生产磷肥，比氮肥发展慢，中国磷矿资源缺乏，品位低，多在中国磷矿资源缺乏，品位低，多在12以下。以下。主要在云南、贵州、四川等中南、西南地区蕴主要在云南、贵州、四川等中南、西南地区蕴藏。藏。 磷矿资源：磷矿资源：世界世界 144212106吨吨美国美国 38790106吨吨摩洛哥摩洛哥 40000106吨吨中国中国 9000106吨吨一、磷素资源与磷肥的制造方法一、磷素资源与磷肥的制造方法磷矿品位：根据磷矿石中全磷含量的多少划分。磷矿品位：根据磷矿石中全磷含量的多少划分。n n全磷全磷 12.2% 高品位磷矿高品位磷矿n n全磷全磷 7.86%12.2% 中品位磷矿中品位磷矿n n全磷全磷 禾本科作物。禾本科作物。 B：根系分泌二氧化碳及有机酸能力的强弱。：根系分泌二氧化碳及有机酸能力的强弱。（2）土壤条件：）土壤条件： A：土壤酸碱性：土壤酸碱性：H2PO4- 的有效性与的有效性与pH反相关，反相关，pH小于小于5时，有效性升高，红壤、黄壤有效性高时，有效性升高，红壤、黄壤有效性高 B：有效性与土壤有效磷含量反相关：有效性与土壤有效磷含量反相关（3）细度与用量：）细度与用量： 细度：细度：90过（过（100目）筛，目）筛， 用量：用量： P2O530，可给性强，可给性强，40Kg斤斤/亩；否则，亩；否则，大于大于50Kg/亩，不必连年施用。亩，不必连年施用。（4）与其他肥料配合施用）与其他肥料配合施用 与酸性肥料配合施用与酸性肥料配合施用 与有机肥混沤后施用与有机肥混沤后施用（5）施用方法：）施用方法： 作基肥施用作基肥施用 撒施、深施，加大与土壤和根系的接触面撒施、深施，加大与土壤和根系的接触面（二）骨粉（二）骨粉 动物骨骼加工而成；动物骨骼加工而成；含五氧化二磷含五氧化二磷2533；磷的形态为磷酸三钙磷的形态为磷酸三钙 Ca3(PO4)2；不溶于水，溶于弱酸，肥效缓慢；不溶于水，溶于弱酸，肥效缓慢；发酵后施用效果好；发酵后施用效果好；酸性土上施用，作基肥。酸性土上施用，作基肥。 1、成分性质、成分性质 Ca3(PO4)2 ，含钙镁的硅酸盐；，含钙镁的硅酸盐；全磷（全磷（P2O5）含量）含量1420 ，氧化钙，氧化钙2530，氧化镁、二氧化硅氧化镁、二氧化硅40； 灰绿色粉末、不吸湿结块；灰绿色粉末、不吸湿结块； 化学碱性化学碱性 pH8；粒径粒径 : 要求要求80过过80目筛；目筛； 95的磷溶于弱酸，不溶于水。的磷溶于弱酸，不溶于水。（三）钙镁磷肥（三）钙镁磷肥 2、土壤中的转化：、土壤中的转化： 2CaHPO4 + Ca(HCO3)2Ca3(PO4)2Ca(H2PO4)2 +Ca(HCO3)2 CO2+H2O一钙一钙二钙二钙+2CO2+2H2O 3、施用、施用（1）作基肥、深施；）作基肥、深施；（2）酸性土上效果好；）酸性土上效果好；（3）喜钙作物（豆科）、喜硅作物）喜钙作物（豆科）、喜硅作物 （水稻）、绿肥作物、油（水稻）、绿肥作物、油菜等优先选用；菜等优先选用；（4）与有机肥混沤后施用效果好。）与有机肥混沤后施用效果好。（四）沉淀磷肥（四）沉淀磷肥 含含P2O5 3042；中性酸性土上效果好；中性酸性土上效果好； 施用方法：做基肥、深施；施用方法：做基肥、深施； 可作饲料添加剂（可作饲料添加剂（“饲钙饲钙”）。）。沉淀沉淀石灰乳石灰乳强酸强酸H3PO4磷矿粉磷矿粉CaHPO4H2O (磷酸二钙磷酸二钙)（五）钢渣磷肥：炼钢工业的副产品（五）钢渣磷肥：炼钢工业的副产品1、性质：强碱性，物理性质良好；、性质：强碱性，物理性质良好；形态：磷酸四钙形态：磷酸四钙Ca4P2O9、 磷酸四钙与硅酸钙的复盐磷酸四钙与硅酸钙的复盐Ca4P2O9CaSiO3 有效磷（有效磷（P2O5）：高者）：高者17，低者，低者782、在土壤中转化：、在土壤中转化： Ca4P2O9CaSiO3 6CO24H2O 靠土壤酸度和根系分泌的酸使之溶解靠土壤酸度和根系分泌的酸使之溶解2CaHPO43Ca(HCO3)2SiO23、施用：、施用： 作基肥，不宜作追肥或种肥；作基肥，不宜作追肥或种肥； 与有机肥混沤施用效果好；与有机肥混沤施用效果好； 果树、豆科作物及生长期长的作物施用；果树、豆科作物及生长期长的作物施用； 水稻施用可使茎杆健壮，增强抗倒伏能力（二水稻施用可使茎杆健壮，增强抗倒伏能力（二氧化硅多）。氧化硅多）。 普通过磷酸钙，简称普钙，是世界上最早生产的磷肥。普通过磷酸钙，简称普钙，是世界上最早生产的磷肥。用用6267硫酸与磷矿粉充分作用，硫酸与磷矿粉充分作用， 熟化熟化12周后，周后，干燥、磨碎、过筛制取。干燥、磨碎、过筛制取。（六）过磷酸钙（六）过磷酸钙1、成分：、成分：Ca10(PO4)6F2 +7H2SO4 +3H2O3(CaH2PO4)2H2O +7CaSO4+HF过磷酸钙过磷酸钙nP2O5 1220nCaSO42H2O 40 50nCa(H2PO4)2H2O 3040nCaHPO4H2nCa3(PO4)2nSiO2 n硫酸铁铝杂质及游离酸硫酸铁铝杂质及游离酸 24 2、性质：、性质：（1）化学酸性，含游离的硫酸、磷酸；）化学酸性，含游离的硫酸、磷酸；（2）稍有酸味，腐蚀性很强；）稍有酸味，腐蚀性很强；（3）易吸湿结块；）易吸湿结块；（4）过磷酸钙）过磷酸钙(磷酸磷酸)的退化：过磷酸钙由于含游的退化：过磷酸钙由于含游离酸，在潮湿条件下吸水，使磷酸一钙与肥料离酸，在潮湿条件下吸水，使磷酸一钙与肥料中的硫酸铁、硫酸铝起反应，生成难溶性的磷中的硫酸铁、硫酸铝起反应，生成难溶性的磷酸铁铝，降低了磷肥的有效性。酸铁铝，降低了磷肥的有效性。 3、施用：、施用： 施用原则：因易固定、移动性小：尽量减少与土施用原则：因易固定、移动性小：尽量减少与土壤的接触面，又要扩大与根系的接触面。壤的接触面，又要扩大与根系的接触面。施用要点：施用要点： （1）可以作基肥、追肥、种肥；）可以作基肥、追肥、种肥； （2）基肥要深施、分层施用，集中施；）基肥要深施、分层施用，集中施； （3）与有机肥混合施用（减少与土壤的接触面，）与有机肥混合施用（减少与土壤的接触面，使分解的有机酸络合铁、铝、钙）；使分解的有机酸络合铁、铝、钙）； （4）根外追肥效果好）根外追肥效果好(酸性有利于阴离子吸收酸性有利于阴离子吸收) ； （5）含游离酸多的磷肥不作种肥（拌种）用；）含游离酸多的磷肥不作种肥（拌种）用； （6）制造颗粒磷肥施用。）制造颗粒磷肥施用。（七）重过磷酸钙（三料过磷酸钙）（七）重过磷酸钙（三料过磷酸钙） 先用硫酸处理磷矿粉，萃取磷酸后用磷酸先用硫酸处理磷矿粉，萃取磷酸后用磷酸处理磷矿粉制取处理磷矿粉制取 Ca10(PO4)6F2 +10H2SO4 +20H2O6H3PO4+10CaSO4 2H2O +2HFCa10(PO4)6F2 +14H3PO4 +10H2O6Ca(H2PO4)2 H2O +2HF 主要成分为磷酸一钙主要成分为磷酸一钙Ca(H2PO4)2 含五氧化二磷含五氧化二磷4050，游离酸，游离酸4 8 易吸湿结块，不易退化。无硫酸钙，杂质易吸湿结块，不易退化。无硫酸钙，杂质少。少。 对喜硫作物（马铃薯、十字花科（油菜、对喜硫作物（马铃薯、十字花科（油菜、萝卜等）、豆科）肥效差。萝卜等）、豆科）肥效差。 用法与普钙相似。用法与普钙相似。 四、磷肥的合理施用四、磷肥的合理施用n 磷肥当季利用率低，仅磷肥当季利用率低，仅1025%。n 水溶性磷肥施入土壤后容易发生固定：施入后立即水溶性磷肥施入土壤后容易发生固定：施入后立即测定，有测定，有30的磷不溶；的磷不溶；1小时后，小时后，40不溶于水；不溶于水；1天后，天后，60不溶于水；不溶于水；1月后，月后，80不溶于水。不溶于水。n 要根据作物营养特性，土壤条件，肥料种类等合理要根据作物营养特性，土壤条件，肥料种类等合理施用。施用。n合理施用的基本原则为：合理施用的基本原则为： 充分发挥磷肥的增产增收作用；充分发挥磷肥的增产增收作用；最大限度的减轻施用磷肥对环境的污染。最大限度的减轻施用磷肥对环境的污染。如何充分发挥磷肥的增产增收作用？如何充分发挥磷肥的增产增收作用？施用磷肥对当季作物的增产作用虽然不大，但为了维施用磷肥对当季作物的增产作用虽然不大，但为了维持较高的土壤肥力水平，仍需向土壤中补充被作物吸持较高的土壤肥力水平，仍需向土壤中补充被作物吸收带走的磷。收带走的磷。1、考虑土壤条件和磷肥施用的必要性、考虑土壤条件和磷肥施用的必要性 （1）磷肥施用的效果和施用磷肥的多少要根据土壤）磷肥施用的效果和施用磷肥的多少要根据土壤磷素的丰缺状况而定。磷素的丰缺状况而定。土壤有效磷分级水平及施磷效果土壤有效磷分级水平及施磷效果分分级级Olsen法法（0.5mol/lNaHCO3）Bray-I法法（0.03mol/lNH4F+0.025mol/lHCl）施磷效果施磷效果低低011034都增产都增产中中12223567可能增产可能增产高高23 68不增产不增产（2）土壤有机质含量）土壤有机质含量p有机质含量与土壤有效磷含量正相关；有机质含量与土壤有效磷含量正相关；p有机质含量与磷肥肥效反相关；有机质含量与磷肥肥效反相关；p磷肥优先分配在有机质含量低、土壤肥磷肥优先分配在有机质含量低、土壤肥力差的土壤上。力差的土壤上。2、考虑作物的吸磷特点、考虑作物的吸磷特点（1）不同作物对磷反应和利用能力不同）不同作物对磷反应和利用能力不同 对磷肥有良好反应的作物：豆科作物（包括绿肥作物）、糖对磷肥有良好反应的作物：豆科作物（包括绿肥作物）、糖用作物、纤维作物、油料作物用作物、纤维作物、油料作物 吸磷能力强吸磷能力强 对磷肥反应较敏感的作物：玉米、小麦、大麦对磷肥反应较敏感的作物：玉米、小麦、大麦 对磷肥反应不敏感的作物：谷子、水稻对磷肥反应不敏感的作物：谷子、水稻（2）生育期不同，对磷要求不同）生育期不同，对磷要求不同p 生长初期吸收快，对土壤磷素状况敏感（临界期），生产上生长初期吸收快，对土壤磷素状况敏感（临界期），生产上强调及早施用。强调及早施用。p 后期吸磷弱，施磷效果差，可根外追肥。后期吸磷弱，施磷效果差，可根外追肥。3、应注意磷肥品种的选择、应注意磷肥品种的选择原则：原则：（1）在同等或相似肥效下，磷肥品种优先选择的次序为难溶）在同等或相似肥效下，磷肥品种优先选择的次序为难溶性、弱酸溶性、水溶性。性、弱酸溶性、水溶性。（2）根据作物营养特性，确定合理的氮磷比例）根据作物营养特性，确定合理的氮磷比例（3）在土壤同时缺乏）在土壤同时缺乏S、Mg、Ca、Si等元素的情况下，尽可等元素的情况下，尽可能选择含有相应元素的肥料品种能选择含有相应元素的肥料品种（4）水田、雨季旱田上应避免施用含硝态氮的磷肥）水田、雨季旱田上应避免施用含硝态氮的磷肥肥料适宜性：肥料适宜性：（1）水溶性磷肥：普钙、重钙、适合各种作物与土壤，作基）水溶性磷肥：普钙、重钙、适合各种作物与土壤，作基肥或追肥。肥或追肥。（2）弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸性土壤或中性土壤上）弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸性土壤或中性土壤上优于碱性土壤。优于碱性土壤。（3）难溶性磷肥：骨粉和磷矿粉施在酸性土上作基肥。）难溶性磷肥：骨粉和磷矿粉施在酸性土上作基肥。4、掌握磷肥施用的基本技术、掌握磷肥施用的基本技术（1）合理确定磷肥的施用时间）合理确定磷肥的施用时间 水溶性磷肥不宜提早施用，以缩短磷肥与土壤的接触时间，水溶性磷肥不宜提早施用，以缩短磷肥与土壤的接触时间，减少磷肥被固定的数量；减少磷肥被固定的数量； 弱酸溶性和难溶性磷肥应适当提早施用；弱酸溶性和难溶性磷肥应适当提早施用； 磷肥以在播种或移栽时一次性基肥施入较好，一般不作追肥磷肥以在播种或移栽时一次性基肥施入较好，一般不作追肥撒施；撒施；（2）正确选择磷肥的施用方式）正确选择磷肥的施用方式 全层撒施全层撒施：将肥料均匀撒在土表，然后耕翻入土，有利于提：将肥料均匀撒在土表，然后耕翻入土，有利于提高酸性土壤上难溶性和弱酸溶性磷肥的肥效。高酸性土壤上难溶性和弱酸溶性磷肥的肥效。 集中施用集中施用：将肥料施入到土壤的特殊层次或部位。适合于固：将肥料施入到土壤的特殊层次或部位。适合于固磷能力强的土壤上施用水溶性或水溶率高的磷肥（条施、穴施、磷能力强的土壤上施用水溶性或水溶率高的磷肥（条施、穴施、颗粒磷肥）。颗粒磷肥）。5、轮作制度与磷肥施用、轮作制度与磷肥施用（1）豆科及绿肥作物参与轮作：）豆科及绿肥作物参与轮作： 该季要重施磷肥，轻施氮肥，发挥以磷增氮的作用；该季要重施磷肥，轻施氮肥，发挥以磷增氮的作用； 后季作物轻施磷肥或只施种肥，发挥磷肥的后效。后季作物轻施磷肥或只施种肥，发挥磷肥的后效。（2）小麦玉米轮作：）小麦玉米轮作： 越冬作物小麦重施；后季玉米轻施（种肥）越冬作物小麦重施；后季玉米轻施（种肥） ，利用，利用磷肥后效。磷肥后效。（3）水旱轮作：）水旱轮作： 旱重水轻。淹水条件下旱重水轻。淹水条件下Eh降低，磷酸高铁还原，降低，磷酸高铁还原，闭蓄态磷的铁膜消失，磷有效性升高。闭蓄态磷的铁膜消失，磷有效性升高。如何最大限度地减轻磷肥对环境的污染？如何最大限度地减轻磷肥对环境的污染？死亡之地：死亡之地：磷肥磷肥的生产对当地生态和农业造成了极的生产对当地生态和农业造成了极大的影响，当地被毁农田面积也越来越大。大的影响，当地被毁农田面积也越来越大。 酸液酸液磷石膏磷石膏重金属元素重金属元素放射性元素放射性元素美国佛罗里达州美国佛罗里达州措施：措施：加强磷肥工厂的废渣、废液的处理；加强磷肥工厂的废渣、废液的处理；加强磷肥的合理施用。包括合理用量、合理的施加强磷肥的合理施用。包括合理用量、合理的施用方式、合理的施用时间等；用方式、合理的施用时间等； 防止磷的地表径流。防止磷的地表径流。