《植物的磷素营养与磷肥课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物的磷素营养与磷肥课件（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 植物的磷素营养与磷肥,主要内容要求 1. 植物的磷素营养 掌握 2. 土壤中的磷素及其转化 了解， 结合土壤学掌握转化 3. 磷肥的种类、性质与施用 掌握 4. 磷肥施用对环境的影响 了解 5. 磷肥的合理分配和施用 掌握,第一节 植物的磷素营养,一、植物体内磷的含量、分布和形态 1. 含量(P2O5)：植株干物重的 0.21.1% 影响因素： 植物种类：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：幼嫩器官 衰老器官、繁殖器官 营养器官 种子 叶片 根系 茎秆 生长环境：高磷土壤 低磷土壤,2. 分布：与代谢过程和生长中心的转移有密切关系 集中在幼芽和根尖（具有明
2、显的顶端优势） 再利用能力达80以上 缺磷时，体内的磷转运至生长中心以优先满足其需要，故缺磷症状先在最老的器官出现。,有机磷：占85，以核酸、磷脂、植素为主 无机磷：占15，以钙、镁、钾的磷酸盐形 式存在化学诊断的指标,3. 形态,（一）磷是作物体内重要有机化合物的组分 磷酸是许多大分子结构物质的桥键物，它把各种结构单元连接到更复杂的大分子的结构上。 核酸核蛋白。 高能磷酸化合物及其他有机磷化合物 磷脂 （4）植素,二、磷的营养功能,磷脂 磷脂糖脂胆固醇 膜脂物质 生物膜,+ 蛋白质,高能磷酸化合物 ATP、GTP、UTP、CTP均在新陈代谢中起重要作用体内。尤其是ATP，是能量的中转站。 其
3、它有机磷化合物: 多种脱氢酶,植素（环己六醇磷酸脂的钙镁盐） 作用：(1) 作物开花后在繁殖器官迅速积累， 有利于淀粉的合成； (2) 作为磷的贮藏形式，大量积累在种子中； (3) 种子萌发时，作为磷的供应库。,（二）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转 1. 磷参与光合作用各阶段的物质转化 2. 磷参与碳水化合物的合成与运转 3. 磷是作物代谢过程中的调解剂。,（三）促进氮素代谢 1. 促进蛋白质合成 2. 利于体内硝酸的还原和利用 3. 增强豆科作物的固氮量,磷作为酶的成分或提供能量（ATP）。,（四）促进脂肪代谢磷参与脂肪的合成,（五）提高作物对外界环境的适应性 增强作物的抗旱、抗寒
4、等能力（原因）,抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度，使其维持胶体状态，并能增加原生质的粘度和弹性，因而增强了原生质抵抗脱水的能力。 抗寒: 磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。可溶性糖能使细胞原生质的冰点降低，磷脂则能增强细胞对温度变化的适应性，从而增强作物的抗寒能力。越冬作物增施磷肥，可减轻冻害，安全越冬。,三、植物对磷的吸收和利用 （一） 吸收形态 1. 主要是正磷酸盐：H2PO4 HPO42PO43- 2. 偏磷酸盐、焦磷酸盐：吸收后，转化为正磷酸盐 3. 少量的有机磷化合物：如核糖核酸、磷酸甘油酸、 磷酸己糖等 （二）吸收机理：主动吸收 吸收部位：根毛区 吸收过程：H与
5、H2PO4共运,（三）影响植物吸收磷的因素 1. 作物种类和生育期 (1) 喜磷作物(豆科绿肥、油菜、荞麦)一般豆类、越冬禾本科水稻 (2) 根系发达或根毛多或有菌根的作物吸磷多 (3) 幼苗期对磷的要求较为迫切 生长前期吸收的磷占全吸收量的60%70%；后期主要依赖磷在植物体内的运转再利用，运转率可达7080,芥菜的根系,2. 介质的pH 酸性介质：H2PO4-为主 pH影响磷的形态 pH7.2：H2PO4-HPO4 2 - pH继续升高：HPO4 2 -、PO4 3 -占优,通常在pH5.57.0范围内，有利于多数作物对磷的吸收。,溶液pH值对解离的磷酸盐离子形态的影响,3. 伴随离子 具
6、有促进作用的：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. 其它环境因素：温度、光照、土壤水分、通气状况等,四、植物磷素营养失调症状 （一）磷素营养缺乏症 植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝少 花芽分化延迟，落花落果多 多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗绿 症状从茎基部开始,水培小白菜,P,2004.11.10,图为花椰菜缺磷的症状：红色花序，叶片硬化，尖角，并有紫边。,油 菜 缺 磷 叶 序,缺磷导致作物植株矮小，禾谷类作物分蘖减少，叶色暗绿，迟熟,缺磷,正常,水 稻 缺 磷,+P,-P,磷过多,禾本科无
7、效分蘖多，瘪粒多 P与Si拮抗，水稻稻瘟病,磷过剩,高粱磷过剩症状： 从左到右依次是磷过剩症状逐渐加重的过程,第二节 土壤中的磷素及其转化,一、土壤中磷的含量 我国耕地土壤的全磷量：0.21.1g/kg 呈地带性分布规律：从南到北、从东到西逐渐增加,影响因素：土壤母质、 成土过程、耕作施肥等,土壤供磷状况以土壤有效磷(Available P content)含量表示： 中性或石灰性土壤：P10mg/kg，表示有效磷不足 酸性土壤：P15mg/kg，表示有效磷不足,二、土壤中磷的形态及有效性 1. 有机态磷 含量：占土壤全磷量的10%50% 来源：动物、植物、微生物和有机肥料 影响因素：母质的全
8、磷量、全氮量、地理气候条件、 土壤理化性状、耕作管理措施等 有效性：大部分需矿化为无机磷才能被吸收利用,2. 无机态磷,含量：占土壤全磷量的50%90% 包括： 土壤液相中的磷 (以H2PO4和 HPO42为主)， 作物可直接吸收利用 固相的磷酸盐 一定条件下有效 土壤固相上的吸附态磷（吸附在粘土矿物表面的磷) 活性磷有效，非活性磷转化后有效,固相磷酸盐,磷酸钙盐（Ca-P）： 石灰性土壤无机 磷的主要形态 磷酸铁、铝盐（Fe-P、Al-P）： 酸性土壤IP的主要形态 闭蓄态P (O-P) :被铁氧化物胶膜包被的磷酸盐,三、土壤中磷的转化及固定 施肥 有机态磷 (影响矿化率的因素) H2PO4
9、 无定形磷酸盐 结晶态磷酸盐 HPO42 闭蓄态磷 (有效性降低) 吸附态磷 矿物矿化（释放）,Eh交替变化,老化,生物 矿化固定 作用,化学沉淀 释放作用,解吸 吸持 作用 固定,土壤磷的固定,土壤中可溶性磷化合物转变为不溶性或缓效性的过程。,固定机制,化学沉淀固定作用 吸附作用 闭蓄作用,非专性吸附：,OH,粘粒,+H+,pH低时,O,H + H,+H2PO4-,O,H + H,OPOH,=O,OH,土粒表面的静电引 力对离子的吸附。,专性吸附：,O,MOH MOH,+,P,O-,O,HO,OH,OH-,O,MOP MOH,O,OH,OH,H2O,O,MO MO,P,O,OH,非静电因素引
10、起的土壤对离子的吸附。,一、磷矿资源简介 （一）磷矿资源简介 磷矿： 具有工业开采价值的 磷酸盐矿床，最典型的 是氟磷灰石 Ca10(PO4)6F2矿床。,第三节 磷肥的种类、性质和施用,中国云南昆阳磷矿,世界磷矿储量（106t，P2O5 ）,2. 世界磷矿储量：,3. 中国的磷矿资源： 我国的磷矿资源仅次于摩洛哥、美国和俄罗斯。其中80%分布于云南、贵州、四川、湖北和湖南五省。但80%是属于中低品位，60%属于硅质磷酸岩，选矿难度大，难于符合生产高浓度复合肥的要求。因此，必须采取多方位的利用途径。,（二）磷矿的分级及磷肥的制造方法,二、常用磷肥的性质和施用 第一类：水溶性磷肥 特点：含水溶性
11、的磷酸一钙，其中的磷易被植物吸收， 肥效快，属速效性磷肥 （一）过磷酸钙(普钙，calcium superphosphate, SSP) 1. 成分与性质 成分：一水磷酸一钙Ca(H2PO4)2H2O)：占3050 含P2O5 1218 硫酸钙：40 杂质：少量磷酸或硫酸，以及硫酸铁和硫酸铝,过磷酸钙的质量标准,袋 装 的 过 磷 酸 钙,普 钙,性质： 灰白色粉末或颗粒状 磷酸一钙为水溶性 呈酸性反应（化学酸性） 具有吸湿性和腐蚀性 会发生“磷酸退化作用”,过磷酸钙的异成分溶解及化学沉淀作用,沉淀的发展过程： 酸性土： 过 程：水溶性 无定形 结晶态 闭蓄态 溶解度： 大 小 有效性： 高
12、低 中性、石灰性土：一钙 二钙 八钙 十钙 结果：过磷酸钙的当季利用率低,初始“老化” “闭蓄态固定” 阶段 阶段阶段,(2)磷的吸持作用 定义：土壤液相中的磷酸或磷酸根离子被土壤固相所吸持的现象 分类 一般地： P土液 P土粒 结果：磷肥的有效性降低,吸持作用 解吸作用,（二）重过磷酸钙 (重钙， TSP triple / double superphosphate ) 1. 成分：含P2O5 40%50一水磷酸一钙为主含48游离磷酸 2. 性质： 深灰色颗粒或粉末状 磷酸一钙为水溶性 呈酸性反应（化学酸性） 吸湿性和腐蚀性较强 不会发生“磷酸退化作用 3. 施用：与过磷酸钙相同，但用量应减
13、少 对喜硫作物，肥效不如等磷量的过磷酸钙,重钙,第二类：弱酸溶性肥料 含义：能溶于2的柠檬酸或中性柠檬酸铵溶液的磷肥 特点：溶于弱酸，肥效较水溶性磷肥慢 （一）钙镁磷肥（calcium magnesium phosphate） 1. 成分与性质 成分：无定形磷酸钙Ca3(PO4)2，含P2O514%18 氧化钙、氧化镁、二氧化硅等 性质： 灰绿色或灰棕色粉末(90过0.177mm筛) 溶于2柠檬酸溶液 呈碱性反应(化学碱性，pH8.08.5) 吸湿性小，无腐蚀性,钙镁磷肥的质量标准,钙镁磷肥,2. 在土壤中的转化 (1) 溶解（主要受介质pH值影响） 酸性土：在土壤酸的作用下逐步溶解 Ca3(
14、PO4)2 CaHPO4 Ca (H2PO4)2 可中和部分酸，调节了土壤反应，提高了磷素的有效性 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)2Ca (H2PO4)2 溶解释放磷酸的速度较缓慢，肥效较长施用后较长一段时间内，溶解固定,H+ H+,(2) 固定（与过磷酸钙相同） 3. 施用方法 (1) 土壤性质红壤、黄壤等酸性土壤最适宜有效磷含量低的非酸性土 (2) 作物种类：吸磷能力强的作物效果较好，如油菜、 豆科作物和豆科绿肥 (3) 粒径大小：规格要求90过0.177mm的筛(80目) (4) 施用技术可作基肥、种肥和追肥 与有机肥料堆沤后施用，可提高肥效
15、与水溶性磷肥、氮肥、钾肥等配合施用,冷浸田，贫瘠土壤效果良好,（二）其它枸溶性磷肥 钢渣磷肥 脱氟磷肥 沉淀磷酸钙 偏磷酸钙,沉淀 磷酸钙,脱氟磷肥,偏磷酸钙,碱熔磷肥,第三类：难溶性磷肥 特点：所含磷酸盐不溶于水，只溶于强酸， 肥效迟缓而稳长，属迟效性磷肥 （一）磷矿粉（ground phosphate rock） 1. 成分与性质 成分：主要是氟磷灰石Ca10 (PO4) 6F2 性质：灰黄色、灰褐色或黑褐色粉末； 难溶于水； 呈化学中性；,磷矿粉,2. 磷矿粉直接施用的条件 (1)颗粒愈细，有效性愈大,(2) 作物特性 吸收能力：最强油菜、萝卜、乔麦较强豆科绿肥及豆科作物中等玉米、马铃薯、芝麻最弱小粒禾谷类作物(水稻、小麦) 另外，宜吸磷能力较强的及多年生的经济林木和果树,(3) 土壤条件 土壤pH（最主要） 酸性增强，溶解度提高； 盐基饱和度 小，pH低，肥效较高 CEC 肥效：CEC大酸性粘土 CEC小的砂土 粘土矿物类型 肥效：含蒙脱石土含高岭石土 土壤熟化程度 肥效：新垦荒地、熟化度低的 红、黄壤熟化程度高的土壤,我国：南方的红壤、黄壤以及沿海的咸酸田（酸性硫酸盐土）等酸性土壤，适宜直接施用。,各种作物对磷矿粉的相对肥效,
