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1、植物的磷素营养与磷肥施用 Phosphorus (P),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,2,主要内容 要求 植物的磷素营养 了解 (掌握磷素的 失调症状及其原因) 土壤中的磷素及其转化 了解 磷肥的种类、性质及其施用 掌握 磷肥的合理施用 掌握,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,3,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 生长环
2、境：高磷土壤低磷土壤,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,4,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,5,(一) 磷是植物体内重要化合物的组分 1. 核酸和核蛋白 核酸 决定植物的遗传变异性 核酸蛋白质 核蛋白 2. 磷脂 磷脂糖脂胆固醇 膜脂物质 生物膜,+ 蛋白质,二、磷的营养功能,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,6,3. 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
3、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。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,7,4. 高能磷酸化合物 ATPGTP、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。,5. 辅酶 酶的辅基，作为递氢体或生物催化剂,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,8,（二）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转,在光合作用中，磷参与光合磷酸化作用，并把光能贮藏在ATP中，同时形成NADPH。 磷是作物代谢过程的调
4、节剂。作物体内碳水化合物的合成、分解、互变和转移都需要磷的参与。 作物体内蔗糖和淀粉的合成也需要有磷的参加，因为己糖在作物体内需经磷酸化作用，形成磷酸己糖，然后才能合成蔗糖或淀粉。 磷还能调控碳水化合物的代谢和运输 。磷酸不足就会影响到蔗糖的运转，使糖累积起来，有利于花青素的形成。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,9,(三) 促进氮素代谢 1. 促进蛋白质合成 2. 利于体内硝酸盐的还原和利用 3. 增强豆科作物的固氮量,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,10,脂肪合成
5、途径示意图,（四）促进脂肪代谢磷参与脂肪的合成,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,11,(五) 提高作物对外界环境的适应性 1. 增强作物的抗旱、抗寒等能力（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。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,12
6、,2. 增强作物对酸碱变化的适应能力（缓冲性能）,植物体内磷酸盐缓冲系统：,外界环境发生酸碱变化时，原生质由于有缓冲作用仍能保持在比较平稳的范围内。 缓冲体系在pH68 时缓冲能力最大。 盐碱地上施用磷肥可以提高作物抗盐碱的能力。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,13,三、植物对磷的吸收和利用 (一) 吸收形态：(无机磷为主) 1. 主要是正磷酸盐：H2PO4 HPO42P043 2. 偏磷酸盐、焦磷酸盐 3. 少量的有机磷化合物(磷酸己糖,磷酸甘油酸等),(二) 吸收机理：主动吸收； 吸收部位为：根毛区,Laboratory o
7、f Plant Nutrition and Fertilization,14,(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%)。,芥菜的根系,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,15,2. 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
8、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,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,16,3. 伴随离子 具有促进作用的：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,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,17,（四）磷的同化和运输 同化：磷酸盐 有机磷化合物 运输： 中柱导管,Laboratory o
9、f Plant Nutrition and Fertilization,18,四、磷与作物产量、品质的关系 改善作物的磷素营养 (提高作物的产量和品质) 如：油料作物、豆科作物、禾谷类、果树、蔬菜、烟草等 2. 原因：与磷在植物体内的功能有关 3. 磷的丰缺指标：营养诊断的标准 （测量数据必须要与当地实际情况相结合，才能判断）,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,19,五、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
10、部开始 （二）磷素过多 无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,20,Rice plants of P deficiency (foreground) and normal rice plant (background),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,21,田 间 水 稻 缺 磷,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,22,Laboratory of Plant Nutri
11、tion and Fertilization,23,Phosphorus Deficiency Stunted, reddish purple tips and leaf margins,Corn,苗期时植株矮小，因为碳水化合物代谢受阻，植物体内易形成花青素，如玉米的茎常出现紫红色症状。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,24,缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重,玉米秃尖,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,25,Sorghum plants of P deficienc
12、y,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,26,Pear tree of P deficiency,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,27,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,28,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,29,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,30,第二节 土壤中的磷素及其转化,一、
13、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含量表示： (Olsen法) 土壤有效磷（P）10mg/kg，表示有效磷较高 土壤有效磷（P） 5 mg/kg，表示有效磷不足,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,31,Phosphorus Status in Soils of China,Available P content (Bray II) Pink: 30mg/kg (moderately deficie
14、nt) Red: 20mg/kg (deficient) Dark red: 10 mg/kg (severely deficient),SCAU,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,32,二、土壤中磷的形态 1. 有机态磷 含量：占土壤全磷量的1050 来源：动物、植物、微生物和有机肥料 影响因素：母质的全磷量、全氮量、地理气候条件、 土壤理化性状、耕作管理措施等 2. 无机态磷 含量：占土壤全磷量的5090 包括：土壤液相中的磷(以H2PO4和HPO42为主)、 固相的磷酸盐、 土壤固相上的吸附态磷,Laboratory of P
15、lant Nutrition and Fertilization,33,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,34,一、磷矿资源及磷肥制造方法 1. 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,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,35,2. 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。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,36,P2O5含量 磷矿品位 制造方法 磷肥种类及品种 28% 高 酸制法 水溶性磷肥过磷酸钙 1828 中 热制法 枸溶性磷肥钙镁磷肥 18% 低 机械法 难溶性磷肥磷矿粉,3. 磷矿分级与磷肥的制造方法,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,37,二、磷肥的种类 第一类: 水溶性磷肥 特点：含水溶性的磷酸一钙，其中的磷易被植物吸收，
