第3章磷肥

*难溶性P化合物
Fe-P、Al-P Ca-P、Mg-P 吸附、闭蓄态P（O-P）
§2 土壤磷的状况
2.1 土壤P的来源及含量 2.2 土壤P形态 2.3 土壤P的转化 2.4 影响土壤P有效性的主要因素
有机P的矿化与无机P的生物固定
矿化
有机P
无机P
生物固定
影响该平衡的重要因素为有机物的C/P：
无机P的固定作用
23
1900
30
800
28
5400
21
2000
17
2100
25
44400
我国磷矿资源的主要问题：
（1）分布不平衡 主要富矿区只集中于云南、贵州、四川、湖 北、湖南5省，其贮量约占全国总贮量的80-90%。
（2）品位较低 含P2O5大于30%的磷矿只占7%。
§3 化学磷肥的性质与施用
3.1 磷肥的资源概况 3.2 磷肥的制造与分类 3.3 常用磷肥的性质与施用
溶液中P/Ca可由 2.78升至3.50
异成分溶解：过磷酸钙在溶解的过程中，溶液中 的P/Ca不断变化的现象。
普通过磷酸钙（普钙）
为提高肥效应采取的措施
a) 集中近根施用； b) 与有机肥配合施用； c) 做根外追肥； d) 不与碱性物质混合。
§3 磷肥的合理分配
3.1根据轮作制度合理分配磷肥
土壤有机质
磷肥肥效与土壤有机质含量呈负相关，磷肥应重点施于有机质 含量低的土壤。
土壤有效磷含量
土壤速效磷 （Olsen法，mg/kg)
等级 作物对施磷的反应
0-11
低
显著增产
12-22 >23
中
有可能增产
高
一般不增产
§1 植物的磷素营养
➢ 1.1 磷在作物体内的生理作用 1.2 作物对磷的吸收 1.3 作物缺磷与磷供应过多的主要症状
促进细胞分裂; P是ATP的成分; 促进植物早期根系的生长； 促进作物早熟； 增强作物的抗逆性.
§1 植物的磷素营养
1.1 磷在作物体内的生理作用 ➢1.2 作物对磷的吸收
1.3 作物缺磷与磷供应过多的主要症状
原料
制造方法
磷矿
酸制法 热制法 机械法
磷肥类型
代表肥料
水溶性磷肥
普通过磷酸钙
弱酸溶性磷肥 钙镁磷肥
难溶性磷肥
磷矿粉
§3 化学磷肥的性质与施用
3.1 磷肥的资源概况 3.2 磷肥的制造与分类 3.3 常用磷肥的性质与施用
普通过磷酸钙（普钙）
制造 浓硫酸处理磷矿，使其中的难溶性磷酸盐转
化为水溶性的磷酸一钙。
作物吸收P的形态
植物主要吸收无机态的正磷酸盐（-PO4） 正磷酸为三元酸，可发生三级电离：
H3PO4
H2PO4-
HPO42- PO43-
溶液中各组分的相对比例与溶液pH关系密切。
1.0
0.8
摩
尔
0.6
分
数
0.4
0.2
H3PO40
H2PO4-
HPO42-
PO43-
2
4
6
8
10
12
14
溶液pH
磷酸根离子类型和溶液pH
全部磷肥施在水稻上 2.1 12.5 14.6 2.2 30.4 32.6
§3 磷肥的合理分配
3.1根据轮作制度合理分配磷肥
旱-旱轮作 磷肥应重点施于对磷敏感的作物（如：棉花、油
菜、豆科绿肥等双子叶作物）。
§3 磷肥的合理分配
3.2 根据土壤特性合理分配磷肥
土壤pH
因过磷酸钙中含游离酸，施于酸性土壤会加剧铁、铝对有效磷 的固定，应主要用于中性、石灰性土壤；钙镁磷肥及磷矿粉则应 主要用于酸性土壤。
成土矿物 施用含磷肥料
含量
世界土壤: 200-5000mg/kg (全磷), 平均500mg/kg. 我国土壤: 200-1100mg/kg。
影响土壤P含量的主要因素
风化程度
我国土壤全磷含量和土壤风化程度
土壤
风化程度 地 区 母 质
砖红壤 红壤及红壤性水稻土
广东、海南 花岗岩等 江西、湖南 第四纪粘土等
土壤对P的 固定作用
吸附作用 化学沉淀 机械闭蓄 生物固定
§2 土壤磷的状况
2.1 土壤P的来源及含量 2.2 土壤P形态 2.3 土壤P的转化 2.4 影响土壤P有效性的主要因素
土壤有效P
概念 土壤中能为当季作物吸收利用的磷。
测定方法（常用化学浸提法）
影响土壤P有效性的主要因素
土壤pH
土 极高
普通过磷酸钙（普钙）
成分 有效成分：为水溶性的磷酸一钙[Ca(H2PO4)2.H2O]； 副成分： 游离酸（硫酸+磷酸） 硫酸钙（40%） 其它
主要品质指标：
（1）有效P（以P2O5计）含量，一般在14-18%之间，但不稳定，应注意检测； （2）游离酸含量，一般要求低于5%（以P2O5计）。
全磷含量 （mg/kg）
130-260
170-360
黄棕壤 黄潮土 黑土、白浆土 风蚀漠境土
江苏 华北平原 黑龙江 新疆
下蜀黄土 黄土性沉积物 黄土性沉积物 古冲积物
220-520 430-960 610-1500 1000-1100
影响土壤P含量的主要因素
土壤培肥
土壤全磷量降低
影响土壤P含量的主要因素
植物缺P症状
正常
正常 缺P
缺P
P供应过多的症状
主要表现为：
呼吸消耗过多，成熟过早。 常引起代谢紊乱，诱发植物缺Fe、Zn等 ，使
P供应过多本身的症状反而不明显。
§2 土壤磷的状况
2.1 土壤P的来源及含量 2.2 土壤P形态 2.3 土壤P的转化 2.4 影响土壤P有效性的主要因素
来源
生态系统 我国西沙群岛长期海鸟群居，土壤全磷量 可达2%。
施用磷肥
§2 土壤磷的状况
2.1 土壤P的来源及含量 2.2 土壤P形态 2.3 土壤P的转化 2.4 影响土壤P有效性的主要因素
有机P
10-50%
土壤P
水溶性P化合物
碱金属的正磷酸盐及碱 土金属的一代磷酸盐。
无机P
50-90%
弱酸溶性P化合物 碱土金属的二代磷酸盐。
土壤在淹水后，有效P含量显著增加，主要原因如下：
淹水条件下，土壤P的总溶解量增加。 土壤淹水后pH趋于中性，而在中性范围内土壤P的有效性最高。 土壤Eh降低，Fe3+还原为Fe2+，磷酸铁的有效性提高，同时有利于闭蓄 态P释放。 有机物分解不完全导致有机酸等中间产物增加，有机酸可螯合Fe3+、 Al3+、 Ca2+、 Mg2+等固P离子，从而减少对P的固定。 P有80-90%是依赖扩散到达根际的，淹水使P的扩散作用增强。
水-旱轮作
遵循“旱重水轻”的原则,即磷肥应重点施于旱作物，水田则 应少施甚至可不施。原因：淹水条件下土壤磷的有效性明显提高。
“旱重水轻”的施磷效果（8种土壤平均）
处理
全部磷肥施在小麦上
籽粒产量（克/盆）
吸磷量（P）（毫克/盆）
小麦 水稻 总计 小麦 水稻 总计
8.8 17.5 26.3 17.6 35.0 52.6
溶液偏酸时，溶液中的磷酸根以H2PO4-为主；溶液偏碱时，以 HPO42-为主；中性溶液中的H2PO4-和 HPO42-两者的比例相当。
作物吸收P的机制
H+
ATP 酶
H+/H2PO4-共运
H+ H2PO4-
ATP
H+ ADP + Pi
H+ H2PO4-
外膜内
+
-
§1 植物的磷素营养
1.1 磷在作物体内的生理作用 1.2 作物对磷的吸收 ➢1.3 作物缺磷与磷供应过多的症状
§3 化学磷肥的性质与施用
3.1 磷肥的资源概况 3.2 磷肥的制造与分类 3.3 常用磷肥的性质与施用
磷矿资源分布
国家或地区
摩洛哥 美国 突尼斯 阿尔及利亚 苏联（前） 中国 其他各国 总计
世界磷矿石的预测贮量及品位
预测贮量（P2O5，百万吨） 预测品位（ P2O5，%）
18100
32
14100
壤
固
磷 量
高Biblioteka Baidu
中等
低
第1峰 极高度固定
P有效性最高 的pH范围
铁固定 的P
第2峰 高度固定 第1谷
铝固定 的P
第2谷
第3峰 中等程度固定
钙固定 的P
pH3 pH4 pH5 pH6 pH7 pH8 pH9
pH与土壤对磷的固定
土壤水分状况
干旱限制作物对P的吸收，当土壤含水量低于田间最大持 水量的60%时，作物对P的吸收即受到严重抑制。
此外，如果用工业废硫酸处理磷矿，在过磷酸钙肥料中可能含有三氯乙醛， 对作物有高度毒性。
普通过磷酸钙（普钙）
施入土壤后的转化 过磷酸钙的溶解为异成分溶解。
正常溶解 Ca(H2PO4)2
Ca2+ + 2H2PO4- 溶液中P/Ca=2
异成分溶解 Ca(H2PO4)2 +
Ca2+
Ca2+ + 2H2PO4CaHPO4