第二节土壤磷素与磷肥

（一）根据土壤条件合理分配和施用磷肥
缺磷土壤 在有效磷低（速效磷含量<10mg/kg）的土壤中，如生土地、远薄 地，盐碱地、有机质含量低，施用有机肥少的土壤中要重点分配 和施用磷肥。 土壤氮磷比 在供磷水平低，氮磷比大（N/P2O5＞3）的土壤中施用磷肥增 产显著，而在供磷水平高，氮磷比小的土壤上施用磷肥，效果 较差。 土壤酸碱性 土壤的pH值在6.0～7.5之间，有效磷含量高，可少施或不施；而 在偏酸或偏碱性的土壤中，应选择适宜的磷肥品种合理施用.
地壳平均全磷（P2O5）0.28％；土 壤0.04-0.25％，低者，砖红壤、浸蚀型 红壤小于0.01％；高者，黄土母质0.2%、 海南岛达0.4％。
（二）磷的形态
1、有机态磷 为磷酸肌醇、磷脂和核酸及磷蛋白中的磷(约占1/2)，另一半不清楚）。 占全磷10%~15%，仅少数能直接吸收利用，大部分转化为无机磷后才可利用。 2、无机态磷占全磷50~90%。按溶解性大小分3种： （1）水溶性磷：主要是钾、钠、钙、镁的一代磷酸盐类。可溶速效。如： K2HPO4、NaH2PO4、Ca(H2PO4)2（一钙）、Mg (H2PO4)2。6—40PPM。 （2）弱酸溶性磷：金属离子的二代磷酸盐，不溶于水，可溶于2%柠檬酸。如： CaHPO4 （二钙）、Mg HPO4。 水溶性磷和弱酸溶性磷占全磷1-2%。统称有效磷。 （3）难溶性磷肥：不溶于水和弱酸，溶于强酸，不能直接吸收利用。主要是： 磷酸八钙[Ca8(H2P4)6]、磷酸十钙[Ca10(PO4)6.F2]、羟基磷灰石 [Ca10(PO4)6.(OH)6] 、氯磷灰石[Ca10(PO4)6.Cl2] 、盐基性磷酸铝等 [AlPO4.Al(OH)3]。 • 按其所结合的阳离子的不同分为4类： Ca—P；Fe—P；Al—P；O—P（闭蓄态磷）。
3、性质
2、成分
主要成份： 一钙： Ca(H2PO4)· H2O，重量 约为50%，含P2O512—20% （四级—特级）。 硫酸钙：CaSO4含量40%。 副成份： 游离H2S04和H3PO43.5—5%； Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3 2-4%； 水分5%左右。 二钙、三钙等少量。
物理性质 外观牲征：灰、黑色粉未。 吸湿性：因含杂质，吸湿性强 腐蚀性：含游离酸，具有腐蚀性 化学性质 酸碱性：化学酸性。 退化作用 吸湿后所发生的结块和水溶性 磷转变为弱酸及难溶性磷的作用。 防止办法：一是在生产磷肥时适 当减少用酸量；二是磷肥应在低 温干燥的条件下保存；三是磷肥 应随买随用，不要久放。
2、土壤中磷的释放 （1）无机态磷的释放
难溶的无机态磷主要依靠pH、Eh的变化等用完成向 有效态的转化。如在CO2等酸性物质的作用下：
磷酸三钙 磷酸二钙 磷酸一钙 磷酸
（2）有机磷的分解
土壤中的有机磷在酶的作用 下进行水解，逐步释 放出有效磷。
二、磷肥的种类、性质及施用
磷肥资源及生产简况 最初用兽骨生产磷肥，1918年发现磷矿床后始用其制作磷肥。 我国从1955年开始制作。 制作磷肥的原料有：磷灰石（产于磷灰岩）、胶磷矿（产于 磷块岩）、含磷铁矿、鸟粪石等。 磷矿资源较集中的分布在摩洛哥、美国、俄罗斯、突尼斯中 国，其中北非（突、摩）、美国佛罗里达和科拉半岛三大磷矿最 为著名。我国主要在云贵一带。 •磷矿的品位： 高品位：P2O5＞ 28% 品位P2O5 28—18% 低品位 P2O5＜18% •磷肥生产方法简述 1、机械法：机械破碎及球磨 2、酸制法：硫酸、硝酸、混酸 3、热制法：高温熔溶、水淬、球磨
4、施入土壤后的转化
A、溶解：为异成份溶解。首先水解为二钙和磷酸。 B、扩散：水解后磷酸浓度高，向四周扩散。维持五周之久。 但2~3月内不超过1~3厘米，约90%集中在施肥点周围0.5厘 米和5厘米深处。 C、固定：水解后施肥点PH降至1~15，能把铁、铝、钙等溶 解出来，逐步与磷酸发生固定反应。 石灰土中，其固磷方式为Ca-P ， 酸土中固磷方式为Al-P 和Fe-P 以及 O-P。 D、基本特点：在土壤中移动性小，易固定。故施用时： 尽量减少肥料与土壤的接触面。 尽量增加与植物根系的接触面。以提高其利用率
难点
（三）土壤中磷的转化
1、有效磷化物的固定 （1）化学固定：与Ca+2、Fe+3、Al+3、等发生的化学反应。 （2）吸附固定：土壤胶体对阴离子态磷酸根的吸附。 专性吸附：在铁铝多的土壤中，磷酸根离子与氢氧化铁铝等 的— OH基发生配位交换称之。 非专性吸附：酸性土壤中粘粒表面的—OH 经质子化形成 —OH2+ 后，对磷酸根的吸附。 • （3）闭蓄固定：磷酸盐被溶度很小的无定形铁、铝、 钙等胶膜所包蔽的现象。石灰性土 壤占无机磷总量 15－30％以上，酸性土壤占40%以上。 （4）生物固定：微生物和植物争磷所固定的磷。
重点
三、磷肥合理施用技术
• 磷肥利用率不高的主要原因
磷肥被当季作物的利用率大约为10%～25%。 一是易被土壤固定。 二是移动性小。仅能从施肥点向外移动 1～3cm。而与作 物根系直接接触的土壤一般又只占耕层土壤总体积的 4% ～ 10% ，这样以来，作物就很难利用土壤中那些没 有和根系接触的磷素。 由于磷素不会挥发，淋失的数量也较少，因此约有 75 ～ 90%未被作物吸收利用的磷素因固定而被保存在土壤中。
叶面喷肥 氮磷配全施
种 肥
与有机肥混合施
（2）与有机肥料配合施用
分层施肥
有机肥料在分解过程中所产生的有 机酸，能增加弱酸溶性和难溶性磷 肥的溶解度，也可与铁、铝、钙等金属离子形成稳定的 络合物，从而减少或避免了化学固定。同时施用有机肥 料能促进土壤微生物的活动，增加土壤中肥料磷的有效 性。
（3）制成颗粒肥料
（二）根据作物特性合 理分配和施用磷肥
喜磷作物 豆科（包括 豆科绿肥）、糖用作物、 十字花科作物（主要有 油菜等）、块根块茎类作 物、瓜果类作物以及果树 等对磷素的反应敏感，吸 收利用磷素能力强，应满 足其需要。
（三）轮作中的合理分 配
– 在水旱轮作中，如稻油、 稻麦轮作中，应按 “重旱轻水”的原则分 配和施用磷肥。 – 在旱地轮作中，应当 “重越冬，轻越夏作物” 进行分配和施用磷肥。 – 对所有作物来说，应按 照“前足后补”的原则 施用磷肥，若需“后 补”，主要以根外追肥 为主。
（三）钙镁磷肥
• 成分及性质
1、成分：将磷矿石和和助熔剂（蛇纹 石等）按一定比例混合，在1400℃高温 下煅烧熔融 转变为玻璃体熔融物，然后 用水淬骤冷，并经磨细而成。 钙镁磷肥的成分比较复杂，主要含弱酸溶性磷酸 三钙[α-Ca3(PO4)2]，P2O5另12~20%，有钙、镁、 硅的氧化物。 一般含有效磷14%～20%。 2、性质： 化学碱性，pH8～8.5，不溶于水，可溶于弱酸。 外观灰白、浅绿、墨绿、或黑褐色。 物理性状良好.不吸湿结块，不易流失，无毒、无臭、 无腐蚀性，便于包装和运输，长期存放不会降低肥效， 以磷为主的多元素肥料，能改善作物的钙、镁、硅营 养，增强作物的抗病虫、抗倒伏能力。
– 颗粒磷肥表面积小，与土壤的接触面也小，能 降低磷素的吸附与固定，也便于机械施肥。由 于颗粒磷肥也相应减少了与作物根系的接触面， 因而颗粒不能太大，粒径以3～5mm为宜。 – 对于密植作物、根系发达作物以及固磷能力不 很强的土壤来说，粉状磷肥肥效更好一些。
（4）分层施用
可把2/3的磷肥作基肥深施，以满 足作物生育中、后期对磷的需要。 另外1/3作种肥或面肥施用， 以供苗期（养分临界期）之需。
按磷酸盐的溶解性分为三类
重点
1、生产过程
（一）普通过磷酸钙
是在100目磷矿粉中加浓度62-67%的浓H2SO4，经化成而成的。化成过程中的反 应如下： 第一步：Ca(PO4)3F+7H2S04 5CaSO4+3H3PO4+HF 第二步：Ca5(PO4)3F+7H3PO4+5H2O 5Ca(H2PO4)2+HF 以上两步合为：2Ca5(PO4)3F+7H2SO4+3H2O 3Ca(H2PO4)· H2O+7CaSO4+2HF 或：Ca(PO4)2+2H2SO4+H2O Ca(H2PO4)· H2O+2CaSO4 同时存在的副反应 ： 一是杂质（ Fe 、Al）与 H2S04作用： Fe2O3+3H2PO4 Fe2(SO4)3+3H2O Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O 二是游离H3PO4酸与杂质 作用： Fe2O3+2H3PO4 2FePO4+3H2O Al2O3+2H3PO4 2AlPO4+3H2O 杂质、游离酸的存在，给肥料性质带来不良影响，故其含量不能超标，否则 易使普钙发生退化作用。
城镇、及化肥厂附近
（五）改进施肥技术
早施、深施
– 作物磷素营养临界期一般都在幼苗阶段，磷在植物体内也是 一种可被再利用的元素，因此，作物吸收磷的时期越早，对 作物所起的作用就越长。 – 把磷肥用作基肥、种肥或早期追肥对于提高其利用接触面积，从而减少其固定 作用。 – 把磷肥适当集中施于植物根系附近，能大大地促进根系对磷 的截获吸收，同时增大了施肥点的浓度，提高了磷素通过质 流和扩散的供应量。
过磷酸钙在土壤中的反应
Ca(H2PO4)2.H2O + H2O → CaHPO4.H2O + H3PO4
5、过磷酸钙施用要点
（1）集中施用
集中施于根际，既减少与土壤接触， 减少固定，又有利于根系吸收，还 增加施肥点土液磷浓度，有利磷酸 根离子向根系扩散。 方法有种肥、穴施、条施或沟施， 蘸根及苗床基肥。
（四）根据磷肥品种特性合理分配
水溶性主要用于石灰性土壤，弱酸溶性和难溶性优先施用酸性和习酸 性土壤。边远山区多分配和施用高浓度磷肥，城镇附近多分配和施用 地方产低浓度磷肥。
磷肥的合理分配
水溶性磷肥 弱酸溶性磷肥 难溶性磷肥 高浓度磷肥 低浓度磷肥