植物磷素营养及磷肥_土壤肥料学

（四）植物对缺磷和供磷过多的反应
1、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 ＊植物缺磷的症状常首先出现在老叶
缺磷
幼叶
老叶
图为缺磷的油菜叶片，缺磷使体内碳水 化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色。 自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色。
2、其他有害元素污染
• 主要是原矿中镉、氟、铅等在磷肥的 制造过程中所造成的。
磷素过多引起的水体富营养化及其结果
二 土壤中的磷素及其转化
一）、土壤中磷的质量分数
我国耕地土壤的全磷量：0.2~1.1g/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：
先溶解（主要受介质pH值影响），后吸收：
酸性土：在土壤酸的作用下逐步溶解 Ca3(PO4)2
H+ H+
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)2 微生物和作物根分泌的酸 Ca (H2PO4)2
多种重要化合物的组分
2.磷脂 生物膜是由磷脂和糖脂、胆固醇、蛋白质以 及糖类构成的。生物膜具有多种选择性功能。它 对植物与外界介质进行物质交流、能量交流和信 息交流有控制和调节的作用。此外，大部分磷酸 酯都是生物合成或降解作用的媒介物，它与细胞 的能量代谢直接有关。
积极参与体内的代谢 1、碳水化合物代谢 在光合作用中， 光合磷酸化作用必需有磷参加；光合产物 的运输也离不开磷; 大分子碳水化合物合 成需要磷，否则合成受阻，形成花青素。
很少
2）. 在土壤中的转化
(1)溶解过程与化学沉淀(固定)作用
异成分溶解
反应式：
特点：1mol一水磷酸一钙溶解时，溶液中生 成1mol二水磷酸二钙和1mol磷酸。 磷酸沉淀作用(化学固定作用)：
3）. 施用方法
目的：提高过磷酸钙的利用率。
原则：减少与土壤的接触面积。
增加与作物根群的接触面积
方法：集中施用
粒径细度90％过0.149mm筛）
土壤条件（主要是土壤pH）、 作物特性（宜吸磷能力较强的及多年生
经济林木和果树）
磷矿粉的施用方法和后效 方法：宜作基肥 用量：750～1 500kg/ha（50～100公斤/亩） 措施：与酸性或生理酸性肥料混施， 与过磷酸钙配施 后效：肥效持久，连施几年后，可暂停施用
2、供磷过多
植物呼吸作用加强，消耗大量糖分和能量，对植 株生长产生不良影响。 1）、叶片肥厚而密集，叶色浓绿；植株矮小， 节间过短；出现生长明显受抑制的症状； 2）、繁殖器官常因磷肥过量而加速成熟进程， 并由此而导致营养体小，茎叶生长受抑制，也会降 低产量。地上部与根系生长比例失调，在地上部生 长受抑制的同时，根系非常发达，根量极多而粗短。 3）、谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加；叶用蔬 菜的纤维素含量增加、烟草的燃烧性差等品质下降； 4）、施用磷肥过多还会诱发缺铁、锌、镁等养 分。
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
钙镁磷肥
李晓林材料
三）、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 1.磷矿粉
成分：主要是氟磷灰石[Ca10 (PO4) 6· F2]
性质：灰褐色或黑褐色粉末、难溶于水、呈化学中性
磷矿粉直接施用的条件： 磷矿的结晶性质（枸溶率>15％；
3）、菌根 菌根能增加植物吸磷的能力。通 过菌根的菌丝以扩大根系吸收面积，并能缩短了 根吸收养分的距离，从而提高土壤磷的空间有效 性；菌根的分泌物也能促进难溶性磷的溶解度。 4）、环境因素 温度升高有利于磷的吸收。 增加水分也有利于土壤溶液中磷的扩散，因此能 提高磷的有效性。 5）、养分的相互关系 磷与氮在植物的吸收 和利用方面相互影响。施用氮肥能促进磷的吸收。
分层施用
与有机肥料混合施用 制成粒状磷肥 作根外追肥
过磷酸钙
李晓林材料
二）、弱酸溶性肥料(又称为枸溶性磷肥)
特点：溶于弱酸(主要是根系分泌的有机酸)， 肥效较水溶性磷肥慢 1.钙镁磷肥成分：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：①灰绿色或灰棕色粉末(90％过0.177mm筛) ②溶于2％柠檬酸溶液 ③呈碱性反应(化学碱性， pH8.0～8.5) ④吸湿性小，无腐蚀性
油菜及豆科植物
枸溶性磷肥 吸磷能力较强 多作基肥 酸性土壤 有效磷低的
非酸性土壤
水溶性磷肥 吸磷能力较差 对磷反应敏感 苗期、 生长前期 适于各种土壤 中性或
如甘薯、马铃薯
根外追肥
碱性土更好
•
多数作物苗期是磷素的营养临界期， 所以在苗期应分配少量水溶性磷肥。在 旺盛生长期植物虽然对磷素需求增加， 但此时根系发达，吸收磷的能力强，可 以利用作为基肥的难溶性或弱酸溶性磷 肥；生长后期可以通过磷在体内的再利 用来满足需要。
吸附态磷
矿物矿化
三 磷肥的种类、性质和施用
磷矿分级与磷肥的制造方法
P2O5含量 磷矿品位 制造方法
>28% 高 酸制法
磷肥种类及品种
水溶性磷肥－过磷酸钙
18～28％
<18%
中
低
热制法
机械法
枸溶性磷肥－钙镁磷肥
难溶性磷肥－磷矿粉
我国目前使用的磷肥品种主要为过磷酸钙 （SSP），约占总磷用量的75％。
（三）、植物对磷的吸收和利用 1、吸收形态： （1） 主要是正磷 酸盐：H2PO4－> HPO42－ >P043－
（2）偏磷酸盐、焦磷酸盐
（3）少量的有机磷化合物
2、影响吸收磷的主要因素
植物吸收磷受很多因素的 影响，其中有植物生物学特性 和环境条件两个方面。 1）、作物特性 不同植物种类，甚至不同的栽 培品种，对磷的吸收都有明显的影响。 2）、土壤供磷状况 植物能利用的磷主要是土 壤中的无机磷。虽然植物可吸收少量有机态磷， 但通常有机磷必须转化为无机磷后才能被大量吸 收。因此，土壤中磷的形态直接影响着土壤供磷 状况及植物对磷的吸收。
第二节 植物的磷素营养与 磷肥施用
磷
磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一。它对作 物高产及保持品种的优良特性有明显的作用。因此，研究 如何提高磷 的利用率也是近年来学术领域的热点。
江西小麦试验
一、 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0.2~1.1%
磷酸蔗糖
磷酸蔗糖 合成酶
Pi
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
蔗糖
蔗糖合成酶
果糖
3.脂肪代谢:
脂肪代谢同样与磷有关。脂肪合成过程中需要 多种含磷化合物( 图2-8)。此外，糖是合成脂肪的 原料，而糖的合成、糖转化为甘油和脂肪酸的过 程中都需要磷。与脂肪代谢密切有关的辅酶A 就是 含磷的酶。实践证明， • 油 料作物需要更多的磷。 施用磷肥既可增加产量，又能提高产油率。
磷矿石与磷矿粉
李晓林材料
2.骨粉
兽骨加工而成 肥效缓慢，宜作基肥 宜施于酸性土壤及生长期长的作物
（四）、磷肥品种与其合理分配和施用 施用原则：减少水溶性磷肥的固定，增加非水溶性磷的释放。
表
磷肥品种 难溶性磷肥
磷肥品种的合理分配和施用
生长期 作基肥 土壤类型 酸性土壤
作物品种 吸磷能力强 如荞麦、萝卜菜、
油菜缺磷：深紫色的叶 片正在转红色
左为缺磷的最老叶 右为缺磷的较老叶
冬小麦深施磷肥效果
缺磷使小麦锈病加重
+P -Zn
+P +Zn
中磷
高磷
磷肥促进玉米成熟
缺磷
正常
缺磷导致作物植株矮 小，禾谷类作物分蘖 减少，叶色暗绿
图为缺磷的大豆叶片，缺磷使体内碳水 化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色
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
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三)、土壤中磷的转化
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素)
生物 固定 矿化 作用
化学沉淀 释放作用
H2PO4－
无定形磷酸盐
Eh交替变化 吸附 固定
HPO4
2－
闭蓄态磷 (有效性降低)
解吸 作用
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：集中在幼芽和根尖 再利用能力强达80％以上 有机磷：占85％，以核酸、磷脂、 3. 形态 植素为主 无机磷：占15％，以钙、镁、钾的 磷酸盐形式存在
小麦
李晓林材料
缺磷使柑桔果实变小
缺磷导致小麦成熟期推迟
缺磷条件下，短期内植物表现为地上部受抑制，而根系生长增强， 结果根冠比增加。但如果缺磷时间延长到一定程度，则随全株营养 体变小，根系也变小
缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化 较重，如玉米秃尖，
-K
Leabharlann Baidu+K
葡萄
• 缺磷的苹果叶：叶片 小、叶色暗淡、发紫 色或青铜色。
（二）、磷的生理作用
1、磷是植物体内重要化合物的组分
核酸和核蛋白、磷脂、植素、ATP、辅酶
2、磷能加强光合作用和碳水化合物的 合成与运 载 3、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
4、促进脂肪代谢
5、提高作物对外界环境的适应性 如抗旱、 抗寒、抗病等
提高作物抗逆性和适应能力
1.抗旱和抗寒 抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度，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。
土壤有效磷（P）>15mg/kg，表示有效磷较高
土壤有效磷（P）<5mg/kg，表示有效磷不足
二）、土壤中磷的形态
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50～90％
一炷香型水稻
玉米缺磷出现紫苗
缺磷植株瘦小，茎叶大多呈现紫红色，叶 尖枯萎呈褐色，花丝抽出迟，结实率低
磷肥施用与环境污染
1、水体污染
• 从土体中淋失到水体中，造成富营养化， 例如赤潮。 • 封 闭 的 水 体 ， 含 氮 >0.2mg/kg ， PO43>0.015mg/kg就会出现“ 藻化”，使水 质恶化。
磷的营养功能
2.氮素代谢:
磷是氮素代谢过程中一些重要酶的组分。硝酸 还原酶含有磷，磷能促进植物更多的利用硝态氮。 磷也是生物固氮所必需。氮素代谢过程中，无论是 能源还是氨的受体都与磷有关。能量来自 ATP，氨 的受体来自与磷有关的呼吸作用。因此，缺磷将使 氮素代谢明显受阻。
蔗糖合成不同途经的示意图
• 摩洛哥磷矿
一)、水溶性磷肥
肥效快，属速效性磷肥 含量占12～20％,含有游离酸,呈酸性反应. 含有 S 10 ～ 20% 重过磷酸钙（重钙）又称三料磷
特点：含水溶性的磷酸一钙，其中的磷易被植物吸收，
1.过磷酸钙（普钙）1）、主要性质：有效磷(P2O5
有效磷(P2O5)含量：占40～52％ 含硫