《土壤学》第9章 磷肥

（2）吸附固定
磷酸根离子以各种形式被粘土矿物、铁铝 氧化物、碳酸钙和有机质吸附
（3）生物固定
生物吸收后自身利用，暂时无效
（4）移动性慢
多数集中在施肥点周围0.5cm范围内
4. 施用原则
因易固定、移动性小： ♣ 尽量减少与土壤的接触面， ♣ 又要扩大与根系的接触面。
施用要点：
（1）作基肥、追肥、种肥； （2）基肥要深施、分层施用，集中施； （3）与有机肥混合施用
三. 水溶性磷肥
（一）过磷酸钙
♣ 简称普钙，世界上最早生产的磷肥。 ♣ 用62％－67％硫酸与磷矿粉充分作 用，熟化1－2周后，干燥、磨碎、过 筛制取。
1. 成分 Ca10(PO4)6∙F2 +7H2SO4 +3H2O
3(CaH2PO4)2∙H2O +7CaSO4+HF
过磷酸钙
另含硫酸铁铝杂质及游离酸2％－4％。
磷矿品位
P2O5含量 全磷 <8％
不成矿
全磷 8％－12％ 贫矿
全磷 18％－28％ 中矿
全磷 >28％
富矿
我国90%的磷矿资源属于中低品位矿
世界磷矿储量（×106t，P2O5 ）
国家
资源量
地质储量
潜在储量
储量
(精矿含量)
世界
29096.1 19613.4 7751.7
摩洛哥 17750.0 11777.4 3639.3
三. 植物对磷的吸收
❖ 无机态磷：
♦ 正磷酸（H3PO4、H2PO4- 、HPO42-、PO43- ）
可直接吸收; ♦ 偏磷酸HPO3、焦磷酸H4P2O7需转化
成正磷酸后才能同化利用。
❖ 有机态磷: 也可吸收，但量较少。如：
己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、核酸等。
四.磷素缺乏与过多症状
1. 缺磷症状
（1）植株矮小，叶片暗绿。 ♣ 细胞变小程度大于叶绿素减少程度， 叶
中磷
高磷
磷肥促进玉米成熟
+P -Zn
+P +Zn
缺磷使小麦锈病加重
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
缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重， 如玉米秃尖。
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。
缓慢；发酵后施用效果好； ❖ 酸性土上施用,作基肥。
各种骨粉的养分含量
名称
生骨粉 蒸制骨粉 脱胶骨粉
氮/%
3.7 1.8 0.8
磷(P2O5)/%
22 29 33
脱酯程度
未脱酯 大部分脱酯 不含脱酯
二. 弱酸溶性磷肥
钙镁磷肥 脱氟磷肥 钢渣磷肥 偏磷酸钙
（一）钙镁磷肥
磷矿石与镁硅酸盐在高温（1350OC）下共 熔后球磨而成，是热制磷肥的一种。
♣ 含：P2O5 40％－50％ 游离酸4％－8％
♣ 易吸湿结块，不易退化。无硫 酸钙，杂质少。
♣ 对喜硫作物【马铃薯、十字花 科（油菜、萝卜等）、豆科】 肥 效差。
18～28％ 中 热制法 枸溶性磷肥－钙镁磷肥， 钙镁磷肥，脱氟磷肥
<18% 低 机械法 难溶性磷肥－磷矿粉
一. 难溶性肥
（一）磷矿粉
1. 成分：氟磷灰石 a10(PO4)6F2 , 氟被氯、氢 氧根同晶置换后形成：
羟基磷灰石:Ca10(PO4)6(OH)2 氯磷灰石: Ca10(PO4)6Cl2
（减少与土壤接触面，使分解的有机酸 络合铁、铝、钙）；
（4）根外追肥效果好(酸性 有利于阴离子吸收) ；
（5）含游离酸多的磷肥不作 种肥（拌种）用；
（6）制造颗粒磷肥施用。
（二）重过磷酸钙（三料过磷酸钙）
♣ 先用硫酸处理磷矿粉，萃取磷 酸后用磷酸处理磷矿粉制取
♣ 主要成分磷酸一钙： Ca(H2PO4)2
绿素含量相对增加。 ♣ 缺磷时，铁的吸收增加，间接促
进叶绿素合成。
（2）严重缺磷时，茎叶出 现紫红色条纹或斑点 （糖累积形成花青素);
（3）根系小，次生根少， 禾本科作物分蘖少;
（4）症状先从老叶开始; （5）生长缓慢，延迟成熟。
—P
+P
磷肥促进高粱生长，提早成熟
冬小麦深施磷肥效果
江西小麦试验
（4）腺三磷ATP：
糖酵解、呼吸和光合作用释放的能量常用于合 成高能磷酸化合物ATP 。 ATP能为生物合成、养分吸收等提供能量， ATP和ADP间的转化伴随有能量的释放和贮存， 是能量中转站。
（5）酶的成分：
辅酶І: NAD, 辅酶Π: NADP, FAD等含磷
2.促进碳水化合物代谢
♣ 碳水化合物的合成、分解、互变、运输 都离不开磷参与；
2CaHPO4 + Ca(HCO3)2 二钙
CO2+H2O Ca(H2PO4)2 +Ca(HCO3)2 一钙
3.施用
❖ a.作基肥、深施； ❖ b.酸性土上效果好； ❖ c.喜钙作物（豆科）、喜硅作物（水稻）、
绿肥作物、油菜等优先选用； ❖ d.与有机肥混沤后施用效果好。
（二）沉淀磷肥
强酸
石灰乳
3. 在土壤中的转化
磷的固定： 磷肥施入土壤后，向着生成溶解度 低，有效性差的磷酸盐方面的转 化。
磷肥利用率低的主要原因
（1）化学固定
肥料施入土壤，肥粒 从外界吸水， 磷酸一钙溶解或水解
磷酸向四周扩散
溶解了土壤铁铝钙盐，形成活性离子
与磷酸作用，形成Al－P、Fe－P、 Ca－P沉淀
酸性土上：
❖P2O5
12％－20％
❖CaSO4∙2H2O
40 ％ －50％
❖Ca(H2PO4)2∙H2O 30％－40％
❖CaHPO4∙H2O
2.4％
❖Ca3(PO4)2
1.6％
❖SiO2
7.0％
2. 性质
❖a.化学酸性； ❖b.稍有酸味，腐蚀性很强； ❖c.易吸湿结块；
d. 过磷酸钙(或磷酸)的退化
过磷酸钙由于含游离酸，在潮湿条件 下吸水，使磷酸一钙与肥料中的硫酸 铁、硫酸铝起反应，生成难溶性的磷 酸铁铝，降低了磷肥的有效性.
3-磷酸甘油酸 ↓
丙酮酸 ───→乙酰辅酶 A ───→脂肪酸
图3.脂肪合成途径示意图
脂肪
5.提高作物抗逆性
（1）抗旱
A. 促进根系发育 B. 提高细胞充水度和原生质胶体的持水能力
（2）抗寒
可溶性糖、磷脂类物质增加，冰点下降
❖ （3）抗酸碱性
作物体内磷酸盐含量提高，缓 冲酸碱的能力增强：
OH-
KH2PO4 H+ K2HPO4
1. 成分性质
❖ a－Ca3(PO4)2 ，含钙镁的硅酸盐； ❖ 含P2O5 14％－20％ ， CaO 25％－30％，
MgO、SiO2 40％； ❖ 灰绿色粉末、不吸湿结块； ❖ 化学碱性 pH8.2－8.5； ❖ 95％的磷溶于弱酸,不溶于水.
2. 土壤中的转化
Ca3(PO4)2 +2CO2+2H2O
第四章
磷 肥
phosphor
Content
一.磷肥的营养作用 二.磷肥的种类、性质和施用 三.磷肥的合理利用
磷-作物生长不可缺少的元素，以多种 方式参与作物体内的生理过程，而我国 大多数土壤缺磷，磷肥的施用在生产上 特别受重视。
第一节 作物的磷素营养
一. 磷的含量、分布和形态 ♣ 作物含磷（P2O5）占植株干重的
❖ 磷矿粉 H3PO4 沉淀CaHPO4∙2H2O
❖ 含五氧化二磷30％－42％；
❖ 中性－酸性土上效果好；
❖ 施用方法：同钙镁磷肥；
❖ 可作饲料添加剂（“饲钙”）。
（三）钢渣磷肥
1. 性质
♣ 强碱性，物理性质良好 ♣ 形态：磷酸四钙 与硅酸钙的复盐
Ca4P2O9∙CaSiO3 ♣ 有效磷（P2O5）：高者17％
❖ 用量： P2O5≥30％，可给性强， 40Kg斤/666.7m2;否则，大于 50Kg/666.7m2，不必连年施用
（4）与其他肥料配合施用
♣ 与酸性肥料配合施用 ♣ 与有机肥混沤后施用
（5）施用方法
♣ 作基肥施用 ♣ 撒施、深施加大与土壤和根系接触面
P
P
P
（二）骨粉
❖ 动物骨骼加工而成；含P2O5 25％－33％； ❖ 形态Ca3(PO4)2；不溶于水，溶于弱酸，肥效
低者7％－8％
2.在土壤中转化
靠土壤酸度和根系分泌的酸使之溶解：
Ca4P2O9∙CaSiO3 ＋6CO2＋4H2O
SiO2
2CaHPO4＋3Ca(HCO3)2＋
3. 施用
♣ 不宜作追肥或种肥，作基肥好； ♣ 与有机肥混沤施用效果好； ♣ 果树、豆科作物及生长期长的作物施用； ♣ 水稻施用可使茎杆健壮，增强抗 倒伏能力。
存在于细胞核和原生质中，对植物的生 命活动及遗传变异起重要作用
（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。
* 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。
生物膜“流动镶嵌模型”
（3）植素：
环己六醇磷酸脂的钙镁盐，种子储存磷 的形式，发芽时水解供应磷。
♣ 全磷（ P2O5 ）含量:10％－25％
♣ 可给性用枸溶率表示，即磷矿粉中2％ 柠檬酸溶性磷占全磷的百分数
♣ 枸溶率≥10％的磷矿粉才能直接用 作肥料
❖ 2. 性质：灰白色粉末，难溶于水， 中性偏碱
❖ 3. 土壤中转化： Ca5(PO4)3F＋4H+ 5 Ca2+＋3 HPO42-+HF
4. 施用
美国露天开采磷矿
美国露天开采磷矿
南京磷肥厂
磷肥生产
机械粉碎： 磷矿石
酸制磷肥： 磷矿粉＋硫酸
磷矿粉（难溶性磷肥） 过磷酸钙（水溶性磷肥）
热制磷肥：
加热
磷矿石＋硅镁矿物
钙镁磷肥（弱酸溶性磷肥）
1350oC
磷矿分级与磷肥制造方法
P2O5含量 品位 制造方法 磷肥种类 典型品种 >28% 高 酸制法 水溶性磷肥－过磷酸钙 重过磷酸钙
3.磷参与氮素代谢
（1）养分的吸收，如:硝态氮需ATP （2）酶的成分FAD，硝酸还原的黄素
蛋白酶
O
（3）促进呼吸作用产生酮酸R-C-OOH, 为氮化物合成提供碳骨架
（4）促进豆科植物固氮
4.磷与脂肪代谢:甘油和脂肪酸转化需要
糖
磷参与（磷酸化）
↑↓
1,6- 二磷酸果糖
↑↓
3-磷酸甘油醛→磷酸二羟丙酮→磷酸甘油→甘油 ↓
♣ C3途径二氧化碳的固定需磷参与：
CO2
RUDP E 2PGA
二磷酸核酮糖 三磷酸甘油酸
图1.Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节
♣ 双糖和多糖的合成需要磷酸化作用。 ♣ 糖的运输以蔗糖磷酸脂的形式进行。
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
磷酸蔗糖
磷酸蔗糖 合成酶
6-磷酸果糖
Pi
蔗糖
蔗糖合成酶
果糖 图2.蔗糖合成不同途经的示意图
美国
8026.0
1330.9
369.5
俄罗斯 中国 南非
3197.7 2880.0 1030.0
1497.8 －
680.9
252.8
397.4
( P2O5>24%)
679.8
约旦
440.7
217.8
203.3
26个省(区)有磷 矿。412处矿区 探明储量，总储 矿石152亿吨， 居世界第2位。 以湖北、云南为 多，分别占22% 和21%；贵州、 湖南次之。以上 4省合计占全国 储量的71%。磷 矿矿床类型以沉 积磷块岩型为主， 储量约占80%。 60%属于硅质磷 酸岩，选矿难度 大
0.2％－1.1 ％，仅次于氮、钾。 ♣ 作物生育前期含磷高于后期，种子高于茎叶，
幼嫩组织高于衰老组织。 ♣ 油料>豆科>谷类作物
♣ 磷在作物体内的形态
♦有机态磷：核酸、 植素、磷 脂等 85％ ♦无机态磷：磷酸二氢根、磷 酸氢根的钙、镁盐类 15％
二. 磷的营养作用
1. 重要化合物的组分
（1）核酸、核蛋白：
酸性红壤土
Al3+
AlPO4
+2PO43-
水解
Fe3+
FePO4
FePO4∙ Fe(OH)3
盐基性磷酸铁铝
AlPO4∙ Al(OH)3
石灰土上：
Ca(H2PO4)2
一钙
Ca2＋
CaHPO4∙2H2O
含水二钙
棕色石灰土 红色石灰土
黑色石灰土
CaHPO4 脱水二钙
Ca8H2(PO4)6∙5H2O
Ca10(PO4)6(OH)2 羟基磷灰石
（1）作物营养特性：
A：CEC大，利用力强的作物， 豆科大于禾本科作物。
B：根系分泌二氧化碳及有机酸 能力的强弱。
（2）土壤条件
A 土壤酸碱性 ♣ 有效性与pH反相关 ♣ pH小于5时，有效性升高 ♣ 红壤、黄壤有效性高
B 有效性与土壤有效磷含量反相关
（3）细度与用量
❖ 细度：90％过100目筛 （目：每英寸长度上的孔数）
-K
+K
葡萄
缺磷使柑桔果实变小
2. 磷素过多
（1）促进呼吸作用，碳水化合物过 多消耗，不利于产量形成；
（2）发育提前，茎叶早衰； （3）降低土壤中铁、锌、镁等元素有效性。
减轻土壤侵蚀，防止磷素污染环境
第二节 磷肥的种类、性质和施用
自然界以磷酸盐(phosphate)形式存于矿物中。 •最常见的含磷矿物是磷灰石，通式为： Ca5Ｘ(PO4)3，其中Ｘ代表－F，－OH或－Cl 等。最常见的氟磷灰石:Ca5F(PO4)3。