植物营养学课件：植物的磷素营养与磷肥
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非晶质态FePO4.XH2O 是水溶性磷肥施入土壤后的初期产 物，有效性中等偏下。晶质态 活性很低，植物不能吸收利用。 （3）Al-P 指土壤中磷酸铝类化合物。
胶结态是有效磷源，结晶态的活性则很低。
（4）O-P 闭蓄态磷，是由Fe（OH）3包被的磷，有效性很低。
三、土壤中磷的转化（掌握）
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素)
植物的磷素营养与磷肥
主要内容
要求
1.土壤磷素及其转化
部分掌握
2. 植物的磷素营养
Hale Waihona Puke 掌握3. 磷肥的种类、性质
部分掌握
4. 磷肥施用对环境的影响
了解
5. 磷肥的合理施用原则
掌握
第一节 土壤中的磷素及其转化
一、土壤中磷的含量
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
种子 > 叶片 > 根系 > 茎秆 生长环境：高磷土壤 > 低磷土壤
2. 分布：与代谢过程和生长中心的转移有密切关系
营养生长期：集中在幼芽和根尖（具有明显的顶端优势）
生殖生长期：大量转移到种子或果实中。再利用能力达 80％以上
缺磷时，体内的磷转运至生长中心以优先满足其需要， 故缺磷症状先在最老的器官出现。
2、无机磷的解吸
吸附态磷重新进入土壤溶液的过程。
主要原理： （1）化学平衡反应 植物吸收磷而失去原有平衡，促进解吸 （2）竞争吸附 提高竞争阴离子的浓度有利于磷的解吸
3、土壤有机磷的矿化
有机态磷化合物：植素、核酸、核蛋白、磷脂等在磷 酸酶的作用下，逐渐降解，释放出磷酸。
影响矿化速率因素:
磷酸酶的活性： 温度： 35℃ 最适宜， 30℃以下发生磷的固定 通气性：土壤干湿交替促进磷的矿化 ，通气性差的土 壤
新叶
油菜缺磷叶序
老叶
3. 形态 有机磷：占85％，以核酸、磷脂、植素为主 无机磷：占15％，以钙、镁、钾的磷酸盐形式存在
含量（%）
植素 磷脂 无机磷 磷酸酯 RNA+DNA
3 2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
24
48
72
发芽时间（h)
在发芽期间水稻种子中磷组分的变化
二、植物对磷的吸收和利用
（一） 吸收形态
我国土壤有效磷素含量分布图
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 包括：核酸、植素类、磷脂类 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% 包括：土壤液相中的磷 (以H2PO4－和HPO42－为主)、
1. 主要是正磷酸盐：H2PO4－> HPO42－>PO432. 偏磷酸盐、焦磷酸盐：吸收后，转化为正磷酸盐 3. 少量的有机磷化合物：如核糖核酸、磷酸甘油酸、
磷酸己糖等
（二）吸收机理：主动吸收
吸收部位：根毛区 吸收过程：H＋与H2PO4－共运
H+
H+浓度梯度
＋
ATPase
生物
矿化
固定
作用
H2PO4－ HPO42－
化学沉淀 无定形磷酸盐 老化 结晶态磷酸盐 释放作用 Eh交替变化 闭蓄态磷 (有效性降低)
解吸
吸持
作用
固定
吸附态磷
矿物矿化
（一）土壤中磷的释放
1、难溶性磷酸盐的释放
原生的和次生的矿物态磷酸盐或化学沉淀生成的磷酸 盐，包括闭蓄态磷经物理化学变化或生物学风化作用， 变化为溶解性较大的磷酸盐或非闭蓄态磷。
2、pH
pH在6.0-6.5，磷有效性最高； pH低（< 5.3），铁铝 水化氧化物使磷的固定增强； pH高（> 7.0）磷被钙镁离 子固定。
3、土壤有机质含量及有机肥数量
有机质含量高，有机肥用量多有助于磷的有效性提高。 机理：有机酸的螯合，难溶性磷溶解
腐殖酸盐阻隔铁铝氧化物对磷的吸附
4、土壤含水量
酸性土壤由Fe-Al体系控制：铁铝氧化物的溶解，产生活性铁 铝与磷酸生成无定形磷酸铁铝盐，再转化为晶质的磷铝石等。
2、吸附反应
存在于液相中的磷酸或磷酸根离子被土壤铁铝氧化物、水铝英 石、粘土矿物、石灰性物质等土壤固相所吸附和吸收的过程。
（三）影响土壤中磷的固定与释放的主要因素
1、粘土矿物组成
1：1型粘土矿物固定能力大于2：1型；铁铝水化氧化 物大于高岭石，粘粒含量高的土壤大于砂性土壤
增加
西
增加
北
东
南
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(Available P content)含量表示： 中性或石灰性土壤：P<10mg/kg，表示有效磷不足
酸性土壤：P<15mg/kg，表示有效磷不足
Available P content (Bray II) Pink <30 mg/kg (moderately deficient) Red: <20 mg/kg (deficient) Dark red: <10 mg/kg (severely deficient)
影响土壤pH、Eh，改变铁铝氧化物存在形态，从 而影响磷的固定与释放。如： 旱地土壤磷的扩散系数小， 有效性低，淹水后Eh下降，高价磷酸铁盐还原为亚铁， 与三价铁结合的磷释放，有效性提高。
第二节 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 0.2~1.1% 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 器官：幼嫩器官 > 衰老器官、繁殖器官 > 营养器官
固相的磷酸盐、 土壤固相上的吸附态磷
（1）Ca-P 指土壤中的磷酸钙镁化合物。主要有以下形态：
Ca2-P 以CaHPO4为代表，有效性高，持续性好。 Ca8-P 如Ca8H2（PO4）6，有效性次于Ca2-P，是缓效磷源。 Ca10-P 如Ca10（PO4）6（OH）2，Ca10（PO4）6F2，对植物 基本无效。 （2）Fe-P 指土壤中磷酸铁类化合物。
微生物活性低，有机物的矿化率变小。 pH ：有机磷的稳定性酸性土壤高与中性或碱性土壤 土壤有机质C/P比： C/P比<200 净矿化； C/P比>300，
净生物固持
（二）土壤中无机磷的固定
概念：土壤液相中的无机磷酸盐等有效态磷转变为无效态 磷过程
1、沉淀反应
中性和石灰性土壤由Ca-体系控制： 磷酸根离子与碳酸钙、方 解石及交换性钙生成二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、磷酸八钙等。
胶结态是有效磷源，结晶态的活性则很低。
（4）O-P 闭蓄态磷，是由Fe（OH）3包被的磷，有效性很低。
三、土壤中磷的转化（掌握）
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素)
植物的磷素营养与磷肥
主要内容
要求
1.土壤磷素及其转化
部分掌握
2. 植物的磷素营养
Hale Waihona Puke 掌握3. 磷肥的种类、性质
部分掌握
4. 磷肥施用对环境的影响
了解
5. 磷肥的合理施用原则
掌握
第一节 土壤中的磷素及其转化
一、土壤中磷的含量
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
种子 > 叶片 > 根系 > 茎秆 生长环境：高磷土壤 > 低磷土壤
2. 分布：与代谢过程和生长中心的转移有密切关系
营养生长期：集中在幼芽和根尖（具有明显的顶端优势）
生殖生长期：大量转移到种子或果实中。再利用能力达 80％以上
缺磷时，体内的磷转运至生长中心以优先满足其需要， 故缺磷症状先在最老的器官出现。
2、无机磷的解吸
吸附态磷重新进入土壤溶液的过程。
主要原理： （1）化学平衡反应 植物吸收磷而失去原有平衡，促进解吸 （2）竞争吸附 提高竞争阴离子的浓度有利于磷的解吸
3、土壤有机磷的矿化
有机态磷化合物：植素、核酸、核蛋白、磷脂等在磷 酸酶的作用下，逐渐降解，释放出磷酸。
影响矿化速率因素:
磷酸酶的活性： 温度： 35℃ 最适宜， 30℃以下发生磷的固定 通气性：土壤干湿交替促进磷的矿化 ，通气性差的土 壤
新叶
油菜缺磷叶序
老叶
3. 形态 有机磷：占85％，以核酸、磷脂、植素为主 无机磷：占15％，以钙、镁、钾的磷酸盐形式存在
含量（%）
植素 磷脂 无机磷 磷酸酯 RNA+DNA
3 2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
24
48
72
发芽时间（h)
在发芽期间水稻种子中磷组分的变化
二、植物对磷的吸收和利用
（一） 吸收形态
我国土壤有效磷素含量分布图
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 包括：核酸、植素类、磷脂类 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% 包括：土壤液相中的磷 (以H2PO4－和HPO42－为主)、
1. 主要是正磷酸盐：H2PO4－> HPO42－>PO432. 偏磷酸盐、焦磷酸盐：吸收后，转化为正磷酸盐 3. 少量的有机磷化合物：如核糖核酸、磷酸甘油酸、
磷酸己糖等
（二）吸收机理：主动吸收
吸收部位：根毛区 吸收过程：H＋与H2PO4－共运
H+
H+浓度梯度
＋
ATPase
生物
矿化
固定
作用
H2PO4－ HPO42－
化学沉淀 无定形磷酸盐 老化 结晶态磷酸盐 释放作用 Eh交替变化 闭蓄态磷 (有效性降低)
解吸
吸持
作用
固定
吸附态磷
矿物矿化
（一）土壤中磷的释放
1、难溶性磷酸盐的释放
原生的和次生的矿物态磷酸盐或化学沉淀生成的磷酸 盐，包括闭蓄态磷经物理化学变化或生物学风化作用， 变化为溶解性较大的磷酸盐或非闭蓄态磷。
2、pH
pH在6.0-6.5，磷有效性最高； pH低（< 5.3），铁铝 水化氧化物使磷的固定增强； pH高（> 7.0）磷被钙镁离 子固定。
3、土壤有机质含量及有机肥数量
有机质含量高，有机肥用量多有助于磷的有效性提高。 机理：有机酸的螯合，难溶性磷溶解
腐殖酸盐阻隔铁铝氧化物对磷的吸附
4、土壤含水量
酸性土壤由Fe-Al体系控制：铁铝氧化物的溶解，产生活性铁 铝与磷酸生成无定形磷酸铁铝盐，再转化为晶质的磷铝石等。
2、吸附反应
存在于液相中的磷酸或磷酸根离子被土壤铁铝氧化物、水铝英 石、粘土矿物、石灰性物质等土壤固相所吸附和吸收的过程。
（三）影响土壤中磷的固定与释放的主要因素
1、粘土矿物组成
1：1型粘土矿物固定能力大于2：1型；铁铝水化氧化 物大于高岭石，粘粒含量高的土壤大于砂性土壤
增加
西
增加
北
东
南
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(Available P content)含量表示： 中性或石灰性土壤：P<10mg/kg，表示有效磷不足
酸性土壤：P<15mg/kg，表示有效磷不足
Available P content (Bray II) Pink <30 mg/kg (moderately deficient) Red: <20 mg/kg (deficient) Dark red: <10 mg/kg (severely deficient)
影响土壤pH、Eh，改变铁铝氧化物存在形态，从 而影响磷的固定与释放。如： 旱地土壤磷的扩散系数小， 有效性低，淹水后Eh下降，高价磷酸铁盐还原为亚铁， 与三价铁结合的磷释放，有效性提高。
第二节 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 0.2~1.1% 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 器官：幼嫩器官 > 衰老器官、繁殖器官 > 营养器官
固相的磷酸盐、 土壤固相上的吸附态磷
（1）Ca-P 指土壤中的磷酸钙镁化合物。主要有以下形态：
Ca2-P 以CaHPO4为代表，有效性高，持续性好。 Ca8-P 如Ca8H2（PO4）6，有效性次于Ca2-P，是缓效磷源。 Ca10-P 如Ca10（PO4）6（OH）2，Ca10（PO4）6F2，对植物 基本无效。 （2）Fe-P 指土壤中磷酸铁类化合物。
微生物活性低，有机物的矿化率变小。 pH ：有机磷的稳定性酸性土壤高与中性或碱性土壤 土壤有机质C/P比： C/P比<200 净矿化； C/P比>300，
净生物固持
（二）土壤中无机磷的固定
概念：土壤液相中的无机磷酸盐等有效态磷转变为无效态 磷过程
1、沉淀反应
中性和石灰性土壤由Ca-体系控制： 磷酸根离子与碳酸钙、方 解石及交换性钙生成二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、磷酸八钙等。