土壤学第十章植物磷素营养

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①.核酸和核蛋白:
磷酸在植物个体生长、发育、繁殖、遗传和变异生 命构成中起极为重要的作用. 核蛋白是细胞核和原 生质的主要成分,对生命活动起关键作用.
②.磷脂: 是细胞膜的成分,影响其选择功能,物质、能量、
信息交流、控制和调节作用. 磷脂是生物合成和降 解作用的媒介物。
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1.缺磷：外形上：生长延缓、分枝、 分蘖少、初期叶色呈暗绿色
2.过多 3．指标：P 212（陆）
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第二节土壤中磷的含量、形态及转化
一.土壤中磷的含量、形态及有效性
1.含量: 全磷含量0.2-1.1g/kg 从南到北、从东到西逐渐增加，是土壤供磷潜力的 一个指标
有效磷指当季作物吸收利用磷的形式Olsen法（0.5M
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三．植物对磷的吸收和利用：
1.吸收： ①逆浓度梯度的主动吸收，属H+和H2PO4-共运
②主要以无机磷的形式吸收, 正磷酸盐是作物吸收的主要形式、H2PO4-最易吸收,
也能吸收焦磷酸和偏磷酸,吸收后很快水解形成三磷酸
盐.
己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、甘油磷酸脂、植素是可被作
物吸收利用的。
将P转换成P2O5只要乘以2.29便可，将P2O5转换成P则乘以0.43。
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与作物种类:油料作物>豆科>谷类
与生育时期:苗期>老熟后期
与器官:种子>叶片>根>茎杆 幼嫩器官>衰老器官
与生长环境
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2.分布:
①有明显的区域化现象
大部分有机磷存在于液泡中 以Pi为主 储存库 少部分有机磷存在细胞质中 磷酸酯占优势 代谢库
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2〉无机态磷
①含量：占全磷量的50-90%，与母质关系密切
②形态： a、水溶性的磷： H2PO4- 和HPO42- 均可被植物吸收
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磷酸钙、镁盐 石灰性土壤 B、难溶性的磷 磷酸铁、铝盐 酸性土壤很
难 被吸收 c、闭蓄态的磷酸盐 D、吸附态磷 活性磷 对作物有效
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b.碳水化合物的运输：
以蔗糖磷酸脂的形式长距离运输
G 6-P-G 6-P-F 磷酸蔗糖(其中一条)
UDPG UDP
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2>参与氮素的代谢: 氨基转移酶的辅酶（磷酸吡哆醛） 合成多种氨基酸、蛋白质 NR也含有磷 生物固氮也需磷 所有的能量、氨的受体（有机酸）都
②分布与转移：与植物的代谢和生长中心转移密
切相关,明显的顶端优势还受供磷水平的影响
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二.磷的营养功能
1.磷是作物体内重要有机化合物的组分:
磷酸是许多大分子结构,物质的桥键物,起到将各结 构单元连接到更复杂的或大分子结构上.有三种方式:
与C键相连的羟基酯化(C-O-P)磷酸酯 与另一磷酸相连的高能焦磷酸键(P-P) 与两个C键相连的羟基酯化(C-P-C)磷酸双酯
多发生在酸性土壤上: P55 (胡) 单键吸附 双键吸附
3)生物固定:
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第三节:磷肥与合理施用
一.磷肥的种类、性质及施用技术
水溶性的磷肥、弱酸溶性磷肥、难溶性的磷肥
1.水溶性磷肥：所含磷为Ca(H2PO4)2·H2O的形式
过钙 (普钙)
①Ca10(PO4)6F2+7H2SO4+3H2O 3Ca(H2PO4)2 ·3H2O+CaSO4+2HF
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3>有效磷:是速效磷的后备
4>土壤有机质、有效氮的含量。有机 质高，速效磷高。同时N/P2O5比值 也会影响。
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2.作物需磷特性与轮作中磷的分配。 1〉豆科作物、十字花科、块根、块
茎、棉花需P多。瓜类、茶、粟、果树 需磷也较多
磷肥应先施在需磷多，对磷敏感的 作物上。
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③.植素(六磷酸肌醇)
是植物体内磷的一种储存形式,植素的合成控 制者种子中磷的浓度,参与调节子粒灌浆,淀粉的合 成,为后代储备必要的磷源.
④三磷酸腺苷(ATP)
ATP:能量的中转站,与糖酵解、呼吸、光合等 释放的能量形式
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UTP GTP合成纤维时必需 CTP合成脂类时必需 全部是合成RNA DNA必需
此后发生化学固定，吸附等化学反应
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③施用： a.可做基肥、种肥、追肥 b.集中施用 c.与有机肥混合施用
有机物包蔽Fe、Al 减少磷的固定 有机质分解过程中的有机酸可以 与Ca Mg Fe Al形成稳定配合物
减少了与土壤的接触 可以起到保氮作用 d.可以根外施肥:1-3% 重钙 氨化过磷酸钙
①难溶性磷酸盐的释放： 矿物态的磷酸盐在物理的、化学的、
生物化学的作用下形成难溶性的磷酸盐。
②无机磷的解吸
③有机磷的矿化
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2.土壤中无机磷的固定:(有效磷转化为无效磷的过
程）
1)化学沉淀：
中性、石灰性土壤上：Ca(H2PO4)2
CaHPO4
Ca3(PO4)2 Ca8H2(PO4)6·5H2O
Ca10(PO4)6·5H2O
酸性土壤上:Ca(H2PO4-)2 + Fe(OH)3
FePO4+
Ca(OH)2
Ca(H2PO4-)2 + Al(OH)3
AlPO4 + Ca(OH)2
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2)吸附反应: a.非专性吸附:带正电荷的胶体对 H2PO4-的静电吸附,可逆的 b.专性吸附(吸收):磷的老化过程
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③吸收部位是根毛区
④影响对磷吸收的因素：
a。作物种类 b．土壤的供磷状况 c．菌根.扩大根系的吸收面积、其分
泌物可溶化难溶性磷 d．环境因子：温度 10-40o,水分 e．养分间作用
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2.利用： 进入细胞的磷迅速参与代谢作用，磷
被吸收后10分钟即有80%的已形成有机 化合物在韧皮部中Pi是主要的运输形式。 四.磷素营养失调症状与指标：
优先施在过冬作物上。 2〉水旱轮作：“旱重水轻”的原则。
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3.肥料间的配合 1>与有机肥的关系： 有机肥的施入，可以改善土壤中 供磷状况，长期使用可降低 化学磷肥的肥效，可以显著提高 土壤中磷的有效性。 2>与氮肥配合
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非活性态转化为活性态后才有效
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土壤中磷的转化
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素)
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
吸附
作用
固定
吸附态磷
矿物矿化
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二．土壤磷素的转化及固定 1.土壤磷的释放：
NaHCO3提取液） 测定的磷量:
>10mg/kg 较高,施磷效果不明显
<5mg/kg 较低，施磷效果明显
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2.形态及有效性
1〉有机态磷:
①耕层含量50-500mg/kg，占全磷的10-50%， 其含量与母质、降雨量、温度、质地、PH值， 特别是有机质有关。
②其有效性： 大部分需矿化后转变成无机形态才能被吸收。
⑤各种酶素:
脱氢酶(CoI,CoⅡ) 脱羧基酶辅基(TPP) 转酰胺酶(CoA) 转氨酶辅酶(磷酸吡哆醛) 黄素酶辅基(FDA)
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2.积极参与体内的各种代谢
1>.参与碳水化合物代谢
a.参与合成各种碳水化合物
光合磷酸化,将光能贮藏于ATP中,形成还原 力NADPH,用ATP的能量形成葡萄糖,同时蔗糖、 淀粉、纤维素和果胶这些物质的形成都需磷。
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2.酸溶性磷肥:（溶于弱酸2%柠檬酸、 中性微碱性柠檬酸铵的磷肥） 钙镁磷肥、钢渣磷肥、沉淀磷肥、 脱氟磷肥
3.难溶性磷肥:(只能溶于强酸的磷肥） 磷矿粉、鸟粪、骨粉
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二、合理施用 1.土壤供磷状况： 1>全磷含量：是土壤磷的潜在磷肥高 低不能反应供磷水平，但0.080.1%全磷 量的土壤上施磷有增产效果 2>速效磷含量:能被植物直接吸收,是 评价土壤供磷能力的重要指标,此 与磷肥肥效是显著负相关.
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②进入土壤后的转化：
异成分溶解：
过钙施入土壤后，水分从四周向施肥点处汇集， 使磷酸一钙水解，形成磷酸一钙、磷酸、磷酸二钙 的饱和溶液，其溶液中磷酸离子浓度高达1020mg.Kg-1，溶液的PH值急剧下降，可达1.5左右，磷 酸向四周扩散时，使土壤中的Ca、Mg或铁、铝溶解， 与磷酸反应，发生磷酸的固定作用
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主要成分
Ca(H2PO4)2·H2O(P2O5)14-20% 硫酸钙 40-50%
硫酸、磷酸 3.5-5%
灰白色粉末或颗粒,呈酸性,具腐蚀性,易吸湿块
在过钙贮存运输的过程中,吸湿后其中磷酸一钙易转 化为难溶性的磷酸铁、磷酸铝,使磷的有效性降低的现象 称为过磷酸钙的退化作用
Ca(H2PO4)·H2O+Fe2(SO4)3+5H2O 2FePO4·4H2O+CaSO4·2H2O+2H2SO4
第十章 植物磷素营养
第一节:植物磷素营养 一.植物体内磷的含量与分布
1.含量: 0.2%-1.1%（DW）, 大多数为0.3-0.4%, 85%为有机态磷,15%为无机态磷.
注：肥料中的磷含量用P2O5表示，植物中的磷含量可用P2O5也 可用P表示，但自然状态下没有P2O5存在于肥料中， P2O5是相对 磷含量的一种标准表示。
与磷有关
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3>脂肪代谢:
糖是合成脂肪的原料,糖的合成、糖转 化为甘油、脂肪酸都需要磷 （P43）
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3．提高作物抗逆性和适应能力：
1>抗旱:磷能提高原生质胶体的水合度和细胞的持水 度、增加原生质的粘度和弹性。
2>抗寒:磷提高植物体内可溶性糖和磷脂的含量
3>缓冲能力:无机磷: H2PO4- H++HPO42- (6-8)