大量元素NPK课件

第五章第五章 大量营养元素大量营养元素 与大量元素肥料与大量元素肥料5-1 氮素营养与氮素化肥氮素营养与氮素化肥Nitrogen nutrition and nitrogen fertilizers 一、土壤氮素营养一、土壤氮素营养（一）来源（一）来源1.施入土壤中的化学氮肥和有机肥料施入土壤中的化学氮肥和有机肥料2.动植物残体的归还动植物残体的归还3.生物固氮生物固氮4.雷电降雨带来的雷电降雨带来的NH4+-N和和NO3-N 我国耕地土壤全氮含量在我国耕地土壤全氮含量在0.040.35之间，之间，与土壤有机质含量呈正相关与土壤有机质含量呈正相关 （二）含量（二）含量（三）土壤氮素形态（三）土壤氮素形态土土壤壤氮氮有机氮有机氮(98%)无机氮无机氮(12)水溶性水溶性：速效氮源，速效氮源，深施深施 pH值：正相关值：正相关 土壤水分含量土壤水分含量 土壤中土壤中NH4的含量的含量6、无机氮的生物固定、无机氮的生物固定 土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化同化为其躯为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。体的组成成分而被暂时固定的现象。铵态氮铵态氮 硝态氮硝态氮 生物固定生物固定 生物固定生物固定 有机氮有机氮硝化作用硝化作用硝酸还原作用硝酸还原作用7、硝酸盐的淋洗损失、硝酸盐的淋洗损失 NO3-N 随水渗漏或流失，造成氮素损失（无效随水渗漏或流失，造成氮素损失（无效化），并污染水体（富营养化）化），并污染水体（富营养化）8、硝酸还原作用、硝酸还原作用NO3-NH4+嫌气条件嫌气条件硝酸还原酶硝酸还原酶二、植物氮素营养二、植物氮素营养 含量：占植物总干重的含量：占植物总干重的0.35。分布：分布：同一作物：幼嫩器官同一作物：幼嫩器官衰老器官衰老器官 种子种子营养器官营养器官 不同作物：豆科植物不同作物：豆科植物非豆科植物。非豆科植物。玉米玉米小麦小麦 水稻水稻（一）氮的含量和分布（一）氮的含量和分布（二）氮的生理功能（二）氮的生理功能 氮是氮是蛋白质蛋白质的重要成分的重要成分 蛋白质含氮蛋白质含氮1618，是细胞原生质的基本物质，是细胞原生质的基本物质2.氮是核酸的成分氮是核酸的成分 核酸含氮约核酸含氮约7，是控制遗传变异的基本物质，是控制遗传变异的基本物质3.氮是叶绿素的成分氮是叶绿素的成分 叶绿素叶绿素a：C55H72O5N4Mg；叶绿素；叶绿素b：C55H70O6N4Mg 叶绿体含蛋白质叶绿体含蛋白质4560，是光合作用的场所，是光合作用的场所4.氮是植物体内多种酶、维生素、激素和生氮是植物体内多种酶、维生素、激素和生物碱的成分物碱的成分（三）氮的吸收利用（三）氮的吸收利用氮的利用：氮的利用：植物吸收的植物吸收的NO3-在根部、或被转移到在根部、或被转移到茎叶后被还原为茎叶后被还原为NH3；植物吸收；植物吸收NH4+后脱后脱H进入进入体内（或进入体内脱体内（或进入体内脱H+并将其排出体外），并将其排出体外），NH3与酮酸或谷氨酸结合成与酮酸或谷氨酸结合成酰胺酰胺。吸收吸收形态形态有机态：有机态：NH2-N、氨基酸、核酸、氨基酸、核酸（少量）（少量）无机氮：无机氮：NH4+-N、NO3-N(主要主要)6e-Fd6H+亚硝酸亚硝酸还原酶还原酶NH3H2O+OH-NO2-NO3-NADH+H+NAD+H2O细胞质细胞质叶绿体叶绿体质膜质膜 a酮戊二酸酮戊二酸 a酮戊二酸酮戊二酸 谷氨酸谷氨酸 NH4+草酰乙酸草酰乙酸 天冬氨酸天冬氨酸 NH3 H+谷氨酰胺谷氨酰胺细胞膜细胞膜（四）土壤氮素转化及其有效性（四）土壤氮素转化及其有效性吸附态铵或吸附态铵或固定态铵固定态铵 NH3挥发挥发损失损失吸附吸附固定固定水体中的水体中的硝态氮硝态氮反硝化反硝化作用作用N2、NO、N2O淋洗淋洗损失损失 氨化作用氨化作用 生物固定生物固定有有机机氮氮铵态氮铵态氮生物固定生物固定 硝化作用硝化作用硝酸还原作用硝酸还原作用硝态氮硝态氮 铵态氮铵态氮（四）植物氮素营养失调症状（四）植物氮素营养失调症状1.缺氮症状缺氮症状 植株矮植株矮小小、生长缓慢、生长缓慢 叶绿素含量低、叶片变叶绿素含量低、叶片变黄黄，先从，先从老叶老叶开始开始早衰早衰，产品品质，产品品质差差NN玉玉米米缺缺氮氮水稻缺氮水稻缺氮亚麻缺氮亚麻缺氮NN马铃薯缺氮马铃薯缺氮NN油菜缺氮油菜缺氮+N-N黄瓜缺氮黄瓜缺氮芹菜缺氮芹菜缺氮NN葡葡萄萄缺缺氮氮NN2.氮过量的危害氮过量的危害 降低植物体内糖分含量、作物降低植物体内糖分含量、作物抗性差抗性差，易得病虫害；易得病虫害；机械组织发育差，机械组织发育差，易倒伏易倒伏；作物作物徒长、贪青徒长、贪青晚熟；晚熟；产品品质下降。产品品质下降。正常供氮正常供氮氮过量氮过量正常供氮正常供氮氮过量氮过量水稻倒伏水稻倒伏玉米倒伏玉米倒伏152.3152.3370.9370.9999.3999.31463.71463.7103.7103.719.619.67.87.80.60.61856.91856.91900.81900.8114411440 040040080080012001200160016002000200019491955196019651970197519801985199019952000产量产量(万吨纯氮万吨纯氮)年年 份份中国的氮肥生产情况中国的氮肥生产情况三、常用氮肥种类、性质何施用三、常用氮肥种类、性质何施用 现代氮肥工业的基础是合成氨工艺：现代氮肥工业的基础是合成氨工艺：高温、高压高温、高压催化剂催化剂N2+3H2 2NH3 H2SO4 (NH4)2SO4 CO2 NaCl NH4Cl H2O CO2 NH4HCO3 H2O NH3 氨水氨水 CO2 CO(NH2)2 H3PO4 磷酸铵磷酸铵 NH3 O2 NH4NO3 HNO3 Na2CO3 NaNO3 磷灰石磷灰石 硝酸磷肥硝酸磷肥 共同特性（共同特性（NH4）:易溶于水，易被作物吸收易溶于水，易被作物吸收 易被土壤胶体易被土壤胶体吸附和固定吸附和固定 可发生可发生硝化作用硝化作用 碱性环境中碱性环境中氨易挥发氨易挥发 高浓度易对作物，尤其是幼苗产生毒害高浓度易对作物，尤其是幼苗产生毒害 对钙、镁、钾等的吸收有颉颃作用对钙、镁、钾等的吸收有颉颃作用（一）铵（一）铵(氨氨)态氮肥态氮肥 液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵 简称为碳铵，简称为碳铵，氨水吸收二氧化碳制成氨水吸收二氧化碳制成（1）性质：）性质：含氮含氮17；白色粉末；白色粉末；化学碱性化学碱性：pH 8.28.4；含水量含水量 56.5，易结块；，易结块；易自行分解、挥发，称为易自行分解、挥发，称为“气肥气肥”。NH4HCO3 CO2 H2ONH31.碳酸氢铵碳酸氢铵(NH4HCO3)：NH4HCO3 NH4+HCO3-（2）在土壤中转化）在土壤中转化 短期内可使短期内可使pH值上升，随后逐渐恢复值上升，随后逐渐恢复 NH4+被土壤作物吸收，被土壤作物吸收，HCO3-转化成转化成CO2 和和H2O，无副成分残留。，无副成分残留。深施覆土深施覆土；作基肥、追肥，不作种肥；作基肥、追肥，不作种肥；不能与碱性物质混施不能与碱性物质混施；避免高温时施用；避免高温时施用；水田深施；水田深施；砂性土上少量多次施用。砂性土上少量多次施用。（3）施用）施用2.硫酸铵硫酸铵(NH4)2SO4 简称硫铵，俗称肥田粉，合成氨用硫酸吸收制成简称硫铵，俗称肥田粉，合成氨用硫酸吸收制成（1）性质：）性质：含氮含氮20 21，称，称标准氮肥标准氮肥 含硫含硫25.6，也是重要的，也是重要的硫肥硫肥 无色结晶，无色结晶，易溶、速效易溶、速效 生理酸性生理酸性肥料肥料 物理性状好，不吸湿，不结块物理性状好，不吸湿，不结块（2）在土壤中转化）在土壤中转化酸性土酸性土:土土粒粒NH4 +(NH4)2SO4 +2H+SO42-土土粒粒NH4HH土土粒粒NH4Ca+(NH4)2SO4 +CaSO4土土粒粒NH4石灰性土石灰性土:可作基肥、追肥、种肥，适用性广；可作基肥、追肥、种肥，适用性广；水田最好不用：水田最好不用：H SO42-H2S 石灰性土壤深施；石灰性土壤深施；喜硫作物优先：喜硫作物优先：马铃薯、十字花科植物。马铃薯、十字花科植物。（3）施用：）施用：3.氯化铵（氯化铵（NH4Cl）：）：（1）性质：）性质：含氮含氮2425 白色结晶，易溶、速效白色结晶，易溶、速效 吸湿性稍大于硫铵吸湿性稍大于硫铵 生理酸性生理酸性肥肥合成氨用盐酸吸收制成；合成氨用盐酸吸收制成；主要是制碳酸氢钠工业的副产品主要是制碳酸氢钠工业的副产品（2）在土壤中转化：）在土壤中转化：酸性土酸性土:+NH4Cl +H+Cl-土土粒粒土土粒粒NH4H土土粒粒NH4Ca+2 NH4Cl +CaCl2土土粒粒NH4石灰性土石灰性土:（3）施用：）施用：可作基肥、追肥；可作基肥、追肥；水田施用优于硫酸铵；水田施用优于硫酸铵；忌氯作物忌氯作物（烟草、茶、甘薯等）尽量不施；（烟草、茶、甘薯等）尽量不施；对土壤的酸化能力强于硫铵，注意配施石灰；对土壤的酸化能力强于硫铵，注意配施石灰；盐碱地上一般不用。盐碱地上一般不用。（二）硝态氮肥（二）硝态氮肥：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙1、易溶于水，是速效性肥料、易溶于水，是速效性肥料 2、不被胶体吸附、不被胶体吸附、易流失易流失、只作追肥、只作追肥3、吸湿性强、吸湿性强、易结块易结块4、水田及旱田缺氧条件易、水田及旱田缺氧条件易反硝化反硝化脱氮脱氮5、受热时分解放氧，助燃易爆、受热时分解放氧，助燃易爆共同特性共同特性（NO3-）1.硝酸铵硝酸铵（NH4NO3）（1）性质：）性质：白色晶体白色晶体含含氮氮3335，硝态氮和铵态氮各占一半，硝态氮和铵态氮各占一半易溶、速效易溶、速效生理中性生理中性肥料肥料易吸潮结块，制造时在颗粒表面涂有疏水物质易吸潮结块，制造时在颗粒表面涂有疏水物质用硝酸中和氨制得，简称硝铵用硝酸中和氨制得，简称硝铵（2）在土壤中转化：）在土壤中转化：14NH4+2土壤土壤胶粒胶粒硝酸铵硝酸铵NO3-氮气氮气31植物吸收植物吸收2土壤吸附土壤吸附3硝态氮淋失硝态氮淋失4反硝化作用反硝化作用5硝化作用硝化作用6硝态氮还原硝态氮还原NH4+156（3）施用：）施用：一般作为追肥施用，且用于旱田。一般作为追肥施用，且用于旱田。施用结块的硝酸铵不能用力敲碎施用结块的硝酸铵不能用力敲碎2.硝酸钠硝酸钠（NaNO3）：）：智利硝石，天然矿石或生产硝酸的副产品智利硝石，天然矿石或生产硝酸的副产品（1）性质：）性质：含氮含氮1415、易吸湿结块、易吸湿结块生理碱性生理碱性肥料肥料（3）施用：）施用：旱田作追肥旱田作追肥 喜钠植物（甜菜、萝卜、菠菜）首选喜钠植物（甜菜、萝卜、菠菜）首选 盐碱地上尽量不用盐碱地上尽量不用（2）在土壤中转化：）在土壤中转化：NaNO3 Na+NO3-3.硝酸钙硝酸钙 Ca(NO3)2：碳酸钙与硝酸反应生成，或某些工业的副产品碳酸钙与硝酸反应生成，或某些工业的副产品（1）性质：）性质：白色或灰色颗粒白色或灰色颗粒 含氮含氮1315、极易吸湿结块、极易吸湿结块（3）施用：）施用：适应性广适应性广 水田不宜施用水田不宜施用 喜钙作物（果树、花生、烟草等）适宜喜钙作物（果树、花生、烟草等）适宜（2）在土壤中转化：）在土壤中转化：Ca(NO3)2 Ca2+2NO3-（三）酰胺态氮肥（三）酰胺态氮肥尿素尿素 CO(NH2)2又称为脲，用二氧化碳和氨气化合而成又称为脲，用二氧化碳和氨气化合而成 2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O普通尿素为白色结晶，吸湿性强；尿素普通尿素为白色结晶，吸湿性强；尿素肥料为白色颗粒，涂防湿剂肥料为白色颗粒，涂防湿剂含氮含氮 46易溶、半速效易溶、半速效 含缩二脲含缩二脲2以下以下（1）性质：）性质：缩二脲是作物生长的紊乱剂，含量高时不缩二脲是作物生长的紊乱剂，含量高时不能使用。能使用。O NH2 133C O C 2 H2N C NH2 NH +NH3 O C NH2 吸附吸附 以有机分子态被土壤胶粒吸附，通过土壤以有机分子态被土壤胶粒吸附，通过土壤 O 胶体的胶体的OH、COOH、SiOH、C 等等 O 基团与尿素的基团与尿素的NH2和和 C 形成氢键吸附，形成氢键吸附，但吸附的量较少。但吸附的量较少。（2）在土壤中的转化）在土壤中的转化CO(NH2)2+H2O (NH4)2CO3 +H2O NH4HCO3+NH4OH 脲酶脲酶在真菌，放线菌分泌的脲酶作用下进行在真菌，放线菌分泌的脲酶作用下进行 水解：水解：土温土温 时间时间 10C 710天天 20C 45天天 30C 2天天尿素在土壤中变化的示意图尿素在土壤中变化的示意图尿素尿素CO(NH2)21(NH4)2CO3256NO3-748NH4+NH4+3土壤土壤胶粒胶粒（3）施用：）施用：适合于各种作物和土壤适合于各种作物和土壤 作追肥应提前作追肥应提前4-5天天追肥深施，施后不要立即灌水追肥深施，施后不要立即灌水 种肥用量小于种肥用量小于75 kg/ha，种肥分离，种肥分离 适宜根外追肥，浓度适宜根外追肥，浓度0.52.0。分子小分子小，易扩散进入质膜；，易扩散进入质膜；中性中性有机物，电离度小，不伤害作物有机物，电离度小，不伤害作物茎叶；茎叶；易溶于水，易溶于水，吸湿性强吸湿性强，易保持叶片湿，易保持叶片湿润被吸收；润被吸收；吸收吸收速率高速率高，转化快。，转化快。尿素适合作根外追肥的原因尿素适合作根外追肥的原因:（四）缓释氮肥（长效氮肥、控释氮肥）（四）缓释氮肥（长效氮肥、控释氮肥）降低土壤氮浓度，减少氮的损失降低土壤氮浓度，减少氮的损失 肥效缓慢，生育前期施用一定程度上肥效缓慢，生育前期施用一定程度上可满足全生育期的需要可满足全生育期的需要 可减少肥料用量及施肥次数，减少施可减少肥料用量及施肥次数，减少施肥投入肥投入缓释氮肥缓释氮肥包膜缓释氮肥包膜缓释氮肥合成有机缓释氮肥合成有机缓释氮肥缓释氮肥养分释放与植物需求基本一致缓释氮肥养分释放与植物需求基本一致1.合成有机缓释氮肥合成有机缓释氮肥速效氮肥品种（主要是尿素）与有机化合速效氮肥品种（主要是尿素）与有机化合物（甲醛、乙醛、异丁醛）的缩合物及部物（甲醛、乙醛、异丁醛）的缩合物及部分酰胺类化合物分酰胺类化合物脲甲醛脲甲醛(UF)：尿素与甲醛的直链化合物，含尿素与甲醛的直链化合物，含26个尿素个尿素分子分子 含氮量及性质与含氮量及性质与U/F值有关值有关在土壤中依靠微生物发生水解反应，缓慢在土壤中依靠微生物发生水解反应，缓慢释放出尿素释放出尿素可作基肥一次施用可作基肥一次施用2.包膜缓释氮肥包膜缓释氮肥 在肥料颗粒表面包裹一层或数层半透性在肥料颗粒表面包裹一层或数层半透性或难溶性物质，以到达降低氮肥溶解性，或难溶性物质，以到达降低氮肥溶解性，控制养分释放速率的效果控制养分释放速率的效果包膜缓释氮肥包膜缓释氮肥磷包膜氮肥磷包膜氮肥硫包尿素硫包尿素塑料包膜氮肥塑料包膜氮肥 肥料芯主要是颗粒状尿素，包膜材料为热肥料芯主要是颗粒状尿素，包膜材料为热固性的树脂类化合物或热塑性的聚烯烃类物固性的树脂类化合物或热塑性的聚烯烃类物质，含有添加物质质，含有添加物质 通过改变膜材料（尤其是添加物质的种类通过改变膜材料（尤其是添加物质的种类与比例）和膜厚度调节氮素释放速率与比例）和膜厚度调节氮素释放速率 肥料中氮素释放速率与水汽饱和度及温度肥料中氮素释放速率与水汽饱和度及温度关系密切关系密切可作基肥一次施用可作基肥一次施用塑料包膜氮肥塑料包膜氮肥四、氮肥的合理分配与施用四、氮肥的合理分配与施用（一）氮肥的合理分配（一）氮肥的合理分配1、依据土壤条件、依据土壤条件盐碱地上施用酸性或生理酸性肥料盐碱地上施用酸性或生理酸性肥料酸性土壤上施用碱性或生理碱性肥料酸性土壤上施用碱性或生理碱性肥料地力高少施，地力差多施，均衡增产地力高少施，地力差多施，均衡增产豆科作物含氮高，能固氮，可少施氮肥豆科作物含氮高，能固氮，可少施氮肥禾本科植物多施禾本科植物多施喜硫作物分配硫酸铵；水田分配氯化铵喜硫作物分配硫酸铵；水田分配氯化铵作物的临界期和最大效率期优先分配作物的临界期和最大效率期优先分配2、依据作物营养特性、依据作物营养特性3、依据肥料本身特性、依据肥料本身特性硝态氮肥分配在旱田施用硝态氮肥分配在旱田施用不易流失的肥料作基肥不易流失的肥料作基肥水田施用铵态氮肥水田施用铵态氮肥（二）提高氮肥利用率的途径（二）提高氮肥利用率的途径氮肥利用率：氮肥利用率：氮肥中的氮素被当季作物吸氮肥中的氮素被当季作物吸收利用的百分数或比例。收利用的百分数或比例。R:氮肥利用率（）氮肥利用率（）Np:单位面积上作物收获物中来源于肥料的氮量单位面积上作物收获物中来源于肥料的氮量Na:单位面积上施入的肥料氮量单位面积上施入的肥料氮量NpNa 100%R=我国氮肥平均利用率为我国氮肥平均利用率为3035，可以，可以提高到提高到5060（减少土壤积累、减少减少土壤积累、减少损失、增强植物吸收损失、增强植物吸收）1、确定合理的氮肥施用量和施肥时期、确定合理的氮肥施用量和施肥时期(1)低肥力和低产地区可适当提高施氮量，低肥力和低产地区可适当提高施氮量，以充分发挥氮肥的增产效果；以充分发挥氮肥的增产效果；(2)高肥力和高产地区则宜以经济效益最佳高肥力和高产地区则宜以经济效益最佳的施氮量作为指导施肥的依据，避免过多的施氮量作为指导施肥的依据，避免过多施用氮肥带来的负效应；施用氮肥带来的负效应；(3)不仅要考虑当季作物的产量效应，还应不仅要考虑当季作物的产量效应，还应考虑氮肥后效和提高土壤供氮能力的要求。考虑氮肥后效和提高土壤供氮能力的要求。2、氮肥深施覆土、氮肥深施覆土增加土壤对养分的吸附，减少增加土壤对养分的吸附，减少氨的挥发氨的挥发损损失和失和地表径流地表径流损失损失施法施法氮肥利用率氮肥利用率肥肥 效效表施表施深施深施305050801020天天3040天天3、氮肥配施、氮肥配施 与与有机肥有机肥配合施用：提高氮肥利用率的配合施用：提高氮肥利用率的同时，有利于有机质的转化同时，有利于有机质的转化与与磷、钾肥磷、钾肥及微肥的配合施用：及微肥的配合施用：4、施用氮肥增效剂、施用氮肥增效剂 施用脲酶抑制剂施用脲酶抑制剂施用硝化抑制剂施用硝化抑制剂5、制成长效缓释氮肥、制成长效缓释氮肥5-2 磷素营养与磷素化肥磷素营养与磷素化肥 Phosphorus nutrition and phosphate fertilizers 一、土壤磷素营养一、土壤磷素营养我国耕地土壤的全磷量：我国耕地土壤的全磷量：2001100 mg/kg从南到北、从东到西从南到北、从东到西逐渐增加逐渐增加有效磷含量有效磷含量5mg/kg，表示土壤供磷不足，表示土壤供磷不足土壤溶液磷含量土壤溶液磷含量0.03 mg/kg，表示供磷不足，表示供磷不足（一）含量（一）含量（二）形态（二）形态土壤磷的主体土壤磷的主体包括：土壤溶液中的磷包括：土壤溶液中的磷(H2PO4-、HPO42-)、土壤固相吸附态磷土壤固相吸附态磷 CaP AlP、FeP OP(闭蓄态闭蓄态)1.无机态磷无机态磷含量与有机质含量正相关含量与有机质含量正相关包括肌醇磷酸盐、核酸、磷脂，微生物体磷包括肌醇磷酸盐、核酸、磷脂，微生物体磷2.有机态磷有机态磷 施肥施肥 有机态磷有机态磷 H2PO4-无定形磷酸盐无定形磷酸盐 结晶态磷酸盐结晶态磷酸盐HPO42-闭蓄态磷闭蓄态磷(有效性降低有效性降低)吸附态磷吸附态磷矿物矿化矿物矿化化学固定化学固定释放作用释放作用Eh交替变化交替变化老化老化 生物生物 矿化矿化固定固定 作用作用解吸解吸 吸附吸附 作用作用 固定固定（三）转化（三）转化二、植物磷素营养二、植物磷素营养(一一)磷的含量、分布和形态磷的含量、分布和形态作物含磷作物含磷（P2O5）0.21.1，仅次于氮、钾，仅次于氮、钾 作物生育前期含磷高于后期作物生育前期含磷高于后期种子高于茎叶种子高于茎叶幼嫩组织高于衰老组织。幼嫩组织高于衰老组织。形态：形态：有机态磷：核酸、植素、有机态磷：核酸、植素、磷脂等磷脂等 85无机态磷：无机态磷：H2PO4-、HPO42-的钙、镁盐类的钙、镁盐类 15（二）磷的营养功能（二）磷的营养功能1、磷是植物体内重要化合物的组分、磷是植物体内重要化合物的组分（1）核酸、核蛋白：遗传物质）核酸、核蛋白：遗传物质（2）磷脂：生物膜的成分）磷脂：生物膜的成分（3）高能化合物：）高能化合物：ATP等，水解放能等，水解放能（4）植素：种子萌发时供磷）植素：种子萌发时供磷（5）多种酶：）多种酶：NAD、NADP、FAD等等2、磷参与碳水化合物的代谢、磷参与碳水化合物的代谢C3途径二氧化碳的固定（光合磷酸化）途径二氧化碳的固定（光合磷酸化）双糖和多糖的合成需要磷酸化作用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糖的运输以蔗糖磷酸脂的形式进行3、磷参与氮素代谢、磷参与氮素代谢氮的吸收氮的吸收氮代谢酶的组分氮代谢酶的组分促进呼吸作用产生酮酸促进呼吸作用产生酮酸促进豆科植物固氮促进豆科植物固氮4、磷参与脂肪代谢、磷参与脂肪代谢脂肪合成的原料甘油和脂肪酸的转化需要脂肪合成的原料甘油和脂肪酸的转化需要磷参与（磷酸化）磷参与（磷酸化）5、提高作物抗逆性、提高作物抗逆性（1）抗旱）抗旱（2）抗寒）抗寒（3）抗酸碱性）抗酸碱性无机态磷无机态磷：正磷酸正磷酸(H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-)可直接吸收可直接吸收 偏磷酸偏磷酸HPO3、焦磷酸、焦磷酸H4P2O7需转化成正磷需转化成正磷酸后才能同化利用。酸后才能同化利用。有机态磷有机态磷:也可吸收，但量较少。如：己糖磷酸脂、蔗也可吸收，但量较少。如：己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、核酸等。糖磷酸脂、核酸等。（三）植物对磷的吸收（三）植物对磷的吸收（四）植物磷素营养失调症状（四）植物磷素营养失调症状（1）植株）植株矮小矮小，叶片，叶片暗绿暗绿；（2）严重缺磷时，茎叶出现）严重缺磷时，茎叶出现紫红色紫红色条纹或斑点条纹或斑点（糖累积形成花青素）；（糖累积形成花青素）；（3）根系小根系小，次生根少，禾本科作物分蘖少；，次生根少，禾本科作物分蘖少；（4）症状先从）症状先从老叶开始老叶开始；（5）生长缓慢，）生长缓慢，延迟成熟延迟成熟。1、缺磷症状、缺磷症状P+P缺磷的油菜叶片缺磷的油菜叶片幼叶 老叶缺磷黄缺磷黄瓜植株瓜植株2、磷过多、磷过多（1）促进呼吸作用，碳水化合物过多消耗，）促进呼吸作用，碳水化合物过多消耗，不利于产量的形成；不利于产量的形成；（2）发育提前，茎叶早衰；）发育提前，茎叶早衰；（3）降低土壤中铁、锌、镁等元素的有效）降低土壤中铁、锌、镁等元素的有效性。性。三、常用化学磷肥的种类与性质三、常用化学磷肥的种类与性质 我国从我国从1955年开始生产磷肥，比氮肥发年开始生产磷肥，比氮肥发展慢，中国磷矿资源缺乏，品位低（多在展慢，中国磷矿资源缺乏，品位低（多在12以下），主要在云南、贵州、四川等以下），主要在云南、贵州、四川等中南、西南地区蕴藏。中南、西南地区蕴藏。世界世界 144212106t摩洛哥摩洛哥 40000106t中国中国 9000106t1、磷矿、磷矿 机械粉碎：机械粉碎：磷矿石磷矿石 磷矿粉（难溶性磷肥）磷矿粉（难溶性磷肥）酸制磷肥：酸制磷肥：磷矿粉硫酸磷矿粉硫酸 过磷酸钙（水溶性磷肥）过磷酸钙（水溶性磷肥）热制磷肥：热制磷肥：磷矿石硅镁矿物磷矿石硅镁矿物 钙镁磷肥（弱酸溶性磷肥）钙镁磷肥（弱酸溶性磷肥）2、磷肥生产、磷肥生产粉碎粉碎加热加热1350 3、磷矿品位、磷矿品位磷矿品位磷矿品位磷含量（）磷含量（）PP2O5不成矿不成矿贫矿贫矿中矿中矿富矿富矿 12.2 28（一）水溶性磷肥过磷酸钙（一）水溶性磷肥过磷酸钙（一）水溶性磷肥过磷酸钙（一）水溶性磷肥过磷酸钙 普通过磷酸钙，简称普通过磷酸钙，简称普钙普钙，最早生产的磷，最早生产的磷肥，主要化合物是磷酸二氢钙与硫酸钙。用肥，主要化合物是磷酸二氢钙与硫酸钙。用6267硫酸与磷矿粉充分作用，硫酸与磷矿粉充分作用，熟化熟化12周后，干燥、磨碎、过筛制成。周后，干燥、磨碎、过筛制成。Ca10(PO4)6F2+7H2SO4+3H2O 3(CaH2PO4)2H2O+7CaSO4+HF（1）8587溶于水，含溶于水，含P2O5 12-20（1）含游离的硫酸、磷酸，）含游离的硫酸、磷酸，化学酸性化学酸性，腐蚀，腐蚀性强；性强；（2）除含磷外，还含有钙、硫等营养元素）除含磷外，还含有钙、硫等营养元素（3）易吸湿结块；）易吸湿结块；（4）施入土壤后易转化为不溶的磷酸铁、铝）施入土壤后易转化为不溶的磷酸铁、铝或磷酸钙盐。或磷酸钙盐。主要特点主要特点（二）弱酸溶性磷肥钙镁磷肥（二）弱酸溶性磷肥钙镁磷肥 磷矿石与镁硅酸盐在高温（磷矿石与镁硅酸盐在高温（1350）下共）下共熔后球磨而成。熔后球磨而成。化学成分是化学成分是 Ca3(PO4)2及含钙镁的硅酸盐；及含钙镁的硅酸盐；含含P2O514-20，CaO 25-30；95的磷溶于弱酸，的磷溶于弱酸，2%溶于水溶于水灰绿色或灰棕色粉末灰绿色或灰棕色粉末;不吸湿结块；不吸湿结块；化学碱性化学碱性（pH8.08.5），宜施于酸性土；），宜施于酸性土；粒径要求粒径要求80过过80目筛。目筛。主要特点主要特点钙镁磷肥钙镁磷肥（三）难溶性磷肥磷矿粉（三）难溶性磷肥磷矿粉 磷矿石直接粉碎而成。磷矿石直接粉碎而成。主要化学成分是氟磷灰石主要化学成分是氟磷灰石 Ca10(PO4)6F2；含含P2O510-25，CaO 25-30；灰白色粉末，难溶于水灰白色粉末，难溶于水;不吸湿结块；不吸湿结块；化学中性偏碱；化学中性偏碱；粒径粒径90过过0.149mm目筛目筛。主要特点：主要特点：（一）根据土壤条件施磷肥（一）根据土壤条件施磷肥有效磷（有效磷（mg P/Kg）0.5M NaHCO3浸浸提提供磷能力供磷能力施磷肥效果施磷肥效果 20极低极低低低 中中高高显效显效有效有效部分有效部分有效多数无效多数无效 肥效与土壤有效磷、有机质含量反相关，磷肥效与土壤有效磷、有机质含量反相关，磷肥优先施在低磷、低有机质含量的土壤上。肥优先施在低磷、低有机质含量的土壤上。四、磷肥的合理施用四、磷肥的合理施用 对磷肥有良好反应的作物：对磷肥有良好反应的作物：豆科作物（包括绿肥作物）、糖用作物、豆科作物（包括绿肥作物）、糖用作物、纤维作物、油料作物纤维作物、油料作物 对磷肥反应较敏感的作物：对磷肥反应较敏感的作物：玉米、小麦、大麦玉米、小麦、大麦 对磷肥反应不敏感的作物：对磷肥反应不敏感的作物：谷子、水稻谷子、水稻（二）根据作物营养特性施磷肥（二）根据作物营养特性施磷肥1、不同作物对磷反应不同、不同作物对磷反应不同 2、生育期不同，对磷要求不同、生育期不同，对磷要求不同初期需磷少，吸磷弱，但不能缺初期需磷少，吸磷弱，但不能缺临界期。临界期。后期吸磷弱，施磷效果差，必要时根外追肥。后期吸磷弱，施磷效果差，必要时根外追肥。（三）根据肥料性质施用（三）根据肥料性质施用1、水溶性磷肥：适合各种作物与土壤，作基肥、水溶性磷肥：适合各种作物与土壤，作基肥或追肥。或追肥。2、弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸性土壤或、弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸性土壤或中性土壤上优于碱性土壤。中性土壤上优于碱性土壤。3、难溶性磷肥：施在酸、难溶性磷肥：施在酸 性土上作基肥。性土上作基肥。（四）轮作制度与施磷（四）轮作制度与施磷1、豆科及绿肥作物参与轮作：、豆科及绿肥作物参与轮作：该季要重施磷肥，轻施氮肥；后季作物轻该季要重施磷肥，轻施氮肥；后季作物轻施磷肥或只施种肥。施磷肥或只施种肥。2、小麦玉米轮作：、小麦玉米轮作：重施小麦，轻施玉米重施小麦，轻施玉米3、水旱轮作：、水旱轮作：重旱轻水重旱轻水（五）合理的施用时间与施用方式（五）合理的施用时间与施用方式1、施用时间：、施用时间：水溶性磷肥不宜提早施，难溶性磷肥应适水溶性磷肥不宜提早施，难溶性磷肥应适当提前施；宜在播种或移栽时一次性。当提前施；宜在播种或移栽时一次性。2、施用方法：、施用方法：酸性土壤上难溶性磷肥宜撒施；酸性土壤上难溶性磷肥宜撒施；固磷能力强的土壤上施用水溶性磷肥宜集固磷能力强的土壤上施用水溶性磷肥宜集中施用（穴施或条施）中施用（穴施或条施）5-3 钾素营养与钾素化肥钾素营养与钾素化肥 Potassium nutrition and potassium fertilizers 一、土壤钾素营养一、土壤钾素营养（一）土壤钾素含量（一）土壤钾素含量 地壳中含量位居第七位，平均地壳中含量位居第七位，平均2.57；土壤含钾土壤含钾0.52.5，平均，平均1.16，绝大部，绝大部分存在在土壤矿物晶格中或晶层间；分存在在土壤矿物晶格中或晶层间；我国土壤含钾量的分布规律：由北向南，由我国土壤含钾量的分布规律：由北向南，由西向东渐减，东南、华南地区土壤多缺钾。西向东渐减，东南、华南地区土壤多缺钾。（二）土壤钾素形态及其有效性（二）土壤钾素形态及其有效性土壤钾素土壤钾素Soil potassium矿物态钾矿物态钾Mineral potassium 缓效态钾缓效态钾Slowly available potassium 速效性钾速效性钾Readily available potassium 交换态钾交换态钾Exchangeable potassium 水溶态钾水溶态钾Soluble potassium 1、矿物态钾（、矿物态钾（Mineral potassium）占全钾量的占全钾量的9098%，存在于微斜长石、正斜长，存在于微斜长石、正斜长石和白云母中，以原生矿物形态分布在土壤粗粒部石和白云母中，以原生矿物形态分布在土壤粗粒部分。分。钾释放缓慢，植物难以利用，是土壤的钾释放缓慢，植物难以利用，是土壤的“钾库钾库”2、非交换态钾（、非交换态钾（Slowly available potassium）又称缓效态钾，占全钾量的又称缓效态钾，占全钾量的2-8%，包括粘土矿物，包括粘土矿物晶层固定态钾和次生矿物如水云母、黑云母晶格中晶层固定态钾和次生矿物如水云母、黑云母晶格中的钾。的钾。是土壤供钾潜力的主要指标，土壤速效钾的来源是土壤供钾潜力的主要指标，土壤速效钾的来源3、交换态钾（、交换态钾（Exchangeable potassium）土壤胶体表面负电荷所吸附的钾，可用一定浓度土壤胶体表面负电荷所吸附的钾，可用一定浓度的阳离子盐溶液（一般用的阳离子盐溶液（一般用1mol/L的中性醋酸铵）交的中性醋酸铵）交换提取。换提取。是土壤速效钾的主体（是土壤速效钾的主体（90），占全钾量的），占全钾量的0.9-1.8%左右。左右。4、水溶态钾（、水溶态钾（Soluble potassium）土壤溶液中的离子态钾，约占速效钾的土壤溶液中的离子态钾，约占速效钾的10，可，可直接被植物吸收利用。直接被植物吸收利用。（三）土壤钾的形态转化（三）土壤钾的形态转化风化风化 风化风化 解吸解吸 晶格固定晶格固定 吸附固定吸附固定 分解分解 生物固定生物固定 分解分解矿物态钾矿物态钾 缓效态钾缓效态钾 交换性钾交换性钾 水溶性钾水溶性钾 有机体中的钾有机体中的钾 流失流失二、植物钾素营养二、植物钾素营养（一）植物体内钾素含量与分布（一）植物体内钾素含量与分布 钾是高等植物体内含量最高的金属元素，一般钾是高等植物体内含量最高的金属元素，一般 15（K2O）。）。以以离子态离子态存在于细胞汁液中或吸附在原生质上，存在于细胞汁液中或吸附在原生质上，未发现有机态钾。未发现有机态钾。移动性强移动性强，代谢旺盛部位含量较高。，代谢旺盛部位含量较高。（二）植物体内钾素的生理功能（二）植物体内钾素的生理功能植物体内有六十多种酶需植物体内有六十多种酶需K+作活化剂。作活化剂。钾促进叶绿素的形成和稳定；钾促进叶绿素的形成和稳定；促进促进ATP的合成，为二氧化碳固定提供能量；的合成，为二氧化碳固定提供能量；促进碳水化合物的及时转运。促进碳水化合物的及时转运。2、促进光合作用、促进光合作用活化淀粉合成酶，促进单糖向合成蔗糖、淀粉活化淀粉合成酶，促进单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。方向进行。1、是许多酶的活化剂、是许多酶的活化剂3、促进糖代谢、促进糖代谢 钾通过促进光合作用为氮素代谢提供了原料钾通过促进光合作用为氮素代谢提供了原料或碳骨架；或碳骨架；钾通过酶活化促进硝酸根的还原及形成氨基钾通过酶活化促进硝酸根的还原及形成氨基酸及多肽，使游离态氮减少；酸及多肽，使游离态氮减少；促进豆科作物根瘤菌的固氮作用。促进豆科作物根瘤菌的固氮作用。4、促进氮素代谢、促进氮素代谢5、增强植物抗逆性、增强植物抗逆性（1）抗寒性：）抗寒性：提高组织液中可溶性物质含量，使冰点下提高组织液中可溶性物质含量，使冰点下 降；降；发达的根系，钾素厚壁细胞的木质化。发达的根系，钾素厚壁细胞的木质化。（2）抗旱性：）抗旱性：调节气孔开闭，减少蒸腾；调节气孔开闭，减少蒸腾；细胞汁液含钾高，渗透压升高，提高原生质细胞汁液含钾高，渗透压升高，提高原生质的持水度及吸水能力；的持水度及吸水能力；扩大根系吸收表面积，增加水分吸收。扩大根系吸收表面积，增加水分吸收。（3）抗盐碱性：）抗盐碱性：提高植株的渗透调节能力；提高植株的渗透调节能力；减轻离子的吸收不平衡状态。减轻离子的吸收不平衡状态。（4）抗病、抗倒伏性：）抗病、抗倒伏性：6、提高农产品产量和品质、提高农产品产量和品质 “品质元素品质元素”，改善作物的经济性状，改善作物的经济性状（二）植物缺钾症状（二）植物缺钾症状 缺钾症状出现在植物生长发育缺钾症状出现在植物生长发育中后期中后期；下部叶片下部叶片首先出现症状，再向上部叶片扩展；首先出现症状，再向上部叶片扩展；老叶老叶尖端和边缘发黄尖端和边缘发黄，进而变褐色，渐次枯萎，进而变褐色，渐次枯萎，但叶脉两侧和中但叶脉两侧和中 部仍为绿色；部仍为绿色；出现出现褐色斑点或斑块褐色斑点或斑块，严重时呈火烧焦状，或，严重时呈火烧焦状，或向下卷曲。向下卷曲。缺钾玉米缺钾玉米缺钾玉米叶片缺钾玉米叶片缺钾烟草缺钾烟草缺钾水稻缺钾水稻缺钾大豆缺钾大豆缺钾桃子缺钾桃子三、常用钾肥的种类、性质与施用三、常用钾肥的种类、性质与施用（一）硫酸钾（一）硫酸钾（K2SO4）白色白色或淡黄色或淡黄色结晶，吸湿性弱结晶，吸湿性弱 含含K2O 50%52%溶于水，化学溶于水，化学中性、中性、生理酸性生理酸性肥料肥料1、基本性质、基本性质3、施用、施用施入土壤后解离为钾离子，部分直接被植物吸施入土壤后解离为钾离子，部分直接被植物吸收，部分被土壤胶体吸附收，部分被土壤胶体吸附石灰性土壤上易使土壤板结；酸性土壤上易增石灰性土壤上易使土壤板结；酸性土壤上易增强土壤酸性强土壤酸性2、在土壤中的转化、在土壤中的转化 适合各种作物和土壤，可作基肥、追肥、种肥适合各种作物和土壤，可作基肥、追肥、种肥及根外追肥；及根外追肥；酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；喜硫作物（十字花科）优先施用；喜硫作物（十字花科）优先施用；通气不良的还原性土壤中尽量少用。通气不良的还原性土壤中尽量少用。（二）氯化钾（二）氯化钾（KCl）白色或白色或粉红色粉红色结结晶晶 含含K2O 50%60%溶于水，化学中溶于水，化学中性、性、生理酸性生理酸性肥料肥料1、基本性质、基本性质3、施用、施用施入土壤后解离为钾离子，部分直接被植物吸施入土壤后解离为钾离子，部分直接被植物吸收，部分被土壤胶体吸附收，部分被土壤胶体吸附中性土壤上易造成钙的淋失，使土壤板结；酸中性土壤上易造成钙的淋失，使土壤板结；酸性土壤上易增强土壤酸性性土壤上易增强土壤酸性2、在土壤中的转化、在土壤中的转化可作基肥、追肥及根外追肥，不宜做种肥；可作基肥、追肥及根外追肥，不宜做种肥；酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；忌氯作物（烟草）和盐碱地不宜施用；忌氯作物（烟草）和盐碱地不宜施用；适用于纤维作物。适用于纤维作物。（三）草木灰（三）草木灰 因燃烧温度不同，呈灰白色或灰黑色因燃烧温度不同，呈灰白色或灰黑色 含含K2O 5%10%，90水溶，主要形态水溶，主要形态K2CO3，其次其次K2SO4、KCl、K2SiO3 含含Ca、P、Si等元素等元素显碱性显碱性1、基本性质、基本性质2、施用、施用 可作基肥、追肥；可作基肥、追肥；作为水稻、蔬菜、育秧时盖种肥，能供应作为水稻、蔬菜、育秧时盖种肥，能供应养分，提高土温；养分，提高土温；叶面撒施，供钾防病；叶面撒施，供钾防病；过滤清液可用于叶面喷施过滤清液可用于叶面喷施;（四）钾肥的有效施用（四）钾肥的有效施用1、土壤供钾与施钾肥效、土壤供钾与施钾肥效（1）钾肥肥效与土壤的速效钾呈反相关关系。）钾肥肥效与土壤的速效钾呈反相关关系。速效钾（速效钾（K2O）(mg/kg)肥力等级肥力等级对钾肥的反应对钾肥的反应 165.3极低极低低低中中高高极高极高极有效极有效一般有效一般有效在一定条件下有效在一定条件下有效一般无效一般无效不需施钾肥不需施钾肥（2）钾肥肥效与土壤中钾的固定呈反相关关系。）钾肥肥效与土壤中钾的固定呈反相关关系。2:1型粘土矿物含量高、土壤干湿交替频繁、土壤型粘土矿物含量高、土壤干湿交替频繁、土壤碱性强等促进钾的固定；碱性强等促进钾的固定；先施先施NH4+后施后施K+可明显提高钾肥肥效。可明显提高钾肥肥效。2、植物种类与施钾肥效、植物种类与施钾肥效豆科作物和油料对钾最敏感；豆科作物和油料对钾最敏感；钾对糖类作物（甜钾对糖类作物（甜 菜、果品、瓜类）及经济菜、果品、瓜类）及经济作物（棉花、麻类、烟草）有良好的肥效；作物（棉花、麻类、烟草）有良好的肥效；禾本科作物钾肥肥效差（因吸收矿物层间钾禾本科作物钾肥肥效差（因吸收矿物层间钾的能力强）。的能力强）。3、肥料配合与施钾肥效、肥料配合与施钾肥效氮肥、磷肥、钾肥相互配合施用可提高各肥料氮肥、磷肥、钾肥相互配合施用可提高各肥料的肥效。的肥效。4、施肥技术与施钾肥效、施肥技术与施钾肥效 钾在植物体内移动性大，作物生育后期吸钾力弱，钾在植物体内移动性大，作物生育后期吸钾力弱，故钾肥施用宜早不宜迟；故钾肥施用宜早不宜迟；钾肥作基肥、追肥都应施在根系分布密集的土层钾肥作基肥、追肥都应施在根系分布密集的土层内，内，减少固定，促进吸收；减少固定，促进吸收；保持适当的土壤湿度，有利于钾素的吸收利用；保持适当的土壤湿度，有利于钾素的吸收利用；砂质土上应以少量多次的方法施用。砂质土上应以少量多次的方法施用。