土壤肥料学课件：第9章 磷肥

第第 四四 章章磷肥磷磷肥肥phosphorContentContent 一.磷肥的营养作用 二.磷肥的种类、性质和施用 三三.磷磷肥的合理利用 磷磷-作物生长不可缺少的元素，以多种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大多数土壤缺磷，磷肥的施用在生产上特别受重视。特别受重视。第一节第一节 作物的磷素营养作物的磷素营养一一.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）占植株干重的）占植株干重的 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，种子高于茎叶，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。幼嫩组织高于衰老组织。油料油料豆科豆科谷类作物谷类作物 磷在作物体内的形态磷在作物体内的形态 有机态磷：核酸、有机态磷：核酸、植素、磷植素、磷脂等脂等 8585 无机态磷：磷酸二氢根、磷无机态磷：磷酸二氢根、磷酸氢根的钙、镁盐类酸氢根的钙、镁盐类 1515二二.磷的营养作用磷的营养作用1 1.重要化合物的组分重要化合物的组分（1 1）核酸、核蛋白）核酸、核蛋白：存在于细胞核和原生质中，对植物的生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命活动及遗传变异起重要作用 （2 2）磷脂：）磷脂：*生物膜是由磷脂和糖脂、胆固醇、蛋生物膜是由磷脂和糖脂、胆固醇、蛋白质以及糖类构成的。白质以及糖类构成的。*对植物与外界介质进行物质交流、能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量交流和信息交流有控制和调节的作用。用。生物膜生物膜“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”（3 3）植素：）植素：环己六醇磷酸脂的钙镁盐，种子储存磷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。的形式，发芽时水解供应磷。（4）腺三磷）腺三磷ATP：糖酵解、呼吸和光合作用释放的能量常用于合糖酵解、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，能为生物合成、养分吸收等提供能量，ATP和和ADP间的转化伴随有能量的释放和贮存，间的转化伴随有能量的释放和贮存，是能量中转站。是能量中转站。（5 5）酶的成分：）酶的成分：辅酶辅酶:NAD,辅酶辅酶:NADP,FAD等含磷等含磷2 2.促进碳水化合物代谢促进碳水化合物代谢 碳水化合物的合成、分解、互变、运输碳水化合物的合成、分解、互变、运输都离不开磷参与；都离不开磷参与；C3途径二氧化碳的固定需磷参与：途径二氧化碳的固定需磷参与：RUDP 2PGA 二磷酸核酮糖二磷酸核酮糖 三磷酸甘油酸三磷酸甘油酸 CO2 E图图1.Pi1.Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节图图2.2.蔗糖合成不同途经的示意图蔗糖合成不同途经的示意图葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸磷酸葡萄糖葡萄糖 6-6-磷酸磷酸果糖果糖 蔗糖蔗糖磷酸磷酸蔗糖蔗糖果糖果糖磷酸蔗糖磷酸蔗糖合成酶合成酶Pi蔗糖合成酶蔗糖合成酶 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。3.3.磷参与氮素代谢磷参与氮素代谢（1）养分的吸收，如）养分的吸收，如:硝态氮需硝态氮需ATP（2）酶的成分）酶的成分FAD，硝酸还原的黄素蛋，硝酸还原的黄素蛋白酶白酶 （3）促进呼吸作用产生酮酸）促进呼吸作用产生酮酸R-C-OOH,为氮化物合成提供碳骨架为氮化物合成提供碳骨架（4）促进豆科植物固氮）促进豆科植物固氮O 图图3.3.脂肪合成途径示意图脂肪合成途径示意图 糖 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 3-磷酸甘油酸脂肪 丙酮酸 乙酰辅酶A 脂肪酸 4.4.磷与脂肪代谢磷与脂肪代谢:甘油和脂肪酸转化需要甘油和脂肪酸转化需要 磷参与（磷酸化）磷参与（磷酸化）5 5.提高作物抗逆性提高作物抗逆性（1 1）抗旱）抗旱 A.A.促进根系发育促进根系发育 B.B.提高细胞充水度和原生质胶体的持水能力提高细胞充水度和原生质胶体的持水能力（2 2）抗寒）抗寒 可溶性糖、磷脂类物质增加，冰点下降可溶性糖、磷脂类物质增加，冰点下降v（3 3）抗酸碱性）抗酸碱性 作物体内磷酸盐含量提高，缓作物体内磷酸盐含量提高，缓 冲酸碱的能力增强：冲酸碱的能力增强：KH2PO4 K2HPO4 OH-H+三三.植物对磷的吸收植物对磷的吸收v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需转化需转化 成正磷酸后才能同化利用。成正磷酸后才能同化利用。v有机态磷有机态磷:也可吸收，但量较少。如：也可吸收，但量较少。如：己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、核酸等。己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、核酸等。四四.磷素缺乏与过多症状磷素缺乏与过多症状1.1.缺磷症状缺磷症状（1 1）植株矮小，叶片暗绿。）植株矮小，叶片暗绿。细胞变小程度大于叶绿素减少程度，细胞变小程度大于叶绿素减少程度，叶叶绿素含量相对增加。绿素含量相对增加。缺磷时，铁的吸收增加，间接促缺磷时，铁的吸收增加，间接促 进叶绿素合成。进叶绿素合成。（2 2）严重缺磷时，茎叶出）严重缺磷时，茎叶出 现紫红色条纹或斑点现紫红色条纹或斑点 （糖累积形成花青素（糖累积形成花青素););（3 3）根系小，次生根少，）根系小，次生根少，禾本科作物分蘖少禾本科作物分蘖少;（4 4）症状先从老叶开始）症状先从老叶开始;（5 5）生长缓慢，延迟成熟。）生长缓慢，延迟成熟。磷肥促进高粱生长，提早成熟磷肥促进高粱生长，提早成熟P +P冬小麦深施磷肥效果冬小麦深施磷肥效果江西小麦试验江西小麦试验磷肥促进玉米成熟磷肥促进玉米成熟中磷中磷 高磷高磷+P-Zn+P+Zn缺磷使小麦锈病加重缺磷使小麦锈病加重缺磷导致作物植株矮小，禾谷类作物分蘖减少，叶色暗绿缺磷缺磷正常正常缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重，缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重，如玉米秃尖。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。小，根系也变小。-K +K葡萄葡萄缺磷使柑桔果实变小2 2.磷素过多磷素过多（1 1）促进呼吸作用，碳水化合物过）促进呼吸作用，碳水化合物过 多消耗，不利于产量形成；多消耗，不利于产量形成；（2 2）发育提前，茎叶早衰；）发育提前，茎叶早衰；（3 3）降低土壤中铁、锌、镁等元素有效性。）降低土壤中铁、锌、镁等元素有效性。减轻土壤侵蚀，防止磷素污染环境减轻土壤侵蚀，防止磷素污染环境第二节第二节 磷肥的种类、性质和施用磷肥的种类、性质和施用自然界以磷酸盐自然界以磷酸盐(phosphatephosphate)形式存于矿物中。形式存于矿物中。最常见的含磷矿物是磷灰石，通式为：最常见的含磷矿物是磷灰石，通式为：Ca Ca5 5(POPO4 4)3 3，其中代表其中代表F F，OHOH或或ClCl等。最常见的氟磷灰石等。最常见的氟磷灰石:Ca:Ca5 5F(POF(PO4 4)3 3。磷矿品位磷矿品位 P P2 2O O5 5含量含量全磷全磷 82828 富矿富矿我国我国90%90%的磷矿资源属于中低品位矿的磷矿资源属于中低品位矿世界磷矿储量（世界磷矿储量（106t，P2O5）国家国家资源量资源量储量储量(精矿含量精矿含量)地质储量地质储量潜在储量潜在储量世界世界29096.129096.119613.419613.47751.77751.7摩洛哥摩洛哥17750.017750.011777.411777.43639.33639.3美国美国8026.08026.01330.91330.9369.5369.5俄罗斯俄罗斯3197.73197.71497.81497.8252.8252.8中国中国2880.02880.0397.4 397.4(P P2 2O O5 524%)24%)南非南非1030.01030.0680.9680.9679.8679.8约旦约旦440.7440.7217.8217.8203.3203.32626个省个省(区区)有磷有磷矿。矿。412412处矿区处矿区探明储量，总储探明储量，总储矿石矿石152152亿吨，亿吨，居世界第居世界第2 2位。位。以湖北、云南为以湖北、云南为多，分别占多，分别占22%22%和和21%21%；贵州、；贵州、湖南次之。以上湖南次之。以上4 4省合计占全国省合计占全国储量的储量的71%71%。磷。磷矿矿床类型以沉矿矿床类型以沉积磷块岩型为主，积磷块岩型为主，储量约占储量约占80%80%。60%属于硅质磷属于硅质磷酸岩，选矿难度酸岩，选矿难度大大美国露天开采磷矿美国露天开采磷矿美国露天开采磷矿美国露天开采磷矿南京磷肥厂南京磷肥厂 机械粉碎：机械粉碎：磷矿石磷矿石 磷矿粉磷矿粉（难溶性磷肥）（难溶性磷肥）酸制磷肥：酸制磷肥：磷矿粉硫酸磷矿粉硫酸 过磷酸钙过磷酸钙（水溶性磷肥）（水溶性磷肥）热制磷肥：热制磷肥：加热加热磷矿石硅镁矿物磷矿石硅镁矿物 钙镁磷肥钙镁磷肥（弱酸溶性磷肥）（弱酸溶性磷肥）1350oC磷肥生产磷肥生产磷矿分级与磷肥制造方法磷矿分级与磷肥制造方法P2O5含量含量 品位品位 制造方法制造方法 磷肥种类磷肥种类 典型品种典型品种 28%高高 酸制法酸制法 水溶性磷肥水溶性磷肥过磷酸钙过磷酸钙 重过磷酸重过磷酸钙钙1828 中中 热制法热制法 枸溶性磷肥枸溶性磷肥钙镁磷肥，钙镁磷肥，钙镁磷肥，脱钙镁磷肥，脱氟氟磷肥磷肥 35 1.3 强强 油菜、绿肥油菜、绿肥 豆科作物豆科作物1520 1.01.3 中中 荞麦、萝卜荞麦、萝卜 15 1.0 弱弱 小麦、谷子小麦、谷子 2.2.生育期不同，对磷要求不同生育期不同，对磷要求不同v 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。v 后期吸磷弱，施磷效果差，可根后期吸磷弱，施磷效果差，可根 外外追肥。追肥。二、土壤条件与施磷二、土壤条件与施磷1.1.土壤有效磷土壤有效磷 等级：（等级：（0.5mol/LNaHCO3浸提）浸提）土壤含量土壤含量（mg/Kg）供磷能力供磷能力 施磷效果施磷效果 20 高高 多数无效多数无效 肥效与土壤有效磷反相关，为均衡增产，磷肥肥效与土壤有效磷反相关，为均衡增产，磷肥 优先施在低磷的土壤上。优先施在低磷的土壤上。2.2.有机质含量有机质含量 有机质含量与有机质含量与有效磷含量正相关有效磷含量正相关；与与磷肥肥效反相关磷肥肥效反相关；磷肥优先分配在有机质含量低、磷肥优先分配在有机质含量低、土壤肥力差的土壤上。土壤肥力差的土壤上。三、轮作制度与施磷三、轮作制度与施磷1.1.豆科及绿肥作物参与轮作豆科及绿肥作物参与轮作 该季重施磷肥，轻施氮肥，发挥以磷该季重施磷肥，轻施氮肥，发挥以磷增氮的作用；增氮的作用；后季作物轻施磷肥或只施种肥。后季作物轻施磷肥或只施种肥。2.2.小麦玉米轮作小麦玉米轮作 重施越冬作物小麦；轻施后季玉米（种肥）。重施越冬作物小麦；轻施后季玉米（种肥）。3.3.水旱轮作水旱轮作 淹水条件下淹水条件下EhEh降低，磷酸高铁还原，闭蓄态磷的铁膜消失，降低，磷酸高铁还原，闭蓄态磷的铁膜消失，磷有效性升高。磷有效性升高。烟草烟草-水稻轮作水稻轮作小麦小麦-玉米玉米轮作轮作四四.肥料性质与施用肥料性质与施用1.1.水溶性磷肥：适合各种作物与土壤，作基肥或水溶性磷肥：适合各种作物与土壤，作基肥或追肥；追肥；2.2.弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸性土壤弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸性土壤 或中性土壤上优于碱性土壤；或中性土壤上优于碱性土壤；3.3.难溶性磷肥：酸性土上作基肥。难溶性磷肥：酸性土上作基肥。思考题思考题v1不同作物磷素缺乏症状和中毒症状？v2过磷酸钙在土壤中的转化特点及提高 其利用率的途径？v3影响磷肥施用效果的因素？