第10章--植物的磷素营养与磷肥施用(修改)-《土壤肥料学》ppt课件

第十章第十章 植物的磷素营养与植物的磷素营养与磷肥施用磷肥施用李晓林材料第十章植物的磷素营养与磷肥施用李晓林材料1磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一。它对作物磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一。它对作物高产及保持品种的优良特性有明显的作用。因此，研究如高产及保持品种的优良特性有明显的作用。因此，研究如何提高磷何提高磷 的利用率也是近年来学术领域的热点。的利用率也是近年来学术领域的热点。磷磷李晓林材料磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一。它对作物高产及保持品2 主要内容主要内容 要求要求植物的磷素营养植物的磷素营养 了解了解 (掌握磷素的失调症状及其原因掌握磷素的失调症状及其原因)土壤中的磷素及其转化土壤中的磷素及其转化 了解了解 磷肥的种类、性质及其施用磷肥的种类、性质及其施用 掌握掌握磷肥的合理施用磷肥的合理施用 掌握掌握李晓林材料主要内容3第10章-植物的磷素营养与磷肥施用(修改)-土壤肥料学ppt课件4第10章-植物的磷素营养与磷肥施用(修改)-土壤肥料学ppt课件5 植植物物细胞胞及及组织内内复复杂的的膜膜系系统，将将细胞胞和和组织分分隔隔成成不不同同的的区区域域，磷磷在在细细胞胞及及植植物物组组织织内内的分布有明显的区域化现象。的分布有明显的区域化现象。3 3、分布、分布一一般般来来讲，无无机机磷磷的的大大部部分分是是在在液液泡泡中中，只只有有一一小小部部分分存存在在于于细胞胞质和和细胞胞器器内内。液液泡泡是是细胞胞磷磷的的贮存存库，而而细胞胞质则是是细胞胞磷磷的的代代谢库。李晓林材料植物细胞及组织内复杂的膜系统，将细胞和组织分隔成不同6Raven(1974)Raven(1974)研研究究了了巨巨藻藻吸吸磷磷数数量量与与细胞胞质及及液液泡泡中中无无机机磷磷变化化的的关关系系。他他发现，磷磷酯只只存存在在细胞胞质中中，约1010的的无无机机磷磷位位于于细胞胞质，而而9090存存在在于于液液泡泡中中，而而且且液液泡泡中中磷磷的的数数量量随随巨巨藻藻对磷磷吸吸收收时间的的延延长而而不不断断地地增增加加。Loughman(1984)Loughman(1984)的的试验进一步一步证实了了Rawen Rawen 的的试验结果。果。李晓林材料Raven(1974)研究了巨藻吸磷数量与细胞质及液泡中无机7植植物物体体内内磷磷含含量量与与分分布布的的变化化与与供供磷磷水水平平有有密密切切关关系系，因因此此可可通通过测定定植植物物某某一一部部位位中中磷磷的的含量来判断其磷含量来判断其磷营养的状况养的状况。磷是运转和分配能力很强的元素，再利用能力强，达80以上。在植物体内表现有明显的顶端优势，主要集中在幼芽和根尖部位。李晓林材料植物体内磷含量与分布的变化与供磷水平有密切关系，因此可通过测8二、磷的生理作用二、磷的生理作用（一）磷是植物体内重要化合物的（一）磷是植物体内重要化合物的组分分 核酸和核蛋白、磷脂、植素、核酸和核蛋白、磷脂、植素、ATPATP、辅酶（二）磷能加二）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运光合作用和碳水化合物的合成与运载（三）促（三）促进氮素代氮素代谢 1 1、促、促进蛋白蛋白质合成合成.2 2、利于体内硝酸的、利于体内硝酸的还原和利用原和利用 3 3、增、增强豆科作物的固氮量豆科作物的固氮量（四）促（四）促进脂肪代脂肪代谢（五）提高作物（五）提高作物对外界外界环境的适境的适应性：如抗旱、抗寒、性：如抗旱、抗寒、抗病等抗病等李晓林材料二、磷的生理作用李晓林材料9多种重要化合物的多种重要化合物的组分：分：1 1、核核酸酸和和核核蛋蛋白白 核核酸酸是是核核蛋蛋白白的的重重要要组分分，核核蛋蛋白白是是细胞胞核核和和原原生生质的的主主要要成成分分，它它们都都含含有有磷磷。核核酸酸和和核核蛋蛋白白是是保保持持细胞胞结构构稳定定，进行行正正常常分分裂裂、能能量量代代谢和和遗传所所必必需需的的物物质。李晓林材料多种重要化合物的组分：李晓林材料10李晓林材料李晓林材料11李晓林材料李晓林材料12 2 2、磷磷脂脂 生生物物膜膜是是由由磷磷脂脂和和糖糖脂脂、胆胆固固醇醇、蛋蛋白白质以以及及糖糖类构构成成的的。生生物物膜膜具具有有多多种种选择性性功功能能。它它对植植物物与与外外界界介介质进行行物物质交交流流、能能量量交交流流和和信信息息交交流流有有控控制制和和调节的的作作用用。此此外外，大大部部分分磷磷酸酸酯都都是是生生物物合合成成或或降降解解作作用用的的媒媒介介物物，它与它与细胞的能量代胞的能量代谢直接有关。直接有关。李晓林材料2、磷脂生物膜是由磷脂和糖脂、胆固醇、蛋白质以13李晓林材料李晓林材料14 3 3、植植素素 植植素素是是磷磷脂脂类化化合合物物中中的的一一种种，它它是是植植酸酸的的钙、镁盐或或钾、镁盐，而而植植酸酸是是六六磷磷酸酸肌醇，它是由肌醇，它是由环己六醇通己六醇通过羟基基酯化而生成的。化而生成的。OHOHOHOHOHOHOHO P OO(-6 H )2O PO34+6HOHO P OOHO P OOOHO P OOOHO P OOOHO P OOO环己六醇己六醇植酸植酸李晓林材料3、植素植素是磷脂类化合物中的一种，它是植酸15 4 4、三三磷磷酸酸腺腺苷苷(ATP)(ATP)植植物物体体内内糖糖酵酵解解、呼呼吸吸作作用用和和光光合合作作用用中中释放放出出的的能能量量常常用用于于合合成成高高能能焦焦磷磷酸酸键，ATPATP就就是是含含有有高高能能焦焦磷磷酸酸键的的高高能能磷磷酸酸化化合合物物。ATPATP能能为生生物物合合成成、吸吸收收养养分分、运运动等等提提供供能能量量，它它是是淀淀粉粉合合成成时所所必必需需的的。ATPATP和和ADPADP之之间的的转化化伴伴随随有有能能量量的的释放放和和贮存存，因因此此ATP ATP 可可视为是能量的中是能量的中转站。站。李晓林材料4、三磷酸腺苷(ATP)植物体内糖酵解、呼16李晓林材料李晓林材料17李晓林材料李晓林材料18积极参与体内的代极参与体内的代谢：1 1、碳碳水水化化合合物物代代谢 在在光光合合作作用用中中，光光合合磷磷酸酸化化作作用用必必需需有有磷磷参参加加；光光合合产物物的的运运输也也离离不不开开磷磷;大大分分子子碳碳水水化化合合物物合合成成需需要要磷磷，否否则合成受阻，形成花青素。合成受阻，形成花青素。磷的营养功能磷的营养功能李晓林材料积极参与体内的代谢：磷的营养功能李晓林材料19Pi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李晓林材料Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节李晓林材料20 2 2、氮氮素素代代谢 磷磷是是氮氮素素代代谢过程程中中一一些些重重要要酶的的组分分。硝硝酸酸还原原酶含含有有磷磷，磷磷能能促促进植植物物更更多多的的利利用用硝硝态氮氮。磷磷也也是是生生物物固固氮氮所所必必需需。氮氮素素代代谢过程程中中，无无论是是能能源源还是是氨氨的的受受体体都都与与磷磷有有关关。能能量量来来自自ATPATP，氨氨的的受受体体来来自自与与磷磷有有关关的的呼呼吸吸作作用用。因此，缺磷将使氮素代因此，缺磷将使氮素代谢明明显受阻。受阻。李晓林材料2、氮素代谢磷是氮素代谢过程中一些重要酶的21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李晓林材料蔗糖合成不同途经的示意图葡萄糖6-磷酸葡萄糖6-22 3 3、脂脂肪肪代代谢 脂脂肪肪代代谢同同样与与磷磷有有关关。脂脂肪肪合合成成过程程中中需需要要多多种种含含磷磷化化合合物物(图2-8)2-8)。此此外外，糖糖是是合合成成脂脂肪肪的的原原料料，而而糖糖的的合合成成、糖糖转化化为甘甘油油和和脂脂肪肪酸酸的的过程程中中都都需需要要磷磷。与与脂脂肪肪代代谢密密切切有有关关的的辅酶A A就是含磷的就是含磷的酶。实践践证明明，油油料料作作物物需需要要更更多多的的磷磷。施施用用磷磷肥肥既可增加既可增加产量，又能提高量，又能提高产油率油率。李晓林材料3、脂肪代谢脂肪代谢同样与磷有关。脂肪合成过23 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 脂肪酸李晓林材料脂肪合成途径示意图糖241 1、抗旱和抗寒、抗旱和抗寒 抗抗旱旱:磷磷能能提提高高原原生生质胶胶体体的的水水合合度度和和细胞胞结构构的的充充水水度度，使使其其维持持胶胶体体状状态，并并能能增增加加原原生生质的的粘粘度度和和弹性性，因因而而增增强了了原原生生质抵抵抗抗脱脱水水的能力。的能力。抗抗寒寒:磷磷能能提提高高体体内内可可溶溶性性糖糖和和磷磷脂脂的的含含量量。可可溶溶性性糖糖能能使使细胞胞原原生生质的的冰冰点点降降低低，磷磷脂脂则能能增增强细胞胞对温温度度变化化的的适适应性性，从从而而增增强作作物物的的抗抗寒寒能能力力。越越冬冬作作物物增增施施磷磷肥肥，可可减减轻冻害害，安安全越冬。全越冬。提高作物抗逆性和适提高作物抗逆性和适应能力能力李晓林材料1、抗旱和抗寒抗寒:磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。可溶25施施用用磷磷肥肥能能提提高高植植物物体体内内无无机机磷磷酸酸盐的的含含量量，有有时其其数数量量可可达达到到含含磷磷总量量的的一一半半。这些些磷磷酸酸盐主主要要是是以以磷磷酸酸二二氢根根和和磷磷酸酸氢根根的的形形式式存存在在。它它们常常形形成成缓冲冲系系统，使使细胞胞内内原原生生质具具有有抗抗酸酸碱碱变化化能能力力的的缓冲冲性性。当当外外界界环境境发生生酸酸碱碱变化化时，原原生生质由由于于有有缓冲冲作作用用仍仍能能保保持持在在比比较平平稳的的范范围内内，这有有利利于于作作物物正正常常生生长发育育。这一一缓冲冲体体系系在在pH6-8pH6-8时缓冲冲能能力力最最大大，因因此此在在盐碱碱地地上上施用磷肥可以提高作物抗施用磷肥可以提高作物抗盐碱的能力。碱的能力。缓冲性冲性H H2 2POPO4 4-1-1HPOHPO4 4-1-1缓冲体系冲体系李晓林材料施用磷肥能提高植物体内无机磷酸盐的含量，有时其数量可达到含磷26 三、植物对磷的吸收和利用三、植物对磷的吸收和利用（一）（一）吸收形吸收形态：1 1、主要是、主要是正磷酸正磷酸盐：H H2 2POPO4 4 HPO HPO4 42 2P0P04 43 3 2 2、偏磷酸、偏磷酸盐（POPO3 3-）、焦磷酸、焦磷酸盐（P P2 2O O7 74-4-）3 3、少量的有机磷化合物、少量的有机磷化合物李晓林材料三、植物对磷的吸收和利用李晓林材料27（二）吸收机理（二）吸收机理 1 1、主主动吸吸收收：由由由由于于于于土土土土壤壤壤壤溶溶溶溶液液液液中中中中的的的的磷磷磷磷浓浓度度度度远远远远低低低低于于于于细细胞胞胞胞和和和和木木木木质质部部部部汁汁汁汁液液液液中中中中磷磷磷磷浓浓度度度度，大大大大约约相相相相差差差差1001001001001000100010001000倍倍倍倍，因因因因此磷的吸收是主此磷的吸收是主此磷的吸收是主此磷的吸收是主动动的、需消耗能量的。的、需消耗能量的。的、需消耗能量的。的、需消耗能量的。2 2 2 2、H H+与与H H2 2POPO4 42-2-共共运运：一一般般认为磷磷的的主主动吸吸收收过程程是是以以液液泡泡膜膜上上 H H+-ATP-ATP酶的的H H+为驱动力力，借借助助于于质子子化化的的磷酸根磷酸根载体而体而实现的，即属于的，即属于H H+与与H H2 2POPO4 42-2-共运方式。共运方式。3 3、吸吸收收部部位位为根根毛毛区区：试验证明明，根根的的表表皮皮细胞胞是是植植物物积累累磷磷酸酸盐的的主主要要场所所，并并通通过共共质体体途途径径进入木入木质部部导管，然后运往植物地上部。管，然后运往植物地上部。李晓林材料（二）吸收机理李晓林材料28 1 1、作物特性（不同生育期、作物特性（不同生育期 ）不同植物种不同植物种类，甚，甚至不同的栽培品种，至不同的栽培品种，对磷的吸收都有明磷的吸收都有明显的影响。的影响。2 2、土壤供磷状况（、土壤供磷状况（PHPH、温度、通气等）、温度、通气等）植物能植物能利用的磷主要是土壤中的无机磷。利用的磷主要是土壤中的无机磷。虽然植物可吸收少然植物可吸收少量有机量有机态磷，但通常有机磷必磷，但通常有机磷必须转化化为无机磷后才能无机磷后才能被大量吸收。因此，土壤中磷的形被大量吸收。因此，土壤中磷的形态直接影响着土壤直接影响着土壤供磷状况及植物供磷状况及植物对磷的吸收。磷的吸收。（三）影响吸收磷的主要因素（三）影响吸收磷的主要因素植物吸收磷受很多因素的影响，其中植物吸收磷受很多因素的影响，其中有有植物生物学特性植物生物学特性和和环境条件境条件两个方面两个方面。李晓林材料1、作物特性（不同生育期）不同植物种类，甚至不同293 3、菌根、菌根 菌根能增加植物吸磷的能力。通菌根能增加植物吸磷的能力。通过菌根的菌菌根的菌丝以以扩大根系吸收面大根系吸收面积，并能，并能缩短了短了根吸收养分的距离，从而提高土壤磷的空根吸收养分的距离，从而提高土壤磷的空间有效有效性；菌根的分泌物也能促性；菌根的分泌物也能促进难溶性磷的溶解度。溶性磷的溶解度。4 4、环境境因因素素 温温度度升升高高有有利利于于磷磷的的吸吸收收。增增加加水水分分也也有有利利于于土土壤壤溶溶液液中中磷磷的的扩散散，因因此此能能提提高磷的有效性。高磷的有效性。5 5、养养分分的的相相互互关关系系 磷磷与与氮氮在在植植物物的的吸吸收收和和利用方面相互影响。施用氮肥能促利用方面相互影响。施用氮肥能促进磷的吸收。磷的吸收。李晓林材料3、菌根菌根能增加植物吸磷的能力。通过菌根的菌丝以扩大30施用磷肥对大麦地上部和根生长的影响施用磷肥对大麦地上部和根生长的影响施磷量（施磷量（P mg/kg)P mg/kg)010203040缺磷土壤缺磷土壤不缺磷土壤不缺磷土壤干物重（干物重（g/g/盆）盆）根根地上部地上部51015203001040根根地上部地上部0李晓林材料施用磷肥对大麦地上部和根生长的影响施磷量（Pmg/kg)031（四）磷的同化和运（四）磷的同化和运输 1、同化：同化：磷酸磷酸盐 有机磷化合物有机磷化合物 磷酸根磷酸根磷酸根磷酸根进进入皮入皮入皮入皮层层后，数分后，数分后，数分后，数分钟钟内，有内，有内，有内，有3030303050%50%50%50%转转化成有化成有化成有化成有机物，最先形成的是机物，最先形成的是机物，最先形成的是机物，最先形成的是ATPATPATPATP，此外，此外，此外，此外，还还有有有有FDPFDPFDPFDP（6-6-6-6-磷酸果糖）磷酸果糖）磷酸果糖）磷酸果糖）和和和和PGAPGAPGAPGA（磷酸甘油）等；合成的有机磷迅速向中柱（磷酸甘油）等；合成的有机磷迅速向中柱（磷酸甘油）等；合成的有机磷迅速向中柱（磷酸甘油）等；合成的有机磷迅速向中柱转转移。移。移。移。在横向运在横向运在横向运在横向运输输中，主要是中，主要是中，主要是中，主要是6-6-6-6-磷酸葡萄糖（磷酸葡萄糖（磷酸葡萄糖（磷酸葡萄糖（G6PG6PG6PG6P）。）。）。）。李晓林材料（四）磷的同化和运输李晓林材料32 2 2、运、运输：占全磷占全磷6060以上无机磷以上无机磷 地上部地上部 有机磷有机磷有机磷有机磷进进入中柱后，脱磷酸化而形成无机磷，入中柱后，脱磷酸化而形成无机磷，入中柱后，脱磷酸化而形成无机磷，入中柱后，脱磷酸化而形成无机磷，然后向上运然后向上运然后向上运然后向上运输输；导导管中运管中运管中运管中运输输的磷主要是无机磷，也的磷主要是无机磷，也的磷主要是无机磷，也的磷主要是无机磷，也可能有一部分有机磷。可能有一部分有机磷。可能有一部分有机磷。可能有一部分有机磷。植物体内，磷酸可以向下向上运植物体内，磷酸可以向下向上运植物体内，磷酸可以向下向上运植物体内，磷酸可以向下向上运动动，转转运率运率运率运率为为吸收量的吸收量的吸收量的吸收量的7070707080%80%80%80%。幼叶中的磷不。幼叶中的磷不。幼叶中的磷不。幼叶中的磷不仅仅来自根系，也来自根系，也来自根系，也来自根系，也来自老叶。来自老叶。来自老叶。来自老叶。李晓林材料2、运输：李晓林材料33四、植物对缺磷和供磷过多的反应四、植物对缺磷和供磷过多的反应李晓林材料四、植物对缺磷和供磷过多的反应李晓林材料34（一）磷素（一）磷素营养缺乏症养缺乏症植株生植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝少；，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝少；花芽分化延花芽分化延迟，落花落果多；，落花落果多；多种作物茎叶呈紫多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗色，水稻等叶色暗绿。症状从茎。症状从茎基部开始；基部开始；植物缺磷的症状常首先出植物缺磷的症状常首先出现在老叶。在老叶。李晓林材料（一）磷素营养缺乏症李晓林材料351 1、叶叶片片肥肥厚厚而而密密集集，叶叶色色浓绿；植植株株矮矮小小，节间过短；出短；出现生生长明明显受抑制的症状；受抑制的症状；2 2、繁繁殖殖器器官官常常因因磷磷肥肥过量量而而加加速速成成熟熟进程程，并并由由此此而而导致致营养养体体小小，茎茎叶叶生生长受受抑抑制制，也也会会降降低低产量量。地地上上部部与与根根系系生生长比比例例失失调，在在地地上上部部生生长受抑制的同受抑制的同时，根系非常，根系非常发达，根量极多而粗短。达，根量极多而粗短。3 3、谷谷类作作物物的的无无效效分分蘖蘖和和瘪籽籽增增加加；叶叶用用蔬蔬菜菜的的纤维素含量增加、烟草的燃素含量增加、烟草的燃烧性差等品性差等品质下降；下降；4 4、施用磷肥施用磷肥过多多还会会诱发缺缺铁、锌、镁等养分。等养分。（二）供磷（二）供磷过多多 植物呼吸作用加植物呼吸作用加强，消耗大量糖分和能量，消耗大量糖分和能量，对植株生植株生长产生不良影响。生不良影响。李晓林材料1、叶片肥厚而密集，叶色浓绿；植株矮小，节间过短；出现生长明36李晓林材料李晓林材料37小麦试验小麦试验冬小麦深施磷肥效果冬小麦深施磷肥效果缺磷使小麦锈病加重缺磷使小麦锈病加重李晓林材料小麦试验冬小麦深施磷肥效果缺磷使小麦锈病加重李晓林材料38缺磷导致作物植株矮小，禾谷类作物分蘖减少，叶色暗绿。缺磷缺磷正常正常李晓林材料缺磷导致作物植株矮小，禾谷类作物分蘖减少，叶色39缺磷缺磷导致小麦成熟期推致小麦成熟期推迟李晓林材料缺磷导致小麦成熟期推迟李晓林材料40 缺磷条件下，短期内植物表缺磷条件下，短期内植物表现为地上部受抑制，而根地上部受抑制，而根系生系生长增增强，结果根冠比增加。但如果缺磷果根冠比增加。但如果缺磷时间延延长到一到一定程度，定程度，则随全株随全株营养体养体变小，根系也小，根系也变小。小。李晓林材料缺磷条件下，短期内植物表现为地上部受抑制，而41一炷香型水稻一炷香型水稻李晓林材料一炷香型水稻李晓林材料42玉米缺磷出玉米缺磷出现紫苗紫苗李晓林材料玉米缺磷出现紫苗李晓林材料43缺磷植株瘦小，茎叶大多呈缺磷植株瘦小，茎叶大多呈现紫紫红色，色，叶尖枯萎呈褐色，花叶尖枯萎呈褐色，花丝抽出抽出迟，结实率低。率低。+P-Zn+P+Zn李晓林材料缺磷植株瘦小，茎叶大多呈现紫红色，+P-Zn+P+Zn李44磷肥促进玉米成熟磷肥促进玉米成熟中中 磷磷 高高 磷磷李晓林材料磷肥促进玉米成熟中磷45缺磷缺磷导致成熟期禾谷致成熟期禾谷类作物作物籽粒退化籽粒退化较重，如玉米重，如玉米秃尖。尖。李晓林材料缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重，如玉米秃尖。李晓林材料46自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色。幼叶老叶缺磷缺磷图为缺磷的油菜叶片，缺磷使体内碳水化合缺磷的油菜叶片，缺磷使体内碳水化合物代物代谢受阻，糖分受阻，糖分积累，形成紫累，形成紫红色。色。李晓林材料自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红47 缺磷的苹果叶：缺磷的苹果叶：叶片小、叶色暗淡、叶片小、叶色暗淡、发紫紫色或青色或青铜色。色。油菜缺磷：油菜缺磷：深紫色的叶片正在深紫色的叶片正在转红色色李晓林材料缺磷的苹果叶：油菜缺磷：李晓林材料48黄黄 瓜瓜 缺缺 磷磷左：缺磷植株；右：正常植株左：缺磷植株；右：正常植株缺磷症状先在老叶出缺磷症状先在老叶出现李晓林材料黄瓜缺磷左：缺磷植株；右：正常植株缺磷症状先在老叶出现49 芹菜缺磷芹菜缺磷 生生长矮小，叶色矮小，叶色发暗，暗，蓝绿色、老叶色、老叶发黄、提前死亡脱落。黄、提前死亡脱落。李晓林材料芹菜缺磷李晓林材料50左图为缺磷的大豆叶片，缺磷使体内碳水化左图为缺磷的大豆叶片，缺磷使体内碳水化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色李晓林材料左图为缺磷的大豆叶片，缺磷使体内碳水化合物代谢受阻，糖分积51缺磷使柑桔果缺磷使柑桔果实变小小李晓林材料缺磷使柑桔果实变小李晓林材料52五、植物磷素营养的丰缺指标五、植物磷素营养的丰缺指标表表10101 1表表10102 2表表10103 3李晓林材料五、植物磷素营养的丰缺指标李晓林材料53第二第二节 土壤中的磷素及其土壤中的磷素及其转化化一、土壤中磷的一、土壤中磷的质量分数量分数我国耕地土壤的我国耕地土壤的全磷量全磷量：0.2-1.1g/kg0.2-1.1g/kg；呈地呈地带性分布性分布规律：从南到北、从律：从南到北、从东到西逐到西逐渐增加增加 影响因素：土壤母影响因素：土壤母质、成土、成土过程、耕作施肥等。程、耕作施肥等。土壤供磷状况以土壤土壤供磷状况以土壤有效磷有效磷含量表示：含量表示：土壤有效磷（土壤有效磷（P P）10mg/kg10mg/kg，表示有效磷，表示有效磷较高；高；土壤有效磷（土壤有效磷（P P）5mg/kg5mg/kg，表示有效磷不足。，表示有效磷不足。李晓林材料第二节土壤中的磷素及其转化一、土壤中磷的质量分数李晓林材料54二、土壤中磷的形二、土壤中磷的形态 1 1、有机、有机态磷磷 含量：占土壤全磷量的含量：占土壤全磷量的10105050 来源：来源：动物、植物、微生物和有机肥料物、植物、微生物和有机肥料 影响土壤中有机影响土壤中有机态磷含量的因素：母磷含量的因素：母质的全磷量、的全磷量、全氮量、地理气候条件、土壤理化性状、耕作管理措施全氮量、地理气候条件、土壤理化性状、耕作管理措施等。等。影响有机影响有机态磷磷矿化速度的因素：土壤通气性、化速度的因素：土壤通气性、PHPH值、土壤的干湿交替、土壤有机土壤的干湿交替、土壤有机质的的C/PC/P比（一般比（一般C/P200C/P300C/P300：1 1时，则发生磷的生磷的净固持）。固持）。李晓林材料二、土壤中磷的形态李晓林材料552、无机态磷、无机态磷 含量：占土壤全磷量的含量：占土壤全磷量的50509090 包括：土壤液相中的磷包括：土壤液相中的磷(以以H H2 2POPO4 4-和和HPOHPO4 42-2-为主主)、固、固 相的磷酸相的磷酸盐、土壤固相上的吸附、土壤固相上的吸附态磷。磷。（1 1）土壤液相中的磷）土壤液相中的磷 即水溶性磷，主要即水溶性磷，主要为碱碱金属磷酸金属磷酸盐和碱土金属的低价磷酸和碱土金属的低价磷酸盐，这部分磷酸部分磷酸盐所占比例很小，且主要以所占比例很小，且主要以H H2 2POPO4 4-和和HPOHPO4 42-2-两种形两种形态存在。存在。（2 2）固相的磷酸）固相的磷酸盐 土壤中无机土壤中无机态磷磷绝大部分大部分是以固相的磷酸是以固相的磷酸盐存在。主要有磷酸存在。主要有磷酸钙盐、磷酸、磷酸铝盐、磷酸、磷酸铁盐等等 （3 3）土壤固相上的吸附）土壤固相上的吸附态磷磷 是指吸持在粘土是指吸持在粘土矿物，物，铁、铝氧化物，氧化物，铁、铝的有机的有机络合物和碳酸合物和碳酸盐等表面的磷。等表面的磷。李晓林材料2、无机态磷李晓林材料56三、土壤中磷的三、土壤中磷的转化化 施肥施肥 有机有机态磷磷(影响影响矿化率的因素化率的因素)H H2 2POPO4 4 无定形磷酸无定形磷酸盐 结晶晶态磷酸磷酸盐HPOHPO4 42 2 闭蓄蓄态磷磷(有效性降低有效性降低)吸附吸附态磷磷矿物物矿化化EhEh交替交替变化化老化老化生物生物 矿化矿化固定固定 作用作用化学沉淀化学沉淀释放作用释放作用解吸解吸 吸附吸附 作用作用 固定固定李晓林材料三、土壤中磷的转化Eh交替变化老化生物57（一）土壤磷素的（一）土壤磷素的释放放 1 1、难溶性磷酸溶性磷酸盐的的释放放 主要指原生或主要指原生或次生的次生的矿物物态磷酸磷酸盐、化学沉淀形成的磷酸、化学沉淀形成的磷酸盐，包，包括括闭蓄蓄态磷酸磷酸盐经过物理的、化学的、生物化学的物理的、化学的、生物化学的风化作用，使之化作用，使之转变为溶解度溶解度较大的磷酸大的磷酸盐或非或非闭蓄蓄态磷。磷。2 2、无机磷的解吸、无机磷的解吸 指吸附指吸附态磷重新磷重新进入土入土壤溶液的壤溶液的过程。解吸的原因：程。解吸的原因：1 1）化学平衡；）化学平衡；2 2）竞争吸附。争吸附。3 3、有机磷的、有机磷的矿化化 可以是在土壤中磷酸可以是在土壤中磷酸酶的的作用下的逐步分解；也可以是与土壤中的金属例子作用下的逐步分解；也可以是与土壤中的金属例子结合，形成溶解度合，形成溶解度较低的磷酸低的磷酸盐，降低其有效性。，降低其有效性。李晓林材料（一）土壤磷素的释放李晓林材料58（二）土壤中无机磷的固定（二）土壤中无机磷的固定1 1、沉淀反、沉淀反应 在中性和石灰性土壤中，施用可溶性磷肥后，在中性和石灰性土壤中，施用可溶性磷肥后，磷酸根离子可与磷酸根离子可与钙离子生成一系列离子生成一系列难溶性的磷酸溶性的磷酸钙盐；在酸性土壤中，可溶性磷肥（；在酸性土壤中，可溶性磷肥（过磷酸磷酸钙）后，）后，发生异成分溶解，最后生异成分溶解，最后产生磷酸生磷酸盐沉淀（磷酸沉淀沉淀（磷酸沉淀作用或称化学固定作用）。作用或称化学固定作用）。2 2、吸附反、吸附反应 物理吸附物理吸附 （非（非专性吸附）性吸附）受受颗粒之粒之间的静的静电引力作用而引力作用而产生；生；化学吸附（化学吸附（专性吸附）性吸附）由化学力作用引起，由化学力作用引起，不易不易发生逆向反生逆向反应。3 3、生物固持、生物固持李晓林材料（二）土壤中无机磷的固定李晓林材料59磷磷矿石一般分石一般分为两两类：火成磷酸：火成磷酸盐矿或是沉或是沉积后后经过变质的的磷酸磷酸盐矿，称，称为磷灰石，例如江磷灰石，例如江苏的的锦屏磷屏磷矿；另一；另一类为沉沉积的的次生磷酸次生磷酸盐矿，称，称为磷灰土，一般磷灰土，一般储量大、品位量大、品位较高，如高，如贵州的州的开阳磷开阳磷矿，含磷（，含磷（P P2 2O O5 5）达）达35.95%35.95%。地球上目前可开采利用的高品位磷地球上目前可开采利用的高品位磷矿数量不多，分布不均。数量不多，分布不均。据估据估计，世界磷，世界磷矿石石总蕴藏量藏量约为14421442亿吨，其中摩洛哥吨，其中摩洛哥400400亿吨，吨，美国美国388388亿吨，前吨，前苏联7070亿吨，西撒哈拉吨，西撒哈拉166166亿吨，中国吨，中国9090亿吨。吨。我国磷我国磷矿主要分布在主要分布在贵州、云南、四川、湖南、湖北等省。州、云南、四川、湖南、湖北等省。第三第三节 磷肥的种磷肥的种类、性、性质和施用和施用摩洛哥磷矿摩洛哥磷矿李晓林材料磷矿石一般分为两类：火成磷酸盐矿或是沉积后经过60磷磷矿分分级与磷肥的制造方法与磷肥的制造方法P P2 2O O5 5含量含量 磷磷矿品位品位 制造方法制造方法 磷肥种磷肥种类及品种及品种 28%28%高高 酸制法酸制法 水溶性磷肥水溶性磷肥过磷酸磷酸钙18182828 中中 热制法制法 枸溶性磷肥枸溶性磷肥钙镁磷肥磷肥 18%固定固定H H+H H+微生物和作物根分泌的酸微生物和作物根分泌的酸李晓林材料3、转化：H+H+微生物和作物根分泌的酸李晓林69（二）其它枸溶性磷肥（二）其它枸溶性磷肥 钢渣磷肥渣磷肥 脱氟磷肥脱氟磷肥 沉淀磷酸沉淀磷酸钙 偏磷酸偏磷酸钙李晓林材料（二）其它枸溶性磷肥李晓林材料70三、三、难溶性磷肥溶性磷肥 特点：特点：所含磷酸所含磷酸盐不溶于水，只溶于不溶于水，只溶于强酸，肥效酸，肥效迟缓而而稳长，属，属迟效性磷肥。效性磷肥。(一一)磷磷矿粉粉 1 1、成分：、成分：主要是氟磷灰石主要是氟磷灰石CaCa10 10(PO(PO4 4)6 6FF2 2 2 2、性、性质：灰褐色或黑褐色粉末、灰褐色或黑褐色粉末、难溶于水、呈溶于水、呈化学中性。化学中性。李晓林材料三、难溶性磷肥李晓林材料713、磷、磷矿粉直接施用的条件：粉直接施用的条件：磷磷矿的的结晶性晶性质（枸溶率（枸溶率1515；粒径；粒径细度度9090过0.149mm0.149mm筛）土壤条件（主要是土壤土壤条件（主要是土壤pHpH）作物特性（宜吸磷能力作物特性（宜吸磷能力较强的及多年生的及多年生经济林木和果林木和果树）4 4、磷、磷矿粉的施用方法和后效：粉的施用方法和后效：方法：宜作基肥方法：宜作基肥 用量：用量：7507501500kg/ha1500kg/ha（5050100100公斤公斤/亩）措施：与酸性或生理酸性肥料混施，与措施：与酸性或生理酸性肥料混施，与过磷酸磷酸钙配施配施 后效：肥效持久，后效：肥效持久，连施几年后，可施几年后，可暂停施用停施用李晓林材料3、磷矿粉直接施用的条件：李晓林材料72（二）（二）鸟粪磷磷矿粉粉 鸟粪中的磷酸中的磷酸盐土壤中的土壤中的钙 鸟粪石石 鸟粪磷磷矿粉粉 效果与效果与钙镁磷肥接近磷肥接近 施用方法与磷施用方法与磷矿粉相似粉相似（三）骨粉（三）骨粉 兽骨加工而成；骨加工而成；肥效肥效缓慢，宜作基肥；慢，宜作基肥；宜施于酸性土壤及生宜施于酸性土壤及生长期期长的作物。的作物。开采开采 磨磨细李晓林材料（二）鸟粪磷矿粉开采磨细李晓林材料73小小结：土壤有效磷增加和减少的途径土壤有效磷增加和减少的途径施肥施肥 矿物矿物 难容性难容性 (有机、无机有机、无机)矿化矿化 磷释放磷释放 植物吸收植物吸收 生物固定生物固定 化学沉淀化学沉淀 闭蓄态固定闭蓄态固定 淋失淋失 吸附固定吸附固定 我国磷肥的利用率平均我国磷肥的利用率平均为10102525 土壤有效磷土壤有效磷李晓林材料小结：土壤有效磷增加和减少的途径土壤有效磷李晓林材料74第五第五节 磷肥的合理分配与施用磷肥的合理分配与施用 一、土壤供磷状况与磷肥的分配一、土壤供磷状况与磷肥的分配 全全磷磷含含量量在在0.08-0.1%0.08-0.1%以以下下，施施用用磷磷肥肥均均有有增增产效效果果；有有效效磷磷含含量量更更能能反反映映土土壤壤磷磷素素的的供供应水水平平。有有效磷含量的效磷含量的测定方法：定方法：中性和石灰性土壤：中性和石灰性土壤：0.5M NaHCO0.5M NaHCO3 3，P5mg/kgP5mg/kg 酸酸 性性 土土 壤壤：0.03M 0.03M NHNH4 4F F 0.025M 0.025M HClHCl，P15mg/kgP44，磷肥效果明，磷肥效果明显；2 2、土壤有机、土壤有机质含量：与有效磷含量呈正相关，每增加含量：与有效磷含量呈正相关，每增加0.50.5的有机的有机质，可相，可相应提高提高5mg/kg5mg/kg的有效磷；的有效磷；3 3、土壤、土壤pHpH：在：在pH5.57.0pH5.57.0范范围，磷的有效性最大；，磷的有效性最大；4 4、土壤熟化程度：高，有效磷含量也高，磷肥的效果就差；、土壤熟化程度：高，有效磷含量也高，磷肥的效果就差；5 5、水田淹水后，、水田淹水后，EhEh降低，磷酸高降低，磷酸高铁被被还原原为磷酸磷酸亚铁，溶解，溶解度提高；酸性土壤度提高；酸性土壤pHpH提高，促提高，促进磷酸磷酸铁、铝水解，可使磷的有效水解，可使磷的有效性增加。性增加。总之，之，应把磷肥把磷肥优先分配于有效磷含量低先分配于有效磷含量低的低的低产土壤上。土壤上。李晓林材料影响土壤有效磷的因素：总之，应把磷肥优先分配于有效磷含量低76二、作物需磷特性与二、作物需磷特性与轮作中磷肥的分配作中磷肥的分配（一）作物的需磷特性（一）作物的需磷特性 需需磷磷较多多的的作作物物，如如：豆豆科科作作物物、豆豆科科绿肥肥作作物物、糖糖用用作作物物（甘甘蔗蔗、甜甜菜菜）、纤维作作物物中中的的棉棉花花、油油料料作作物物中中的的油油菜菜、块根根块茎茎作作物物（甘甘薯薯、马铃薯薯）、瓜瓜类、果、果树、桑、桑树和茶和茶树等。等。这些些作作物物施施磷磷肥肥效效果果较好好，既既能能提提高高产量量，又又能能改善品改善品质。大大田田作作物物对磷磷肥肥的的反反应顺序序如如下下：冬冬季季绿肥肥作作物物 一般豆科旱地作物一般豆科旱地作物 大麦、小麦大麦、小麦 早稻早稻 旱稻旱稻李晓林材料二、作物需磷特性与轮作中磷肥的分配（一）作物的需磷特性李晓77（二）（二）轮作中磷肥的合理施用作中磷肥的合理施用 1 1、水旱、水旱轮作中的磷肥施用作中的磷肥施用 我国稻区的我国稻区的轮作制度：麦作制度：麦类、油菜水稻、油菜水稻 绿肥水稻肥水稻在在水水旱旱轮作作中中，土土壤壤由由干干变湿湿的的过程程中中，有有效效磷磷增增加，原因？加，原因？所所以以在在水水旱旱轮作作中中，磷磷肥肥的的分分配配应掌掌握握“旱旱重重水水轻”的原的原则，将磷肥重点分配在旱作上。，将磷肥重点分配在旱作上。当当绿肥肥与与水水稻稻轮作作时，更更应该将将磷磷肥肥施施在在绿肥肥上上，特特别是豆科是豆科绿肥，更能充分肥，更能充分发挥“以磷增氮以磷增氮”的效果。的效果。以磷增氮：？以磷增氮：？李晓林材料（二）轮作中磷肥的合理施用李晓林材料78 2 2、旱作、旱作轮作中的磷肥施用作中的磷肥施用 有有绿肥肥或或豆豆类的的轮作作中中，优先先施施在在绿肥肥或或豆豆科科作物上，其作物上，其间接作用很明接作用很明显。在麦棉在麦棉轮作地区，重点施在棉花上。作地区，重点施在棉花上。需需磷磷特特性性相相似似的的作作物物轮作作时，磷磷肥肥用用于于秋秋播播的的越越冬冬作作物物比比用用于于春春播播的的效效果果明明显。因因为秋秋播播后后，温温度度逐逐步步降降低低，土土壤壤微微生生物物活活动能能力力差差，土土壤壤供供磷磷能能力力差差，增增施施磷磷肥肥有有利利于于壮壮苗苗，增增强抗抗寒寒能能力力，促促进早早发。李晓林材料2、旱作轮作中的磷肥施用李晓林材料79三、磷肥品种与其合理分配和施用三、磷肥品种与其合理分配和施用 施施用用原原则：减减少少水水溶溶性性磷磷肥肥的的固固定定，增增加加非非水水溶性磷的溶性磷的释放。放。表表 磷肥品种的合理分配和施用磷肥品种的合理分配和施用磷肥品种磷肥品种 作物品种作物品种生长期生长期 土壤类型土壤类型难溶性磷肥难溶性磷肥 吸磷能力强吸磷能力强作基肥作基肥 酸性土壤酸性土壤 如荞麦、萝卜菜、如荞麦、萝卜菜、油菜及豆科植物油菜及豆科植物枸溶性磷肥枸溶性磷肥 吸磷能力较强吸磷能力较强 多作基肥多作基肥 酸性土壤酸性土壤 有效磷低的有效磷低的 非酸性土壤非酸性土壤水溶性磷肥水溶性磷肥 吸磷能力较差吸磷能力较差 苗期、苗期、适于各种土壤适于各种土壤 对磷反应敏感对磷反应敏感 生长前期生长前期 中性或中性或 如甘薯、马铃薯如甘薯、马铃薯 根外追肥根外追肥 碱性土更好碱性土更好李晓林材料三、磷肥品种与其合理分配和施用施用原80 多多数数作作物物苗苗期期是是磷磷素素的的营养养临界界期期，所所以以在在苗苗期期应分分配配少少量量水水溶溶性性磷磷肥肥。在在旺旺盛盛生生长期期植植物物虽然然对磷磷素素需需求求增增加加，但但此此时根根系系发达达，吸吸收收磷磷的的能能力力强，可可以以利利用用作作为基基肥肥的的难溶溶性性或或弱弱酸酸溶溶性性磷磷肥肥；生生长后后期期可可以以通通过磷磷在在体体内内的的再再利利用用来来满足足需需要。要。李晓林材料多数作物苗期是磷素的营养临界期，所以81四、改四、改进施肥方法施肥方法（一）相（一）相对集中施用集中施用 目目的的：减减少少磷磷肥肥与与土土壤壤的的直直接接接接触触，增增加加与与根根系系的的接触面接触面积。要求：要求：以基肥以基肥为主，配施种肥，早施追肥。主，配施种肥，早施追肥。（二）磷肥与其它肥料配合施用（二）磷肥与其它肥料配合施用 在在中中低低肥肥力力土土壤壤上上，N N、P P的的配配施施比比在在高高肥肥力力土土壤壤上上显著；著；与与钾肥和有机肥配施；肥和有机肥配施；酸性土壤中适当增施石灰或微量元素肥料。酸性土壤中适当增施石灰或微量元素肥料。李晓林材料四、改进施肥方法李晓林材料82五、磷肥施用与五、磷肥施用与环境境污染染 1 1、水体、水体污染染 从从土土体体中中淋淋失失到到水水体体中中，造造成成富富营养养化化例例如如赤赤潮潮。在在一一般般情情况况下下，淋淋洗洗损失失较少少，年年淋淋失失量量为施施用用量量的的2%2%作作用用。土土壤壤侵侵蚀、地地表表径径流流也也是是土土壤壤磷磷素素流流失失的的主主要途径。要途径。封封闭的的水水体体，含含氮氮0.2mg/kg0.2mg/kg，POPO4 43-3-0.015mg/kg0.015mg/kg就会出就会出现“藻化藻化”，使水，使水质恶化。化。2 2、其他有害元素、其他有害元素污染染 主主要要是是磷磷矿中中镉、氟氟、铅等等在在磷磷肥肥的的制制造造过程程中中所造成的。所造成的。李晓林材料五、磷肥施用与环境污染1、水体污染李晓林材料83磷素磷素过多引起的水体富多引起的水体富营养化及其养化及其结果果李晓林材料磷素过多引起的水体富营养化及其结果李晓林材料84