土壤肥料學(xué)課件：第9章 磷肥

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1、第第 四四 章章磷肥磷磷肥肥phosphorContentContent 一.磷肥的營(yíng)養(yǎng)作用 二.磷肥的種類、性質(zhì)和施用 三三.磷磷肥的合理利用 磷磷-作物生長(zhǎng)不可缺少的元素，以多種作物生長(zhǎng)不可缺少的元素，以多種方式參與作物體內(nèi)的生理過(guò)程，而我國(guó)方式參與作物體內(nèi)的生理過(guò)程，而我國(guó)大多數(shù)土壤缺磷，磷肥的施用在生產(chǎn)上大多數(shù)土壤缺磷，磷肥的施用在生產(chǎn)上特別受重視。特別受重視。第一節(jié)第一節(jié) 作物的磷素營(yíng)養(yǎng)作物的磷素營(yíng)養(yǎng)一一.磷的含量、分布和形態(tài)磷的含量、分布和形態(tài) 作物含磷（作物含磷（P2O5）占植株干重的）占植株干重的 0.21.1，僅次于氮、鉀。，僅次于氮、鉀。作物生育前期含磷高于后期，種子高于莖

2、葉，作物生育前期含磷高于后期，種子高于莖葉，幼嫩組織高于衰老組織。幼嫩組織高于衰老組織。油料油料豆科豆科谷類作物谷類作物 磷在作物體內(nèi)的形態(tài)磷在作物體內(nèi)的形態(tài) 有機(jī)態(tài)磷：核酸、有機(jī)態(tài)磷：核酸、植素、磷植素、磷脂等脂等 8585 無(wú)機(jī)態(tài)磷：磷酸二氫根、磷無(wú)機(jī)態(tài)磷：磷酸二氫根、磷酸氫根的鈣、鎂鹽類酸氫根的鈣、鎂鹽類 1515二二.磷的營(yíng)養(yǎng)作用磷的營(yíng)養(yǎng)作用1 1.重要化合物的組分重要化合物的組分（1 1）核酸、核蛋白）核酸、核蛋白：存在于細(xì)胞核和原生質(zhì)中，對(duì)植物的生存在于細(xì)胞核和原生質(zhì)中，對(duì)植物的生命活動(dòng)及遺傳變異起重要作用命活動(dòng)及遺傳變異起重要作用 （2 2）磷脂：）磷脂：*生物膜是由磷脂和糖脂、

3、膽固醇、蛋生物膜是由磷脂和糖脂、膽固醇、蛋白質(zhì)以及糖類構(gòu)成的。白質(zhì)以及糖類構(gòu)成的。*對(duì)植物與外界介質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交流、能對(duì)植物與外界介質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交流、能量交流和信息交流有控制和調(diào)節(jié)的作量交流和信息交流有控制和調(diào)節(jié)的作用。用。生物膜生物膜“流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型”（3 3）植素：）植素：環(huán)己六醇磷酸脂的鈣鎂鹽，種子儲(chǔ)存磷環(huán)己六醇磷酸脂的鈣鎂鹽，種子儲(chǔ)存磷 的形式，發(fā)芽時(shí)水解供應(yīng)磷。的形式，發(fā)芽時(shí)水解供應(yīng)磷。（4）腺三磷）腺三磷ATP：糖酵解、呼吸和光合作用釋放的能量常用于合糖酵解、呼吸和光合作用釋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能為生物合成、養(yǎng)分吸收等提供能量，能為生

4、物合成、養(yǎng)分吸收等提供能量，ATP和和ADP間的轉(zhuǎn)化伴隨有能量的釋放和貯存，間的轉(zhuǎn)化伴隨有能量的釋放和貯存，是能量中轉(zhuǎn)站。是能量中轉(zhuǎn)站。（5 5）酶的成分：）酶的成分：輔酶輔酶:NAD,輔酶輔酶:NADP,FAD等含磷等含磷2 2.促進(jìn)碳水化合物代謝促進(jìn)碳水化合物代謝 碳水化合物的合成、分解、互變、運(yùn)輸碳水化合物的合成、分解、互變、運(yùn)輸都離不開(kāi)磷參與；都離不開(kāi)磷參與；C3途徑二氧化碳的固定需磷參與：途徑二氧化碳的固定需磷參與：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圖圖1.Pi1.Pi對(duì)光合作用中蔗糖及淀粉形成的調(diào)節(jié)對(duì)光合作用中蔗糖及淀粉形成的調(diào)節(jié)圖圖

5、2.2.蔗糖合成不同途經(jīng)的示意圖蔗糖合成不同途經(jīng)的示意圖葡萄糖葡萄糖 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 雙糖和多糖的合成需要磷酸化作用。雙糖和多糖的合成需要磷酸化作用。糖的運(yùn)輸以蔗糖磷酸脂的形式進(jìn)行。糖的運(yùn)輸以蔗糖磷酸脂的形式進(jìn)行。3.3.磷參與氮素代謝磷參與氮素代謝（1）養(yǎng)分的吸收，如）養(yǎng)分的吸收，如:硝態(tài)氮需硝態(tài)氮需ATP（2）酶的成分）酶的成分FAD，硝酸還原的黃素蛋，硝酸還原的黃素蛋白酶白酶 （3）促進(jìn)呼吸作用產(chǎn)生酮酸）促進(jìn)呼吸作用產(chǎn)生酮酸R-C-OOH,為氮化物合成提供碳骨架為

6、氮化物合成提供碳骨架（4）促進(jìn)豆科植物固氮）促進(jìn)豆科植物固氮O 圖圖3.3.脂肪合成途徑示意圖脂肪合成途徑示意圖 糖 1,6-二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸二羥丙酮磷酸甘油甘油 3-磷酸甘油酸脂肪 丙酮酸 乙酰輔酶A 脂肪酸 4.4.磷與脂肪代謝磷與脂肪代謝:甘油和脂肪酸轉(zhuǎn)化需要甘油和脂肪酸轉(zhuǎn)化需要 磷參與（磷酸化）磷參與（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.促進(jìn)根系發(fā)育促進(jìn)根系發(fā)育 B.B.提高細(xì)胞充水度和原生質(zhì)膠體的持水能力提高細(xì)胞充水度和原生質(zhì)膠體的持水能力（2 2）抗寒）抗寒 可溶性糖、磷脂類物質(zhì)增加，冰點(diǎn)下降可溶性糖、磷脂類物質(zhì)增加，冰點(diǎn)下降v（

7、3 3）抗酸堿性）抗酸堿性 作物體內(nèi)磷酸鹽含量提高，緩作物體內(nèi)磷酸鹽含量提高，緩 沖酸堿的能力增強(qiáng)：沖酸堿的能力增強(qiáng)：KH2PO4 K2HPO4 OH-H+三三.植物對(duì)磷的吸收植物對(duì)磷的吸收v無(wú)機(jī)態(tài)磷：無(wú)機(jī)態(tài)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需轉(zhuǎn)化需轉(zhuǎn)化 成正磷酸后才能同化利用。成正磷酸后才能同化利用。v有機(jī)態(tài)磷有機(jī)態(tài)磷:也可吸收，但量較少。如：也可吸收，但量較少。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.磷素缺乏與過(guò)多癥狀磷素缺乏與過(guò)多癥狀1.1.缺磷癥

8、狀缺磷癥狀（1 1）植株矮小，葉片暗綠。）植株矮小，葉片暗綠。細(xì)胞變小程度大于葉綠素減少程度，細(xì)胞變小程度大于葉綠素減少程度，葉葉綠素含量相對(duì)增加。綠素含量相對(duì)增加。缺磷時(shí)，鐵的吸收增加，間接促缺磷時(shí)，鐵的吸收增加，間接促 進(jìn)葉綠素合成。進(jìn)葉綠素合成。（2 2）嚴(yán)重缺磷時(shí)，莖葉出）嚴(yán)重缺磷時(shí)，莖葉出 現(xiàn)紫紅色條紋或斑點(diǎn)現(xiàn)紫紅色條紋或斑點(diǎn) （糖累積形成花青素（糖累積形成花青素););（3 3）根系小，次生根少，）根系小，次生根少，禾本科作物分蘗少禾本科作物分蘗少;（4 4）癥狀先從老葉開(kāi)始）癥狀先從老葉開(kāi)始;（5 5）生長(zhǎng)緩慢，延遲成熟。）生長(zhǎng)緩慢，延遲成熟。磷肥促進(jìn)高粱生長(zhǎng)，提早成熟磷肥促進(jìn)高

9、粱生長(zhǎng)，提早成熟P +P冬小麥深施磷肥效果冬小麥深施磷肥效果江西小麥試驗(yàn)江西小麥試驗(yàn)磷肥促進(jìn)玉米成熟磷肥促進(jìn)玉米成熟中磷中磷 高磷高磷+P-Zn+P+Zn缺磷使小麥銹病加重缺磷使小麥銹病加重缺磷導(dǎo)致作物植株矮小，禾谷類作物分蘗減少，葉色暗綠缺磷缺磷正常正常缺磷導(dǎo)致成熟期禾谷類作物籽粒退化較重，缺磷導(dǎo)致成熟期禾谷類作物籽粒退化較重，如玉米禿尖。如玉米禿尖。缺磷條件下，短期內(nèi)植物表現(xiàn)為地上部受抑制，而根系生長(zhǎng)增強(qiáng)，結(jié)缺磷條件下，短期內(nèi)植物表現(xiàn)為地上部受抑制，而根系生長(zhǎng)增強(qiáng)，結(jié)果根冠比增加。但如果缺磷時(shí)間延長(zhǎng)到一定程度，則隨全株?duì)I養(yǎng)體變果根冠比增加。但如果缺磷時(shí)間延長(zhǎng)到一定程度，則隨全株?duì)I養(yǎng)體變小，

10、根系也變小。小，根系也變小。-K +K葡萄葡萄缺磷使柑桔果實(shí)變小2 2.磷素過(guò)多磷素過(guò)多（1 1）促進(jìn)呼吸作用，碳水化合物過(guò)）促進(jìn)呼吸作用，碳水化合物過(guò) 多消耗，不利于產(chǎn)量形成；多消耗，不利于產(chǎn)量形成；（2 2）發(fā)育提前，莖葉早衰；）發(fā)育提前，莖葉早衰；（3 3）降低土壤中鐵、鋅、鎂等元素有效性。）降低土壤中鐵、鋅、鎂等元素有效性。減輕土壤侵蝕，防止磷素污染環(huán)境減輕土壤侵蝕，防止磷素污染環(huán)境第二節(jié)第二節(jié) 磷肥的種類、性質(zhì)和施用磷肥的種類、性質(zhì)和施用自然界以磷酸鹽自然界以磷酸鹽(phosphatephosphate)形式存于礦物中。形式存于礦物中。最常見(jiàn)的含磷礦物是磷灰石，通式為：最常見(jiàn)的含磷礦

11、物是磷灰石，通式為：Ca Ca5 5(POPO4 4)3 3，其中代表其中代表F F，OHOH或或ClCl等。最常見(jiàn)的氟磷灰石等。最常見(jiàn)的氟磷灰石:Ca:Ca5 5F(POF(PO4 4)3 3。磷礦品位磷礦品位 P P2 2O O5 5含量含量全磷全磷 82828 富礦富礦我國(guó)我國(guó)90%90%的磷礦資源屬于中低品位礦的磷礦資源屬于中低品位礦世界磷礦儲(chǔ)量（世界磷礦儲(chǔ)量（106t，P2O5）國(guó)家國(guó)家資源量資源量?jī)?chǔ)量?jī)?chǔ)量(精礦含量精礦含量)地質(zhì)儲(chǔ)量地質(zhì)儲(chǔ)量潛在儲(chǔ)量潛在儲(chǔ)量世界世界29096.129096.119613.419613.47751.77751.7摩洛哥摩洛哥17750.017750.0

12、11777.411777.43639.33639.3美國(guó)美國(guó)8026.08026.01330.91330.9369.5369.5俄羅斯俄羅斯3197.73197.71497.81497.8252.8252.8中國(guó)中國(guó)2880.02880.0397.4 397.4(P P2 2O O5 524%)24%)南非南非1030.01030.0680.9680.9679.8679.8約旦約旦440.7440.7217.8217.8203.3203.32626個(gè)省個(gè)省(區(qū)區(qū))有磷有磷礦。礦。412412處礦區(qū)處礦區(qū)探明儲(chǔ)量，總儲(chǔ)探明儲(chǔ)量，總儲(chǔ)礦石礦石152152億噸，億噸，居世界第居世界第2 2位。位。以

13、湖北、云南為以湖北、云南為多，分別占多，分別占22%22%和和21%21%；貴州、；貴州、湖南次之。以上湖南次之。以上4 4省合計(jì)占全國(guó)省合計(jì)占全國(guó)儲(chǔ)量的儲(chǔ)量的71%71%。磷。磷礦礦床類型以沉礦礦床類型以沉積磷塊巖型為主，積磷塊巖型為主，儲(chǔ)量約占儲(chǔ)量約占80%80%。60%屬于硅質(zhì)磷屬于硅質(zhì)磷酸巖，選礦難度酸巖，選礦難度大大美國(guó)露天開(kāi)采磷礦美國(guó)露天開(kāi)采磷礦美國(guó)露天開(kāi)采磷礦美國(guó)露天開(kāi)采磷礦南京磷肥廠南京磷肥廠 機(jī)械粉碎：機(jī)械粉碎：磷礦石磷礦石 磷礦粉磷礦粉（難溶性磷肥）（難溶性磷肥）酸制磷肥：酸制磷肥：磷礦粉硫酸磷礦粉硫酸 過(guò)磷酸鈣過(guò)磷酸鈣（水溶性磷肥）（水溶性磷肥）熱制磷肥：熱制磷肥：加熱加

14、熱磷礦石硅鎂礦物磷礦石硅鎂礦物 鈣鎂磷肥鈣鎂磷肥（弱酸溶性磷肥）（弱酸溶性磷肥）1350oC磷肥生產(chǎn)磷肥生產(chǎn)磷礦分級(jí)與磷肥制造方法磷礦分級(jí)與磷肥制造方法P2O5含量含量 品位品位 制造方法制造方法 磷肥種類磷肥種類 典型品種典型品種 28%高高 酸制法酸制法 水溶性磷肥水溶性磷肥過(guò)磷酸鈣過(guò)磷酸鈣 重過(guò)磷酸重過(guò)磷酸鈣鈣1828 中中 熱制法熱制法 枸溶性磷肥枸溶性磷肥鈣鎂磷肥，鈣鎂磷肥，鈣鎂磷肥，脫鈣鎂磷肥，脫氟氟磷肥磷肥 35 1.3 強(qiáng)強(qiáng) 油菜、綠肥油菜、綠肥 豆科作物豆科作物1520 1.01.3 中中 蕎麥、蘿卜蕎麥、蘿卜 15 1.0 弱弱 小麥、谷子小麥、谷子 2.2.生育期不同，對(duì)

15、磷要求不同生育期不同，對(duì)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 臨界期。臨界期。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、土壤條件與施磷二、土壤條件與施磷1.1.土壤有效磷土壤有效磷 等級(jí)：（等級(jí)：（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 多數(shù)無(wú)效多數(shù)無(wú)效 肥效與土壤有效磷反相關(guān)，為均衡增產(chǎn)，磷肥肥效與土壤有效磷反相關(guān)，為均衡增產(chǎn)，磷肥 優(yōu)先施在低磷的土壤上。優(yōu)先施在低磷的土壤上。2.2.有機(jī)質(zhì)含量有機(jī)質(zhì)含量 有機(jī)質(zhì)含量與有機(jī)質(zhì)含量與有效磷含量正

16、相關(guān)有效磷含量正相關(guān)；與與磷肥肥效反相關(guān)磷肥肥效反相關(guān)；磷肥優(yōu)先分配在有機(jī)質(zhì)含量低、磷肥優(yōu)先分配在有機(jī)質(zhì)含量低、土壤肥力差的土壤上。土壤肥力差的土壤上。三、輪作制度與施磷三、輪作制度與施磷1.1.豆科及綠肥作物參與輪作豆科及綠肥作物參與輪作 該季重施磷肥，輕施氮肥，發(fā)揮以磷該季重施磷肥，輕施氮肥，發(fā)揮以磷增氮的作用；增氮的作用；后季作物輕施磷肥或只施種肥。后季作物輕施磷肥或只施種肥。2.2.小麥玉米輪作小麥玉米輪作 重施越冬作物小麥；輕施后季玉米（種肥）。重施越冬作物小麥；輕施后季玉米（種肥）。3.3.水旱輪作水旱輪作 淹水條件下淹水條件下EhEh降低，磷酸高鐵還原，閉蓄態(tài)磷的鐵膜消失，降低，磷酸高鐵還原，閉蓄態(tài)磷的鐵膜消失，磷有效性升高。磷有效性升高。煙草煙草-水稻輪作水稻輪作小麥小麥-玉米玉米輪作輪作四四.肥料性質(zhì)與施用肥料性質(zhì)與施用1.1.水溶性磷肥：適合各種作物與土壤，作基肥或水溶性磷肥：適合各種作物與土壤，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 或中性土壤上優(yōu)于堿性土壤；或中性土壤上優(yōu)于堿性土壤；3.3.難溶性磷肥：酸性土上作基肥。難溶性磷肥：酸性土上作基肥。思考題思考題v1不同作物磷素缺乏癥狀和中毒癥狀？v2過(guò)磷酸鈣在土壤中的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)及提高 其利用率的途徑？v3影響磷肥施用效果的因素？