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第四章植物的磷营养与磷肥第一节作物的磷素营养第二节磷肥的种类、性质和施用第三节磷肥的有效施用磷是作物生长不可缺少的元素，它以多种方式参与作物体内的生理过程，我国大多数土壤缺磷，磷肥的施用在生产上特别受重视。第一节植物的磷素营养一、磷的含量、分布和形态分布：作物生育前期后期；种子茎叶；幼嫩组织衰老组织含量：0.2％－1.1％（P2O5）仅次于氮、钾。磷在植物体内的形态:♦有机态磷：核酸、植素、磷脂等85％♦无机态磷：磷酸二氢根、磷酸氢根的钙、镁盐类15％**二、磷的营养作用1、重要化合物的组分（1）核酸、核蛋白：细胞核和原生质中，生命活动、遗传变异（2）磷脂：生物膜成分，影响物质、能量、信息的交换；膜的流动性；作物抗性（3）植素：环己六醇植酸OHOHOHOHOHOHOHOPOO(-6H)2OPO34+6HOHOPOOHOPOOOHOPOOOHOPOOOHOPOOO重要化合物的组分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。（4）腺苷三磷酸ATP：含高能磷酸键的化合物，能量中转站重要化合物的组分（5）酶的成分：辅酶ІNAD、辅酶ΠNADP、FAD等2、促进碳水化合物代谢碳水化合物的合成、分解、互变、运输CO2ERUDP2PGA二磷酸核酮糖三磷酸甘油酸C3途径二氧化碳的固定需磷参与：双糖和多糖的合成（磷酸化）施磷后作物根系发达，籽粒饱满，根茎类作物淀粉含量高糖的运输（蔗糖磷酸脂)3、磷参与氮素代谢（1）养分的吸收如:硝态氮需ATP（2）酶的成分:FAD黄素蛋白酶(硝酸还原）OR-C-OOH（3）促进呼吸作用产生酮酸为氮化物合成提供碳骨架（4）促进豆科植物固氮4、磷与脂肪代谢脂肪合成的原料甘油和脂肪酸的转化需要磷参与（磷酸化）5、提高作物抗逆性（1）抗旱A促进根系发育B提高细胞的充水度和原生质胶体的持水能力（3）抗酸碱性（2）抗寒OH-H+KH2PO4K2HPO4可溶性糖、磷脂类物质增加，冰点下降三、植物对磷的吸收无机态磷：有机态磷:如：蔗糖磷酸脂、核酸等可少量吸收♦正磷酸（H3PO4、H2PO4-、HPO42-、PO43-）可直接吸收♦偏磷酸HPO3、焦磷酸H4P2O7先转化成正磷酸**四、磷素缺乏与过多症状1、缺磷症状：（2）严重缺磷时，茎叶出现紫红色条纹或斑点（糖累积形成花青素）。（1）植株矮小，叶片暗绿。铁的吸收增加，间接促进叶绿素合成。叶绿素含量相对增加。（3）根系小，次生根少，禾本科作物分蘖少。缺磷症状（4）症状先从老叶开始。（5）生长缓慢，延迟成熟。2、磷素过量（1）促进呼吸作用，碳水化合物过多消耗，不利于产量的形成（2）发育提前，茎叶早衰（3）降低土壤中铁、锌、镁等元素的有效性。五、植物适应缺磷的机制发达的根系良好的根系构型较强的酸性根系分泌物分泌能力较高的收获指数第二节磷肥的种类、性质和施用我国从1955年开始生产磷肥，氮肥？原料？磷矿石我国磷矿资源缺乏世界1.4×1011吨美国0.39×1011吨摩洛哥0.4×1011吨中国0.09×1011吨我国磷矿品位低，含P量多小于12％P2O5%8％8－12％18－28％28％品位不成矿低中高P2O5含量与磷矿品位主要蕴藏在云南、贵州、四川等中南、西南地区。一、磷肥种类水溶性磷肥：过磷酸钙、重过磷酸钙弱酸溶性磷肥：钙镁磷肥、沉淀磷肥、钢渣磷肥、脱氟磷肥难溶性磷肥：磷矿粉、骨粉**按照磷肥中磷酸盐的溶解性分类（3类）磷肥二、水溶性磷肥（一）过磷酸钙：“普通过磷酸钙”、“普钙”，最早生产，硫酸与磷矿粉充分作用，熟化1－2周后，干燥、磨碎、过筛制取。过磷酸钙3(CaH2PO4)2∙H2O+7CaSO4+HF过磷酸钙Ca10(PO4)6∙F2+7H2SO4+3H2O（氟磷灰石）过磷酸钙的生产Ca(H2PO4)2∙H2O30％－40％CaSO4∙2H2O40％－50％CaHPO4∙H2O2.4％Ca3(PO4)21.6％SiO27.0％过磷酸钙硫酸铁、铝杂质及游离酸2％－4％。1、成分2、性质：（1）P2O512％－20％，化学酸性，（含游离硫酸、磷酸）（3）过磷酸钙(磷酸)易发生退化过磷酸钙（2）稍有酸味，腐蚀性很强；易吸湿结块；**过磷酸钙(磷酸)的退化由于过磷酸钙含游离酸，在潮湿条件下吸水，使磷酸一钙与肥料中的硫酸铁、硫酸铝起反应，生成难溶性的磷酸铁铝，降低了磷肥的有效性过磷酸钙该效应在磷肥施入土壤前发生!3、在土壤中的转化**磷的固定：磷肥施入土壤后，向着生成溶解度低，有效性差的磷酸盐方面的转化。过磷酸钙磷肥利用率降低肥料施入土壤，肥粒从外界吸水，化学固定过磷酸钙磷酸一钙溶解或水解（二钙、磷酸）磷酸向四周扩散溶解了土壤铁铝钙盐，形成活性离子与磷酸作用，形成Al－P、Fe－P、Ca－P沉淀（1）化学固定Ca(H2PO4)2一钙CaHPO4脱水二钙CaHPO4∙2H2O含水二钙Ca8H2(PO4)6∙5H2OCa10(PO4)6(OH)2羟基磷灰石Ca2＋化学固定过磷酸钙石灰土上：酸性土上：Al3+AlPO4+2PO43-水解Fe3+FePO4FePO4∙Fe(OH)3盐基性磷酸铁铝AlPO4∙Al(OH)3化学固定过磷酸钙**影响磷化学固定的因素①土壤pH值:pH值5.5：磷酸铁、铝固定pH值6.0～7.0：无机磷化物溶解，磷有效性最高pH值7：形成磷灰石②黏土矿物类型及含量：高岭石固定③铁/铝氧化物和水氧化物的含量：高度风化的酸性土壤④土壤可溶性铁、铝、锰含量：强酸性土壤上常见⑤土壤碳酸钙和可溶性钙含量：⑥（2）吸持固定：土壤液相的磷酸根离子被土壤固相所吸持吸附（adsorption）：土壤固相的磷酸根离子浓度高于土壤溶液的现象吸收（absorption):吸附于土壤固相的磷酸根离子部分的均匀地渗入土壤固相内部的现象过磷酸钙吸持与解吸磷的解吸：吸附态和吸收态磷被释放出来重新进入土壤溶液的过程。（有效）两过程不完全可逆：吸持多，解吸少。（3）生物固定：生物（动物、微生物）吸收后自身利用，暂时无效意义？？（1）土壤中磷的固定：化学固定、吸持固定、生物固定（2）土壤中磷的移动性差：多数集中在施肥点周围0.5cm范围内4、磷肥利用率低的原因：5、过磷酸钙的施用：**原则：尽量减少与土壤的接触面，扩大与根系的接触面。（易固定、移动性小）过磷酸钙施用要点：（1）可作基肥、追肥、种肥；适当集中深施；过磷酸钙（2）分层施用：2/3深施（3）与有机肥混合施用（减少与土壤的接触面；使分解的有机酸络合铁、铝、钙）（4）根外追肥效果好减少土壤固定，酸性有利于阴离子吸收溶于10倍水中，取清液适当稀释后喷施小麦、水稻：1-3％，棉花、番茄苗期：0.5-1％施用要点过磷酸钙（5）含游离酸多的磷肥不作种肥（拌种）（6）制造颗粒磷肥施用。（7）适宜中性和石灰性土壤，强酸性土壤配合使用石灰(注意使用方法）（二）重过磷酸钙（三料过磷酸钙）♣硫酸处理磷矿粉磷酸磷酸处理磷矿粉制取水溶性磷肥主要成分：磷酸一钙Ca(H2PO4)2P2O5:36％－52％游离酸:4％－8％易吸湿结块，不易退化。无硫酸钙，杂质少。重过磷酸钙对喜硫作物肥效差(马铃薯、十字花科、豆科)用法与普钙相似。三、弱酸溶性磷肥（一）钙镁磷肥弱酸溶性磷肥磷矿石与镁硅酸盐在高温（1350℃）下共熔后水淬冷却成玻璃状碎粒，球磨成细粉制成，是热制磷肥的一种。不消耗硫酸，能利用中、低品位磷矿，是我国生产的主要磷肥品种之一1、成分性质主要成分：1、a－Ca3(PO4)2，2、含钙镁的硅酸盐：CaO:25％－30％，MgO,SiO2:40％；弱酸溶性磷肥性质：P2O5:14％－20％，灰绿色粉末、不吸湿结块；弱酸溶性磷肥化学碱性pH8－8.5；粒径:90％过80目筛（0.177mm）95％的磷溶于弱酸,不溶于水。2、土壤中的转化：Ca3(PO4)2+2CO2+2H2O弱酸溶性磷肥2CaHPO4+Ca(HCO3)2二钙CO2+H2OCa(H2PO4)2+Ca(HCO3)2一钙石灰性土壤中酸性土壤中H＋Ca(H2PO4)2Ca3(PO4)2CaHPO4H＋pH值对磷有效性的影响钙镁磷肥转化对土壤酸性的影响*3、施用（1）可作基肥、追肥和种肥，追肥早施，基肥集中深施效果最好基肥用量：225-450kg/ha弱酸溶性磷肥（2）酸性土上效果好（与过磷酸钙比？）（3）喜钙作物（豆科）、喜硅作物（水稻）绿肥作物、油菜等优先选用；（4）与有机肥混沤、配施氮钾肥和水溶性磷肥（二）沉淀磷肥磷矿粉H3PO4CaHPO4∙H2O(磷酸二钙)沉淀石灰乳强酸弱酸溶性磷肥P2O5:30％－42％；中性－酸性土上效果好；施用方法同钙镁磷肥；种肥优于过磷酸钙（不含游离酸）可作饲料添加剂（“饲钙”）。（三）钢渣磷肥（炼钢工业的副产品）♣形态：磷酸四钙Ca4P2O9磷酸四钙与硅酸钙的复盐Ca4P2O9∙CaSiO3♣有效磷（P2O5）：7％－17％弱酸溶性磷肥1、性质♣强碱性，物理性质良好2、在土壤中转化：2CaHPO4＋3Ca(HCO3)2＋SiO2弱酸溶性磷肥Ca4P2O9∙CaSiO3＋6CO2＋4H2O靠土壤酸度和根系分泌的酸使之溶解：3、施用：♣宜作基肥；不宜作追肥或种肥；弱酸溶性磷肥♣宜与有机肥混沤施用；♣适宜果树、豆科作物及生长期长的作物♣水稻宜施(可健壮茎杆，增强抗倒伏能力,二氧化硅多)四、难溶性磷肥1、主要成分：氟磷灰石Ca10(PO4)6F2羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2（OH－取代）氯磷灰石Ca10(PO4)6Cl2（Cl－取代）（一）磷矿粉2、性质：**枸溶率：磷矿粉中2％柠檬酸溶性磷占全磷的百分数枸溶率≥10％的磷矿粉才能直接用作肥料（2）灰白色粉末，难溶于水，不吸湿结块，中性偏碱磷矿粉（1）P2O5:10％－25％5Ca2+＋3HPO42-+HF3、土壤中转化：Ca5(PO4)3F＋4H+*4、施用原则：（1）根据作物营养特性施磷：磷矿粉A：CEC大，利用力强的作物，豆科大于禾本科作物。B：根系分泌二氧化碳及有机酸能力的强弱。荞麦、白羽扇豆（2）根据土壤条件施磷A土壤酸碱性pH2PO4-=2pH－5.18；磷的有效性与pH反相关pH小于5时，有效性升高(红壤、黄壤)B磷肥有效性与土壤有效磷含量反相关（3）细度与用量细度：90％过100目筛（0.149mm）施用原则磷矿粉用量：P2O5≥3％，用量40Kg/666.7m2;P2O530％，大于50Kg/666.7m2，不必连年施用（4）与其他肥料配合施用施用原则（5）施用方法：作基肥施用；撒施、深施，加大与土壤和根系的接触面与酸性肥料配合施用；与有机肥混沤后施用（二）骨粉动物骨骼加工而成；P2O5：25％－33％；磷的形态：Ca3(PO4)2；不溶于水，溶于弱酸，肥效缓慢；发酵后施用效果好；酸性土上施用,作基肥。鸟粪磷矿粉15-19％**第三节磷肥的有效施用磷肥当季利用率为10％－25％（氮肥？）水溶性磷肥施入土壤后立即测定，30％的磷不溶，1小时后，40％不溶于水1天后，60％不溶于水1月后，80％不溶于水磷肥的后效问题？1、不同作物对磷肥的利用能力：CEC钙磷比作物代表cmol/kg干根CaO/P2O5吸磷力作物351.3强油菜、豆科绿肥15－201.0－1.3中玉米、马铃薯151.0弱小麦、谷子有效施用一、根据作物营养特性施磷肥2、生育期不同，对磷要求不同初期需磷少，吸磷弱，但不能缺——临界期后期吸磷弱，施磷效果差，可根外追肥。有效施用二、土壤条件与施磷♣等级：土壤含量（mg/Kg）供磷能力施磷效果5极低显效5－10低有效10－20中部分有效20高多数无效有效施用**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。1、土壤有效磷（0.5mol/LNaHCO3浸提）2、有机质含量有效施用♣与有效磷含量正相关,与磷肥肥效反相关♣优先分配在有机质含量低、土壤肥力差的土壤上。3、土壤pH值♣pH值5.5~7.0之间有效性最高三、轮作制度与施磷1、豆科及绿肥作物参与轮作：有效施用该季要重施磷肥，