植物营养和施肥植物磷营养.ppt

,精 品 课 程 建 设,资料仅供参考,不当之处，请联系改正。,第一节 土壤磷素,一、土壤磷素含量及影响含量因素,1.含量,我国土壤中全磷含量有自北而南逐渐降低的趋势。土壤全磷含量与土壤供磷能力之间没有相关性，因此生产上一般更重视土壤,速效磷,的含量。,2.影响因素,与土壤母质、土壤质地、土壤风化程度和施肥有关。,二、土壤中磷的形态,1.有机磷,占全磷的25%-50%。有机质含量高的土壤，有机磷占全磷的比例高。有机质与全磷含量的比值为200：1。,土壤中有机磷包括三种形态：,（1）核酸类,占有机磷的5-10%，高的可达50%。直接来源于动植物残体和微生物体。通过微生物作用分解为磷酸盐后才能被植物吸收。,（2）植素类,是肌醇（环几六醇,TIP）,磷酸盐类，占有机磷的20%50%。其中钙镁盐类（矿化率高）占23%，铁盐（矿化率低）占97%。,（3）磷脂类,占有机磷的1%。,2.无机磷,（1）,Ca-P,指土壤中的磷酸钙镁化合物。主要有以下形态：,Ca,2,-P,以,CaHPO,4,为代表，有效性高，持续性好。,Ca,8,-P,如,Ca,8,H,2,(PO,4,),6,，,有效性次于,Ca,2,-P，,是缓效磷源。,Ca,10,-P,如,Ca,10,(PO,4,),6,(OH),2,，Ca,10,(PO,4,),6,F,2,，,对植物基本无效。,（2）,Fe-P,指土壤中磷酸铁类化合物。,非晶质态,FePO,4,.XH,2,O,是水溶性磷肥施入土壤后的初期产物，有效性中等偏下。晶质态 活性很低，植物不能吸收利用。,（3）,Al-P,指土壤中磷酸铝类化合物。,胶结态是有效磷源，结晶态的活性则很低。,（4）,O-P,闭蓄态磷，是由,Fe(OH),3,包被的磷，有效性很低。,形成机制：,Fe(OH),2,H,2,PO,4,+O Fe(OH),3,+H,2,PO,4,-,3.我国土壤中磷酸盐的组成,南方土壤以,O-P,占主要地位，砖红壤和水稻土中尤其多；石灰性土壤则以,Ca-P,为主。,三、影响土壤中磷素有效性的因素,1.土壤酸碱度,土壤为中性范围内有效性最高，,酸性和石灰性土壤中有效性均较低。,2.黏土矿物,具羟基化表面的氧化物类胶体和1：1,型黏土矿物使磷的有效性降低。,3.有机质,可减少土壤对磷的固定，提高其有效性。,4.水分,多水的还原条件下，磷的有效性提高。,生产上采取的措施：,可溶性磷肥集中施用，酸溶性磷肥分散施用；根外施用磷肥；磷肥与有机肥混合施用。,第二节 植物磷素营养,一、,植物体内磷的含量、分布和形态,1.,含量,(P,2,O,5,),：,植株干物重的 0.21.1%,影响因素：,植物种类：,油料作物 豆科作物 禾本科作物,生育期：,生育前期 生育后期,器官：,幼嫩器官 衰老器官、繁殖器官 营养器官,种子 叶片 根系 茎秆,生长环境：,高磷土壤 低磷土壤,一般来讲，无机磷的大部分是在,液泡,中，只有一小部分存在于细胞质和细胞器内。液泡是细胞磷的贮存库，而细胞质则是细胞的代谢库。,Raven(1974),研究了巨藻吸磷数量与细胞质及液泡中无机磷变化的关系。他发现，磷酯只存在细胞质中，约,10,的无机磷位于细胞质，而,90,存在于液泡中，而且液泡中磷的数量随巨藻对磷吸收时间的延长而不断地增加。,Loughman(1984),的试验进一步证实了,Rawen,的试验结果。,0,30,60,90,总量,液泡,细胞质,1,2,5,4,3,含磷量,（,nmol/g,鲜重,）,时间（小时）,磷,在,植,物,体,内,的,分,布,巨藻细胞和液泡中无机磷浓度的变化,(Raven,，,1974),植物体内含量与分布的变化与供磷水平有密切关系，因此可通过测定植物某一部位中的磷的含量来判断其磷营养的状况,。,磷是运转和分配能力很强的元素，在植物体内表现有明显的顶端优势。,供 磷 磷 脂 核 酸 植 素 无机磷,菠菜叶片,不充足,1.1 0.9 2.2,充 足,1.1 0.9 18.0,燕麦种子,不充足,0.22 2.1 0.05 0.5,充 足,0.22 2.4 0.5 1.3,供磷对菠菜叶片和燕麦种子中各种形态磷含量的影响,(Michaell,，,1939&Hartt,，,1972),水稻籽粒发育过程中，,籽粒中无机磷和植素磷含量的变化,0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,含量（,%,）,0,24,48,72,发芽时间（,h),在发芽期间水稻种子中磷组分的变化,植素,磷脂,无机磷,磷酸酯,RNA+DNA,二、磷的营养作用,1.是植物重要化合物的组成成分,（1）核酸与核蛋白,磷的正常供应，有利于细胞分裂，增殖，促进根系伸展和地上部的生长发育当缺磷时，影响核苷酸与核酸的形成，使细胞的形成和增殖受到抑制，导致作物生长发育停止,（2）磷脂,如二磷脂酰甘油、磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇等，与糖脂、胆固醇等膜脂物质与蛋白质构成生物膜，是外界物质流、能量流和信息流进出细胞的通道，并具有选择性，从而调节生命活动。,（3）植素,植酸的分子式,作用：,(1),作物开花后在繁殖器官迅速积累，有利于淀粉的合成；,(2),作为磷的贮藏形式，大量积累在种子中；,(3),种子萌发时，作为磷的供应库。,环己六醇,植酸,OH,OH,OH,OH,OH,OH,OH,O P O,O,(-6 H ),2,O,PO,3,4,+,6H,OH,O P O,OH,O P O,O,OH,O P O,O,OH,O P O,O,OH,O P O,O,O,（,4）含磷的生物活性物质,如,ATP、GTP、UTP、CTP,等。尤其是,ATP,在能量转换中起“中转站”的效能。又如,NAD、NADP、CoA、FAD、TPP,等均含磷，参与呼吸代谢、氮素代谢等过程中去。,2.参与植物体内三大物质代谢,（1）碳水化合物的代谢,在光合作用中，,光合磷酸化作用,必需有磷参加；光合产物的运输也离不开磷,;,大分子碳水化合物合成需要磷，否则合成受阻，形成花青素。,二磷酸核酮糖,磷酸烯醇式丙酮酸,磷酸甘油酸,丙糖,蔗糖合成不同途经的示意图,葡萄糖,6-,磷酸,葡萄糖,6-,磷酸,果糖,蔗糖,磷酸,蔗糖,果糖,磷酸蔗糖,合成酶,Pi,蔗糖合成酶,Pi,对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节,（2）蛋白质的代谢,磷是氮素代谢过程中一些重要酶的组分。硝酸还原酶含有磷，磷能促进植物更多的利用硝态氮。磷也是生物固氮所必需。氮素代谢过程中，无论是能源还是氨的受体都与磷有关。能量来自,ATP,，氨的受体来自与磷有关的呼吸作用。因此，缺磷将使氮素代谢明显受阻。,（3）脂肪的代谢,脂肪代谢同样与磷有关。脂肪合成过程中需要多种含磷化合物。此外，糖是合成脂肪的原料，而糖的合成、糖转化为甘油和脂肪酸的过程中都需要磷。与脂肪代谢密切有关的辅酶,A,就是含磷的酶。实践证明，,油料作物需要更多的磷,。施用磷肥既可增加产量，又能提高产油率。,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,3.促进作物的生长发育,（1）促进根系生长。促进生长点细胞分裂和增殖，次,生根增加。,（2）促进营养生长。能促进三大物质代谢。,4.提高的抗逆性和适应能力,（1）抗寒能力。,提高细胞内可溶性糖和磷脂浓度。,（2）抗旱能力。,维持原生质的胶体状态，增加弹性和,粘性，使水分不易丧失。,（3）抗酸碱能力。,H,2,PO,4,和,HPO,4,2,构成了细胞内的缓冲系统。,（一）吸收形态,1.,主要是正磷酸盐：,H,2,PO,4,HPO,4,2,PO,4,3-,2.,偏磷酸盐、焦磷酸盐：,吸收后，转化为正磷酸盐,3.,少量的有机磷化合物：,如核糖核酸、磷酸甘油酸、磷酸己糖等,（二）吸收机理：,主动吸收,吸收部位：根毛区,吸收过程：,H,与,H,2,PO,4,共运,三、植物对磷的吸收和利用,（三）影响植物吸收磷的因素,1.作物种类和生育期,(1)喜磷作物(豆科绿肥、油菜、荞麦)一般豆类、越冬禾本科水稻,(2)根系发达或根毛多或有菌根的作物吸磷多,(3)幼苗期对磷的要求较为迫切,生长前期吸收的磷占全吸收量的,6070,；后期主要依赖磷在植物体内的运转再利用，运转率可达7080,0,7,14,20,28,-,0.16,0.89,1.89,3.69,5.17,2.56,0.82,1.40,2.47,6.1,6.3,6.5,5.3,4.3,在缺磷土壤上油菜生长及根际,pH,和土壤溶液中磷浓度的变化,根际土壤溶液中的磷浓度,(mol/L),根际,pH,干物质量,（,g/,盆）,吸收阴,/,阳离子比例,油菜株龄,（天）,阳离子,阴离子,阳离子,阴离子,阳离子,阴离子,以,Ca(NO,3,),2,为氮源,油菜缺磷时根系能自动调节阴阳离子,吸收比例，酸化根际土壤,2.介质的,pH,酸性介质：,H,2,PO,4,-,为主,pH,影响磷的形态,pH,7.2,：,H,2,PO,4,-,HPO,4,2,-,pH,继续升高：,HPO,4,2,-,、,PO,4,3,-,占优,通常在,pH5.5,7.0,范围内，有利于多数作物对磷的吸收,3.,伴随离子,具有促进作用的：,NH,4,+,、,K,、,Mg,、,B,等,具有抑制作用的：,NO,3,-,、,OH,-,、,Cl,-,等,降低磷有效性的：,Ca,、,Fe,、,Al,等,4.,其它环境因素,:,温度、光照、土壤水分、土壤质地等,磷在土壤中的移动性很小，植物仅能吸收距,根表1-4,mm,根际土壤,中的磷，对吸附性能较强的黏土，其吸收范围只有1,mm,左右，相当于根毛的长度，沙土上可扩展到4,mm,以外，因此,土壤质地,和,根系伸展,对有效利用磷亦有重要意义。菌根能促进植物根对磷的吸收。,（四）磷的同化和运输,同化：,磷酸盐 有机磷化合物,运输：,占全磷,60,以上无机磷,地上部,木质部 导 管,四、磷与作物产量、品质的关系,1.,改善作物的磷素营养,提高作物的产量和品质,如油料作物、豆科作物、禾谷类、果树、蔬菜、烟草等,2.,原因：,与磷在植物体内的功能有关,磷肥对糖用甜菜块根产量和质量的影响,处理,产量（,kg/ha,）,糖（）,糖产量（,kg/ha,）,全氮（，干重）,蛋白质氮（，干重）,有害氮（，干重）,对照,24800,14.2,3520,1.21,0.72,0.49,P,120,47300,15.5,7320,1.02,0.64,0.37,P,180,50100,15.7,7790,1.05,0.69,0.36,磷对油菜籽中脂肪酸组成的影响,处理,棕榈酸,油酸,亚油酸,亚麻酸,芥酸,无肥,4.21,43.08,13.71,16.65,22.35,P,3.66,71.01,15.15,9.53,0.65,（）,五、植物磷素失调症状及其丰缺指标,1,.失调症状,(1),缺磷症状,植株生长发育迟缓、矮小、瘦弱。在缺磷初期，叶片较小，叶色呈暗绿或灰绿，缺乏光泽；在某些植物的茎叶上会出现,紫红色斑点或条纹,。缺磷严重时，叶片枯死脱落。缺磷症状一般从,基部老叶,开始，逐步向上扩展。,(2)磷过量症状,作物的无效分蘖和瘪籽增加，叶片肥厚而密集，叶色浓绿，植株矮小，节间过短，生长明显受抑制；繁殖器官成熟进程加快，导致营养体小，产量降低；妨碍对,Zn、Cu、Fe,的吸收和运输，引起植物对这些元素的营养不良反应。,2.,丰缺指标,(1)土壤分析,（2）植株分析,冬小麦深施磷肥效果,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,正常,缺磷使小麦锈病加重,磷肥促进高粱生长，提早成熟,-P +P,苗期时植株矮小，因为碳水化合物代谢受阻，植物体内易形成花青素，如玉米的茎常出现紫红色症状。,高粱,缺磷，茎细，叶显紫红色,缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重，如玉米秃尖,棉花,缺磷，茎细，叶显紫红色，分枝少,上部叶片的生长被抑制，新生的茎杆细、叶片小。,下部叶片背面可以观察到紫红色花青素。,番茄,茄子,缺磷下部叶片由变黄到干枯脱落，上部叶片成灰绿色，茎杆停止伸长，生长点生长受抑，果实也不再膨大。,黄瓜,甜椒,缺磷,下部叶片的叶脉间失绿黄化，上部叶片呈灰绿色。,草莓,黄瓜,下部老叶的叶脉间出现斑点状黄化并向上枯死，而上部叶片则似蘑菇状。,蔬菜磷过剩症状,黄瓜,左图,未施钾的磷素过剩情况。,右图,由于磷的施用过量而引起的缺铁症状。,番茄,前排为缺钾栽培，而后排钾正常。,由左向右磷的施用量逐次增加，在缺钾状态下容易看到磷施用过多时的外观症状。,甘蓝,的磷过剩与缺钾,甘蓝,的磷过剩与缺钾,右为正常植株，而左为缺钾条件下磷施用过量时产生的症状。,苹果,梨,梨,缺磷使柑桔果实变小,我国近年来磷肥生产使用情况,（,P,2,O,5,万吨）,年度 生产磷肥 进口磷肥 施用磷肥,1982 259 62 320,1992 470 226 692,2000 670 214 849,四川省磷肥用量变化,年度 磷肥年用量,1975 64.4万吨,1980 207 万吨,1982 158.8万吨,1989 207 万吨,1992 281 万吨,第三节 常用化学磷肥的种类、性质和施用,磷在自然界中一般不以游离态,(,元素态,),存在，而以磷酸盐形式存在于矿物中。最常见的含磷矿物是磷灰石，通式为,Ca,10,2,(PO,4,),6,，其中代表,-F,，,-OH,或,-Cl,等。最常见的氟磷灰石的化学式为,Ca,10,F,2,(PO,4,),6,。,一、磷素资源和磷肥制造方法,1.磷素资源,中国的磷矿资源,我国的磷矿资源仅次于摩洛哥、美国和前苏联。其中,80%,分布于云南、贵州、四川、湖北和湖南五省。但,90%,是属于中低品位，,60%,属于硅质磷酸岩，选矿难度大，难于符合生产高浓度复合肥的要求。因此，必须采取多方位的利用途径。,不同品位：,（1）,P,2,O,5,%28%,的为,高品位,磷矿，适宜于磷肥工业或制造高质量的磷肥。,（2）,P,2,O,5,%=1828%,的为中品位磷矿，,P,2,O,5,%28%高 酸制法 水溶性磷肥过磷酸钙,1828 中 热制法 枸溶性磷肥钙镁磷肥,24%),南非,1030.0,680.9,679.8,约旦,440.7,217.8,203.3,2.制造方法,磷矿石,磷矿粉,粉碎,粉碎,加酸,水溶性,磷肥,加热,弱酸溶,性磷肥,过筛,难溶性,磷肥,磷矿粉肥,普钙及半钙（部分酸化）,磷酸,重过磷酸钙,富钙,可溶性磷酸盐,（直接施用）,钢渣磷肥,钙镁磷肥,脱氟磷肥,磷肥生产途径及相应品种,1.,酸制法,用硫酸、硝酸,、,盐酸或磷酸处理磷矿粉,，,可制得过磷酸钙、重过磷酸钙,、,磷酸铵,、,硝酸磷肥,、,沉淀磷肥等磷肥品种。这一类磷肥也称为,酸制磷肥,。,2.,热制法,借电力或燃料产生高温使磷矿粉分解，而制成各种,热制磷肥,，如钙镁磷肥、脱氟磷肥、钢渣磷肥和偏磷酸钙等。,制造方法,3.,机械法,将磷矿石用机械粉碎、磨细制成磷矿粉，直接作肥料用。具有投资少、成本低的优点。对于中、低品位的磷矿石可采用此法。缺点是磷矿粉,只适宜施于酸性土壤,。国家对加工磨碎的磷矿粉产品，一般要求应有,90,以上的颗粒能通过,0.149,毫米孔径的筛子。,制造方法,美国露天开采磷矿,美国露天开采磷矿,世界主要磷肥生产国（,1994,）,国家,产量（万吨，,P,2,O,5,）,位次,占世界磷肥产量,比例（）,世界,3168.9,100.0,美国,1022.3,1,32.3,中国,417.0,2,13.2,印度,250.0,3,7.9,俄罗斯,187.4,4,5.9,年 份,中国的磷肥生产情况,产量（万吨五氧化二磷）,我国的磷肥品种（,1993,）,品种,产量（万吨，,P,2,O,5,）,占总产量比重（）,过磷酸钙,307.8,73.8,钙镁磷肥,70.4,16.9,磷铵,24.2,5.8,重钙,5.5,1.3,硝酸磷肥,5.1,1.2,其他,3.8,0.9,合计,416.8,100.0,几个磷肥生产国的磷肥品种,国家,总产量,(,万吨，,P,2,O,5,),在总产量中所占比重（）,普钙,磷铵,重钙,复合,磷肥,其他,美国,1022.3,0.5,62.4,6.7,26.0,印度,250.0,19.3,47.9,32.8,俄罗斯,886.7,9.8,49.9,8.7,17.5,14.1,法国,69.7,1.9,0.14,3.3,88.8,7.7,我国常用磷肥的价格（元,/,吨）,磷肥品种 出厂价 批发价 市场零售价,过磷酸钙,330400 420500 560,重过磷酸钙,1000 11001200 1350,钙镁磷肥,350500 450550 550,磷酸一铵,16501940 1850 2050,磷酸二铵,22002400 2600 2800,南京磷肥厂,中国磷肥工业的发展,1942,年，,Lawes,在英国建立第一个过磷酸钙厂，是化肥工业起点,1957,年，在南京建立了年产,40,万吨的过磷酸钙厂,1967,年，在南京建立第一个磷酸铵的生产装置。,1982,年，在云南建立一个大型的重过磷酸钙厂。,1987,年，在山西潞城和河南开封建成硝酸磷肥厂。,2002,年,805,万吨纯养分,自给率,85%,，居美国后第二位，占世界,24,二、常用化学磷肥的种类,1.水溶性磷肥,能溶于水，主要成分是,H,2,PO,4,，,易被作物吸收利用，肥效快，也易被固定。,2.弱酸溶性磷肥,不溶于水，能被根系分泌的有机酸等弱酸溶解，主要成分是,HPO,4,2,，,可被逐步吸收利用。,3.难溶性磷肥,仅有少数可被磷吸收能力强的作物吸收利用，当季利用率低，但后效长。,三、主要磷肥品种介绍,(,一）水溶性磷肥,1.,过磷酸钙,2Ca,5,(PO,4,）,3,F+7H,2,SO,4,+3H,2,O,磷矿粉,3Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O+7CaSO,4,+2HF,过磷酸钙,（,1,）生产：,其主要化学反应如下：,过磷酸钙是灰色粉状或粒状的含磷化合物。,其有效,(P,2,O,5,),含量为,14,18,，一般不得少于,12,。,在过磷酸钙肥料中常含有,40,50,的硫酸钙,(,即石膏,),和,2,4,的各种硫酸盐还有,3.5,5,的游离酸。,肥料呈酸性，并稍带酸的气味，对包装袋有腐蚀性。,过磷酸钙成品的质量标准（部颁标准）,项 目 特 级 一 级 二 级 三 级 四 级,有效磷（,P,2,O,5,%,）,游离酸（,%,）,水分（,%,）,20,3.5,8,18,4.0,10,16,4.5,12,14,5.0,14,12,5.0,14,游离酸的存在还会使肥料易吸湿结块，尤其严重的是过磷酸钙吸湿后会引起肥料中一些成分发生化学变化，导致水溶性的磷酸一钙转变为难溶性的磷酸铁、磷酸铝，从而降低过磷酸钙中有效成分的含量。,2Ca,5,(PO,4,),3,F+7H,2,SO,4,+3H,2,O,磷矿粉,3Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O+7CaSO,4,+2HF,过磷酸钙,其反应如下：,Fe,2,(SO,4,),2,+Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O+5H,2,O,2FePO,4,2H,2,O+CaSO,4,.2H,2,O+2H,2,SO,4,这一反应称为,过磷酸钙的退化作用,。,它发生在施用前的贮运过程中。为此，普钙,产品的,水分和游离酸,的含量均不应超过国标。,因此，在贮运过程中应防潮，贮存时间也,不宜过长。,异成分溶解过程与化学沉淀（,P.87,图,3-9,）,第一步：水分首先进入肥料颗粒（1，2），过磷酸钙中的主要成分磷酸一钙水解，形成含磷酸和含水磷酸二钙的饱和溶液：,Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O+H,2,O ,CaHPO,4,2H,2,O+H,3,PO,4,第二步：这种具有强酸性（,pH,约1-1.5）的饱和溶液向外扩散（3）。在酸性土中，扩散时溶解土壤中的,Fe、Al、Mn。,第三步:在酸性土饱和溶液中的磷与,Fe、Al、Mn,作用生成难溶性磷酸盐沉淀（4）；在石灰性土壤向外扩散时与土壤中的,Ca,2+,生成磷酸钙沉淀。,过磷酸钙的异成分溶解及化学沉淀作用,磷酸离子在扩散过程中能与土壤中铁、铝离子或交换性铁、铝作用，产生磷酸铁、磷酸铝沉淀，而降低磷肥中磷的有效性。其反应如下：,酸性土壤中,2Fe(OH),3,+Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O 2FePO,4,+Ca(OH),2,+5H,2,O,2Al(OH),3,+Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O 2AlPO,4,+Ca(OH),2,+5H,2,O,Fe,3+,土壤胶粒,(Ca,（,H,2,PO,4,),2,H,2,O,Al,3+,4H,+,土壤胶粒,FePO,4,AlPO,4,H,2,O,Ca,2+,反应初形成的产物呈胶状无定形磷酸铁、铝，,它们对作物,(,如水稻,),有一定的有效性。而后又生成,结晶较好的盐基性磷酸铁、铝，其有效性明显降低。,FePO,4,+2H,2,O Fe(OH),2,H,2,PO,4,AlPO,4,+2H,2,O Al(OH),2,H,2,PO,4,上述盐基性的磷酸铁、铝盐，随着时间的延长,会不断老化，或在土壤氧化还原电位发生变化的条,件下，形成闭蓄态磷酸盐，作物就更难吸收利用了。,这一转化过程开始速度很快。由磷酸二钙转变为磷酸八钙时速度缓慢下来，尤其是磷酸八钙转变为羟基磷灰石，则需要很长的时间。在转化的过程中所生成的含水磷酸二钙、无水磷酸二钙以及磷酸八钙中的磷，对作物仍有一定的有效性，但形成羟基磷灰石以后作物就很难利用了。,CaHPO,4,Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O CaHPO,4,2H,2,O,Ca,8,H,2,(PO,4,),6,5H,2,O,Ca,10,(PO,4,),6,(OH),2,石灰性土壤上,:,沉淀的发展过程：,酸性土：,过 程：水溶性 无定形 结晶态 闭蓄态,溶解度：大 小,有效性：高 低,中性、石灰性土：,一钙 二钙 八钙 十钙,结果：,过磷酸钙的当季利用率低,概念：,磷的老化、闭蓄态固定、闭蓄态磷,初始“老化”“闭蓄态固定”阶段 阶段阶段,在不同,pH,条件下无机磷酸盐被固定的示意图,（,3,）过磷酸钙的施用,可作基肥、种肥、追肥（包括根外追肥），适合各类土壤和作物，尤其适合微酸性和中性土壤、缺,Ca,和,S,土壤、喜钙作物（如大豆、花生）、喜硫作物（马铃薯和十字花科）等。,有效施用的原则：,尽量减少与土壤接触，增加与作物根系接触。,集中施用、分层施用,集中施在根群附近。作基肥施用（,225,300/,公顷）应集中施于根系密集层；作追肥要早施；作种肥（,180,375/,公顷）可拌种或直接施用。,与有机肥混合施用,酸性土壤配施石灰,先施石灰，可调节土壤,pH,至6.5左右，数天后再施过磷酸钙，以减少固定。,制成颗粒肥料,35为宜。,5,厘米,分层施肥,种肥,基肥,根外追肥,单子叶植物12%，双子叶植物和果树0.51.0%，蔬菜0.5%为宜。一般公顷用1%溶液,1500,2250 kg,，每隔10天喷1次，共喷3-4次。,2.重过磷酸钙,又称双料过磷酸钙，简称重钙，分子式,Ca（H,2,PO,4,）,2,H,2,O，,含,P,2,O,5,4050%。,是由硫酸处理磷矿粉制得磷酸，再以磷酸和磷矿粉作用后制得的。,（1）,成分和性质,主要成分是,Ca（H,2,PO,4,）,2,H,2,O，,不含石膏。为白色或灰褐色粉粒状，含48%的游离酸，易溶于水，水溶液微酸性，吸湿性和腐蚀性比过磷酸钙强，但不易发生磷的退化。,（2）转化和施用,与过磷酸钙相似，但用量少，并注意施用均匀。,水溶性磷肥的施用原则：,（,1,）集中施用,（,2,）与有效肥混合施用,（,3,）制成适当粒径颗粒,（,4,）用于根外追肥,（二）弱酸溶性磷肥,又称枸溶性磷肥，主要成分能溶于2%柠檬酸、中性或微碱性的柠檬酸铵溶液的磷肥。,1.钙镁磷肥,分子式,Ca,3,(PO,4,),2,，,含,P,2,O,5,1420%。,是磷矿石和适量含镁、硅矿物（如蛇纹石、橄榄石、白云石等）在高温,(1350,1400,),共熔，用水快速冷却成玻璃状，磨碎过筛而成。由于生产不消耗硫酸，可利用中低品位磷矿，是目前我国生产的主要磷肥品种之一。,（1）成分和性质,成分复杂，除,Ca,3,(PO,4,),2,，,还含,MgO、CaO、SiO,2,。,一般为灰绿色或灰棕色粉末，弱碱性,(8.2,8.5,),，不吸湿、不结块、无腐蚀性，便于贮运和施用。质量好的产品，95%以上的磷可溶于2%柠檬酸。,成分,特级,一级,二级,三级,四级,有效,P,2,O,5,水分,细度,（,80,目筛）,20,0.5,80,18,0.5,80,16,0.5,80,14,0.5,80,12,0.5,80,钙镁磷肥的质量标准,（2）在土壤中的转化,在土壤酸或作物根系分泌的酸作用下的转化：,Ca,3,(PO,4,),2,+H,+,CaHPO,4,CaHPO,4,+H,+,Ca(H,2,PO,4,),2,Ca,3,(PO,4,),2,+2CO,2,+2H,2,O2 CaHPO,4,+Ca(HCO,3,),2,2 CaHPO,4,+2CO,2,+2H,2,OCa(H,2,PO,4,),2,+Ca(HCO,3,),2,在中性或石灰性土壤含钙镁较多时：,3,Ca,3,(PO,4,),2,+Ca(OH),2,Ca,10,(PO,4,),6,.(OH),2,（3）施用,为了充分发挥钙镁磷肥的肥效，必须要有正确的施用方法。,作物种类,作物种类不同，对钙镁磷肥中磷的利用能力也不同。如水稻、小麦、玉米等作物的当季效果，一般约为过磷酸钙的,70,80,，对油菜、豆科绿肥其肥效略高于过磷酸钙。,土壤性质,在酸性土壤上施用钙镁磷肥一般能获得较好的肥效。但在石灰性土壤上施用时，效果不太稳定。但如果在,pH,值大于,6.5,的土壤上施用，钙镁磷肥的肥效是较低的，只是有较长的后效。,肥料细度,钙镁磷肥不溶于水，只溶于弱酸。为了增加其肥效，一般要求有,80,90,的肥料颗粒能通过,80,号筛孔。我国南方酸性土壤对钙镁磷肥溶解能力较强，肥料颗粒可稍大一些。而北方石灰性土壤的溶解能力较弱，肥料的颗粒则要求更细一些。,钙镁磷肥作为基肥并及早施用，一般不作追肥施用。在南方酸性土壤上，可用钙镁磷肥拌稻种或沾秧根，有一定的肥效。为了提高其肥效，可预先与有机肥料混合堆沤。施用钙镁磷肥也应注意施用深度，且用量应高于水溶性磷肥。,2.,脱氟磷肥,主要成分为,Ca,3,(PO,4,),2,+CaSiO,4,，,含,P,2,O,5,25%,左右，含,F,低于0.2%。褐色或浅灰色细粉末，不吸湿、不结块、不含游离酸，便于贮运和施用。施用方法同钙镁磷肥。在酸性土壤上肥效高于过磷酸钙、钙镁磷肥和磷矿粉。,3,.沉淀磷肥,主要成分为,CaHPO,4,2H,2,O，,含,P,2,O,5,2742%。,灰色或白色松散粉末，不吸湿、不结块、不含游离酸，在土壤中不易被固定。在酸性土壤上效果高于过磷酸钙，与钙镁磷肥相当。施用方法同钙镁磷肥。,烧结脱氟磷肥,4.钢渣磷肥,主要成分为硅磷酸五钙（,5,CaO,P,2,O,5,SiO,2,），,灰黑色粉末，不吸湿、不结块，微碱性，还含,Ca、Si、Mn、Mg、Cu、Co,等营养元素，后效长，适于喜钙豆科和需硅稻、麦类作物。施用方法同钙镁磷肥。,5.偏磷酸钙,主要成分为,Ca(PO,4,),2,，,含,P,2,O,5,6070%，,另有,CaO、SiO,等。黄色玻璃状结晶。肥效缓慢而持久，施用方法同钙镁磷肥。,（三）难溶性磷肥,主要成分不溶于水和弱酸，只溶于强酸的磷肥。,1.磷矿粉,分子式,Ca,10,(PO,4,),6,F,2,，,含,P,2,O,5,1025%。,是磷矿石经机械加工磨细而成，成本低。,（1）成分和性质,成分复杂，含,P、F、Cl、Mn、Se,等元素。因矿源不同，含磷量和弱酸溶性磷含量差异很大，结晶性状和有效性亦不相同。柠檬酸溶解率在15%以上的磷矿粉可直接作肥料施用，若全磷量高，但柠檬酸溶解率低于5%，则只能作加工磷肥的原料。,（2）在土壤中的转化,土壤,pH,5.5,时，磷矿粉才缓慢转化为有效磷：,Ca,10,F,2,(PO,4,),6,+8H,+,10Ca,2+,+6HPO,4,2,+2HF；,HPO,4,2,+H,+,H,2,PO,4,实践证明，提高磷矿粉肥效的关键在于提高其溶解度，加速磷的释放。这在很大程度上需要有酸,(,即,H,+,离子,),的存在。,关键在提高磷矿粉的肥效,a.,作物种类,b.,土壤条件,c.,磷矿粉的细度和用量,d.,与其它肥料的配合,影 响 因 素：,（,3,）磷矿粉的有效施用,作物种类,各种作物吸收难溶性磷酸盐的能力有很大差异，因而施用磷矿粉后其肥效不同。这可能与各种作物,根系的特性,，如根系阳离子的交换量、根系分泌物的酸度大小、作物根系吸收,CaO,和,P,2,O,5,的比值等有关。根系阳离子交换量大的作物,(,如豆科作物,),，大多利用磷矿粉中磷的能力,比较强，因而肥效好；根系分泌物的酸度大的作物，表现为肥效好；根系吸收,CaO,数量相对较多的作物，也表现出利用难溶性磷酸盐能力强的特点，施磷矿粉后效明显。,此外，,多年生,经济林木和果树对磷矿粉的利用能力都比较强，应提倡采用施磷矿粉作,基肥,。,b.,土壤条件,磷矿粉中磷酸盐的溶解直接受土壤本身酸度的影响。土壤酸度愈强，溶解磷矿粉的能力愈大，肥效也就愈高。因此，磷矿粉适宜施于酸性土壤上。在石灰性土壤上效果很差。,在有效磷含量极低的土壤中，施用磷矿粉有时有较好的增产效果。这可能和作物在严重缺磷时根系能分泌酸性物质有关。,c.,磷矿粉的细度和用量,磷矿粉颗粒的大小也是影响肥效的重要因素。粒径愈小，颗粒愈细，比表面积就愈大，磷矿粉与土壤以及作物根系的接触机会就愈多，这有利于提高其肥效。从节省能源和经济效益来考虑，磷矿粉的细度以,90,的颗粒通过,100,号筛孔,(,即粒径为,0.149,毫米,),为宜。,磷矿粉具有溶解缓慢而后效较长的特点，因此每次用量不宜过少，过少不易表现出肥效。磷矿粉的肥效通常与用量成正比，但具体用量应根据磷矿粉的品位而定。一般用量每亩,50,100,千克,(,公斤,),。含全磷,(P,2,O,5,),量和弱酸溶性磷酸盐高的磷矿粉，用量可酌情减少。反之则应相应增加用量。,磷矿粉的当季利用率一般在,10,左右，但后效较长。连续施用几年后，土壤中残存数量会逐年有所积累，因此可以考虑在连续施用,4,5,年后，停止施用，待,2,3,年后再施用，也可以在一个轮作周期中有计划地重点施用。磷矿粉应结合翻地撒施作基肥，并应深翻入土。,d.,与其它肥料的配合,磷矿粉与酸性肥料（如过磷酸钙）或生理酸性肥料,(,如硫酸铵、氯化钾等,),混合施用可提高磷肥的肥效。这是因为酸性物质增加了磷矿粉中难溶性磷酸盐的溶解度。磷矿粉,与有机肥料共用堆腐,，施于酸性土壤有稳定的增产效果，但在石灰性土壤上效果不很稳定。这可能是堆腐过程中所发生的变化受许多因素的影响，在复杂的条件下，一般不容易获得一致的结果。,我国农村应用较早的磷肥品种。它是由动物骨骼加工制成的。它的成分比较复杂，除含有磷酸三钙,Ca,3,(PO,4,),2,外，还含有骨胶、脂肪等。由于含有较多的脂肪，不易粉碎，也不易分解，肥效缓慢。一般需经过脱脂处理才能提高肥效。,2.,骨粉,根据不同的加工方法可获得不同的产品：,(1),粗制骨粉,把骨头稍稍打碎，放在水中煮沸，随煮随除去漂浮出的油脂，直至除去大部分油脂，取出晒干，磨成粉末。,(2),蒸制骨粉,将骨头置于蒸气锅中，在,202.65,405.3KPa(2,4,个大气压,),的条件下蒸制,2,4,小时，以除去大部分脂肪和部分骨胶，干燥后粉碎。,(3),脱胶骨粉,在更高的温度和压力下，以除去全部脂肪和大部分骨胶。,第五节 磷肥的合理分配与施用,讨论题：,1.,土壤中有效磷增加和减少的途径有哪些？,2.,如何根据土壤特性合理分配磷肥？,3.,如何根据作物的需磷特性在轮作中合理地分配肥？,4.,磷肥分哪几类？如何据此合理分配与施用？,5.,如何进行磷肥的相对集中施用？,一、土壤供磷状况与磷肥的分配,全磷含量在,0.080.1%,以下，施用磷肥均有增产效果,.,有效磷含量更能反映土壤磷素的供应水平,有效磷含量的测定方法：,中性和石灰性土壤：,0.5M NaHCO,3,，,P5mg/kg,酸性土壤：,0.03M NH,4,F,0.025M HCl,，,P4,，磷肥效果明显,2.,土壤有机质含量：,与有效磷含量呈正相关，每增加,0.5,的有机质，可相应提高,5mg/kg,的有效磷,3.,土壤,pH,：,在,pH5.57.0,范围，磷的有效性最大,4.,土壤熟化程度：,高，有效磷含量也高，磷肥的效果就差。,5.,水田淹水后，,Eh,降低,，,磷酸高铁被还原为磷酸亚铁，溶解度提高；酸性土壤,pH,提高,，促进磷酸铁、铝水解，可使磷的有效性增加,总之，应把磷肥优先分配于,有效磷含量低的低产土壤上,。,二、作物需磷特性与轮作中磷肥的分配,（一）作物的需磷特性,需磷较多的作物，如：,豆科,作物、,豆科绿肥,作物、,糖用,作物（甘蔗、甜菜）、,纤维,作物中的棉花、,油料,作物中的油菜、,块根,块茎作物（甘薯、马铃薯）、,瓜类,、,果树,、,桑树,和,茶树,等,施磷肥效果较好，既能提高产量，又能改善品质。,大田作物对磷肥的反应顺序如下：,冬季绿肥作物,一般豆科旱地作物,大麦、小麦,早稻,旱稻,（二）水旱轮作中的磷肥施用,我国稻区的,轮作制度,：麦类、油菜水稻,绿肥水稻,在水旱轮作中，土壤,由干变湿,的过程中，,有效磷增加,，原因？,所以在,水旱轮作,中，磷肥的分配应掌握,“,旱重水轻,”,的原则，将磷肥重点分配,在旱作,上。,当,绿肥与水稻,轮作时，更应该将磷肥施,在绿肥,上，特别是豆科绿肥，更能充分发挥“,以磷增氮,”的效果。,（三）旱作轮作中的磷肥施用,有绿肥或豆类,的轮作中，优先施在,绿肥或,豆科,作物上，其间接作用很明显。,在,麦棉轮作,地区，重点施在,棉花,上。,需磷特性相似,的作物轮作时，磷肥用于,秋播的越冬作物,比用于春播的效果明显。因为秋播后，温度逐步降低，土壤微生物活动能力差，土壤供磷能力差，增施磷肥有利于壮苗，增强抗寒能力，促进早发。,多数作物苗期是,磷素的营养临界期,，所以在,苗期,应分配少量,水溶性磷肥,。在,旺盛生长期,植物虽然对磷素需求增加，但此时根系发达，吸收磷的能力强，可以利用作为基肥的,难溶性或弱酸溶性磷肥,；生长后期可以通过磷在体内的再利用来满足需要。,四、改进施肥方法,（,一）水溶性磷肥相对集中施用,目的：,减少磷肥与土壤的直接接触，增加与根系的接触面积,要求：,以基肥为主，配施种肥，早施追肥,（二）磷肥与其它肥料配合施用,在中低肥力土壤上，,N,、,P,的配施,比在高肥力土壤上显著,与,钾肥,和,有机肥,配施,酸性土壤中适当增施,石灰,或,微量元素,肥料,第五节 磷肥施用对环境的影响,一、对水体的影响,磷的淋溶损失,一般为施用量的,1,5,，严重的可达,10,“藻化”水体的,临界浓度,：,PO,4,3-,为,0.015mg/L(N0.2mg/L),后果,：造成水体富营养化水体藻化，水质恶化，引起“赤潮”现象，危害渔业生产,二、造成土壤中有害元素的可能积累,1.,来源：,用于生产磷肥的磷矿石含有,Cd,、,Pb,、,F,等,2.,危害的例子,Cd,：,瑞典，土壤中,Cd,的年增加量为,0.15,丹麦，土壤中,Cd,的年增加量为,0.08,因,Cd,易被作物吸收积累，若长期在耕层土壤富集，这会通过食物链危害人畜。日本曾有因食用“,镉米,”造成骨痛病的报道,。,F,：,过多（水,2mg/L,），破坏人牙齿的珐琅质，使骨质硬化，骨骼发脆,。,措施：,合理分配和施用磷肥,磷肥生产对环境的影响,遵义磷肥厂污水威胁万人饮水安全,