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第九章植物磷素营养

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1-4mm根际土壤 中的磷,对吸附性能较 强的黏土,其吸收范围 只有1mm左右,相当于 根毛的长度,沙土上可 扩展到4mm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。
Fe(OH)2H2PO4+O Fe(OH)3+H2PO4-
精品课程建设 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。
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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。
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第二节 植物磷素营养 一、植物体内磷的含量、分布和形态
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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。
含磷量(nmol/g 鲜重)
巨藻细胞和液泡中无机磷浓度的变化(Raven,1974)
90



60


细胞质 内
30



0Leabharlann 1234
5 时间(小时)
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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。
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供磷对菠菜叶片和燕麦种子中各种形态磷含量的影响
────────────────────────
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
(天) (g/盆)
(µmol/L)
0
-
7 0.16
14 0.89
20 1.89
28 3.69
以Ca(NO3)2为氮源
5.17 2.56 0.82 1.40 2.47
6.1
6.3 阳离子 <阴离子 6.5 阳离子 <阴离子 5.3 阳离子 >阴离子 4.3 阳离子 >阴离子
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2. 介质的pH
生长前期吸收的磷占全吸收量的60~70%;后 期主要依赖磷在植物体内的运转再利用,运转率可 达70~80%
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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
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
油菜株龄 干物质量 根际土壤溶液中的磷浓度 根际pH 吸收阴/阳离子比例
植酸的分子式
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OH
OH OH
OH
OH OH
+ 6H PO (- 6 H O )
O
O PO OH
O
O
O P OO P O
OH
OH O
O O PO
O PO OH
OH
O
O PO
OH
环己六醇
植酸
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(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。
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冬小麦深施磷肥效果
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缺磷 正常
缺磷导致作物植株矮 小,禾谷类作物分蘖减少, 叶色暗绿。
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缺磷使小麦锈病加重
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--P
+P
磷肥促进高粱生长,提早成熟
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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。
处理 对照
产量( kg/ha)
24800
糖(% )
糖产量(
kg/ha )
全氮(% ,干重)
蛋白质氮 (%,干
重)
有害氮( %,干重

14.2 3520 1.21 0.72 0.49
P120 47300 15.5 7320 1.02 0.64 0.37
P180 50100 15.7 7790 1.05 0.69 0.36
1. 含量(P2O5):植株干物重的 0.2~1.1% 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
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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。
(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。H2PO4—和HPO42—构成了细胞内
的缓冲系统。
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三、植物对磷的吸收和利用 (一) 吸收形态
1. 主要是正磷酸盐:H2PO4-> HPO42->PO432. 偏磷酸盐、焦磷酸盐:吸收后,转化为正磷酸盐
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(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2—3%,铁盐(矿化率低)占97%。
(3)磷脂类 占有机磷的1%。
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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: Ca2-P 以CaHPO4为代表,有效性高,持续性好。 Ca8-P 如Ca8H2(PO4)6,有效性次于Ca2-P,是缓效磷 源。 Ca10-P 如Ca10(PO4)6(OH)2,Ca10(PO4)6F2,对植 物基本无效。
酸性介质:H2PO4-为主
pH影响磷的形态 pH=7.2:[H2PO4-]=[HPO4 2 -]
pH继续升高:HPO4 2 -、PO4 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:NH4+、K、Mg、B等 具有抑制作用的:NO3-、OH-、Cl-等 降低磷有效性的:Ca、Fe、Al等
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第九章 植物磷素营养与化学磷肥
第一节 土壤磷素 第二节 植物的磷素营养 第三节 磷肥的种类、性质与施用 第四节 磷肥的合理分配和施用 第五节 磷肥施用对环境的影响
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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。
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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
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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。
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(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
木质部 导管
地上部
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
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磷肥对糖用甜菜块根产量和质量的影响
(2)Fe-P 指土壤中磷酸铁类化合物。 非晶质态FePO4.XH2O 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。
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(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:
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。
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(3)植素
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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。
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