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植物磷素营养及磷肥_土壤肥料学
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
2. 分布:集中在幼芽和根尖 再利用能力强达80%以上 有机磷:占85%,以核酸、磷脂、 3. 形态 植素为主 无机磷:占15%,以钙、镁、钾的 磷酸盐形式存在
粒径细度90%过0.149mm筛)
土壤条件(主要是土壤pH)、 作物特性(宜吸磷能力较强的及多年生
经济林木和果树)
磷矿粉的施用方法和后效 方法:宜作基肥 用量:750~1 500kg/ha(50~100公斤/亩) 措施:与酸性或生理酸性肥料混施, 与过磷酸钙配施 后效:肥效持久,连施几年后,可暂停施用
磷的营养功能
2.氮素代谢:
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。
蔗糖合成不同途经的示意图
土壤有效磷(P)>15mg/kg,表示有效磷较高
土壤有效磷(P)<5mg/kg,表示有效磷不足
二)、土壤中磷的形态
1. 有机态磷
含量:占土壤全磷量的10~50%
来源:动物、植物、微生物和有机肥料
影响因素:母质的全磷量、全氮量、地理气候条 件、 土壤理化性状、耕作管理措施等
2. 无机态磷
含量:占土壤全磷量的50~90%
吸附态磷
矿物矿化
三 磷肥的种类、性质和施用
磷矿分级与磷肥的制造方法
P2O5含量 磷矿品位 制造方法
>28% 高 酸制法
磷肥种类及品种
水溶性磷肥-过磷酸钙
18~28%
<18%
中
低
热制法
机械法
枸溶性磷肥-钙镁磷肥
难溶性磷肥-磷矿粉
我国目前使用的磷肥品种主要为过磷酸钙 (SSP),约占总磷用量的75%。
提高作物抗逆性和适应能力
1.抗旱和抗寒 抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度,使其维 持胶体状态,并能增加原生质的粘度和弹性,因 而增强了原生质抵抗脱水的能力。 抗寒: 磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。 可溶性糖能使细胞原生质的冰点降低,磷脂则能 增强细胞对温度变化的适应性,从而增强作物的 抗寒能力。越冬作物增施磷肥,可减轻冻害,安 全越冬。
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根系吸收面积,并能缩短了 根吸收养分的距离,从而提高土壤磷的空间有效 性;菌根的分泌物也能促进难溶性磷的溶解度。 4)、环境因素 温度升高有利于磷的吸收。 增加水分也有利于土壤溶液中磷的扩散,因此能 提高磷的有效性。 5)、养分的相互关系 磷与氮在植物的吸收 和利用方面相互影响。施用氮肥能促进磷的吸收。
2、供磷过多
植物呼吸作用加强,消耗大量糖分和能量,对植 株生长产生不良影响。 1)、叶片肥厚而密集,叶色浓绿;植株矮小, 节间过短;出现生长明显受抑制的症状; 2)、繁殖器官常因磷肥过量而加速成熟进程, 并由此而导致营养体小,茎叶生长受抑制,也会降 低产量。地上部与根系生长比例失调,在地上部生 长受抑制的同时,根系非常发达,根量极多而粗短。 3)、谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加;叶用蔬 菜的纤维素含量增加、烟草的燃烧性差等品质下降; 4)、施用磷肥过多还会诱发缺铁、锌、镁等养 分。
第二节 植物的磷素营养与 磷肥施用
磷
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 如何提高磷 的利用率也是近年来学术领域的热点。
江西小麦试验
一、 植物的磷素营养
(一)、植物体内磷的含量、分布和形态 1. 含量(P2O5):植株干物重的0.2~1.1%
油菜及豆科植物
枸溶性磷肥 吸磷能力较强 多作基肥 酸性土壤 有效磷低的
非酸性土壤
水溶性磷肥 吸磷能力较差 对磷反应敏感 苗期、 生长前期 适于各种土壤 中性或
如甘薯、马铃薯
根外追肥
碱性土更好
•
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。
包括:土壤液相中的磷(以H2PO4-和 HPO42-为主)、 固相的磷酸盐、 土壤固相上的吸附 态磷
李晓林材料
三)、土壤中磷的转化
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素)
生物 固定 矿化 作用
化学沉淀 释放作用
H2PO4-
无定形磷酸盐
Eh交替变化 吸附 固定
HPO4
2-
闭蓄态磷 (有效性降低)
解吸 作用
磷酸蔗糖
磷酸蔗糖 合成酶
Pi
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
6-磷酸果糖
蔗糖
蔗糖合成酶
果糖
3.脂肪代谢:
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( 图2-8)。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。
• 摩洛哥磷矿
一)、水溶性磷肥
肥效快,属速效性磷肥 含量占12~20%,含有游离酸,呈酸性反应. 含有 S 10 ~ 20% 重过磷酸钙(重钙)又称三料磷
特点:含水溶性的磷酸一钙,其中的磷易被植物吸收,
1.过磷酸钙(普钙)1)、主要性质:有效磷(P2O5
有效磷(P2O5)含量:占40~52% 含硫
溶解释放磷酸的速度较缓慢,肥效较长 施用后较长一段时间内,溶解>固定
钙镁磷肥
李晓林材料
三)、难溶性磷肥
特点:所含磷酸盐不溶于水,只溶于强酸, 肥效迟缓而稳长,属迟效性磷肥 1.磷矿粉
成分:主要是氟磷灰石[Ca10 (PO4) 6· F2]
性质:灰褐色或黑褐色粉末、难溶于水、呈化学中性
磷矿粉直接施用的条件: 磷矿的结晶性质(枸溶率>15%;
小麦
李晓林材料
缺磷使柑桔果实变小
缺磷导致小麦成熟期推迟
缺磷条件下,短期内植物表现为地上部受抑制,而根系生长增强, 结果根冠比增加。但如果缺磷时间延长到一定程度,则随全株营养 体变小,根系也变小
缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化 较重,如玉米秃尖,
-K
+K
葡萄
• 缺磷的苹果叶:叶片 小、叶色暗淡、发紫 色或青铜色。
一炷香型水稻
玉米缺磷出现紫苗
缺磷植株瘦小,茎叶大多呈现紫红色,叶 尖枯萎呈褐色,花丝抽出迟,结实率低
磷肥施用与环境污染
1、水体污染
• 从土体中淋失到水体中,造成富营养化, 例如赤潮。 • 封 闭 的 水 体 , 含 氮 >0.2mg/kg , PO43>0.015mg/kg就会出现“ 藻化”,使水 质恶化。
油菜缺磷:深紫色的叶 片正在转红色
左为缺磷的最老叶 右为缺磷的较老叶
冬小麦深施磷肥效果
缺磷使小麦锈病加重
+P -Zn
+P +Zn
中磷
高磷
磷肥促进玉米成熟
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
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
分层施用
与有机肥料混合施用 制成粒状磷肥 作根外追肥
过磷酸钙
李晓林材料
二)、弱酸溶性肥料(又称为枸溶性磷肥)
特点:溶于弱酸(主要是根系分泌的有机酸), 肥效较水溶性磷肥慢 1.钙镁磷肥成分:无定形磷酸钙[Ca3(PO4)2](含
P2O514~18%)、 氧化钙、氧化镁、二氧化硅等
性质:①灰绿色或灰棕色粉末(90%过0.177mm筛) ②溶于2%柠檬酸溶液 ③呈碱性反应(化学碱性, pH8.0~8.5) ④吸湿性小,无腐蚀性
很少
2). 在土壤中的转化
(1)溶解过程与化学沉淀(固定)作用
异成分溶解
反应式:
特点:1mol一水磷酸一钙溶解时,溶液中生 成1mol二水磷酸二钙和1mol磷酸。 磷酸沉淀作用(化学固定作用):
3). 施用方法
目的:提高过磷酸钙的利用率。
原则:减少与土壤的接触面积。
增加与作物根群的接触面积
方法:集中施用
(三)、植物对磷的吸收和利用 1、吸收形态: (1) 主要是正磷 酸盐:H2PO4-> HPO42- >P043-
(2)偏磷酸盐、焦磷酸盐
(3)少量的有机磷化合物
2、影响吸收磷的主要因素
植物吸收磷受很多因素的 影响,其中有植物生物学特性 和环境条件两个方面。 1)、作物特性 不同植物种类,甚至不同的栽 培品种,对磷的吸收都有明显的影响。 2)、土壤供磷状况 植物能利用的磷主要是土 壤中的无机磷。虽然植物可吸收少量有机态磷, 但通常有机磷必须转化为无机磷后才能被大量吸 收。因此,土壤中磷的形态直接影响着土壤供磷 状况及植物对磷的吸收。
2、其他有害元素污染
• 主要是原矿中镉、氟、铅等在磷肥的 制造过程中所造成的。
磷素过多引起的水体富营养化及其结果
二 土壤中的磷素及其转化
一)、土壤中磷的质量分数
我国耕地土壤的全磷量:0.2~1.1g/kg, 呈地带性分布规律:从南到北、从东到西逐渐增加 影响因素:土壤母质、成土过程、耕作施肥等 土壤供磷状况以土壤有效磷含量表示:
先溶解(主要受介质pH值影响),后吸收:
酸性土:在土壤酸的作用下逐步溶解 Ca3(PO4)2