第十章 植物的磷素营养与磷肥施用

第一节 植物的磷素营养 一、作物体内磷的质量分数和分布 第一节 植物的磷素营养 一、作物体内磷的质量分数和分布 磷含量（P2O5）一般为作物干重的0.2%-1.1%。其中有机磷约占全磷的85%,无机磷占15%左右。不同作物含磷量不同，同一作物不同组织，不同生育期磷的含量也是变化的。油高于豆；豆高于禾；繁高于营；前期高于后期；幼嫩器官高于衰老器官。

二、磷的生理作用 1、磷是作物体内重要有机化合物的组分: 2、加强光合作用和碳水化合物的合成与运转: 3、促进氮素的代谢： 4、促进脂肪代谢： 5、提高作物对外界环境的适应性：

三、植物对磷的吸收和同化 作物吸收的磷有无机磷和有机磷。 作物吸收利用的无机磷有正磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐，但以正磷酸盐为主。 (一)、作物吸收磷的形态 作物吸收的磷有无机磷和有机磷。 作物吸收利用的无机磷有正磷酸盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐，但以正磷酸盐为主。 作物吸收利用的有机磷有己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、甘油磷酸脂、卵磷脂、植素，甚至可利用分子量较大的核酸。

（二）作物吸收磷的特点 1、作物对磷的吸收可逆浓度进行，而且吸收的氧化态磷酸根可直接利用。 2、根系的根毛区是吸收磷酸盐的主要区域，进入根系的磷首先向生长最活跃的分生组织转移和积累，以供细胞增殖之用。顶端优势 3、磷具有被再利用的特点。

（三）影响作物吸收磷的因素 1、作物种类和生育期: 2、土壤供磷状况: 3、温度: 4、水分: 5、其它:

四、植物磷营养失调的外部症状及其丰缺指标 （一）植物磷营养失调的外部症状 1.磷素缺乏的症状 ①植株生长缓慢,延迟成熟，分枝或分蘖减少，结实状况差 ②叶片变小,叶色暗绿或灰绿,缺乏光泽。 ③株内糖类累积, 形成较多花青素，茎叶出现紫红色条纹或斑点。 ④严重缺磷时，叶片枯死脱落。磷的再利用能力强，症状从老叶表现出来。

2 、磷素过多的症状 ① 禾谷类作物无效分蘖多，瘪粒多。 ② 豆科作物茎叶中蛋白质增加，籽实中蛋白质减少。 ③生殖器官过早发育，茎叶生长受抑制，植株早衰。 ④叶用蔬菜纤维增多，烟草的燃烧性变差。 ⑤土壤中锌、铁、镁等营养元素有效性降低,表现出缺锌、缺铁、缺锰等的失绿症。

减轻土壤侵蚀，防止磷素污染环境

（二）、植物磷营养丰缺指标 借助化学分析，依据诊断指标，确定作物体内磷的丰缺状况。常见的作物磷素营养诊断指标：

第二节 土壤中的磷素及其转化 一、土壤磷素质量分数、形态及其有效性 增加 （一）、土壤磷素的质量分数 我国耕地土壤全磷量0.2～1.1g/kg，低者如砖红壤小于0.05g/kg，高者如南海诸岛土壤全磷量达1.8g/kg以上。 呈地带性分布规律： 从南到北、从东到西逐渐增加 西 北 南 东 增加

我国土壤有效磷素含量分布图

（二）土壤磷素的形态及其有效性 土壤全磷量指土壤中的所有形态磷的总量,主是矿物态磷.土壤有效磷指能被当季作物吸收利用的磷素。 土壤中磷素据化合物形态分为无机态磷和有机态磷。 1.无机态磷 占全磷量50～90 %。 据溶解性无机态磷可分为:水溶性、弱酸溶性和难溶性磷. 2.有机态磷 占土壤全磷量的25-56%,侵蚀严重的红壤不足10%，而东北黑土可达70%以上。黏土多于砂土。

指土壤中难溶性磷酸盐转化为水溶性磷酸盐,即无效态磷转化为有效态磷的过程。释放结果增加土壤有效磷的数量。 二、土壤磷素的转化 （一）、土壤中磷的释放 　 指土壤中难溶性磷酸盐转化为水溶性磷酸盐,即无效态磷转化为有效态磷的过程。释放结果增加土壤有效磷的数量。 1．难溶性磷酸盐的释放 2．无机磷的解吸 3．有机磷的矿化

（二）土壤中磷的固定 指可溶性磷酸盐转变为难溶性磷酸盐，即有效态磷转化为无效态磷的过程。其结果导致磷的有效性降低。 1、化学固定： 2、吸附固定: 3、闭蓄固定: 4、生物固定:

磷肥在土壤中的转化 施肥 有机态磷 (影响矿化率的因素) 无定形磷酸盐 结晶态磷酸盐 H2PO4－ HPO42－ 闭蓄态磷 (有效性降低) 无定形磷酸盐 结晶态磷酸盐 H2PO4－ HPO42－ 闭蓄态磷 (有效性降低) 吸附态磷 矿物矿化 磷肥在土壤中的转化 闭蓄固定 老化 生物 矿化 固定 作用 化学固定 释放作用 解吸 吸附 作用 固定 我国土壤有效磷素含量分布图

三、土壤供磷能力的调节 1.调节土壤环境，促进P素释放。 ①调节土壤酸碱度:中性固定较弱。 2.防止土壤侵蚀,减少P素损失。 ②增加土壤有机质含量:增加磷储备;络合铁镁钙铝离子. ③土壤淹水:降低Eh,高铁还原成低铁,促磷酸铁盐溶解. 2.防止土壤侵蚀,减少P素损失。 3.科学施用磷肥，提高磷的利用率。

第三节 磷肥的种类、性质和施用技术 一、 磷肥概述 （一）、磷矿资源及磷肥制造方法 中国云南昆阳磷矿

(二)、磷肥的生产与消费情况 国家 产量 (万吨，P2O5) 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

我国磷肥工业的发展 南京磷肥厂 1842年 英国建立第一个过磷酸钙厂,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 1842年 英国建立第一个过磷酸钙厂,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 生产805万吨纯养分， 自给率达85%，居美国 后第二位，占世界24％ 南京磷肥厂

我国的磷肥生产 产量（万吨五氧化二磷） 2002年 年 份 中国的磷肥生产情况

我国及世界主要几个磷肥生产国的磷肥品种 主要磷肥生产国的磷肥品种(1994) 国家 总产量(Wt,P2O5) 在该国磷肥总产量中所占比重（％） 普钙 重钙 磷铵 钙镁磷肥 复合磷肥 其他 美国 1022.3 0.5 6.7 62.4 － 26.0 中国 416.8 73.8 1.3 5.8 16.9 1.2 0.9 印度 250.0 19.3 47.9 32.8 俄罗斯 187.4 9.8 8.7 49.9 17.5 14.1 法国 69.7 1.9 3.3 0.14 88.8 7.7

我国常用磷肥的价格 我国常用磷肥的价格（元/吨, 2003） 磷肥品种 出厂价 批发价 市场零售价 磷肥品种 出厂价 批发价 市场零售价 过磷酸钙 260~290 330~350 ~412 (2000)* 重过磷酸钙 1 000 1 100~1 200 ~1 300 钙镁磷肥 290 320~350 ~400 磷酸一铵 1 300 1 350 ~1 450 (4000)* 磷酸二铵 1 500 1 600 ~1 700 (4400) * 聚磷酸铵 ~38 000* *为2008年4月的价格

二、磷肥的种类、性质和施用技术 按溶解性分为难溶性、水溶性、弱酸溶性磷肥三类。 （一）、水溶性磷肥 1.过磷酸钙(普钙) (1). 成分与性质 成分：含有效磷(P205)12％-18％。 性质:呈酸性反应，具腐蚀性和吸湿性。易吸湿结块，易发生化学变化，使水溶性磷变成难溶性磷，肥效降低，这种作用称为磷酸的退化作用。

袋 装 的 过 磷 酸 钙

(2). 在土壤中的转化 ①异成分溶解与化学固定 异成分溶解： 反应式：Ca(H2PO4)2•H2O+H2O CaHPO4•2H2O+H3PO4 磷酸化学固定 过磷酸钙异成分溶解过程产生的磷酸具有很强的酸性，在向周围扩散时，能溶解土壤中的铁、铝、锰或钙、镁等，当这些阳离子达到一定浓度后，就会产生相应的磷酸盐沉淀。 + Ca(H2PO4)2•H2O + Ca(OH)2 + 5H2O 2Fe(OH)32Al(OH)3 2FePO42AlPO4

过磷酸钙的异成分溶解及化学沉淀作用

结果：过磷酸钙的当季利用率低 化学固定的发展过程： 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 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 初始 “老化” “闭蓄态固定” 阶段 阶段 阶段

②磷的吸持作用 一般地： P土液 P土粒、生物 结果：磷肥的有效性降低 定义：土壤液相中的磷酸或磷酸根离子被土壤固相或生物所吸持,暂时失去有效性的现象 分类 一般地： P土液 P土粒、生物 结果：磷肥的有效性降低 吸附 吸收 非专性吸附：静电引力，结合力弱——易解吸 专性吸附：库伦力＋化学力——解吸少 ：渗入固相内部——难解吸 吸持作用 解吸作用

(3) 、施用(如何提高过磷酸钙的肥效?) ①集中施用。 ②与有机肥料混合施用。 ③制成颗粒磷肥。 ④分层施用。 ⑤根外追肥。

重钙 2.重过磷酸钙 (重钙) (1).成分： 含P2O5 36%～54％,一水磷酸一钙 为主,不含石膏,含4～8％游离磷酸 (2).性质： ① 深灰色颗粒或粉末状 ② 磷酸一钙为水溶性 ③ 呈酸性反应（化学酸性） ④ 吸湿性和腐蚀性较强 ⑤ 不会发生“磷酸退化作用 (3). 施用： 与过磷酸钙相同，但用量应减少,对喜硫作物肥效不如等磷量的过磷酸钙. 重钙

（二）弱酸溶性磷肥 1.钙镁磷肥 (1). 成分与性质 含义：能溶于2％的柠檬酸或中性柠檬酸铵溶液的磷肥 特点：溶于弱酸，肥效较水溶性磷肥慢 成分：无定形磷酸钙[Ca3(PO4)2]，含P2O514%～20％ 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

钙镁磷肥的质量标准 成分 特级 一级 二级 三级 四级 有效P2O5 水分 细度 (过80目筛) 20 0.5 80 18 16 14 12

钙镁磷肥

(2). 在土壤中的转化 ①溶解（主要受介质pH值影响） 酸性土：在土壤酸的作用下逐步溶解 Ca3(PO4)2 CaHPO4 Ca (H2PO4)2 可中和部分酸,调节土壤反应,提高磷素有效性 中性或石灰性土壤：在微生物和作物根分泌的酸的作用下逐步溶解 Ca3(PO4)2 Ca (H2PO4)2 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 H+ H+ 微生物和作物根分泌的酸 ② 固定（与过磷酸钙相同）

(3). 施用方法 ①土壤性质 红壤、黄壤等酸性土壤最适宜; 有效磷含量低的非酸性土. ② 作物种类： 吸磷能力强的作物和需硅较多的作物效果较好。 ③ 粒径大小： ④ 施用技术 贫瘠土壤效果良好

2.其它枸溶性磷肥 钢渣磷肥 脱氟磷肥 沉淀磷酸钙 偏磷酸钙 沉淀 磷酸钙 脱氟磷肥 偏磷酸钙 碱熔磷肥

(三)难溶性磷肥 1.磷矿粉

2.鸟粪磷矿粉 鸟粪石 磨细 鸟粪磷矿粉

3.骨粉 蒸制骨粉 生骨粉

第四节 磷肥的合理分配和施用 一、磷肥合理分配的原则 （一）、根据土壤条件合理分配和施用 第四节 磷肥的合理分配和施用 一、磷肥合理分配的原则 （一）、根据土壤条件合理分配和施用 1、供磷水平较低、N/P205比大的土壤上,应多施磷肥。 2、根据有机质含量高低合理分配和施用。有机质低多分配 3、根据土壤酸碱度合理分配和施用。pH小于5.5 ,大于7.5多分配 4、根据土壤的熟化程度对具体田块分配磷肥。瘠旱远新垦多分

（二）、根据作物需磷特性合理分配施用 由于不同作物的根系分泌物、根系交换量、CaO/P205与N/P205比不同，因而不同作物对磷的敏感性和吸收利用能力也不相同。

(三)．根据轮作换茬制度合理分配和施用 1.水旱轮作中的磷肥施用 2.旱地轮作中的磷肥施用

(四)、根据磷肥特性合理分配和施用 磷肥品种的合理分配和施用 磷肥品种 作物品种 生长期 土壤类型 难溶性磷肥 吸磷能力强 作基肥 酸性土壤 磷肥品种 作物品种 生长期 土壤类型 难溶性磷肥 吸磷能力强 作基肥 酸性土壤 如荞麦、萝卜菜、 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 苗期、 适于各种土壤 对磷反应敏感 生长前期 中性或 如甘薯、马铃薯 根外追肥 碱性土更好

二、提高磷肥利用率的途径 (一)磷肥的利用率 施入土壤的肥料磷被当季作物吸收利用的百分率。作物对磷肥的利用率平均为10%-25%，低于氮肥和钾肥。施入土壤中的磷有75%-95%被土壤固定。

(二)、提高磷肥利用率的措施 1.相对集中施用 2.与有机肥料配合施用 3.与氮肥配合施用 4.与其它肥料配合施用

水体的赤潮现象 赤潮对渔业生产的影响

谢谢！

思考题 名词解释：磷的固定 简答题 （1） 磷素胁迫的条件下，作物生长发育有何异常症状? （2） 试述提高磷肥利用率的措施？ 论述题： 如何提高过磷酸钙的肥效?