植物磷素營養(yǎng)與磷肥

植物磷素營養(yǎng)與磷肥第1頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月磷素過多引起的水體富營養(yǎng)化及其結(jié)果第4頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)植物磷素營養(yǎng)第二節(jié)植物的土壤磷素營養(yǎng)第三節(jié)磷肥的種類、性質(zhì)及其施用第四節(jié)提高磷肥肥效的途徑第5頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)植物磷素營養(yǎng)一、植物體內(nèi)磷的含量、分布和形態(tài)1、含量作物的全磷含量一般為其干重的0.05～0.5%（P）。喜磷作物高于一般作物；生育前期高于后期；種子高于葉片；葉片高于根系；幼嫩器官高于衰老器官；植物的含磷量還受土壤供磷能力的影響。第6頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2、分布

32P示蹤表明，磷在作物體內(nèi)分布和轉(zhuǎn)移與作物的代謝過程和生長中心的轉(zhuǎn)移等有密切關(guān)系。磷多分布在新芽和根點等生長點；作物成熟時，磷多向種子和果實運(yùn)輸；當(dāng)磷素供應(yīng)不足時，磷首先保證生長中心器官的需要。3、形態(tài)作物體內(nèi)磷分為無機(jī)態(tài)磷有機(jī)態(tài)磷，其中有機(jī)態(tài)磷占大多數(shù)。第8頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-1植物體中磷的形態(tài)（P2O5，干重）（Б.A.Ягодинна，1982）作物全磷有機(jī)態(tài)磷無機(jī)態(tài)磷占總磷的%卵磷脂植素核蛋白其它總量有機(jī)態(tài)無機(jī)態(tài)小麥籽粒0.8600.0320.6090.130/0.7710.08989.610.4三葉草（干草）0.5540.0500.3000.0500.0840.4840.07087.013.0第9頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月二、植物對磷的吸收一）吸收形態(tài)植物吸收的磷主要時正磷酸形態(tài)的磷，如H2PO4-、HPO42-和PO43

-；有時植物還可吸收偏磷酸（PO3-）和焦磷酸（P2O74-），聚磷酸經(jīng)水解后也可吸收。植物還可吸收土壤中的有些含磷有機(jī)物，如己糖磷脂、甘油磷脂和蔗糖磷脂等。由于土壤溶液中的磷濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于細(xì)胞和木質(zhì)部汁液中磷濃度，大約相差100～1000倍，因此磷的吸收是主動的、需消耗能量的。第10頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月二）影響作物吸收磷的因素1、作物的生理特性1）根系大小與根毛數(shù)量2）地上部/根系的比值比值小時，吸磷能力強(qiáng)，耐低磷。3）根際的酸化能力和分泌螯合物的能力；蕎麥、油菜、羽扇豆等根際pH在缺磷條件下，可下降2個單位，根毛質(zhì)膜的pH在4～5，因此吸磷能力強(qiáng)。而三葉草為7～8，所以它的喜磷能力弱。細(xì)胞質(zhì)強(qiáng)酸性的植物，如酸模、秋海棠和食用大黃，她們的pH為1.2～1.5，吸磷能力較強(qiáng)。第12頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月4）CaO/P2O5的重量比Chirikor曾指出，植物體內(nèi)CaO/P2O5的重量比與難溶性磷的利用能力有關(guān)，如羽扇豆、蕎麥和油菜，這個比例大于1.3，利用能力強(qiáng)，谷類作物這個比值小于1.3，對難溶性磷的利用能力低。5）作物根系的陽離子交換量2、植株磷狀況3、土壤供磷狀況第13頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月土壤中的強(qiáng)度和容量：一般土壤溶液中磷濃度為10-5～10-6摩爾（0.31～0.031ppm）。低于這個濃度時，根系吸收顯著減少；土壤中養(yǎng)分容量和緩沖能力也很重要。如緩沖能力強(qiáng)的土壤在根系表面形成的耗竭區(qū)小，土壤溶液中磷的擴(kuò)散距離短。4、pH與其它養(yǎng)分

pH影響土壤溶液中磷的存在形態(tài)氮素及其形態(tài)、硫、硅、鐵、鋁等離子5、根際微生物菌根6、環(huán)境因素如水分、溫度、通氣性等第14頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-2不同pH值下各種形態(tài)磷離子的比例磷離子形態(tài)pH值5678H3PO40.100.01//H2PO4-97.9983.6833.904.88HPO42-1.9116.3266.1095.112PO43-///0.01第15頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月三、植物體內(nèi)磷的同化與運(yùn)輸一）同化磷酸根進(jìn)入皮層后，數(shù)分鐘內(nèi)，有30～50%轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，最先形成的是ATP，此外，還有FDP（6-磷酸果糖）和PGA（磷酸甘油）等；合成的有機(jī)磷迅速向中柱轉(zhuǎn)移。在橫向運(yùn)輸中，主要是6-磷酸葡萄糖（G6P）。二）運(yùn)輸有機(jī)磷進(jìn)入中柱后，脫磷酸化而形成無機(jī)磷，然后向上運(yùn)輸；導(dǎo)管中運(yùn)輸?shù)牧字饕菬o機(jī)磷，也可能有一部分有機(jī)磷。植物體內(nèi)，磷酸可以向下向上運(yùn)動，轉(zhuǎn)運(yùn)率為吸收量的70～80%。幼葉中的磷不僅來自根系，也來自老葉。第16頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月四、植物磷的營養(yǎng)功能一）磷是作物體許多重要有機(jī)化合物的成分1、核酸與核蛋白2、磷脂3、植素4、ATP等高能含磷化合物5、酶和輔酶第17頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第18頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月二）磷與植物代謝過程1、參與碳代謝1）參與光合作用固定CO2第19頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2）蔗糖和淀粉合成第20頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3）促進(jìn)碳水化合物在作物體內(nèi)運(yùn)輸植物體內(nèi)的碳水化合物的運(yùn)輸主要以三碳糖和蔗糖形式為主。磷酸參與細(xì)胞三碳糖由葉綠體向細(xì)胞質(zhì)的輸出，在白天，葉綠體pH大于8，主要輸出磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮，晚上pH約為7，主要輸出磷酸甘油酸。蔗糖是碳水化合物長距離運(yùn)輸?shù)闹饕螒B(tài)，磷參與其合成。第21頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2、參與氮代謝1）促進(jìn)NO3-N的吸收和同化

NO3-N的吸收是主動吸收，需要能量；NO3-N的還原需要NAD（P）H、FAD、ATP等物質(zhì)；2）轉(zhuǎn)氨基的輔酶—磷酸吡哆醛（VB6）是氨基酸代謝所必需的。3）磷可促進(jìn)蛋白質(zhì)和核酸的合成4）促進(jìn)豆科作物的生物固氮第22頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-3磷肥對紫云英植株中核酸含量的影響處理核酸含量（μg/gFW）3月15日4月15日葉根葉根P0415.594.7473.489.4P1536.5149.9757.4139.4P2810.0318.3757.4168.3P31104.5331.7778.5178.9第23頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3、參與脂肪代謝糖類的合成和轉(zhuǎn)化成甘油、脂肪酸，以及甘油與脂肪酸合成脂肪均需磷參與。因此油料作物是需磷較多的作物。

4、磷可提高作物的抗逆性1）提高作物抗旱性

提高原生質(zhì)體的水合度和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的充水性，使其維持膠體狀態(tài)，增加原生質(zhì)的粘性和彈性，因而增強(qiáng)原生質(zhì)對局部脫水和過熱的抵抗力。促進(jìn)根系生長，增強(qiáng)根系吸水能力。第24頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2）提高作物抗寒性

提高作物體內(nèi)可溶性糖和磷脂的含量，降低冰點、增強(qiáng)細(xì)胞膜對溫度變化的適應(yīng)力。3）提高作物抗鹽堿能力

磷酸根離子與氯離子有拮抗作用，抑制氯離子吸收；提高細(xì)胞的能量電荷（EC），及時將細(xì)胞質(zhì)中多余的Na+泵入液泡。第25頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月五、作物磷素不足或過剩的危害1、磷素不足：生長緩慢、植株矮小、分枝分蘗少；葉片暗綠、無光澤，或者有雜色，如紫色、褐色等，玉米根基部和油菜莖呈紫紅色；缺素首先出現(xiàn)在老葉和下部葉。缺素植株，產(chǎn)量低、品質(zhì)差。2、磷素過多生長發(fā)育加快，生育期縮短，繁殖器官提前成熟，產(chǎn)量下降。同時，磷素過多，可能引起植株的養(yǎng)分不平衡，如鐵、鋅、鎂等元素缺乏。如體內(nèi)P/Zn比大于300，或土壤有效磷/有效鋅比值大于56，水稻會出現(xiàn)缺鋅癥。第26頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月黃瓜缺磷左邊為缺磷植株右邊為正常植株第27頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月左為缺磷的最老葉右為缺磷的較老葉第28頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月缺磷大豆第29頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月缺磷的蘋果葉：葉片小、葉色暗淡、發(fā)紫色或青銅色。第30頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月玉米缺磷：葉片發(fā)紫。第31頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月燕麥缺磷：葉鞘發(fā)紫第32頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月油菜缺磷：深紫色的葉片正在轉(zhuǎn)紅色第33頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月小麥缺磷：幼苗的葉和莖藍(lán)綠色轉(zhuǎn)深紅色，老葉提前死亡脫落。第34頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月芹菜缺磷：生長矮小，葉色發(fā)暗，藍(lán)綠色、老葉發(fā)黃、提前死亡脫落。第35頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月大麥缺磷：缺少分蘗、莖細(xì)，葉片開始為藍(lán)綠色，然后變成紫色，；老葉發(fā)白，提前脫落。第36頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)植物的土壤磷素營養(yǎng)一、土壤的含磷量地球總磷（P）含量估計為1019噸，地殼中磷的總貯量越為1015噸，平均含量為0.12%。土壤含磷量受母質(zhì)、成土過程和耕作施肥的深刻影響，變化很大。我國土壤含磷量一般變動在0.017～0.11%（P）之間。除了受海鳥糞影響的部分海島土壤外，總磷含量的趨勢是由南到北逐漸提高。南方的轉(zhuǎn)紅壤很低，只有0.013～0.026%；北方石灰性土壤則比較高，由東到西逐漸增加；

第37頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月

成土母質(zhì)：玄武巖>花崗巖；石灰?guī)r或石灰性沖積物>砂巖或酸性沖積物。有機(jī)肥和磷肥的施用

有機(jī)質(zhì)含量同一區(qū)域內(nèi)有明顯的局部差異。有效性磷第38頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月二、土壤中磷的形態(tài)一）無機(jī)磷土壤無機(jī)磷含量與成土母質(zhì)有密切的關(guān)系。一般紫色頁巖、云母片巖、石灰?guī)r沖積物和黃土沖積物等母質(zhì)上發(fā)育生成的土壤或磷礦附近的土壤，無機(jī)磷含量較高；而花崗巖、玄武巖、砂頁巖、第三紀(jì)、第四紀(jì)黏土母質(zhì)發(fā)育生成的土壤的無機(jī)磷含量低。

1、礦物態(tài)磷占土壤無機(jī)磷的決大部分，主要為磷酸的鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽。在pH值高于7時，主要是磷酸鈣；在酸性土壤中，主要是磷酸鐵、鋁。各種礦物的溶解性差異很大。第39頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-4土壤含磷化合物的解離度含磷化合物pK含磷化合物pKMgHPO4·3H2O5.82CaAIPO4·6H2O39.0CaHPO4·2H2O6.56AI2K（PO4）2OH·2H2O55.0CaHPO46.66AI2NH4（PO4）2OH·2H2O57.0MgKPO4·6H2O10.62Ca8H2（PO4）6·5H2O93.81MgHN4PO4·6H2O13.15Ca10（PO4）6·（OH）2111.82AIPO4·2H2O21.5～22.5Ca10（PO4）6·F2120.86Mg3（PO4）3·22H2O23.10AI5（HN4）3H6（PO4）8·18H2O175.5Mg3（PO4）3·8H2O25.20AI5K3H6（PO4）8·18H2O178.7FePO4·2H2O35.35第40頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月1）磷酸鈣鹽主要為磷灰石：Ca10（PO4）6F2、Ca10（PO4）6CI2、Ca10（PO4）6（OH）2等。溶解度很小，屬難溶性磷，占北方石灰性土壤的絕大部分；另外，有一部分CaHPO4和MgHPO4有一定的溶解度，屬于弱酸溶性的。

第41頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2）磷酸鐵、鋁鹽主要有兩類：FeH2（PO4）（OH）2（粉紅磷鐵礦）和AIH2（PO4）（OH）2磷鋁石。主要存在于酸性土壤。2、閉蓄態(tài)磷被土壤中鐵、鋁膠體縮包閉的磷酸鹽。在強(qiáng)酸性土壤上，可占無機(jī)磷的80%，在石灰性土壤上，只占無機(jī)磷的10%～20%。3、吸附態(tài)磷在酸性土壤中，被土壤黏土礦物、鐵、鋁膠體等所專性吸附的磷，對作物的有效性很差；在石灰性土壤上，有一部分碳酸鈣表面吸附的磷是不可逆的。4、水溶性磷存在于土壤溶液中的磷酸根離子。第42頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月二）土壤有機(jī)磷1、含量土壤有機(jī)磷占土壤全磷的15～80%，其數(shù)量決定于土壤有機(jī)質(zhì)含量。中科院南京土壤所根據(jù)64個水稻土標(biāo)本的統(tǒng)計，得出土壤有機(jī)磷含量（Po）與土壤有機(jī)質(zhì)含量（M0的關(guān)系式為：2、形態(tài)土壤有機(jī)磷主要有肌醇磷酸鹽（植素）、磷脂、核酸、核苷酸和蔗糖磷酸酯等。第43頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-5一些地區(qū)土壤的有機(jī)磷含量（Stevenson，1982）地區(qū)微克/克?土占全磷的%澳大利亞40～900加拿大80～7109～54丹麥35461英格蘭200～92022～74新西蘭120～136030～77尼日利亞160～1160蘇格蘭200～92022～74美國4～853～52第44頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-6土壤有機(jī)磷的種類和含量有機(jī)磷化合物占土壤有機(jī)磷%有效性肌醇磷酸鹽2～50差核蛋白痕跡較差磷脂1～5高核酸0.2～2.5高代謝性磷酸鹽痕跡/第45頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月三、土壤中磷的轉(zhuǎn)化第46頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月一）土壤有機(jī)磷的礦化影響因素：1、C/P比與含磷量：C/P比小于200，或含磷量大于0.3%的有機(jī)物礦化時，有磷的釋放；當(dāng)C/P比大于300，而含磷量小于0.2%時，發(fā)生凈固定。2、溫度：有機(jī)磷礦化的最適溫度是35℃～45℃。第47頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3、水分：干濕交替顯著促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的礦化。4、氧：氧分壓低、通氣性差，礦化速率變小。5、pH值：土壤中有機(jī)磷，特別是磷酸肌醇在酸性條件下，以鐵、鋁鹽的形式存在，因此比較穩(wěn)定，不易礦化；而在石灰性土壤上，以鈣、鎂鹽的形式存在，易于礦化。所以，在酸性土壤上，施用石灰有利于有機(jī)磷的礦化，提高其有效性。6、土壤耕作：有利于有機(jī)磷的礦化。第48頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月二）難溶性無機(jī)磷的釋放1、在石灰性土壤上，降低土壤pH，會增加磷灰石等含磷礦物的溶解，提高磷有效性。因此施用生理酸性肥料、根系分泌有機(jī)酸或質(zhì)子，有機(jī)物質(zhì)礦化等均可提高土壤磷的有效性；

在酸性土壤上，提高土壤pH，有利于降低土壤中活性Fe3+、AI3+，增加磷酸鐵鋁的溶解；因此，酸性土壤施用石灰，有利于提高土壤磷有效性。2、降低土壤氧化還原電位，有利于三價鐵、鋁還原成Fe2+、AI2+，促進(jìn)磷酸鐵鋁的水解和包閉態(tài)磷酸鹽的釋放，有利于提高磷有效性；因此，在酸性土壤上，旱地轉(zhuǎn)為水田后，磷的有效性提高。3、有機(jī)物的螯合作用第49頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月三）有效性磷的固定1、化學(xué)固定

在石灰性土壤上：水溶性的H2PO4-與土壤溶液中的Ca2+離子發(fā)生反應(yīng)形成一系列難溶性礦物，降低了磷的有效性。在酸性土壤上：水溶性H2PO4-與土壤溶液中的Fe3+、AI3+離子發(fā)生反應(yīng)形成難溶性的粉紅磷鐵礦或磷鋁石。第50頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月開始形成的是無定型的磷酸鐵、鋁膠體，有效性較高，隨著時間的延長，逐漸變成晶體狀的磷鋁石或粉紅磷鐵礦，有效性大大降低。第51頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2、磷的吸附磷的吸附作用是指磷由土壤溶液吸持到土壤顆粒表面，而磷進(jìn)入土壤固相里面則是土壤對磷吸收作用或化學(xué)吸收。由于二者很難分開，一般都叫吸附作用。土壤中吸附磷的物質(zhì)主要是鐵、鋁氧化物、水鋁英石、粘粒礦物和碳酸鈣等。1）非專性吸附在酸性條件下，有些黏土礦物，或鐵、鋁膠體表面質(zhì)子化后帶正電荷，而吸附磷酸根等陰離子。這種吸附為庫侖力作用，吸附是可逆的，受土壤pH影響，不會影響土壤表面的帶電性。第52頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2）專性吸附1）鐵、鋁氧化物及其水化氧化物對磷的吸附：鐵、鋁氧化物表面有-OH(或-OH2）配位基，它們可以與土壤溶液中的H2PO4-或H2PO42-發(fā)生配位基交換吸附；這種吸附作用力強(qiáng)，發(fā)生在膠體的Stern層，可以改變膠體本身的帶電性，使得膠體表面的負(fù)電荷減少，甚至帶上正電荷；由于代換結(jié)果，產(chǎn)生-OH，因此，降低pH，有利于專性吸附。第54頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-7黏土礦物對磷的吸附與pH值的關(guān)系（Mengal，1983）pH值吸附量（毫克當(dāng)量P/100克）高嶺石蒙脫石4.088.247.45.750.835.56.841.222.0第55頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3）土壤碳酸鹽吸附：碳酸鈣對磷酸根離子的吸附一般在碳酸鈣表面進(jìn)行。在結(jié)晶的方解石礦物內(nèi)部，Ca2+離子與6個氧原子配位，而在固相表面上的鈣離子配位往往是不完全的。其空余的配位位置為溶液中的水分子、羥基離子或重碳酸根離子所充實，而磷酸根離子可以代替這些離子，而被吸附。這種吸附進(jìn)一步發(fā)展，就會形成磷灰石。第56頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3、包閉固定在酸性土壤中，粉紅磷鐵礦或磷鋁石表面的礦物在適當(dāng)條件下分解形成磷酸根和氫氧化鐵或氫氧化鋁膠體，磷酸根被吸收后，鐵、鋁膠體就留在含磷礦物表面，將這些礦物緊緊包閉起來。4、生物固定

微生物在生長繁殖過程也會吸收利用有些有效磷。第57頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月5、影響土壤中磷素固定的因素1）土壤礦物的組成、質(zhì)地、pH、和石灰位等。黏土礦物>原始礦物；1：1型黏土礦物>2：1型黏土礦物；SiO2/R2O3小的>SiO2/R2O3大的；結(jié)晶差的>結(jié)晶度好的，如火山灰土壤中的水鋁英石。鐵、鋁氧化物，特別是絮凝氧化鐵膠體，對磷的吸附容量最大。

pH<5.0時，大部分磷被土壤中的鐵、鋁離子或膠體所吸附固定；pH在6.5時，部分被固定在硅酸鹽表面；pH>7.5時，磷被土壤中的鈣所沉淀，或被碳酸鈣吸附固定。第58頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第59頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月石灰位：當(dāng)石灰位<3.4時，如果沒有氧化鐵存在，則形成磷酸二鈣；當(dāng)石灰位在3.4～4.5之間時，則形成磷酸二鈣、八鈣、磷灰石等；在石灰位大于4.5時，則有利于形成磷灰石。2）離子組成：Fe3+、AI3+、Mn2+、Ca2+等離子多時，對磷的固定就多。如1毫克當(dāng)量的交換性鋁離子可固定的磷達(dá)102ppm。OH-、SiO42-、SO42-和MoO42-離子可減輕磷的吸附固定；有機(jī)酸根離子可減少土壤吸附表面積，螯和鐵、鋁離子，因此可減少磷的固定。第60頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3）土壤含水量：土壤干旱，水分不足時，磷的擴(kuò)散速率降低，吸收減少，固定增加；淹水時，氧化還原電位降低，在中性和酸性土壤上pH上升，磷的吸附固定減少；4）氧化還原電位：降低Eh，有利于閉蓄態(tài)磷的釋放。5）溫度和時間：在較高溫度下，磷的固定增加，隨時間延長，磷的固定增加，有效性降低。第61頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-8時間和溫度對二水磷酸二鈣（DCPD）轉(zhuǎn)化成磷酸八鈣（OCP）的影響溫度（℃）OCP%1月2月3月4月10<520207020<5407510030<53080100第62頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月四）土壤中磷的淋失在一般情況下，淋洗損失較少，年淋失量為施用量的2%作用。土壤侵蝕、地表徑流也是土壤磷素流失的主要途徑。第63頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第64頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)磷肥資源與常用磷肥一、磷肥資源與磷肥種類1、資源磷礦石一般分為兩類：火成磷酸鹽礦或是沉積后經(jīng)過變質(zhì)的磷酸鹽礦，稱為磷灰石，例如江蘇的錦屏磷礦；另一類為沉積的次生磷酸鹽礦，稱為磷灰土，一般儲量大、品位較高，如貴州的開陽磷礦，含磷（P2O5）達(dá)35.95%。地球上目前可開采利用的較高品位磷礦數(shù)量不多，分布不均。據(jù)估計，世界磷礦石總蘊(yùn)藏量約為1442億噸，其中摩洛哥400億噸，美國388億噸，前蘇聯(lián)70億噸，西撒哈拉166億噸，中國90億噸。我國的磷礦主要分布在貴州、云南、四川、湖南、湖北等省。第65頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月摩洛哥磷礦第66頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第67頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2、磷肥制造與種類磷礦粉磷礦粉機(jī)械粉碎、磨細(xì)H3PO4H2SO4NH3磷酸銨重過磷酸鈣磷礦粉硝酸磷肥HNO3普通過磷酸鈣H2SO4含鎂、硅的礦物高溫鈣鎂磷肥堿熔磷肥堿金屬黃磷水+磷礦石偏磷酸鈣H3PO4HCI沉淀磷肥石灰乳難溶性磷肥水溶性磷肥弱酸溶性磷肥P2O5第68頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月二、常用磷肥的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化與施用一）水溶性磷肥：凡主成分能溶于水的磷肥，稱為水溶性磷肥。包括過磷酸酸鈣、重過磷酸鈣、半過磷酸鈣、氨化過磷酸鈣、磷酸銨等。過磷酸鈣，簡稱普鈣。1、成分與性質(zhì)Ca（H2PO)42·H2O?CaSO4·2H2O其中，水溶性成分占30～50%，有效磷14-20%CaSO4·2H2O占50%。由于磷礦粉成分復(fù)雜和制造過程中加入了過量的硫酸，因此過磷酸鈣中含有游離的硫酸、磷酸和硫酸鐵、硫酸鋁等（如表4-9），如果含水量過高，或在貯存過程中吸水，就會發(fā)生系列化學(xué)反應(yīng)，造成磷肥的退化作用。第69頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-9過磷酸鈣（特級）的組成分成分含量（%）成分含量（%）水分＜3.5Mn0.02全P2O520.6Cr0.005可溶性P2O520.3K0.06游離H3PO43.2CI0.005F1.6Ti0.04AI2O31.3Cu0.004Fe2O30.7Na0.2SO327.4I0.001CaO29.4V0.007SiO23.0Mg0.2水溶性P2O519.7N0.05第70頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-10過磷酸鈣成品級別規(guī)格成分級別特級一級二級三級四級有效磷P2O5（%）>2018161412游離酸（%）<3.544.555水分（%）<810121414第71頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月2、過磷酸鈣在土壤中的變化1）、異成分溶解：過磷酸鈣施入土壤后，土壤溶液中的水分向肥料顆粒滲透，使得磷酸一鈣（MCP）水解，形成二水磷酸二鈣（DCPD）和磷酸；磷酸向外不斷擴(kuò)散，使得施肥點周圍的pH急劇下降，達(dá)到1.48，溶液中的P/Ca比值為2.78；隨著時間的推移，二水磷酸二鈣水解，形成一水磷酸一鈣與無水磷酸二鈣，溶液pH降到1.01，P/Ca比值達(dá)到3.5。這時形成三相平衡體系。由于施肥點周圍的土壤溶液pH很低，把土壤顆粒中的鐵、鋁、鈣等離子溶解下來，這些離子對磷酸根離子產(chǎn)生固定作用，這就是過磷酸鈣的異成分溶解。2）水溶性磷在土壤中的固定作用化學(xué)固定、吸附固定、包閉固定和生物固定等。第72頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3、過磷酸鈣的施用1）過磷酸鈣集中施用在固磷能力強(qiáng)的土壤上，減少磷與土壤的接觸，增加與根系的接觸；利于磷的擴(kuò)散與吸收。常用的方法有溝施、穴施、苗床施肥、帶狀施肥等。2）過磷酸鈣與有機(jī)肥配合施用3）在強(qiáng)酸性土壤上，施肥前，用石灰中和土壤酸性。4）根外施肥第73頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月重過磷酸鈣（Ca（H2PO4）2·H2O）深灰色粉末，含磷36～54%，俗稱三料磷肥，含磷量高，適宜于長途運(yùn)輸。含有4～8%的游離酸，有吸濕性和腐蝕性，易結(jié)快，但由于無鐵、鋁等雜質(zhì)，因此吸濕后不發(fā)生退化作用。在土壤的轉(zhuǎn)化與過磷酸鈣類似，有異成分溶解特性。施用方法與過磷酸鈣相同。第74頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月二）弱酸溶性磷肥

凡是主成分能溶于2%的檸檬酸、中性檸檬酸銨或微堿性檸檬酸銨的磷肥，叫做弱酸溶性磷肥，或檸檬酸溶性磷肥，或枸溶性性磷肥。包括所有的熱制磷肥（鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥、堿溶磷肥及偏磷酸鈣）和沉淀磷肥。第75頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月鈣鎂磷肥（α-Ca3（PO4）2等）1、成分與性質(zhì)鈣鎂磷肥成分復(fù)雜，包括α-Ca3（PO4）2和CaSiO3（或CaSiO4）、MgSiO3（或MgSiO4）。一般含有效磷14%～19%，MgO10～15%，CaO25～30%，SiO240%。質(zhì)量好的鈣鎂磷肥中磷有95%以上可溶于2%檸檬酸的。因此鈣鎂磷肥是以磷為主的多元素肥料。鈣鎂磷肥一般為黑綠色或棕色粉末，水溶液呈堿性（pH值8.0～8.5），無腐蝕性，不吸濕、不結(jié)塊，有效成分不會淋失。2、在土壤中的轉(zhuǎn)化第76頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月鈣鎂磷肥在土壤中的轉(zhuǎn)化與土壤pH值和石灰位有關(guān)。當(dāng)pH<6.5時，或在鈣鎂磷肥逐漸轉(zhuǎn)化為易溶性磷酸鹽，其有效性提高。在強(qiáng)酸性土壤上，水溶性會迅速轉(zhuǎn)化為磷酸鐵鋁而降低有效性。在石灰性土壤上，當(dāng)石灰位<3.3時，鈣鎂磷肥會轉(zhuǎn)化為磷酸二鈣：當(dāng)石灰位大于4時，鈣鎂磷肥就會轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石：第77頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3、鈣鎂磷肥的施用1）鈣鎂磷肥首先施用在喜磷喜鈣的豆科作物，和需硅較多的水稻、小麥等作物上。2）優(yōu)先施用在中性和酸性土壤上，和缺鈣、缺硅的砂質(zhì)土壤上；3）在強(qiáng)酸性土壤上，應(yīng)施用粒徑較粗的鈣鎂磷肥，40～60目的即可；在中性或石灰性缺磷土壤應(yīng)施用90%的顆粒過80～100篩孔的鈣鎂磷肥；4）鈣鎂磷肥最好做基肥施用，且要與土壤充分混勻，促進(jìn)分解，提高有效性；可做種肥，或蘸秧根施用；做追肥時，要提早施用；5）在石灰性土壤上施用時，最好與有機(jī)肥堆漚以后施用，以提高有效性。第78頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月脫氟磷肥：有氟磷灰石在高溫下通入水蒸氣制成。主成分為Ca3（PO4）2和CaSiO4。含磷量為14～18%，性質(zhì)和施用同鈣鎂磷肥。沉淀磷肥：主成分為CaHPO4·2H2O，P2O5含量為27～42%，弱酸溶性。一般為灰色或白色松散粉末，呈中性，不吸濕、不結(jié)塊，不含游離酸。施用同鈣鎂磷肥。偏磷酸鈣：成分為Ca（PO3）2，含P2O5達(dá)60～70%，還含有26～27%的CaO，為玻璃狀微黃色晶體，做磷肥時需磨細(xì)。稍有吸濕性，受潮后即變?yōu)榘咨驕\灰色粉末。在土壤中，會緩慢轉(zhuǎn)化成磷酸一鈣。施用方法同鈣鎂磷肥。第79頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月三）難溶性磷肥磷礦粉：由磷礦粉磨細(xì)而成，含磷量決定于磷礦石的品位。1、成分與性質(zhì)：Ca10（PO4）6F2（或CI2）（或（OH）2），一般全磷含量為10～25%，枸溶性磷為1～5%。2、在土壤中的轉(zhuǎn)化

在酸性土壤中，磷礦粉會發(fā)生以下轉(zhuǎn)化：在石灰性土壤上，磷灰石很少發(fā)生變化。第80頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月3、磷礦粉的施用1）影響磷礦粉肥效的因素磷礦粉本身的性質(zhì)：凡是原生的或沉積變質(zhì)巖礦床的磷灰石，結(jié)晶明顯、結(jié)構(gòu)致密、折光率高，比重大，CO2含量低，PO43-被CO32-的置換量低，枸溶性磷含量低。肥效差，如江蘇錦屏磷礦粉。相反，沉積礦床的磷灰土，結(jié)晶不明顯，結(jié)構(gòu)疏松，折光率低，比重小，CO2含量高，PO43-被CO32-的置換量高，枸溶性磷含量高，肥效高，如貴州開陽、云南昆陽、四川綿竹、湖北通山、安徽鳳臺、廣西玉林等地的磷礦粉。作物吸磷能力磷礦粉對不同作物的肥效差異很大。第81頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-11磷礦成因、理化性質(zhì)與有效磷的關(guān)系磷礦成因結(jié)晶程度折光率比重CO2（%）全磷（P2O5）%有效磷（P2O5）%占全磷量（%）沉積變質(zhì)磷灰石晶粒狀1.63033.18040.1841.0941.523.62石灰砂質(zhì)磷灰石膠狀隱晶1.61923.14521.4540.397.9019.55泥灰質(zhì)磷灰石膠狀1.60793.11744.1936.3011.8032.51第82頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-12各種作物對磷礦粉的相對肥效肥效極顯著肥效顯著肥效中等肥效不顯著水稻*油菜80%苕子70～80%玉米50～60%谷子20～30%20～25%蘿卜菜80%豌豆70～80%馬鈴薯、甘薯50%小麥、黑麥、燕麥等15～30%蕎麥80%大豆、飯豆、紫云英等70%芝麻40%花生、豬屎豆、田青、胡枝子等70%第83頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月土壤條件根據(jù)氟磷灰石和的溶度積和磷酸的解離常數(shù)，可以推算出，溶液中磷酸根離子與pH的關(guān)系式為：

土壤pH越低，愈有利于磷礦粉的分解。鹽基飽和度低的土壤有利于磷礦粉的分解。土壤磷素的有效性也是影響磷礦粉肥效的重要因素。磷礦粉的細(xì)度：90%的顆粒要通過100目的篩孔2）磷礦粉的施用必需優(yōu)先施用在缺磷的酸性土壤、鹽基飽和度低的土壤，和吸磷能力強(qiáng)的作物。做基肥一次大量施用；在石灰性土壤上施用時，要與有機(jī)肥堆漚后施用，或與過磷酸鈣堆漚后施用。第84頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)提高磷肥肥效的途徑一、磷肥后效的利用一般認(rèn)為磷肥的當(dāng)季利用率為在10～25%左右（表4-13）。但由于磷在土壤的移動性很小，也不揮發(fā)，因此，施入土壤的磷大部分殘留在土壤中，在以后的植物生長過程中，還會被吸收利用。這就是磷肥后效，一般可達(dá)5～10年（Tisdaleetal，1993），甚至15年（Halvorsen，1992）。磷肥的累積利用率78～96%，甚至高達(dá)100%（表4-14、4-15、4-16）。因此要充分利用磷肥后效，提高磷肥的經(jīng)濟(jì)效益。第85頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-13我國南方幾省不同作物對磷肥（過磷酸鈣）的利用率（根據(jù)各省176個試驗結(jié)果）土壤統(tǒng)計數(shù)作物磷肥用量（千克/公頃）利用率（%）紅壤發(fā)育的水稻土和南方?jīng)_積母質(zhì)發(fā)育的水稻土98水稻150～3007～14蘇北、皖、寧黃潮土10小麥150～2258～14紅壤發(fā)育的水稻土59紫云英（鮮草）150～30014～23蘇南白土6紫云英（鮮草）150～30014～28褐土3玉米22510～25第86頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-14磷肥累積利用率（8年）施磷量（千克P/公頃）吸磷量（千克/公頃）累積利用率（%）不施磷43.4/117.8156.496.2235.6228.278.6第87頁，課件共95頁，創(chuàng)作于2023年2月表4-15溫帶地區(qū)磷肥