磷素营养.

nullnull植物的磷素营养与磷肥施用 Phosphorus (P)null 主要内容 要求 植物的磷素营养 了解 (掌握磷素的 失调症状及其原因) 土壤中的磷素及其转化 了解 磷肥的种类、性质及其施用 掌握 磷肥的合理施用 掌握null第一节 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% 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 生长环境：高磷土壤>低磷土壤nullnull(一) 磷是植物体内重要化合物的组分 1. 核酸和核蛋白 核酸 —— 决定植物的遗传变异性 核酸＋蛋白质 核蛋白 2. 磷脂 磷脂＋糖脂＋胆固醇 膜脂物质 生物膜+ 蛋白质二、磷的营养功能null3. 植素（环己六醇磷酸脂的钙镁盐） 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。null4. 高能磷酸化合物 ATPGTP、UTP、CTP均在新陈代谢中起重要作用体内。尤其是ATP，是能量的中转站。5. 辅酶 酶的辅基，作为递氢体或生物催化剂null（二）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转 在光合作用中，磷参与光合磷酸化作用，并把光能贮藏在ATP中，同时形成NADPH。 磷是作物代谢过程的调节剂。作物体内碳水化合物的合成、分解、互变和转移都需要磷的参与。 作物体内蔗糖和淀粉的合成也需要有磷的参加，因为己糖在作物体内需经磷酸化作用，形成磷酸己糖，然后才能合成蔗糖或淀粉。 磷还能调控碳水化合物的代谢和运输 。磷酸不足就会影响到蔗糖的运转，使糖累积起来，有利于花青素的形成。null(三) 促进氮素代谢 1. 促进蛋白质合成 2. 利于体内硝酸盐的还原和利用 3. 增强豆科作物的固氮量null脂肪合成途径示意图（四）促进脂肪代谢——磷参与脂肪的合成null(五) 提高作物对外界环境的适应性 1. 增强作物的抗旱、抗寒等能力（原因） 抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度，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。null2. 增强作物对酸碱变化的适应能力（缓冲性能）植物体内磷酸盐缓冲系统： 外界环境发生酸碱变化时，原生质由于有缓冲作用仍能保持在比较平稳的范围内。 缓冲体系在pH6～8 时缓冲能力最大。 盐碱地上施用磷肥可以提高作物抗盐碱的能力。null三、植物对磷的吸收和利用 (一) 吸收形态：(无机磷为主) 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(磷酸己糖,磷酸甘油酸等)(二) 吸收机理：主动吸收； 吸收部位为：根毛区null(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60%~70%)。芥菜的根系null2. 介质的pH 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。溶液pH值对解离的磷酸盐离子形态的影响null3. 伴随离子 具有促进作用的：NH4+、K+、Mg2+等 具有抑制作用的：NO3-、OH-、Cl-等 降低磷有效性的：Ca2+、Fe3+、Al3+等 4. 其它环境因素：温度、光照、土壤水分、 通气状况等null（四）磷的同化和运输 同化：磷酸盐 有机磷化合物 运输： 中柱导管null四、磷与作物产量、品质的关系 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 3. 磷的丰缺指标：营养诊断的 （测量数据必须要与当地实际情况相结合，才能判断）null五、植物磷素营养失调症状 （一）磷素营养缺乏症 ＊ 植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝少 ＊ 花芽分化延迟，落花落果多 ＊ 多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗绿症状从茎 基部开始 （二）磷素过多 ＊ 无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等nullRice plants of P deficiency (foreground) and normal rice plant (background)nullPhosphorus Deficiency Stunted, reddish purple tips and leaf marginsCorn 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。null缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重玉米秃尖nullPear tree of P deficiencynullnullnullnull第二节 土壤中的磷素及其转化一、土壤中磷的含量 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： (Olsen法) 土壤有效磷（P）>10mg/kg，表示有效磷较高 土壤有效磷（P）< 5 mg/kg，表示有效磷不足Phosphorus Status in Soils of ChinaPhosphorus Status in Soils of ChinaAvailable P content (Bray II) Pink: <30mg/kg (moderately deficient) Red: <20mg/kg (deficient) Dark red: <10 mg/kg (severely deficient)SCAUnull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％ 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nullnull一、磷矿资源及磷肥制造方法 1. 磷矿： 具有工业开采价 值的磷酸盐矿床，最 典型的是氟磷灰石 [Ca10(PO4)6F2]矿床。第三节 磷肥的种类、性质和施用中国云南昆阳磷矿null2. 中国的磷矿资源： 我国的磷矿资源仅次于摩洛哥、美国和俄罗斯。其中80%分布于云南、贵州、四川、湖北和湖南五省。 但80%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。nullP2O5含量 磷矿品位 制造方法 磷肥种类及品种 >28% 高 酸制法 水溶性磷肥－过磷酸钙 18～28％ 中 热制法 枸溶性磷肥－钙镁磷肥 <18% 低 机械法 难溶性磷肥－磷矿粉3. 磷矿分级与磷肥的制造方法null二、磷肥的种类 第一类: 水溶性磷肥 特点：含水溶性的磷酸一钙，其中的磷易被植物吸收，肥效快，属速效性磷肥null性质：灰白色粉末，呈酸性反应，具有腐蚀性(一) 过磷酸钙 (普钙， calcium superphosphate, SSP) 1. 成分与性质 成分：一水磷酸一钙：占30～50％ 硫酸钙： 占40％ 杂质：少量磷酸或硫酸，以及硫酸铁和硫酸铝 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％。null2、过磷酸钙施入土壤中的转化nullnullnull3. 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。 增加与作物根系的接触面积 方法：集中施用 分层施用 与有机肥料混合施用 作根外追肥null（二）重过磷酸钙 (重钙， TSP triple / double superphosphate ) 成分：含P2O5 40%～50％，以一水磷酸 一钙为主，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 特别地：对喜硫作物，肥效不如等磷量的过磷酸钙重钙null第二类：弱酸溶性肥料(枸溶性磷肥) 特点：溶于弱酸，肥效较水溶性磷肥慢 (一)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 2. 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null3. 在土壤中的转化null4. 施用方法 (1) 土壤性质 ①红壤、黄壤等酸性土壤最适宜 ②有效磷含量低的非酸性土 (2) 作物种类：吸磷能力强的作物效果较好，如油菜、 豆科作物和豆科绿肥 (3) 粒径大小：规格要求90％过0.177mm的筛(80目) (4) 施用技术 ①可作基肥、种肥和追肥 ②与有机肥料堆沤后施用，可提高肥效 ③与水溶性磷肥、氮肥、钾肥等配合施用冷浸田，贫瘠土壤效果良好null(二) 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null第三类：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 类型：磷矿粉、鸟粪磷矿粉、骨粉null我国磷肥的利用率平均为10～25％ 第四节 磷肥的合理分配与施用第四节 磷肥的合理分配与施用  一、土壤供磷状况与磷肥的分配 全磷含量在0.08~0.1%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null影响土壤有效磷的因素： 1.土壤有效氮与有效磷的比值：＞4，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pH5.5-7.0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二、作物需磷特性与轮作中磷肥的分配 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null (一) 水旱轮作中的磷肥施用 我国稻区的轮作：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？ 因此，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。 当豆科作物与水稻轮作时，更应该将磷肥施在豆科作物上，更能充分发挥“以磷增氮”的效果。null 在有豆科作物的轮作中，优先把磷肥分配给豆科作物，在改善豆科作物磷素的同时，可促进其生物固氮作用，当豆科作物的秸秆作为绿肥回田后，还可为后作提供氮素营养。以磷增氮：null (二) 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。三、磷肥品种与其合理分配和施用三、磷肥品种与其合理分配和施用 施用原则：减少水溶性磷肥的固定，增加非水溶性磷的释放。null 表 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 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null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。磷肥的施用与生育期的关系null 四、改进施肥方法 (一) 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五、磷肥施用与环境污染五、磷肥施用与环境污染(一) 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。 (二) 其他有害元素污染 1. 来源：主要是原矿中镉、氟、铅等在磷肥的制造过程中所造成的。null2. 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；并采用长期定位 田间试验等方法监测null本章小结： 植物的磷素营养 (掌握磷素的失调症状及其原因) 土壤中的磷素及其转化 磷肥的种类、性质及其施用(掌握，重点是过磷酸钙) 磷肥的合理施用（掌握）null