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
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
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