第十章磷素营养与磷肥施用--1ppt课件

1、v植物的磷素营养与磷肥施植物的磷素营养与磷肥施用用vPhosphorus (P)华南农业大学作物营养与施肥研究室华南农业大学作物营养与施肥研究室2021.112021.11 主要内容主要内容 要求要求 植物的磷素营养植物的磷素营养 了解了解 ( (掌掌握磷素的握磷素的 失调症状失调症状及其原因及其原因) ) 土壤中的磷素及其转化土壤中的磷素及其转化 了解了解 磷肥的种类、性质及其施用磷肥的种类、性质及其施用 掌握掌握 磷肥的合理施用磷肥的合理施用 掌握掌握第一节第一节 植物的磷素营养植物的磷素营养一、植物体内磷的含量、分布和形态一、植物体内磷的含量、分布和形态1. 1. 含量含量(P2O5)(

2、P2O5)：植株干物重的：植株干物重的0.21.1%0.21.1% 影响因素影响因素 植物种类：油料作物植物种类：油料作物 豆科作物豆科作物 禾本科禾本科作物作物 生育期：生育前期生育期：生育前期 生育后期生育后期 生长环境：高磷土壤生长环境：高磷土壤 低磷土壤低磷土壤 3. 3. 形状形状 有机磷：占有机磷：占8585，以核酸、磷脂、，以核酸、磷脂、 植素为主植素为主 无机磷：占无机磷：占1515，以钙、镁、钾的，以钙、镁、钾的 磷酸盐形式存在磷酸盐形式存在2. 2. 分布：集中在幼芽和根尖分布：集中在幼芽和根尖 器官：幼嫩器官器官：幼嫩器官 衰老器官；繁殖器官衰老器官；繁殖器官 营养器官；

3、营养器官； 种子种子 叶片叶片 根系根系 茎秆茎秆再利用能力高达再利用能力高达8080以上以上( (一一) ) 磷是植物体内重要化合物的组分磷是植物体内重要化合物的组分1. 1. 核酸和核蛋白核酸和核蛋白 核酸核酸 决定植物的遗传变异性决定植物的遗传变异性 核酸蛋白质核酸蛋白质 核蛋白核蛋白2. 2. 磷脂磷脂 磷脂糖脂胆固醇磷脂糖脂胆固醇 膜脂物质膜脂物质 生物膜生物膜+ + 蛋白质蛋白质二、磷的营养功能二、磷的营养功能3. 3. 植素环己六醇磷酸脂的钙镁盐）植素环己六醇磷酸脂的钙镁盐） 作用：作用：(1) (1) 作物开花后在繁殖器官迅速积累，有利作物开花后在繁殖器官迅速积累，有利于于 淀

4、粉的合成；淀粉的合成； (2) (2) 作为磷的贮藏形式，大量积累在种子作为磷的贮藏形式，大量积累在种子中；中； (3) (3) 种子萌发时，作为磷的供应库。种子萌发时，作为磷的供应库。环己六醇环己六醇植酸植酸OHOHOHOHOHOHOHO P OO(- 6 H )2O PO34+6HOHO P OOHO P OOOHO P OOOHO P OOOHO P OOO环己六醇环己六醇植酸植酸OHOHOHOHOHOHOHO P OO(- 6 H )2O PO34+6HOHO P OOHO P OOOHO P OOOHO P OOOHO P OOO4. 4. 高能磷酸化合物高能磷酸化合物 ATPGTP

5、ATPGTP、UTPUTP、CTPCTP均在新陈代谢中均在新陈代谢中起重要作用体内。尤起重要作用体内。尤其是其是ATPATP，是能量的，是能量的中转站。中转站。5. 5. 辅酶辅酶 酶的辅基，作为递氢体或生物催化剂酶的辅基，作为递氢体或生物催化剂（二磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转（二磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转l 在光合作用中，磷参与光合磷酸化作用，并把光能在光合作用中，磷参与光合磷酸化作用，并把光能贮藏在贮藏在ATPATP中，同时形成中，同时形成NADPHNADPH。l 磷是作物代谢过程的调节剂。作物体内碳水化合物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

6、、互变和转移都需要磷的参与。的合成、分解、互变和转移都需要磷的参与。l 作物体内蔗糖和淀粉的合成也需要有磷的参加，因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。后才能合成蔗糖或淀粉。l 磷还能调控碳水化合物的代谢和运输磷还能调控碳水化合物的代谢和运输 。磷酸不足就。磷酸不足就会影响到蔗糖的运转，使糖累积起来，有利于花青素的会影响到蔗糖的运转，使糖累积起来，有利于花青素的形成。形成。( (三三) ) 促进氮素代谢促进氮素代谢1. 1. 促进蛋白质合成促进蛋白质合成2. 2. 利于

7、体内硝酸盐的还利于体内硝酸盐的还原和利用原和利用3. 3. 增强豆科作物的固氮增强豆科作物的固氮量量脂肪合成途径示意图脂肪合成途径示意图 糖糖 1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸甘油磷酸甘油甘油甘油 3-磷酸甘油酸磷酸甘油酸脂肪脂肪 丙酮酸丙酮酸 乙酰辅酶乙酰辅酶 A 脂肪酸脂肪酸（四促进脂肪代谢（四促进脂肪代谢磷参与脂肪的合磷参与脂肪的合成成( (五五) ) 提高作物对外界环境的适应性提高作物对外界环境的适应性 1. 1. 增强作物的抗旱、抗寒等能力缘由）增强作物的抗旱、抗寒等能力缘由） 抗旱抗旱: : 磷能提高原生质胶体的水合度和细胞磷能提高

8、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原生质的粘度和弹性，因而增强了原生质抵抗脱水的能力。脱水的能力。 抗寒抗寒: : 磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。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。物的抗寒能力。OH-OH- H+ H+KH2PO4KH2PO4 K2HPO4 K2HPO42. 2. 增强作物对酸碱变化的适应能力缓

9、冲性能）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：植物体内磷酸盐缓冲系统：l 外界环境发生酸碱变化时，原生质由于有缓冲作用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。仍能保持在比较平稳的范围内。l 缓冲体系在缓冲体系在pH6pH68 8 时缓冲能力最大。时缓冲能力最大。l 盐碱地上施用磷肥可以提高作物抗盐碱的能力。盐碱地上施用磷肥可以提高作物抗盐碱的能力。三、植物对磷的吸收和利用三、植物对磷的吸收和利用( (一一) ) 吸收形态：吸收形态：( (无机磷为主无机磷为主) )1. 1. 主要是正磷酸盐：主要是正磷酸盐：H2PO4H2PO4 HPO42

10、 HPO42P043P0432. 2. 偏磷酸盐、焦磷酸盐偏磷酸盐、焦磷酸盐3. 3. 少量的有机磷化合物少量的有机磷化合物( (磷酸己糖磷酸己糖, ,磷酸甘磷酸甘油酸等油酸等) )( (二二) ) 吸收机理：主动吸收；吸收机理：主动吸收； 吸收部位为：根毛区吸收部位为：根毛区( (三三) ) 影响植物吸收磷的因素影响植物吸收磷的因素1. 1. 作物种类和生育期作物种类和生育期(1) (1) 喜磷作物喜磷作物( (豆科绿肥、油菜、荞豆科绿肥、油菜、荞麦麦)一般豆类、越冬禾本科一般豆类、越冬禾本科 水水稻稻(2) (2) 根系发达或根毛多或有菌根的根系发达或根毛多或有菌根的作物吸磷多作物吸磷多(

11、3) (3) 幼苗期对磷的要求较为迫切幼苗期对磷的要求较为迫切 ( (生长前期吸收的磷占全吸生长前期吸收的磷占全吸收量的收量的60%70%)60%70%)。芥菜的根系芥菜的根系2. 2. 介质的介质的pHpH 酸性介质：酸性介质：H2PO4-H2PO4-为主为主 pH pH影响磷的形态影响磷的形态 pH pH7.27.2：H2PO4-H2PO4-HPO4 2 -HPO4 2 - pH pH继续升高：继续升高：HPO4 2 -HPO4 2 -、PO4 3 -PO4 3 -占优占优 通常在通常在pH5.5pH5.57.07.0范围内，有利范围内，有利于多数作物对于多数作物对磷的吸收。磷的吸收。溶液

12、溶液pHpH值对解离的磷酸盐离子形态的影响值对解离的磷酸盐离子形态的影响3. 3. 伴随离子伴随离子具有促进作用的：具有促进作用的：NH4+NH4+、K+K+、Mg2+Mg2+等等具有抑制作用的：具有抑制作用的：NO3-NO3-、OH-OH-、Cl-Cl-等等降低磷有效性的：降低磷有效性的：Ca2+Ca2+、Fe3+Fe3+、Al3+Al3+等等4. 4. 其它环境因素：温度、光照、土壤水分、其它环境因素：温度、光照、土壤水分、 通气状况等通气状况等（四磷的同化和运输（四磷的同化和运输同化：磷酸盐同化：磷酸盐 有机磷化合物有机磷化合物运输：运输： 中柱导管中柱导管四、磷与作物产量、品质的关系四

13、、磷与作物产量、品质的关系改善作物的磷素营养改善作物的磷素营养 ( (提高作物的产量和品质提高作物的产量和品质) )如：油料作物、豆科作物、禾谷类、果树、如：油料作物、豆科作物、禾谷类、果树、蔬菜、烟草等蔬菜、烟草等2. 2. 缘由：与磷在植物体内的功能有关缘由：与磷在植物体内的功能有关3. 3. 磷的丰缺指标：营养诊断的标准磷的丰缺指标：营养诊断的标准 （测量数据必须要与当地实际情况相结合，（测量数据必须要与当地实际情况相结合，才能判断）才能判断）五、植物磷素营养失调症状五、植物磷素营养失调症状（一磷素营养缺乏症（一磷素营养缺乏症 植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直

14、立，分蘖或分枝少分蘖或分枝少 花芽分化延迟，落花落果多花芽分化延迟，落花落果多 多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗绿症状从茎暗绿症状从茎 基部开始基部开始（二磷素过多（二磷素过多 无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等锰的缺乏等Rice plants of P deficiency (foreground) Rice plants of P deficiency (foreground) and normal rice plant (background)and normal rice plant (background)田田

15、 间间 水水 稻稻 缺缺 磷磷Phosphorus DeficiencyPhosphorus DeficiencyStunted, reddish purple tips and leaf Stunted, reddish purple tips and leaf marginsmarginsCorn 苗期时植株矮小，因为碳水苗期时植株矮小，因为碳水化合物代谢受阻，植物体内易形化合物代谢受阻，植物体内易形成花青素，如玉米的茎常出现紫成花青素，如玉米的茎常出现紫红色症状。红色症状。缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重玉玉米米秃秃尖尖Sorghum plants

16、 of P deficiencySorghum plants of P deficiencyPear tree of P deficiencyPear tree of P deficiency第二节第二节 土壤中的磷素及其转化土壤中的磷素及其转化一、土壤中磷的含量一、土壤中磷的含量 我国耕地土壤的全磷量：我国耕地土壤的全磷量：0.21.1g/kg0.21.1g/kg，呈地带性分布规律：从南，呈地带性分布规律：从南到北、从东到西逐渐增加到北、从东到西逐渐增加 影响因素：土壤母质、成土过程、耕影响因素：土壤母质、成土过程、耕作施肥等作施肥等 土壤供磷状况以土壤有效磷含量表示：土壤供磷状况以土壤有效

17、磷含量表示： (Olsen(Olsen法法) ) 土壤有效磷土壤有效磷P P）10mg/kg10mg/kg，表示，表示有效磷较高有效磷较高 土壤有效磷土壤有效磷P P） 5 mg/kg 5 mg/kg，表示，表示有效磷不足有效磷不足Phosphorus Status in Soils of ChinaAvailable P content (Bray II)Available P content (Bray II)Pink: 30mg/kg (moderately deficient)Pink: 30mg/kg (moderately deficient)Red: 20mg/kg (defic

18、ient)Red: 20mg/kg (deficient)Dark red: 10 mg/kg (severely deficient)Dark red: 28% 28% 高高 酸制法酸制法 水溶性磷肥过磷酸钙水溶性磷肥过磷酸钙18182828 中中 热制法热制法 枸溶性磷肥钙镁磷肥枸溶性磷肥钙镁磷肥 18% 固定固定4. 4. 施用方法施用方法(1) (1) 土壤性质土壤性质红壤、黄壤等酸性土壤最适宜红壤、黄壤等酸性土壤最适宜有效磷含量低的非酸性土有效磷含量低的非酸性土(2) (2) 作物种类：吸磷能力强的作物效果较好，作物种类：吸磷能力强的作物效果较好，如油菜、如油菜、 豆科作物和豆科绿豆

19、科作物和豆科绿肥肥(3) (3) 粒径大小：规格要求粒径大小：规格要求9090过过0.177mm0.177mm的筛的筛(80(80目目) )(4) (4) 施用技术施用技术可作基肥、种肥和追肥可作基肥、种肥和追肥 与有机肥料堆沤后施用，可提高与有机肥料堆沤后施用，可提高肥效肥效与水溶性磷肥、氮肥、钾肥与水溶性磷肥、氮肥、钾肥等配合施用等配合施用冷浸田，贫瘠冷浸田，贫瘠土壤效果良好土壤效果良好( (二二) ) 其它枸溶性磷肥其它枸溶性磷肥 钢渣磷肥钢渣磷肥 脱氟磷肥脱氟磷肥 沉淀磷酸钙沉淀磷酸钙 偏磷酸钙偏磷酸钙沉淀沉淀磷酸钙磷酸钙脱氟磷肥脱氟磷肥偏磷酸钙偏磷酸钙碱熔磷肥碱熔磷肥第三类：难溶性磷

20、肥第三类：难溶性磷肥特点：所含磷酸盐不溶于水，只溶于特点：所含磷酸盐不溶于水，只溶于强酸，强酸， 肥效迟缓而稳长，属迟效性肥效迟缓而稳长，属迟效性磷肥磷肥类型：磷矿粉、鸟粪磷矿粉、骨粉类型：磷矿粉、鸟粪磷矿粉、骨粉 小结：土壤有效磷增加和减少的途径小结：土壤有效磷增加和减少的途径施肥施肥 矿物矿物 难溶性难溶性 ( (有机、无机有机、无机) ) 矿化矿化 磷释放磷释放 植物吸收植物吸收 生物固定生物固定 化学沉淀化学沉淀 闭蓄态固定闭蓄态固定 淋失淋失 吸附固定吸附固定土壤有效磷土壤有效磷我国磷肥的利用率平均为我国磷肥的利用率平均为10102525 第四节第四节 磷肥的合理分配与施用磷肥的合理

21、分配与施用一、土壤供磷状况与磷肥的分配 全磷含量在0.080.1%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影响土壤有效磷的因素：影响土壤有效磷的因素：1.1.土壤有效氮与有效磷的比值：土壤有效氮与有效磷的比值：4 4，磷肥效果明，磷肥效果明显显2.2.土壤有机质含量：与有效磷含量呈正相关，每增土壤有机质含量：与有效磷含量呈正相关，每增加加0.50.5的有机质，可相应提高的有机质，可相应提高5mg/kg5mg/kg的有效的有效磷磷3.3.土壤土壤pHpH：在：在pH5.5-7.0pH5.5-7.0范围，磷的有效性最大范围，磷的有效性最大4.4.土壤熟化程度：高，有效磷含量

22、也高，磷肥的效土壤熟化程度：高，有效磷含量也高，磷肥的效果就差。果就差。5.5.水田淹水后，水田淹水后，EhEh降低，磷酸高铁被还原为磷酸亚降低，磷酸高铁被还原为磷酸亚铁，溶解度提高；酸性土壤铁，溶解度提高；酸性土壤pHpH提高，促进磷酸铁、提高，促进磷酸铁、铝水解，可使磷的有效性增加铝水解，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总之，应把磷肥优先分配于有效磷含量低的低产土壤上。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 作物的需磷特性作物的需磷特性需磷较多的作物，如：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）、

23、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、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）、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。提高产量，又能改善品质。大田作物对磷肥的反应顺序如下：大田作物对磷肥的反应顺序如下： 冬季绿肥作物冬季绿肥作物 一般豆科旱地作物一般豆科旱地作物 大麦、小麦大麦、小麦 早稻早稻 旱稻旱稻 ( (一一) ) 水旱轮作中的磷肥施用水旱轮作中的磷肥施用 我国稻区的轮作制度：麦类、油菜我国稻区的轮作制度：麦类、油

24、菜水稻水稻 绿肥水稻绿肥水稻 在水旱轮作中，土壤由干变湿的过程在水旱轮作中，土壤由干变湿的过程中，有效磷增加，缘由？中，有效磷增加，缘由？因此，在水旱轮作中，磷肥的分配应因此，在水旱轮作中，磷肥的分配应掌握掌握“旱重水轻的原则，将磷肥重点分旱重水轻的原则，将磷肥重点分配在旱作上。配在旱作上。 当豆科作物与水稻轮作时，更应该将当豆科作物与水稻轮作时，更应该将磷肥施在豆科作物上，更能充分发挥磷肥施在豆科作物上，更能充分发挥“以以磷增氮的效果。磷增氮的效果。 在有豆科作物的轮作中，优先把磷在有豆科作物的轮作中，优先把磷肥分配给豆科作物，在改善豆科作物磷肥分配给豆科作物，在改善豆科作物磷素的同时，可促

25、进其生物固氮作用，当素的同时，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。为后作提供氮素营养。以磷增氮：以磷增氮： ( (二二) ) 旱作轮作中的磷肥施用旱作轮作中的磷肥施用有绿肥或豆类的轮作中，优先施在有绿肥或豆类的轮作中，优先施在绿肥或豆科作物上，其间接作用很明绿肥或豆科作物上，其间接作用很明显。显。在麦棉轮作地区，重点施在棉花在麦棉轮作地区，重点施在棉花上。上。需磷特性相似的作物轮作时，磷肥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，果明

26、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，增强抗力差，增施磷肥有利于壮苗，增强抗寒能力，促进早发。寒能力，促进早发。 施用原则：减少水溶性磷施用原则：减少水溶性磷肥的固定，增加非水溶性磷的肥的固定，增加非水溶性磷的释放。释放。 表表 磷肥品种的合理分配和施用磷肥品种的合理分配和施用磷肥品种磷肥品种 作物品种作物品种生长期生长期土壤类土壤类型型难溶性磷肥难溶性磷肥 吸磷能力强吸磷能力强作基肥作基肥酸性土酸性土壤壤 如荞麦、萝卜菜、如荞麦、萝卜菜、 油菜及豆科植物油菜及豆科植物枸溶性磷肥枸溶性磷肥 吸磷能力较强吸磷能力较

27、强 多作基肥多作基肥酸性土壤酸性土壤 有效磷低的有效磷低的非酸性土壤非酸性土壤水溶性磷肥水溶性磷肥 吸磷能力较差吸磷能力较差 苗期、苗期、适于各种土壤适于各种土壤 对磷反应敏感对磷反应敏感生长前期生长前期 中性或中性或 如甘薯、马铃薯如甘薯、马铃薯 根外追肥根外追肥碱性土更好碱性土更好l 多数作物苗期是磷素的营养临界期，所以在苗期应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。分配少量水溶性磷肥。l 在旺盛生长期植物虽然对磷素需求增加，但此时根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；溶性或弱酸溶性磷肥；l 生长后期可以通过磷在体内的再利用来满足需要。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磷肥的施用与生育期的关系四、改进施肥方法四、改进施肥方法( (一一) ) 相对集中施用相对集中施用目的：减少磷肥与土壤的直接接触，增加与根系的接触面积目的：减少磷肥与土壤的直接接触，增加与根系的接触面积