植物的磷素營養與磷肥1.植物的磷素營養2.植物對磷的吸收3.土壤中磷的循環4.常用磷肥性質及合理施用磷（P）是植物生長所必需、而其它營養元素不可替代的植物養分。植物必須有磷才能完成其正常生長過程。磷是三個大量營養元素之一。另外兩個大量元素是氮（N）和鉀（K）。磷是植物三大營養元素之一（二）植物磷素營養作物從土壤中吸收的磷量(kg/ha)作物產量水平作物吸收P2O5量（公斤）紫苜蓿8噸54玉米4068公斤41棉花454公斤（皮棉）18粒用高粱3632公斤38柑桔600（箱）25花生1816公斤18水稻3178公斤27大豆1634公斤26番茄40噸39小麥1634公斤19幾種作物籽粒和秸桿中磷的含量作物籽粒（％P）秸桿（％P）玉米0.220.17棉花0.660.24花生0.200.26水稻0.280.09大豆0.420.18小麥0.420.12植物體內磷的含量和分布含量：植物體內磷的含量（P2O5）約為干物重的0.2-1.1%。注：肥料中的磷含量用P2O5表示，植物中的磷含量可用P2O5也可用P表示，但自然狀態下沒有P2O5存在于肥料中，P2O5是相對磷含量的一種標準表示。將P轉換成P2O5只要乘以2.29便可，將P2O5轉換成P則乘以0.43。植物體內磷的含量和分布不同作物及同一作物不同組織磷含量不同油料作物含磷量高于豆科作物，豆科作物高于谷類作物幼嫩器官高于衰老器官繁殖器官高于營養器官種子高于葉片，葉片高于根系植物體內磷的含量和分布形態：植物體內的磷大部分是有機態磷，占全磷量的85%，無機磷僅占15%左右。有機態磷主要以核酸、磷脂和植素等形態存在。無機態磷主要以鈣、鎂、鉀的磷酸鹽形態存在。幼葉中有機態磷含量較高。老葉中無機磷較多。無機磷絕大部分存在于液泡中，磷脂只存在于細胞質中。無機磷占全磷比例盡管較小，但其含量能反映出植株磷素營養水平，因此植株某一部位的無機磷含量水平可作為磷素營養水平豐缺診斷指標。生產實踐植物體內磷的含量和分布磷在作物體內再分配、再利用的能力很強，植株的缺磷首先從老的器官、組織開始表現出來磷的營養作用磷在活植物體內參與光合作用、呼吸作用、能量儲存和傳遞、細胞分裂、細胞增大和其它一些過程。磷的主要營養作用一磷是植物體內重要化合物的組成元素核酸（由磷酸、戊糖和含氮雜環組成）與核蛋白（由核酸和蛋白質組成）磷脂植素腺苷三磷酸（ATP）及其它含磷化合物磷的主要營養作用二磷加強光合作用和碳水化合物的合成與運轉磷參與光合磷酸化，將太陽能轉化為化學能，產生ATPCO2的固定和同化產物形成要磷參加蔗糖在篩管中以磷酸脂形態運輸生產實踐磷不足影響蔗糖運輸，植株內糖相對積累，并形成較多的花青素，使植株呈紫紅色。（缺磷癥狀）磷的主要營養作用三促進氮代謝總體上促進了蛋白質的合成：磷是硝酸還原酶、一系列呼吸酶（脫氫酶等）、氨基轉移酶的成份根瘤菌的固氮活性，增加固氮量缺磷時蛋白質合成受阻，在缺磷土壤上只施氮肥會因養分失調而危害作物正常生長，而達不到應有效果，造成氮肥損失。因此只有科學施用氮磷肥才能提高品質和產量。生產實踐生產實踐對豆科作物提倡以磷增氮。磷的主要營養作用四促進脂肪合成糖磷酸丙酮丙酮酸甘油脂肪酸脂肪在缺磷土壤上給油料作物施用磷肥能顯著提高油料作物產量和含油量。生產實踐施磷對油菜籽產量和含油量的影響磷的主要營養作用五提高作物對外界環境的適應性

抗旱能力（磷脂對水的束縛，減少水損失）抗寒能力（降低冰點）抗鹽堿能力（細胞液緩沖作用）抗病性（作物健康）生產實踐越冬作物施磷早稻施磷（早磷晚鉀）總結：磷的營養作用磷參與光合作用、呼吸作用、能量儲存和傳遞、細胞分裂、細胞增大和其它一些過程。磷能促進早期根系的形成和生長。磷能提高許多水果、蔬菜和糧食作物的品質。磷對種子形成是至關重要的。磷在種子中的含量比成熟作物其它器官的含量都高，磷有助于根系和幼苗更快速發育，有助于植物耐過冬天的嚴寒。磷能提高水分利用效率。磷有助于增強一些植物的抗病性。磷有促熟作用，這對收獲和作物品質是重要的。低磷土壤上施磷能增加收獲時的玉米產量并降低籽粒含水量

（伊利諾斯州）P2O5施量產量籽粒水分百分含量（公斤／畝）（公斤／畝）%041431.8354827.8659027.0956426.91258126.5植物對磷的吸收和磷素循環AnimalmanuresandbiosolidsMineralfertilizersCropharvestRunoffanderosionLeaching(usuallyminor)OrganicphosphorusMicrobialPlantresidueHumusPrimaryminerals(apatite)PlantresiduesPlantuptakeSoilsolutionphosphorusHPO4-2H2PO4-1Secondarycompounds(CaP,FeP,MnP,AlP)DissolutionPrecipitationMineralsurfaces(clays,FeandAloxides,carbonates)WeatheringAdsorptionMineralizationImmobilizationDesorptionInputtosoilComponentLossfromsoilAtmosphericdeposition[礦物]磷灰石植物對磷的吸收作物吸收磷的形態和特點土壤中磷的來源和循環影響作物吸收磷的因素作物吸收磷的形態和特點形態：作物吸收利用的磷包括無機磷和有機磷無機磷：以正磷酸鹽為主，還可吸收偏磷酸鹽和焦磷酸鹽正磷酸鹽：以H2PO4-為主，HPO42-為次，PO43-較難為作物吸收利用pH在6.0-7.5之間時磷素有效性最高有機磷：已糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、甘油磷酸脂、植素等。有機肥中有機磷對植物有直接營養作用。植物對磷的吸收植物吸收的大多數磷主要是以一價正磷酸根離子（H2PO4-）形態吸收的，同時也吸收少量的二價正磷酸根離子（HPO42-）。土壤pH強烈影響植物吸收這兩種離子的比例。其它形式的磷也可被利用，但數量遠比正磷酸根少。實事作物吸收磷的形態和特點特點：作物對磷的吸收是一個主動吸收過程作物吸收的氧化態磷酸根可以直接利用進入體內的磷向生長最活躍的分生組織轉移，供細胞增殖生長所用磷在土壤中擴散系數很小，移動性小，植物僅能利用根表1－4mm土壤中的磷質子:溶解土壤中的磷酸鈣沉淀有機酸:活化土壤中被吸附的磷排根的形成磷酸酶:活化土壤中的有機磷酚類物質:抑制土壤微生物對所分泌的有機酸的分解磷酸鹽轉運載體:迅速吸收土壤中的磷酸鹽生理上適應缺磷的機制白羽扇豆根系發達，耐旱，最適宜砂性土壤，利用磷酸鹽中難溶性磷的能力也較強白羽扇豆的排根(LupinusalbusL.)(Watt&Evans2003)

0.25mMPwithoutPProteoidwurzel+P不缺磷與缺磷培養下產生的排根在形態上的差別Proteoidwurzel-PSeitenwurzel幼年期3天成熟期5-6天衰老期8-9天根毛對于不同基因型大麥吸收磷素及生長的意義(GahooniaundNielsen2003)對照不施磷小麥(TriticumaestivumL.)施用磷礦石

施用水溶性磷肥蠶豆(ViciafabaL.)對照不施磷施用磷礦石

施用水溶性磷肥白羽扇豆(LupinusalbusL.)對照不施磷施用磷礦石

施用水溶性磷肥前茬為小麥前茬為蠶豆前茬為白羽扇豆菠菜(SpinaciaoleraceaL.)（二）植物體內磷的同化和輸送根毛或表皮細胞吸收的P-------皮層--有機化--ATP；佐佐木泰子（1985）認為：皮層細胞中的P只需幾秒鐘或幾分鐘就有30—50%被有機化形成ATP、F-6-P、G-6-P、FDP、PGA等從皮層到中柱這一系統中，數量最多的是G-6-P，而無機磷占總量的60%；從中柱到導管，有機磷通過脫磷酸化作用而形成無機磷，然后向地上部運輸。導管中輸送的磷主要是無機磷磷也可以沿著韌皮部向下輸送土壤中磷的來源和數量磷元素的化學反應性極強，因此在自然界中不能發現純磷，只能見到與其它元素化合態的磷。土壤中磷的來源和數量土壤磷主要來自磷灰石的風化，這種礦物含磷和鈣以及如氟和氯等其它元素。當磷灰石分解并把磷釋放到土壤中時，便形成幾種磷化合物，包括兩種能被植物根系吸收的正磷酸鹽。它們通常是可溶性的，以有限的數量溶于土壤溶液。無論磷是來自磷灰石、化肥或糞肥，還是有機質，一些磷將與鈣、鐵和鋁形成化合物。這些化合物大部分對植物無效，因其不溶于水。它們被認為是處于“儲備”或“固定”形態。但是磷酸鹽如磷酸二鈣和磷酸八鈣是相對有效的。土壤中磷的來源和數量土壤磷的其它來源包括有機質、腐殖質、微生物和腐爛昆蟲以及其它生命的軀體。大多數農業土壤的耕層每畝含60－120公斤與其它元素結合在一起的磷，這些磷中的大多數以對植物無效的形態存在。任何時候土壤全磷只有極少量存在于土壤溶液中，這種磷通常每畝不到0.3公斤。土壤中磷的來源和循環土壤P商用肥料礦物質侵蝕淋洗作物吸收作物殘渣-糞肥土壤有機質微生物-蟲害大多數土壤含磷不足

，大多數作物很難獲得足夠的磷

州或省測試值居中或更低的百分數（%）衣阿華州亞拉巴馬州賓夕法尼亞州俄克拉荷馬州內布拉斯加州薩斯喀徹溫省俄亥俄州安大略省44％56％69％47％69％85％38％52％磷在土壤中的移動磷在大多數土壤中很少移動。它通常滯留在礦物風化或施肥所在的位置。雖然磷在砂質土中的移動比在粘土中強，但很少由于淋洗而損失。地表侵蝕（徑流）能帶走含磷的土壤顆粒。徑流和作物移取是土壤磷損失的最主要途徑。磷在土壤中的移動磷在土壤中的移動究竟P實際上移動多遠呢？如果一種壤土中的P距根6毫米以上，那么它就不能移動到近得足以被根吸收。據估計，生長中的作物根系只能與耕層土壤的1%到3%土壤接觸。影響作物吸收磷的因素根系因素：根系形態、根毛，根分泌物的數量、種類、根的陽離子代換量土壤因素：供磷狀況、pH（6.5-7.5)、通氣（淹水條件下磷的有效性高）、溫度、質地作物磷營養失調作物磷營養失調的癥狀磷素不足細胞變小的程度超過葉綠素減少的程度，單位葉面積中葉綠素含量相對提高磷較嚴重時，碳水化合物代謝受阻，糖分積累而形成較多的花青素作物磷營養失調的癥狀供磷過量作物的呼吸作用增強，消耗大量碳水化合物。還影響硅的吸收，影響鋅、鐵、錳的有效性，出現缺鋅癥狀植物缺磷癥狀磷饑餓的第一癥狀是整株植物矮小。葉片形狀可能扭曲。嚴重缺磷時，葉片、果實和莖桿上可能出現壞死區。缺磷時老葉先受影響。特別是低溫時，缺磷玉米植株和其它一些作物上常見發紫或發紅。-P+P引起柑橘空心植物缺磷癥狀植物體中磷極易移動，出現短缺時，衰老組織中的磷就轉移到分生活躍的組織。但因缺磷限制全株生長，所以很少看到像氮或鉀等其他元素短缺時出現那種明顯的葉片癥狀。除了生長緩慢和產量降低外，缺磷的肉眼可見癥狀通常不如缺氮或缺鉀癥狀清晰。在許多大田作物上缺磷不易察覺。在一些生長階段，缺磷可導致作物呈深綠色。我們應該對典型的矮化癥狀保持警覺。可能的話，用土壤和植株分析來證實肉眼看到的癥狀。磷肥及其施用肥料含磷量表示方法肥料含磷量肥料含磷量慣以P2O5當量表示，人們已試圖改革這種表示方法，用P%取代P2O5%來表示含磷量。同樣有人想用K%代替以往的K2O%來表示含鉀量。應當承認，元素表示法比氧化物表示法更有利于計算和討論。P%和P2O5%用下兩式換算：P(%)=P2O5%×0.43P2O5(%)=P%×2.29常見的一些術語常見的一些術語包括水溶性磷、枸溶性磷、枸不溶性磷、有效磷和全磷（目前用P2O5表示）。1.水溶性磷先將少量分析樣品用水浸提一段規定的時間，然后過濾漿液，測定濾液中的含磷量。它占樣品重量的百分數就是水溶性磷含量。2.檸檬酸溶性磷（枸溶性磷）給水淋濾后的殘渣加1N中性檸檬酸銨溶液。振蕩，并在規定的時間浸提，過濾懸浮液。濾液中的磷占樣品總重量的百分數稱作枸溶性磷。3.檸檬酸不溶性磷（枸不溶性磷）水和檸檬酸浸提后的殘渣中的磷測定量稱作枸不溶性磷。4.有效磷水溶性和枸溶性磷的總和是對植物有效的磷，稱有效磷。5.全磷全磷指有效磷和枸不溶性磷的總和。當然全磷可直接測定，不是一定要分步測定。磷肥生產和使用歷史我國農民很早就利用獸骨粉作磷肥使用?，F代磷肥工業的發展起源于李比希在1840年所做的一個實驗，即將骨粉用硫酸處理以提高其肥效。1842年，JohnB·Lawes對用硫酸處理磷礦石的加工方法申請了專利。1843年，他開始在英國商業性生產這種肥料，這是世界上最早使用的肥料。生產磷肥最早用獸骨，但原料很快耗盡。目前，以磷礦石為主要原料大規模生產磷肥。世界上多處發現磷礦石。這些磷礦石含磷灰石，其化學通式為Ca10(PO4·CO3)6(F,Cl,OH)2磷肥的生產主要原料：天然磷礦石制造方法：機械法（磨碎）－磷礦粉酸制法（硫酸、硝酸、鹽酸）－過磷酸鈣、磷銨熱制法（高溫分解）－鈣鎂磷肥磷肥的種類、性質與施用磷礦資源：我國磷礦資源豐富其中以湖南、湖北、云南、貴州、四川等省最多。世界以突尼斯、摩洛哥磷礦石品位較高磷礦石品位分級：全磷含量(P2O5)>28%高品位磷礦石全磷含量(P2O5)18%-28%中品位磷礦石全磷含量(P2O5)<18%低品位磷礦石磷肥的種類－按可溶性分類水溶性磷肥弱酸性磷肥難溶性磷肥磷肥的種類及養分含量（參考）磷肥的種類如下（P2O5）含量是指有效成分，但磷礦粉例外，是指全量）：

1．水溶性類（速效）

（1）單質過磷酸鈣（18％～20％P2O5

）。

（2）三料過磷酸鈣（45％P2O5

）。

2．部分水溶性類（速效和緩效）部分酸化磷酸鹽（23％～26％P2O5

，其中至少1／3呈水溶性）。

3．緩釋放類

（1）磷酸二鈣（檸檬酸鹽溶性）。

（2）堿性爐渣（檸檬酸溶性）。

4.極緩釋放類磷礦粉（細粉末松軟型，如含30％P2O5

），用甲酸溶解度顯示其活性；允許最低量約為全P2O5量的一半。

5．含磷的多養分肥料

（1）NP。

（2）PK（常用的混合肥料）。

（3）NPK（含有1／3以上水溶性磷，用以快速供應作物，2／3為緩釋放磷，持續供應作物）。

磷肥中P2O5全溶于水，植物容易吸收或磷肥中主成分是水溶性的，副成分不全溶。1、水溶性磷肥

（1）普通過磷酸鈣（SSP）或普鈣，主成分Ca（H2PO4）2.H2O（2）重過磷酸鈣（TSP）或重鈣，主成分Ca（H2PO4）2.H2O（3）富過磷酸鈣（CSP）或富鈣Ca（H2PO4）2.H2O（4）半鈣或部分酸化磷礦粉（P.A.P.R）部分P2O5為Ca（H2PO4）2.H2O過磷酸鈣的施用可用于各類土壤和作物宜施于中性及缺鈣、缺硫土壤類型和喜鈣作物過磷酸鈣可以作基肥、種肥、追肥、包括根外追施方法：集中施用,與有機肥料混合施用,制成顆粒磷肥,與石灰配合施用,根外追肥5厘米分層施肥種肥基肥過磷酸鈣成品的質量標準（部頒標準）項目特級一級二級三級四級有效磷（P2O5%）游離酸（%） 水分（%） >20>3.5 <818 4.0 10 16 4.51214 5.0 1412 5.0 14

這類磷肥均不溶于水，但能被作物根分泌的弱酸溶解，因此能在被逐步溶解的過程中供作物吸收利用。弱酸溶性磷肥的主要成分是磷酸氫根(HPO42-)。此外，鈣鎂磷肥中所含的α－Ca3(PO4)2在性質上也屬于弱酸溶性磷酸鹽。2、弱酸溶性磷肥偏磷酸鈣鈣鎂磷肥脫氟磷肥鋼渣磷肥鈣鎂磷肥施用作物種類（喜鈣作物）土壤性質（偏酸）粉碎細度（80目）施用方法（基肥）

為了充分發揮鈣鎂磷肥的肥效，正確的施用方法：

(1)作物種類不同作物種類對鈣鎂磷肥中磷的利用能力不同。如水稻、小麥、玉米當季效果約為普鈣的70～80％，而油菜、豆科綠肥的肥效還略高于過磷酸鈣。(2)土壤性質在酸性土壤施用鈣鎂磷肥一般能獲得較好的肥效。而在石灰性土壤上施用效果不太穩定。在pH值大于6.5的土壤上，鈣鎂磷肥的肥效是較低的，但有較長的后效，且因作物不同而異。（3）施用方法：

(3)肥料細度鈣鎂磷肥只溶于弱酸。為了增加其肥效，一般要求有80～90％的肥料顆粒通過80號篩目。施用技術：鈣鎂磷肥適宜作基肥并及早施用，一般不作追肥施用。在南方酸性土壤上，可用鈣鎂磷肥拌稻種或沾秧根。為了提高其肥效，可預先與有機肥料混合堆漚。還應注意施用深度。用量應高于水溶性磷肥。

這類磷肥既不溶于水，也不溶于弱酸，而只能溶于強酸中，所以也稱為酸溶性磷肥。3.難溶性磷肥（1）磷礦粉（2）骨粉（3）礦質鳥糞磷肥磷礦粉脫膠骨粉磷礦粉的施用磷礦粉的施用，除本身性質外，與作物種類（根系及分泌物）、土壤性質（pH）、肥料細度、施用技術（基肥、長效）等因素密切相關磷肥的利用率很低生產中的問題

RecoveryRateofVariousFertilizersinChina

NPK15-35%10-20%30-50%實事磷肥的利用率磷肥是所有化學肥料中利用率最低的，當季作物只能利用其有效成分的10-25%水溶性磷肥第一年有20－30%的利用率算是運氣的了要保持P對植物有效很難實事磷在土壤中極易被固定磷在土壤中擴散緩慢磷與鈣和鐵等元素化合形成根系不能破解的化合物磷肥利用率低的原因？？？土壤磷素的固定機制:化學固定,吸附固定和生物固定化學固定:通過形成沉淀使磷發生固定作用的過程吸附固定:土壤固相對土壤溶液中的磷酸根加以吸持的過程生物固定:土壤微生物吸收水溶性磷酸鹽構成其軀體,使水溶性磷酸鹽被暫時固定的過程我們的目的：

提高磷肥利用率！途徑：針對磷在土壤中的行為特性（磷極易被土壤固定），改善施磷方法，提高磷肥利用率技術關鍵：在平衡施肥中要盡量避免磷的固定，使其及時被作物吸收利用。影響磷有效性的諸因素大多數作物在施磷后第一年內回收的肥料磷很少?；厥瞻俜致首兓艽?。它取決于磷肥源、土壤類型、種植的作物、施肥方法和天氣。回收率一般在30%或低些。但許多殘留磷會對后作有效。磷的有效性取決于10種土壤條件：

影響磷有效性的土壤條件1,2粘土類型--富含高嶺石粘土的土壤（在高雨量和高溫地區）比其它土壤保持或“固定”的施肥磷多（“固定”一詞是指磷在土壤中的保持）。無論何種粘土類型，肥料磷都很快會轉化成有效性低的形態。

粘粒含量--粘粒含量高的土壤比粘粒含量低的土壤固定的磷多。

影響磷有效性的土壤條件3施肥時間--土壤與施入的磷接觸時間越長，磷被固定的機會越大。在固定P能力強的土壤中，作物必須在固定開始之前將其利用。在其它土壤中，磷的利用可能會持續數年。這一臨界期限-即在施磷后作物能有效地利用肥料磷的時間長短一決定磷肥施用方案。我們是一次多施（如在輪作中）呢？，還是少量多次呢？影響磷有效性的土壤條件4,5通氣狀況--氧是植物生長和養分吸收所必需的。氧也是土壤微生物分解土壤有機質（一種磷源）所必需的。

水分--土壤水分增加至最適水平使磷對植物的有效性增加。但水分過多會排除氧氣、限制根系生長和減少磷吸收。影響磷有效性的土壤條件6土壤壓實--土壤壓實降低根區的通氣性和減少孔隙空間，這就減少了磷的吸收及植物生長。壓實還減少植物根系