磷是作物生長不可缺少的元素,它以多種方式參與作物體內的生理過程,而我國大多數(shù)土壤缺磷,磷肥的施用在生產(chǎn)上特別受重視。
第一節(jié) 作物的磷素營養(yǎng)
一、磷的含量、分布和形態(tài)
? 作物含磷(P2O5)占植株干重的0.2%-1.1 %,僅次于氮、鉀。
? 作物生育前期含磷高于后期,種子高于莖葉,幼嫩組織高于衰老組織。
磷在作物體內的形態(tài)分為:
?有機態(tài)磷:核酸、植素、磷脂等 85%
?無機態(tài)磷:磷酸二氫根、磷酸氫根的鈣、鎂鹽類 15%
二、磷的營養(yǎng)作用
1、重要化合物的組分
(1)核酸、核蛋白:
存在于細胞核和原生質中,對植物的生命活動及遺傳變異起重要作用。
(2)磷脂:
生物膜的成分,影響著物質、能量、信息的交換 ;影響膜的流動性;影響作物抗性。
(3)植素:
環(huán)己六醇磷酸脂的鈣鎂鹽,種子儲存磷
(4)腺三磷ATP:
含高能磷酸鍵的化合物,能量的中轉站
(5)酶的成分:
輔酶?NAD、輔酶ΠNADP、FAD等含磷
2、促進碳水化合物代謝
碳水化合物的合成、分解、互變、運輸 都離不開磷參與:
C3途徑二氧化碳的固定需磷參與:
雙糖和多糖的合成需要磷酸化作用。
糖的運輸以蔗糖磷酸脂的形式進行。
施磷后作物根系發(fā)達,籽粒飽滿,根莖類作物淀粉含量高。
3、磷參與氮素代謝
(1)養(yǎng)分的吸收,如:硝態(tài)氮需ATP
(2)酶的成分FAD,硝酸還原的黃素蛋白酶
(3)促進呼吸作用產(chǎn)生酮酸為氮化物合成提供碳骨架
(4)促進豆科植物固氮
4、磷與脂肪代謝
脂肪合成的原料甘油和脂肪酸的轉化需要磷參與(磷酸化)
5、提高作物抗逆性
(1)抗旱
A 促進根系發(fā)育
B 提高細胞的充水度和原生質膠體的持水能力
(2)抗寒
可溶性糖、磷脂類物質增加,冰點下降
(3)抗酸堿性:
作物體內磷酸鹽含量提高,緩沖酸堿的能力增強:
三、植物對磷的吸收
無機態(tài)磷:
? 正磷酸(H3PO4、H2PO4- 、HPO42-、PO43- )可直接吸收
? 偏磷酸HPO3、焦磷酸H4P2O7需轉化 成正磷酸后才能同化利用。
有機態(tài)磷也可吸收,但量較少。如:己糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、核酸等。
四、磷素缺乏與過多癥狀
1、缺磷癥狀:
(1)植株矮小,葉片暗綠。
? 細胞變小程度大于葉綠素減少的程度,葉綠素含量相對增加。
? 缺磷時,鐵的吸收增加,間接促進葉綠素合成。
(2)嚴重缺磷時,莖葉出現(xiàn)紫紅色條紋或斑點(糖累積形成花青素)。
(3)根系小,次生根少,禾本科作物分蘗少。
(4)癥狀先從老葉開始。
(5)生長緩慢,延遲成熟。
2、磷素過多:
(1)促進呼吸作用,碳水化合物過多消耗,不利于產(chǎn)量的形成
(2)發(fā)育提前,莖葉早衰;
(3)降低土壤中鐵、鋅、鎂等元素的有效性。
第二節(jié) 磷肥的種類、性質和施用
我國從1955年開始生產(chǎn)磷肥,比氮肥發(fā)展慢,中國磷礦資源缺乏,品位低,多在12%以下。主要在云南、貴州、四川等中南、西南地區(qū)蘊藏。
磷礦資源:
世界 144212×106 噸
美國 38790×106噸
摩洛哥 40000×106噸
中國 9000×106噸
磷礦品位:
五氧化二磷含量
<8% 不成礦
8%-12% 貧礦
18%-28% 中礦
>28% 富礦
一、難溶性磷肥
1、成分:
? 氟磷灰石 Ca10(PO4)6F2 ,以氟磷灰石為主,氟被氯、氫氧根同晶置換后形成:
羥基磷灰石 Ca10(PO4)6(OH)2
氯磷灰石 Ca10(PO4)6Cl2
全磷(五氧化二磷)含量:10%-25%
? 可給性用枸溶率表示,即磷礦粉中2%檸檬 酸溶性磷占全磷的百分數(shù)
? 枸溶率≥10%的磷礦粉才能直接用作肥料
2、性質:灰白色粉末,難溶于水,中性偏堿
3、土壤中轉化:
Ca5(PO4)3F+4H+ 5 Ca2++3 HPO42-+HF
4、施用:
(1)作物營養(yǎng)特性:
A:CEC大,利用力強的作物, 豆科大于禾本科作物。
B:根系分泌二氧化碳及有機酸能力的強弱。
(2)土壤條件
A 土壤酸堿性
? p H2PO4- =2pH-5.18 ,有效性與 pH反相關
? pH小于5時,有效性升高
? 紅壤、黃壤有效性高
B 有效性與土壤有效磷含量反相關
(3)細度與用量
細度:90%過100目篩(目:每英寸長度上的孔數(shù))
用量: P2O5≥30%,可給性強,40Kg斤/666.7m2;否則,大于50Kg/666.7m2,不必連年施用
(4)與其他肥料配合施用
? 與酸性肥料配合施用
? 與有機肥混漚后施用
(5)施用方法:
? 作基肥施用
? 撒施、深施,加大與土壤和根系的接觸面
(二)骨粉
動物骨骼加工而成;
含五氧化二磷25%-33%;
磷的形態(tài)為磷酸三鈣 Ca3(PO4)2;
不溶于水,溶于弱酸,肥效緩慢;
發(fā)酵后施用效果好;
酸性土上施用,作基肥。
二、弱酸溶性磷肥
(一)鈣鎂磷肥
磷礦石與鎂硅酸鹽在高溫(1350℃)下共熔后球磨而成,是熱制磷肥的一種。
1、成分性質
a-Ca3(PO4)2 ,含鈣鎂的硅酸鹽;
含五氧化二磷14%-20% ,氧化鈣25%-30%,氧化鎂、二氧化硅40%;
灰綠色粉末、不吸濕結塊;
化學堿性 pH8-8.5;
粒徑 : 要求80%過80目篩;
95%的磷溶于弱酸,不溶于水。
2、土壤中的轉化:
3、施用
(1)作基肥、深施;
(2)酸性土上效果好;
(3)喜鈣作物(豆科)、喜硅作物 (水稻)、綠肥作物、油菜等優(yōu)先選用;
(4)與有機肥混漚后施用效果好。
(二)沉淀磷肥
磷礦粉H3PO4CaHPO4?H2O
(磷酸二鈣)
含五氧化二磷30%-42%;
中性-酸性土上效果好;
施用方法:同鈣鎂磷肥;
可作飼料添加劑(“飼鈣”)。
(三)鋼渣磷肥:煉鋼工業(yè)的副產(chǎn)品
1、性質
? 強堿性,物理性質良好
? 形態(tài):磷酸四鈣 Ca4P2O9
磷酸四鈣與硅酸鈣的復鹽 Ca4P2O9?CaSiO3
? 有效磷(P2O5):高者17% 低者7%-8%
2、在土壤中轉化:
靠土壤酸度和根系分泌的酸使之溶解:
Ca4P2O9?CaSiO3 +6CO2+4H2O2CaHPO4+3Ca(HCO3)2+SiO2
3、施用:
不宜作追肥或種肥,作基肥為好;
? 與有機肥混漚施用效果好;
? 果樹、豆科作物及生長期長的作物施用;
? 水稻施用可使莖桿健壯,增強抗倒伏能力(二氧化硅多)。
三、水溶性磷肥
(一)過磷酸鈣
?普通過磷酸鈣,簡稱普鈣,是世界上最早生產(chǎn)的磷肥。
?用62%-67%硫酸與磷礦粉充分作用, 熟化1-2周后,干燥、磨碎、過篩制取。
1、成分:
P2O5 12%-20%
CaSO4?2H2O 40 % -50%
Ca(H2PO4)2?H2O 30%-40%
CaHPO4?H2O 2.4%
Ca3(PO4)2 1.6%
SiO2 7.0%
2、性質:
(1)化學酸性,含游離的硫酸、磷酸;
(2)稍有酸味,腐蝕性很強;
(3)易吸濕結塊;
(4)過磷酸鈣(磷酸)的退化
過磷酸鈣由于含游離酸,在潮濕條件下吸水,使磷酸一鈣與肥料中的硫酸鐵、硫酸鋁起反應,生成難溶性的磷酸鐵鋁,降低了磷肥的有效性。
3、在土壤中的轉化
磷的固定:
磷肥施入土壤后,向著生成溶解度低,有效性差的磷酸鹽方面的轉化。
磷肥利用率低的主要原因:
(1)化學固定
肥料施入土壤,肥粒 從外界吸水,磷酸一鈣溶解或水解
磷酸向四周擴散
溶解了土壤鐵鋁鈣鹽,形成活性離子
與磷酸作用,形成Al-P、Fe-P、Ca-P沉淀
酸性土上:
(2)吸附固定:
磷酸根離子以各種形式被粘土礦物、 鐵鋁氧化物、碳酸鈣和有機質吸附
(3)生物固定:
生物吸收后自身利用,暫時無效
(4)移動性慢:
多數(shù)集中在施肥點周圍0.5cm范圍內
4、施用:
施用原則:
因易固定、移動性?。?span style="line-height:1.6;">盡量減少與土壤的接觸面,又要擴大與根系的接觸面。
施用要點:
(1)可以作基肥、追肥、種肥;
(2)基肥要深施、分層施用, 集中施;
(3)與有機肥混合施用(減少與 土壤的接觸面,使分解的有 機酸絡合鐵、鋁、鈣);
(4)根外追肥效果好(酸性有利于陰離子吸收) ;
(5)含游離酸多的磷肥不作種肥(拌種)用;
(6)制造顆粒磷肥施用。
(二)重過磷酸鈣(三料過磷酸鈣)
先用硫酸處理磷礦粉,萃取磷酸后用磷酸處理磷礦粉制取
主要成分為磷酸一鈣Ca(H2PO4)2
含:五氧化二磷 40%-50% 游離酸 4%- 8%
易吸濕結塊,不易退化。無硫 酸鈣,雜質少。
對喜硫作物【馬鈴薯、十字花 科(油菜、蘿卜等)、豆科】肥效差。
用法與普鈣相似。
第三節(jié) 磷肥的有效施用
磷肥利用率當季為10%-25%,利用率低于氮肥。
水溶性磷肥施入土壤后立即測定,有30%的磷不溶,
1小時后, 40%不溶于水
1天后, 60%不溶于水
1月后, 80%不溶于水
要根據(jù)作物營養(yǎng)特性,土壤條件,肥料種類等合理施用。
一、根據(jù)作物營養(yǎng)特性施磷肥
1、不同作物對磷反應不同
? 對磷肥有良好反應的作物:
豆科作物(包括綠肥作物)、糖用作物、 纖維作物、油料作物
? 對磷肥反應較敏感的作物:
玉米、小麥、大麥
? 對磷肥反應不敏感的作物:
谷子、水稻
不同作物對磷肥的利用能力:
2、生育期不同,對磷要求不同
初期需磷少,吸磷弱,但不能缺——臨界期。后期吸磷弱,施磷效果差,可根外追肥。
二、土壤條件與施磷
1、土壤有效磷
? 等級:(0.5mol/LNaHCO3浸提)
土壤含量(mg/Kg ) 供磷能力 施磷效果
<5 極低 顯效
5-10 低 有效
10-20 中 部分有效
>20 高 多數(shù)無效
? 肥效與土壤有效磷反相關,為均衡增產(chǎn),磷肥優(yōu)先施在低磷的土壤上。
2、有機質含量
?有機質含量與有效磷含量正相關;
?有機質含量與磷肥肥效反相關;
?磷肥優(yōu)先分配在有機質含量低、土壤肥力差的土壤上。
三、輪作制度與施磷
1、豆科及綠肥作物參與輪作:
?該季要重施磷肥,輕施氮肥,發(fā)揮以磷增氮的作用;
?后季作物輕施磷肥或只施種肥。
2、小麥-玉米輪作:
重施越冬作物小麥;輕施后季玉米(種 肥) ,利用磷肥后效。
3、水-旱輪作:
旱重水輕。淹水條件下Eh降低,磷酸高鐵還原,閉蓄態(tài)磷的鐵膜消失,磷有效性升高。
四、肥料性質與施用
1、水溶性磷肥:普鈣、重鈣、適合各 種作物與土壤,作基肥或追肥。
2、弱酸溶性磷肥:作基肥施用,在酸性土壤或中性土壤上優(yōu)于堿性土壤。
3、難溶性磷肥:骨粉和磷礦粉施在酸性土上作基肥。