《磷肥与施用》PPT课件.ppt

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1、第二节 土壤中磷的循环 一 土壤中磷的来源和数量 二 土壤中磷的循环 三 磷在土壤中的移动,一、土壤中磷的来源和数量,磷元素的化学反应性极强，因此在自然界中不能发现纯磷，只能见到与其它元素化合态的磷。,土壤中磷的来源和数量,土壤磷主要来自磷灰石的风化，这种矿物含磷和钙以及如氟和氯等其它元素。当磷灰石分解并把磷释放到土壤中时，便形成几种磷化合物，包括两种能被植物根系吸收的正磷酸盐。它们通常是可溶性的，以有限的数量溶于土壤溶液。无论磷是来自磷灰石、化肥或粪肥，还是有机质，一些磷将与钙、铁和铝形成化合物。这些化合物大部分对植物无效，因其不溶于水。它们被认为是处于“储备”或“固定”形态。但是磷酸盐如磷

2、酸二钙和磷酸八钙是相对有效的。,土壤磷的其它来源包括有机质、腐殖质、微生物和腐烂昆虫以及其它生命的躯体。大多数农业土壤的耕层每亩含60120公斤与其它元素结合在一起的磷，这些磷中的大多数以对植物无效的形态存在。任何时候土壤全磷只有极少量存在于土壤溶液中，这种磷通常每亩不到0.3公斤。,所以当根系穿透土壤剖面用完有效磷时，磷必须不断地得到替换。土壤溶液中的磷一天大约被替换两次，而在如玉米和大豆等作物的生育期间约替换250次。土壤溶液必须补充或保持足够的磷水平才能保证作物高产。,二、土壤中磷的循环,大多数土壤含磷不足，大多数作物很难获得足够的磷,我国耕地缺磷面积高达10亿亩（有效磷10mg/kg)

3、,三、磷在土壤中的移动,磷在大多数土壤中很少移动。它通常滞留在矿物风化或施肥所在的位置。虽然磷在砂质土中的移动比在粘土中强，但很少由于淋洗而损失。地表侵蚀（径流）能带走含磷的土壤颗粒。径流和作物移取是土壤磷损失的最主要途径。,磷在土壤中的移动,几乎所有磷都是通过扩散在土壤中移动的，这是一个缓慢而短程的移动过程，它取决于土壤湿度。干旱条件能极大地减少扩散。,磷在土壤中的移动,钾（K）也主要是通过扩散移动的，但它比磷的可溶性强，因而移动得较远。当我们比较N、P、K和Ca从放置点移动的距离时，我们可以看到氮（NO3-）在土壤中非常容易移动，但要注意，这种比较只是相对的，而不是绝对的。,磷在土壤中的移

4、动,究竟P实际上移动多远呢？如果一种壤土中的P距根6毫米以上，那么它就不能移动到近得足以被根吸收。据估计，生长中的作物根系只能与耕层土壤的1%到3%土壤接触。,第三节 常用磷肥性质及合理施用一 概述二 磷肥的种类及施用技术,肥料含磷量习惯以P2O5当量表示目前人们已试图用P%取代P2O5%表示含磷量。同样，有人想用K%代替以往的K2O%来表示含钾量。P%和P2O5%换算：P(%)=P2O5%0.43 P2O5(%)=P%2.29,一 概述1.肥料含磷量表示方法,2.磷肥生产和使用历史,我国农民很早就利用兽骨粉作磷肥使用。现代磷肥工业的发展起源于李比希在1840年所做的一个实验，即将骨粉用硫酸处

5、理以提高其肥效。1842年，John B Lawes对用硫酸处理磷矿石的加工方法申请了专利。1843年，他开始在英国商业性生产这种肥料，这是世界上最早使用的肥料。生产磷肥最早用兽骨，但原料很快耗尽。目前，以磷矿石为主要原料大规模生产磷肥。世界上多处发现磷矿石。这些磷矿石含磷灰石，其化学通式为Ca10(PO4CO3)6(F,Cl,OH)2,3.磷肥的生产,主要原料：天然磷矿石制造方法：机械法（磨碎）磷矿粉酸制法（硫酸、硝酸、盐酸）过磷酸钙、磷铵热制法（高温分解）钙镁磷肥,二、磷肥的种类和施用,水溶性磷肥弱酸性磷肥难溶性磷肥,磷肥的种类按可溶性分类,1.难溶性磷肥,指主要成分不溶于水，大部分不溶于

6、弱酸，能溶于强酸的磷肥,有磷矿粉、骨粉、磷质海鸟粪,性质成分：主要成分为磷灰石 Ca10(PO4)6.F2/(OH)2/Cl2溶液呈中性或微碱性、难溶、不易吸潮。一般P2O5含量：10-25%，其中弱酸溶性P2O5为 1-5%。,难溶性磷肥磷矿粉,在磷矿粉在土壤中转化化学、生物化学作用下逐渐分解，改变原来状态：,磷矿粉直接施用于农田的条件：矿物性质：矿物是否易分解矿物细度：90%通过100目筛孔（0.14mm）土壤条件：酸性土壤 盐基饱和度小的土壤,作物种类：根系形态（发达，根毛多）；根系分泌物多；根系阳离子代换量大。利用能力最强：油菜、萝卜、荞麦；利用能力较强：豆科；利用能力中等：玉米、马铃

7、薯、芝麻利用能力差：小麦、水稻。,适宜做基肥，不做种肥和追肥；撒施、深施；多用于酸性土壤；与酸性、生理酸性、有机肥配合施用可提高肥效；属缓效、长效肥料，适宜施于果树、经济林木。,磷矿粉施用技术,2.水溶性磷肥,主要成分能溶于水的磷肥，称水溶性磷肥有过磷酸钙、重过磷酸钙、氨化过磷酸钙特点（1）易溶于水，被作物直接吸收利用（2）很容易被土壤中的铁、铝、钙等所固定而降低有效性,过磷酸钙（又称普钙）主要成分是 水溶性磷酸一钙Ca(H2PO4)2.H2O 和难溶性的石膏CaSO4.2H2O；此外还有CaSO4 50%；FeSO4和Al2(SO4)3 2-4%；游离酸3.5-5%有效磷含量一般12-18%

8、，,过磷酸钙在土壤中的转化-异成分溶解过程：,过磷酸钙的化学固定 过磷酸钙施肥点有很强的酸性，可溶解土壤中的铁、铝、钙、镁等成分，当阳离子达一定浓度后，就会产生相应的磷酸盐沉淀，使磷肥有效性降低的现象。,施肥点pH很低，可达1.5以下H3PO4 浓度高，可向四周扩散,过磷酸钙中磷的吸附固定 存在于土壤溶液中的磷酸或磷酸根离子会被土壤固相所吸附，磷酸根离子会进一步与土壤胶体上的某些成分（Fe、Al、Ca、Mg）结合形成难溶性的盐。,过磷酸钙的有效施用原则：磷肥在土壤中易被固定，且移动性小，施肥时应注意减少磷肥与土壤接触面积（减少土壤对磷的吸附固定）；增加与作物根系接触的机会,技术：集中施用：条施

9、、穴施做成颗粒肥料与有机肥料混合施用叶面施肥,3.弱酸溶性磷肥,溶于2%的柠檬酸铵溶液的磷肥称弱酸性磷肥或枸溶性磷肥主要有：钙镁磷肥、钢渣磷肥特点：溶于弱酸，能被土壤中的酸和作物根系分泌的酸逐渐溶解为作物吸收但肥效较慢,钙镁磷肥的性质：一般为灰绿色或灰棕色粉末，水溶液呈弱碱性（pH8-8.5）；有玻璃光泽；不吸湿、不结块，便于贮藏、施用。,钙镁磷肥的成分：主要形态为非晶态的-Ca3(PO4)2及CaSiO3、MgSiO3等。有效磷（P2O5）含量：14-20%。,钙镁磷肥成品级别规格,土壤中的转化过程：钙镁磷肥在土壤酸或根系分泌物作用下逐渐转化为水溶性的磷,也可能转化为难溶性磷酸盐 Ca10(

10、PO4)6,钙镁磷肥施用,作物种类（喜钙作物）土壤性质（偏酸）粉碎细度（80目）施用方法（基肥）,钙镁磷肥的施用技术 为了发挥肥效，必须注意施用的作物、土壤、肥料细度、施用方法：1）作物 用于喜钙作物：苕子、蚕豆、豌豆、绿肥 用于喜硅作物：小麦、水稻2）土壤 土壤酸度与肥效密切相关：在缺钙的酸性红黄壤上效果好。既能补充磷、钙、镁、硅等，还能中和土壤酸度，降低土壤中铁、铝危害。,3）肥料细度 在40-100目之间，随粒径变细，肥效增加。4）施用方法适于作基肥，深施；与有机肥堆沤，借助微生物提高肥效；绿肥作物多施磷肥；N、P、K配合施用。,关于磷的溶解度的说明（参考）,各种磷肥中磷的溶解度不一样。

11、磷肥的水溶性虽然是个好的度量，但不总是植物有效磷的最好指标。评价营养元素对植物的有效性最确切的方法是在有利于植物生长的条件下它对植物的有效程度。但当需要快速大量确定肥料有效性例如化肥质量检测时，这种方法就不合适了。现已确立一些化学方法，能快速测定磷肥中的水溶性磷、有效磷和全磷含量。,磷肥的利用率很低,三 生产中的问题,Recovery Rate of Various Fertilizers in China,N P K 15-35%10-20%30-50%,实事,磷肥的利用率,磷肥是所有化学肥料中利用率最低的，当季作物只能利用其有效成分的10-25%水溶性磷肥第一年有2030%的利用率算是运气

12、的了要保持P对植物有效很难,实事,磷在土壤中极易被固定,磷在土壤中扩散缓慢,磷与钙和铁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,？,？,？,我们的目的：提高磷肥利用率！,途径：针对磷在土壤中的行为特性（磷极易被土壤固定），改善施磷方法，提高磷肥利用率,技术关键：在平衡施肥中要尽量避免磷的固定，使其及时被作物吸收利用。,影响磷有效性的诸因素,大多数作物在施磷后第一年内回收的肥料磷很少。回收百分率变化很大。它取决于磷肥源、土壤类型、种植的作物、施肥方法和天气。回收率一般在30%或低些。但许多残留磷会对后作有效。磷的有效性取决于10种土壤条件：,影响磷有效性的土壤条件 1,粘土类型-富

13、含高岭石粘土的土壤（在高雨量和高温地区）比其它土壤保持或固定的施肥磷多（固定一词是指磷在土壤中的保持）。无论何种粘土类型，肥料磷都很快会转化成有效性低的形态。,影响磷有效性的土壤条件 2,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。,影响磷有效性的土壤条件 3,施肥时间-土壤与施入的磷接触时间越长，磷被固定的机会越大。在固定P能力强的土壤中，作物必须在固定开始之前将其利用。在其它土壤中，磷的利用可能会持续数年。这一临界期限-即在施磷后作物能有效地利用肥料磷的时间长短一决定磷肥施用方案。我们是一次多施（如在轮作中）呢？，还是少量多次呢？,影响磷有效性的土壤条件 4,通气状况-氧是植物

14、生长和养分吸收所必需的。氧也是土壤微生物分解土壤有机质（一种磷源）所必需的。,影响磷有效性的土壤条件 5,土壤压实-土壤压实降低根区的通气性和减少孔隙空间，这就减少了磷的吸收及植物生长。压实还减少植物根系穿插的土壤容积，局限其与土壤磷的接触。,影响磷有效性的土壤条件 6,水分-土壤水分增加至最适水平使磷对植物的有效性增加。但水分过多会排除氧气、限制根系生长和减少磷吸收。,影响磷有效性的土壤条件 7,土壤磷状况-多年来土壤施磷大于作物移取量的土壤，土壤磷水平可能升高，如果土壤磷水平足够高，便可减少眼下的施肥量。不要让土壤处在低磷情况下。,影响磷有效性的土壤条件 8,温度-当温度对作物生长适宜时，

15、对磷有效性的影响很小。高温促进有机质分解。但当温度过高或过低时，将限制植物对磷的吸收。,影响磷有效性的土壤条件 9,土壤pH-各种磷化合物在土壤中的溶解性很大程度上取决于土壤pH值。过高或过低均影响磷有效性。磷酸铁、磷酸铝和磷酸钙的水溶性低。,影响磷有效性的土壤条件 10,其它养分-施用其它养分可能刺激磷的吸收。在酸性土壤上施钙及在碱性土壤上施硫象铵态氮一样似乎能增加磷的有效性。施锌会限制磷的有效性。施钾对其没有什么影响。,四、提高磷肥肥效的途径,根据土壤条件合理分配和施用磷肥根据作物的需磷特性和轮作制度合理分配和施用根据磷肥特性合理施用氮、磷、钾配合施用,提高磷肥肥效的途径,1 根据土壤条件

16、合理分配和施用磷肥 低产土壤，如新垦荒地、酸性红黄壤，粘重旱地，烂泥水田，施用磷肥都能获得较显著的增产效果,土壤有效磷含量与磷肥反应的分级指标,2 根据作物的需磷特性和轮作制度合理分配和施用豆科作物、豆科绿肥作物、糖用甜菜、甘蔗、油菜、棉花、甘薯、马铃薯以及瓜、果、桑、茶等都需要较多的磷，施用磷肥有较好的肥效水旱轮作中的磷肥施用：旱重水轻旱作轮作中的磷肥施用：磷肥应优先施于需磷较多，吸磷能力强的豆科作物上轮作中作物对磷具有相似的营养特性时，磷肥应重点分配在越冬作物上,3 根据磷肥特性合理施用 土壤条件、作物种类和磷肥特性全面考虑，因土、因作物选择适宜的磷肥品种,水溶性磷肥：适宜于各种作物、各种

17、土壤，以中性和石灰性土壤更为适宜；可作基肥、种肥、追肥及根外追肥，等；弱溶性磷肥：适宜在酸性土壤上作基肥；难溶性磷肥：酸性土壤上撒施作基肥；吸磷能力强的作物，如油菜、萝卜菜、荞麦和豆科植物。,3 氮、磷、钾配合施用 缺乏微量元素土壤上，还须增施微量元素肥料，以保证各种营养元素协调供应,磷肥肥效的一般性结论,根据已发表的试验资料，可得出下列有关不同条件下各种磷肥肥效的一般性结论。(1)水溶性和枸溶性磷酸盐都对植物有效，但不同条件下作物对其反应差异很大。(2)对于生育期短、生长快和根系不发达的作物（蔬菜），要想获得高产就需要施含水溶性磷多的肥料。这类作物一般对枸溶性磷肥反应有限。,磷肥肥效的一般性

18、结论,(3)牧场和草场等生育期长和根系发达的多年生作物不需要水溶性很高（大于60%）的磷肥。(4)小粒谷物和玉米等作物生长前期及群体形成期需要水溶性磷肥。(5)施肥量有限时，肥料磷中大部分应是水溶性的，且条施在种子或移栽苗近旁，这样作物总有最好的反应。低磷或磷耗竭的土壤上尤其应如此。,磷肥肥效的一般性结论,(6)在酸性和中性土壤中，如果将肥料与土壤混匀，则溶解度高的颗粒肥料比含相同水溶性磷的粉状肥料肥效大。在一定范围内，肥料颗粒越大肥效越好。(7)在酸性和中性土壤中，条施水溶性高的粉状肥料比肥、土混合的效果更好。(8)在石灰性土壤中，一般施用高水溶性颗粒磷肥效果好，虽然也有试验证明有时粉状磷肥

19、与土壤混匀的效果更好。低水溶性（小于50%）颗粒硝酸磷肥不宜施于石灰性土壤。,磷肥肥效的一般性结论,(9)施粉状或小颗粒磷肥并彻底与土壤混匀，则溶解度低的磷肥可得到最佳肥效，而这种情况在石灰性土壤上比在酸性土壤上更为重要些。(10)在石灰性土壤上磷酸一铵比磷酸二铵肥效更好，虽然它们都是水溶性磷肥。(11)低水溶性磷肥肥效随颗粒增大而下降。,磷肥肥效的一般性结论,(12)直接施用磷矿粉的肥效取决于其用中性柠檬酸铵溶解度来估价的化学反应性。可直接施用的磷矿粉在中性柠檬酸铵溶液中溶解全磷量的17%以上。(13)部分酸化的磷矿粉适合用在以下情况：磷矿粉的反应性不能满足短期的产量需要；因土壤固磷而使水溶

20、性磷很快转化成对作物无效形态。(14)热法磷酸盐细碾后对大多数生长在酸性土壤上的作物来说都是良好的磷肥，但在中性和碱性土壤施用效果不佳。,磷肥肥效的一般性结论,(15)不论是水溶性还是非水溶性磷肥，都必须在其他营养元素，包括中量和微量元素都很充裕时才能得到最大肥效。试验结果表明，在有氮，尤其是铵离子参与时植物吸磷增多。(16)水溶性磷肥与铵态氮肥同时一次条施通常比各自分施效果更好。,磷肥肥效的一般性结论,总之，不论是用硫酸、磷酸还是硝酸处理的磷肥，只要其粒径和溶解度相似，则肥效无差异，即便有也很小。然而，磷酸铵和过磷酸钙等高水溶性磷肥在任何作物对施磷有反应的情况下都会产生良好的肥效。某些条件下

21、，不溶性和低溶性磷肥也可能效果不错，但都不如水溶性磷肥适宜。,几个要进一步讨论的影响磷肥肥效的因素,条施肥料的粒径土壤湿度肥料的分布施肥量残留磷,磷肥条施,土壤质地越细，固定的磷肥越多。从化学反应速度与反应物表面积大小之间的相关性也可推断出这一点。如果将粉状磷肥撒施或耙入而不是条施到土壤中，磷肥便暴露出较大的表面。因此比起条施等量肥料固定得更多。条施减少磷肥与土壤的接触面积，固定的磷也随之减少。虽然这不是施肥位置应考虑的惟一因素，但当作物种植在固磷能力很强的缺磷土壤上、或希望磷肥的投入有最好的收益时，它就是个十分重要的因素。将可溶性磷肥制粒，尤其制成410目的大颗粒，往往能减少磷的固定。条施一

22、般可提高植物对过磷酸钙和磷酸铵等水溶性磷肥的利用。但对另一些非水溶性磷肥，植物利用率最高的施肥方式是将其与土壤混合施用，而不是条施。,肥料的粒径,肥料颗粒的大小、形状和施入方法对肥效有明显的影响。通常认为，小颗粒磷肥的比表面积较大，可与土壤密切接触，分布均匀，因而效果优于大颗粒磷肥。颗粒表面积有重要意义。,土壤湿度,土壤湿度对于各种形态磷肥的有效程度和见效速度起决定作用。研究表明，当土壤湿度等于田间持水量时，24小时内就有50%80%的水溶性磷从肥料颗粒中溶解出来。即使湿度只有2%4%，24小时内也有20%50%的水溶性磷溶出。高水溶性颗粒磷肥的肥效在湿润条件下比粉状的好。但在干燥条件下粉状的

23、可能较好。,肥料的分布,肥料颗粒在土壤中的分布、粒径和含磷量都影响作物对磷肥的反应。分布不良可能因肥料与土壤混合不均匀，或因施肥量太小，以致有限的颗粒稀疏地散在土壤中。这种情况对于低溶性肥料尤其不利，简单的解释是因为植物根系接触肥料颗粒的机会减少。施用易溶性颗粒肥料可部分地克服分布不良的影响，因易溶性肥料更易分散到颗粒周围的土壤区域，并很快与土壤组分发生反应。,施肥量,溶解度在磷肥用量较低时比较高时重要得多。这与分布不佳影响作物对磷肥的反应是同一原因。当肥料不足时，为使有限的肥料获得最大效益，就该选用易溶性磷肥。,残留磷,当施入土壤的磷超过作物移取的磷时，残留磷逐渐积累，土壤溶液的磷浓度也相应

24、增高。可溶性磷施入的最初数月或数年一般肥效下降很快，因此认为，残留磷对后茬作物增产意义不大。植物有效性磷逆向变为难溶以至无效性磷的速度往往随时间逐渐下降，这一事实常被人忽视。残留磷有长期的肥效，其有效的时期和程度基本上取决于基肥施用量、作物移取量和土壤对磷的缓冲能力等因素。磷肥肥效很难用一两茬作物充分评估。不论是酸性土壤还是碱性土壤，残留磷的后效可长达510年或更长。当然，残留磷的数量会影响后效期长短。,思考题,1.请说明磷的营养作用。2.描述作物生长过程中缺磷的症状。3.作物吸收磷的形态有哪些？4.植素存在于何处？对作物生长有何意义？5.土壤磷的损失是以淋失为主吗？为什么？6.磷肥的主要种类及其特点和施用技术？7.磷肥利用率低的主要原因是什么？如何提高磷肥的利用率？8.水旱轮作中磷肥分配的原则是什么？为什么？9.名词解释：枸溶性磷肥，过磷酸钙的退化作用，磷的化学固定,