第十章
植物的磷素营养与磷肥施用
磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一。它对作
物高产及保持品种的优良特性有明显的作用。因此，研究
如何提高磷 的利用率也是近年来学术领域的热点。
磷
江西小麦试验
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
第一节 植物的磷素营养
一、植物体内磷的质量分数、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
器官,幼嫩器官 >衰老器官、繁殖器官 >营养器官
种子 >叶片 >根系 >茎秆
生长环境,高磷土壤 >低磷土壤
植物体的含磷量一般为干物重的 0.2-1.1
％ 其中大部分是有机态磷, 约占全磷量的 85％,
而无机磷仅占 15％ 左右 。 幼叶中含有机态磷较高,
老叶中则含无机态磷较多 。 虽然植物体内无机磷
所占比例不高, 但从无机磷含量的变化能反应出
植株磷营养的状况 。 植物缺磷时, 常表现出组织
（ 尤其是营养器管 ） 中的无机磷含量明显下降,
而有机磷含量变化较小 。
2,分布,集中在幼芽和根尖
再利用能力强达 80％以上
有机磷,占 85％，以核酸、磷脂,
3,形态 植素为主
无机磷,占 15％，以钙、镁、钾的
磷酸盐形式存在
磷在细胞及植物组织内有明显的区域化
现象, 植物细胞及组织内复杂的膜系统, 将
细胞和组织分隔成不同的区域 。
分布
一般来讲, 无机磷的
大部分是在液泡中, 只有
一小部分存在于细胞质和
细胞器内 。 液泡是细胞磷
的贮存库, 而细胞质则是
细胞的代谢库 。
Raven(1974)研究了巨藻吸磷数量与细胞质及
液泡中无机磷变化的关系 。 他发现, 磷酯只存在
细胞质中, 约 10％ 的无机磷位于细胞质, 而 90％
存在于液泡中, 而且液泡中磷的数量随巨藻对磷
吸收时间的延长而不断地增加 。 Loughman(1984)
的试验进一步证实了 Rawen 的试验结果 。
植物体内含量与分布的变化与供磷水平有密
切关系, 因此可通过测定植物某一部位中的的含
量来判断其磷营养的状况 。
磷是运转
和分配能力很
强的元素, 在
植物体内表现
有明显的顶端
优势 。
二、磷的生理作用
（一）磷是植物体内重要化合物的组分
核酸和核蛋白、磷脂、植素,ATP,辅酶
（ 二）磷能加强光合作用和碳水化合物的 合成与
运载
（三）促进氮素代谢
1,促进蛋白质合成,
2.利于体内硝酸的还原和利用
3,增强豆科作物的固氮量
（四 ）促进脂肪代谢
（五）提高作物对外界环境的适应性 如抗旱、
抗寒、抗病等
?多种重要化合物的组分
1.核酸和核蛋白 核酸是核蛋白的重要组分,
核蛋白是细胞核和原生质的主要成分, 它们都含
有磷 。 核酸和核蛋白是保持细胞结构稳定, 进行
正常分裂, 能量代谢和遗传所必需的物质 。
?多种重要化合物的组分
2.磷脂
生物膜是由磷脂和糖脂, 胆固醇, 蛋白质以
及糖类构成的 。 生物膜具有多种选择性功能 。 它
对植物与外界介质进行物质交流, 能量交流和信
息交流有控制和调节的作用 。 此外, 大部分磷酸
酯都是生物合成或降解作用的媒介物, 它与细胞
的能量代谢直接有关 。
3.植素
植素是磷脂类化合物中的一种, 它是植酸的钙, 镁
盐或钾, 镁盐, 而植酸是六磷酸肌醇, 它是由环己
六醇通过羟基酯化而生成的 。
OH OH
OH
OH
OH
OH
OH
O P O
O
(- 6 H ) O
PO + 6H OH O P O
OH
O P O
O
OH
O P O
O
OH O P O
O
OH
O P O
O
O
环己六醇 植酸
4.腺苷三磷酸 (ATP)
植物体内糖酵解, 呼吸作用和光合作用中释放出
的能量常用于合成高能焦磷酸键, ATP就是含有高
能焦磷酸键的高能磷酸化合物 。 ATP能为生物合
成, 吸收养分, 运动等提供能量, 它是淀粉合成时
所必需的 。 ATP和 ADP之间的转化伴随有能量的释
放和贮存, 因此 ATP 可视为是能量的中转站 。
? 积极参与体内的代谢
1,碳水化合物代谢 在光合作用中,
光合磷酸化作用必需有磷参加；光合产物
的运输也离不开磷 ; 大分子碳水化合物合
成需要磷, 否则合成受阻, 形成花青素 。
磷的营养功能
Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节
2.氮素代谢,
磷是氮素代谢过程中一些重要酶的组分 。 硝酸
还原酶含有磷, 磷能促进植物更多的利用硝态氮 。
磷也是生物固氮所必需 。 氮素代谢过程中, 无论是
能源还是氨的受体都与磷有关 。 能量来自 ATP,氨
的受体来自与磷有关的呼吸作用 。 因此, 缺磷将使
氮素代谢明显受阻 。
蔗糖合成不同途经的示意图
葡萄糖 6-磷酸 葡萄糖 6-磷酸 果糖 蔗糖
磷酸 蔗糖
果糖
磷酸蔗糖
合成酶
Pi
蔗糖合成酶
3.脂肪代谢,
脂肪代谢同样与磷有关 。 脂肪合成过程中需要
多种含磷化合物 (图 2-8)。 此外, 糖是合成脂肪的
原料, 而糖的合成, 糖转化为甘油和脂肪酸的过
程中都需要磷 。 与脂肪代谢密切有关的辅酶 A就是
含磷的酶 。 实践证明, 油料作物需要更多的磷 。
施用磷肥既可增加产量, 又能提高产油率 。
脂肪合成途径示意图 糖
↑↓
1,6- 二 磷酸 果糖
↑↓
3- 磷酸 甘油醛 → 磷酸 二羟丙酮 → 磷酸 甘油 → 甘油
↓
3- 磷酸 甘油酸 脂肪
↓
丙酮酸 ───→ 乙酰辅酶 A ───→ 脂肪酸
1.抗旱和抗寒
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 。 越冬作物增施磷肥, 可减轻冻害, 安
全越冬 。
?提高作物抗逆性和适应能力
施用磷肥能提高植物体内无机磷酸盐的
含量, 有时其数量可达到含磷总量的一半 。
这些磷酸盐主要是以磷酸二氢根和磷酸氢根
的形式存在 。 它们常形成缓冲系统, 使细胞
内原生质具有抗酸碱变化能力的缓冲性 。 当
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, 这有
利于作物正常生长发育 。 这一缓冲体系在
pH6-8时缓冲能力最大, 因此在盐碱地上施
用磷肥可以提高作崐物抗盐碱的能力 。
?缓冲性,
H2PO4-1 HPO4-1
缓冲体系
三、植物对磷的吸收和利用
（一） 吸收形态,
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
吸收,
一般认为磷的主动吸收过程是以液泡膜上 H + -
ATP酶的 H+为驱动力, 借助于质子化的磷酸根载体
而实现的, 即属于 H+与 H2PO4共运方式 。 进一步的
试验证明, 根的表皮细胞是植物积累磷酸盐的主要
场所, 并通过共质体途径进入木质部导管, 然后运
往植物地上部 。
。
作物对磷的吸收和利用
（二）吸收机理,主动吸收,
H＋ 与 H2PO42－ 共运
吸收部位为：根毛区
影响因素,作物种类和生育期
介质的 pH
伴随离子
其它环境因素
1,作物特性 不同植物种类，甚至不同的栽培
品种，对磷的吸收都有明显的影响。
2,土壤供磷状况 植物能利用的磷主要是土壤
中的无机磷。虽然植物可吸收少量有机态磷，但
通常有机磷必须转化为无机磷后才能被大量吸收。
因此，土壤中磷的形态直接影响着土壤供磷状况
及植物对磷的吸收。
（三）影响吸收磷的主要因素
植物吸收磷受很多因素的
影响，其中有植物生物学特性
和环境条件两个方面。
3,菌根 菌根能增加植物吸磷的能力 。 通过
菌根的菌丝以扩大根系吸收面积, 并能缩短了根
吸收养分的距离, 从而提高土壤磷的空间有效性；
菌根的分泌物也能促进难溶性磷的溶解度 。
4,环境因素 温度升高有利于磷的吸收 。 增
加水分也有利于土壤溶液中磷的扩散, 因此能提
高磷的有效性 。
5,养分的相互关系 磷与氮在植物的吸收和
利用方面相互影响 。 施用氮肥能促进磷的吸收 。
施用磷肥对大麦地上部和根生长的影响
施磷量（ P mg/kg)土）
0 10 20 30 40
缺磷土壤 不缺磷土壤
干物重（
g/
盆）
根
地上部
5
10
15
20 30 0 10 40
根
地上部
0
（四）磷的同化和运输
同化,磷酸盐 有机磷化合物
地上部
中柱
导管
运输,占全磷 60％以上无机磷
四、植物对缺磷和供磷过多的反应
（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
＊ 植物缺磷的症状常首先出现在老叶
1,叶片肥厚而密集, 叶色浓绿；植株矮小, 节
间过短；出现生长明显受抑制的症状；
2,繁殖器官常因磷肥过量而加速成熟进程, 并
由此而导致营养体小, 茎叶生长受抑制, 也会降低
产量 。 地上部与根系生长比例失调, 在地上部生长
受抑制的同时, 根系非常发达, 根量极多而粗短 。
3,谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加；叶用蔬菜
的纤维素含量增加, 烟草的燃烧性差等品质下降；
4,施用磷肥过多还会诱发缺铁, 锌, 镁等养分 。
（二）供磷过多
植物呼吸作用加强，消耗大量糖分和能量，对植
株生长产生不良影响。
冬小麦深施磷肥效果
缺磷使小麦锈病加重
+P -Zn +P +Zn
磷肥促进玉米成熟 中磷 高磷
缺磷导致作物植株矮
小，禾谷类作物分蘖
减少，叶色暗绿
缺磷
正常
缺磷使柑桔果实变小
缺磷导致小麦成熟期推迟
缺磷条件下，短期内植物表现为地上部受抑制，而根系生长增强，
结果根冠比增加。但如果缺磷时间延长到一定程度，则随全株营养
体变小，根系也变小
缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化
较重，如玉米秃尖,
-K +K
葡萄
自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色。
幼叶 老叶
缺磷
图为缺磷的油菜叶片，缺磷使体内碳水
化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色。
黄瓜缺磷
? 左边为缺磷植株
? 右边为正常植株
左为缺磷的最老叶
右为缺磷的较老叶
? 缺磷的苹果叶：叶片
小、叶色暗淡、发紫
色或青铜色。
油菜缺磷：深紫色的叶
片正在转红色
芹菜缺磷：生长
矮小，叶色发暗，蓝
绿色、老叶发黄、提
前死亡脱落。
图为缺磷的大豆叶片，缺磷使体内碳水
化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色
一炷香型水稻
玉米缺磷出现紫苗
缺磷植株瘦小，茎叶大多呈现紫红色，叶
尖枯萎呈褐色，花丝抽出迟，结实率低
磷素过多引起的水体富营养化及其结果
五、植物磷素营养的丰缺指标
表 10－ 1
表 10－ 2
表 10－ 3
第二节 土壤中的磷素及其转化
一、土壤中磷的质量分数
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 含量表示,
土壤有效磷（ P） >10mg/kg,表示有效磷较高
土壤有效磷（ P） <5mg/kg,表示有效磷不足
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、耕作管理措施等
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
三、土壤中磷的转化
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素 )
H2PO4－ 无定形磷酸盐 结晶态磷酸盐
HPO42－ 闭蓄态磷 (有效性降低 )
吸附态磷
矿物矿化
Eh交替变化
老化
生物 矿化
固定 作用
化学沉淀
释放作用
解吸 吸附
作用 固定
第三节 磷肥的种类、性质和施用
磷矿分级与磷肥的制造方法
P2O5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
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％。
? 摩洛哥磷矿
一、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
（一）过磷酸钙（普钙）
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
性质,灰白色粉末，呈酸性反应，具有腐蚀性
磷酸退化作用
2,在土壤中的转化
(1)溶解过程与化学沉淀 (固定 )作用
异成分溶解
反应式,
特点,1mol一水磷酸一钙 溶解时，溶液中生
成 1mol二水磷酸二钙 和 1mol磷酸 。
磷酸沉淀作用 (化学固定作用 ),
过磷酸钙的异成分溶解及化学沉淀作用
磷酸沉淀作用 (化学固定作用 ),
酸性土,
过 程,水溶性 无定形 结晶态 闭蓄态
溶解度,大 小
有效性,高 低
中性、石灰性土,一钙 二钙 八钙 十钙
结果：过磷酸钙的当季利用率低
(2)磷的吸持作用
包括 吸附作用 和 吸收作用
一般地,P土液 P土粒
结果：磷肥的有效性降低
吸持作用
解吸作用
3,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。
增加与作物根群的接触面积
方法,集中施用
分层施用
与有机肥料混合施用
制成粒状磷肥
作根外追肥
(二 )重过磷酸钙（重钙） （不含硫酸钙）
二、弱酸溶性肥料
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
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
先溶解 （主要受介质 pH值影响），后吸收,
酸性土,在土壤酸的作用下逐步溶解
Ca3(PO4)2 CaHPO4 Ca (H2PO4)2
可中和部分酸，调节了土壤反应，提高了磷
素的有效性
中性或石灰性土壤,在微生物和作物根分泌的酸的
作用下逐步溶解
Ca3(PO4)2 Ca (H2PO4)2
溶解释放磷酸的速度较缓慢，肥效较长
施用后较长一段时间内，溶解 >固定
H+ H+
微生物和作物根分泌的酸
（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
三、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
(一 )磷矿粉
成分,主要是氟磷灰石 [Ca10 (PO4) 6·F2]
性质,灰褐色或黑褐色粉末、难溶于水、呈化学中性
磷矿粉直接施用的条件,
磷矿的结晶性质（ 枸溶率 >15％ ；
粒径细度 90％过 0.149mm筛 ）
土壤条件（ 主要是 土壤 pH）,
作物特性（ 宜 吸磷能力较强 的及多年生
经济林木和果树）
磷矿粉的施用方法和后效
方法,宜作基肥
用量,750～ 1 500kg/ha（ 50～ 100公斤 /亩）
措施,与酸性或生理酸性肥料混施,
与过磷酸钙配施
后效,肥效持久，连施几年后，可暂停施用
（二）鸟粪磷矿粉
鸟粪中的磷酸盐＋土壤中的钙 鸟粪石 鸟粪磷矿粉
效果与钙镁磷肥接近
施用方法与磷矿粉相似
（三）骨粉
兽骨加工而成
肥效缓慢，宜作基肥
宜施于酸性土壤及生长期长的作物
开采 磨细
小结,土壤有效磷增加和减少的途径
施肥 矿物 难容性
(有机、无机 ) 矿化 磷释放
植物吸收 生物固定
化学沉淀 闭蓄态固定 淋失 吸附固定
我国磷肥的利用率平均为 10～ 25％
土壤有效磷
第五节 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
有效磷含量的测定方法,
中性和石灰性土壤,0.5M NaHCO3,P<5mg/kg
酸性土壤,0.03M NH4F－ 0.025M HCl,P<15mg/kg
水稻土,0.3M NaOH－ 0.5M NaC2O4
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
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
（ 一 ） 水旱轮作中的磷肥施用
我国稻区的轮作制度：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？
所以在水旱轮作中, 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 。
当绿肥与水稻轮作时, 更应该将磷肥施在绿肥
上, 特别是豆科绿肥, 更能充分发挥, 以磷增氮,
的效果 。
以磷增氮,？
（ 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
施用原则：减少水溶性磷肥的固定, 增加非水溶性磷的释放 。
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
? 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 。
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
1,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 。
2、其他有害元素污染
? 主要是原矿中镉、氟、铅等在磷肥
的制造过程中所造成的。
植物的磷素营养与磷肥施用
磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一。它对作
物高产及保持品种的优良特性有明显的作用。因此，研究
如何提高磷 的利用率也是近年来学术领域的热点。
磷
江西小麦试验
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
第一节 植物的磷素营养
一、植物体内磷的质量分数、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
器官,幼嫩器官 >衰老器官、繁殖器官 >营养器官
种子 >叶片 >根系 >茎秆
生长环境,高磷土壤 >低磷土壤
植物体的含磷量一般为干物重的 0.2-1.1
％ 其中大部分是有机态磷, 约占全磷量的 85％,
而无机磷仅占 15％ 左右 。 幼叶中含有机态磷较高,
老叶中则含无机态磷较多 。 虽然植物体内无机磷
所占比例不高, 但从无机磷含量的变化能反应出
植株磷营养的状况 。 植物缺磷时, 常表现出组织
（ 尤其是营养器管 ） 中的无机磷含量明显下降,
而有机磷含量变化较小 。
2,分布,集中在幼芽和根尖
再利用能力强达 80％以上
有机磷,占 85％，以核酸、磷脂,
3,形态 植素为主
无机磷,占 15％，以钙、镁、钾的
磷酸盐形式存在
磷在细胞及植物组织内有明显的区域化
现象, 植物细胞及组织内复杂的膜系统, 将
细胞和组织分隔成不同的区域 。
分布
一般来讲, 无机磷的
大部分是在液泡中, 只有
一小部分存在于细胞质和
细胞器内 。 液泡是细胞磷
的贮存库, 而细胞质则是
细胞的代谢库 。
Raven(1974)研究了巨藻吸磷数量与细胞质及
液泡中无机磷变化的关系 。 他发现, 磷酯只存在
细胞质中, 约 10％ 的无机磷位于细胞质, 而 90％
存在于液泡中, 而且液泡中磷的数量随巨藻对磷
吸收时间的延长而不断地增加 。 Loughman(1984)
的试验进一步证实了 Rawen 的试验结果 。
植物体内含量与分布的变化与供磷水平有密
切关系, 因此可通过测定植物某一部位中的的含
量来判断其磷营养的状况 。
磷是运转
和分配能力很
强的元素, 在
植物体内表现
有明显的顶端
优势 。
二、磷的生理作用
（一）磷是植物体内重要化合物的组分
核酸和核蛋白、磷脂、植素,ATP,辅酶
（ 二）磷能加强光合作用和碳水化合物的 合成与
运载
（三）促进氮素代谢
1,促进蛋白质合成,
2.利于体内硝酸的还原和利用
3,增强豆科作物的固氮量
（四 ）促进脂肪代谢
（五）提高作物对外界环境的适应性 如抗旱、
抗寒、抗病等
?多种重要化合物的组分
1.核酸和核蛋白 核酸是核蛋白的重要组分,
核蛋白是细胞核和原生质的主要成分, 它们都含
有磷 。 核酸和核蛋白是保持细胞结构稳定, 进行
正常分裂, 能量代谢和遗传所必需的物质 。
?多种重要化合物的组分
2.磷脂
生物膜是由磷脂和糖脂, 胆固醇, 蛋白质以
及糖类构成的 。 生物膜具有多种选择性功能 。 它
对植物与外界介质进行物质交流, 能量交流和信
息交流有控制和调节的作用 。 此外, 大部分磷酸
酯都是生物合成或降解作用的媒介物, 它与细胞
的能量代谢直接有关 。
3.植素
植素是磷脂类化合物中的一种, 它是植酸的钙, 镁
盐或钾, 镁盐, 而植酸是六磷酸肌醇, 它是由环己
六醇通过羟基酯化而生成的 。
OH OH
OH
OH
OH
OH
OH
O P O
O
(- 6 H ) O
PO + 6H OH O P O
OH
O P O
O
OH
O P O
O
OH O P O
O
OH
O P O
O
O
环己六醇 植酸
4.腺苷三磷酸 (ATP)
植物体内糖酵解, 呼吸作用和光合作用中释放出
的能量常用于合成高能焦磷酸键, ATP就是含有高
能焦磷酸键的高能磷酸化合物 。 ATP能为生物合
成, 吸收养分, 运动等提供能量, 它是淀粉合成时
所必需的 。 ATP和 ADP之间的转化伴随有能量的释
放和贮存, 因此 ATP 可视为是能量的中转站 。
? 积极参与体内的代谢
1,碳水化合物代谢 在光合作用中,
光合磷酸化作用必需有磷参加；光合产物
的运输也离不开磷 ; 大分子碳水化合物合
成需要磷, 否则合成受阻, 形成花青素 。
磷的营养功能
Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节
2.氮素代谢,
磷是氮素代谢过程中一些重要酶的组分 。 硝酸
还原酶含有磷, 磷能促进植物更多的利用硝态氮 。
磷也是生物固氮所必需 。 氮素代谢过程中, 无论是
能源还是氨的受体都与磷有关 。 能量来自 ATP,氨
的受体来自与磷有关的呼吸作用 。 因此, 缺磷将使
氮素代谢明显受阻 。
蔗糖合成不同途经的示意图
葡萄糖 6-磷酸 葡萄糖 6-磷酸 果糖 蔗糖
磷酸 蔗糖
果糖
磷酸蔗糖
合成酶
Pi
蔗糖合成酶
3.脂肪代谢,
脂肪代谢同样与磷有关 。 脂肪合成过程中需要
多种含磷化合物 (图 2-8)。 此外, 糖是合成脂肪的
原料, 而糖的合成, 糖转化为甘油和脂肪酸的过
程中都需要磷 。 与脂肪代谢密切有关的辅酶 A就是
含磷的酶 。 实践证明, 油料作物需要更多的磷 。
施用磷肥既可增加产量, 又能提高产油率 。
脂肪合成途径示意图 糖
↑↓
1,6- 二 磷酸 果糖
↑↓
3- 磷酸 甘油醛 → 磷酸 二羟丙酮 → 磷酸 甘油 → 甘油
↓
3- 磷酸 甘油酸 脂肪
↓
丙酮酸 ───→ 乙酰辅酶 A ───→ 脂肪酸
1.抗旱和抗寒
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 。 越冬作物增施磷肥, 可减轻冻害, 安
全越冬 。
?提高作物抗逆性和适应能力
施用磷肥能提高植物体内无机磷酸盐的
含量, 有时其数量可达到含磷总量的一半 。
这些磷酸盐主要是以磷酸二氢根和磷酸氢根
的形式存在 。 它们常形成缓冲系统, 使细胞
内原生质具有抗酸碱变化能力的缓冲性 。 当
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, 这有
利于作物正常生长发育 。 这一缓冲体系在
pH6-8时缓冲能力最大, 因此在盐碱地上施
用磷肥可以提高作崐物抗盐碱的能力 。
?缓冲性,
H2PO4-1 HPO4-1
缓冲体系
三、植物对磷的吸收和利用
（一） 吸收形态,
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
吸收,
一般认为磷的主动吸收过程是以液泡膜上 H + -
ATP酶的 H+为驱动力, 借助于质子化的磷酸根载体
而实现的, 即属于 H+与 H2PO4共运方式 。 进一步的
试验证明, 根的表皮细胞是植物积累磷酸盐的主要
场所, 并通过共质体途径进入木质部导管, 然后运
往植物地上部 。
。
作物对磷的吸收和利用
（二）吸收机理,主动吸收,
H＋ 与 H2PO42－ 共运
吸收部位为：根毛区
影响因素,作物种类和生育期
介质的 pH
伴随离子
其它环境因素
1,作物特性 不同植物种类，甚至不同的栽培
品种，对磷的吸收都有明显的影响。
2,土壤供磷状况 植物能利用的磷主要是土壤
中的无机磷。虽然植物可吸收少量有机态磷，但
通常有机磷必须转化为无机磷后才能被大量吸收。
因此，土壤中磷的形态直接影响着土壤供磷状况
及植物对磷的吸收。
（三）影响吸收磷的主要因素
植物吸收磷受很多因素的
影响，其中有植物生物学特性
和环境条件两个方面。
3,菌根 菌根能增加植物吸磷的能力 。 通过
菌根的菌丝以扩大根系吸收面积, 并能缩短了根
吸收养分的距离, 从而提高土壤磷的空间有效性；
菌根的分泌物也能促进难溶性磷的溶解度 。
4,环境因素 温度升高有利于磷的吸收 。 增
加水分也有利于土壤溶液中磷的扩散, 因此能提
高磷的有效性 。
5,养分的相互关系 磷与氮在植物的吸收和
利用方面相互影响 。 施用氮肥能促进磷的吸收 。
施用磷肥对大麦地上部和根生长的影响
施磷量（ P mg/kg)土）
0 10 20 30 40
缺磷土壤 不缺磷土壤
干物重（
g/
盆）
根
地上部
5
10
15
20 30 0 10 40
根
地上部
0
（四）磷的同化和运输
同化,磷酸盐 有机磷化合物
地上部
中柱
导管
运输,占全磷 60％以上无机磷
四、植物对缺磷和供磷过多的反应
（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
＊ 植物缺磷的症状常首先出现在老叶
1,叶片肥厚而密集, 叶色浓绿；植株矮小, 节
间过短；出现生长明显受抑制的症状；
2,繁殖器官常因磷肥过量而加速成熟进程, 并
由此而导致营养体小, 茎叶生长受抑制, 也会降低
产量 。 地上部与根系生长比例失调, 在地上部生长
受抑制的同时, 根系非常发达, 根量极多而粗短 。
3,谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加；叶用蔬菜
的纤维素含量增加, 烟草的燃烧性差等品质下降；
4,施用磷肥过多还会诱发缺铁, 锌, 镁等养分 。
（二）供磷过多
植物呼吸作用加强，消耗大量糖分和能量，对植
株生长产生不良影响。
冬小麦深施磷肥效果
缺磷使小麦锈病加重
+P -Zn +P +Zn
磷肥促进玉米成熟 中磷 高磷
缺磷导致作物植株矮
小，禾谷类作物分蘖
减少，叶色暗绿
缺磷
正常
缺磷使柑桔果实变小
缺磷导致小麦成熟期推迟
缺磷条件下，短期内植物表现为地上部受抑制，而根系生长增强，
结果根冠比增加。但如果缺磷时间延长到一定程度，则随全株营养
体变小，根系也变小
缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化
较重，如玉米秃尖,
-K +K
葡萄
自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色。
幼叶 老叶
缺磷
图为缺磷的油菜叶片，缺磷使体内碳水
化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色。
黄瓜缺磷
? 左边为缺磷植株
? 右边为正常植株
左为缺磷的最老叶
右为缺磷的较老叶
? 缺磷的苹果叶：叶片
小、叶色暗淡、发紫
色或青铜色。
油菜缺磷：深紫色的叶
片正在转红色
芹菜缺磷：生长
矮小，叶色发暗，蓝
绿色、老叶发黄、提
前死亡脱落。
图为缺磷的大豆叶片，缺磷使体内碳水
化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色
一炷香型水稻
玉米缺磷出现紫苗
缺磷植株瘦小，茎叶大多呈现紫红色，叶
尖枯萎呈褐色，花丝抽出迟，结实率低
磷素过多引起的水体富营养化及其结果
五、植物磷素营养的丰缺指标
表 10－ 1
表 10－ 2
表 10－ 3
第二节 土壤中的磷素及其转化
一、土壤中磷的质量分数
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 含量表示,
土壤有效磷（ P） >10mg/kg,表示有效磷较高
土壤有效磷（ P） <5mg/kg,表示有效磷不足
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、耕作管理措施等
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
三、土壤中磷的转化
施肥
有机态磷 (影响矿化率的因素 )
H2PO4－ 无定形磷酸盐 结晶态磷酸盐
HPO42－ 闭蓄态磷 (有效性降低 )
吸附态磷
矿物矿化
Eh交替变化
老化
生物 矿化
固定 作用
化学沉淀
释放作用
解吸 吸附
作用 固定
第三节 磷肥的种类、性质和施用
磷矿分级与磷肥的制造方法
P2O5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
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％。
? 摩洛哥磷矿
一、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
（一）过磷酸钙（普钙）
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
性质,灰白色粉末，呈酸性反应，具有腐蚀性
磷酸退化作用
2,在土壤中的转化
(1)溶解过程与化学沉淀 (固定 )作用
异成分溶解
反应式,
特点,1mol一水磷酸一钙 溶解时，溶液中生
成 1mol二水磷酸二钙 和 1mol磷酸 。
磷酸沉淀作用 (化学固定作用 ),
过磷酸钙的异成分溶解及化学沉淀作用
磷酸沉淀作用 (化学固定作用 ),
酸性土,
过 程,水溶性 无定形 结晶态 闭蓄态
溶解度,大 小
有效性,高 低
中性、石灰性土,一钙 二钙 八钙 十钙
结果：过磷酸钙的当季利用率低
(2)磷的吸持作用
包括 吸附作用 和 吸收作用
一般地,P土液 P土粒
结果：磷肥的有效性降低
吸持作用
解吸作用
3,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。
增加与作物根群的接触面积
方法,集中施用
分层施用
与有机肥料混合施用
制成粒状磷肥
作根外追肥
(二 )重过磷酸钙（重钙） （不含硫酸钙）
二、弱酸溶性肥料
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
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
先溶解 （主要受介质 pH值影响），后吸收,
酸性土,在土壤酸的作用下逐步溶解
Ca3(PO4)2 CaHPO4 Ca (H2PO4)2
可中和部分酸，调节了土壤反应，提高了磷
素的有效性
中性或石灰性土壤,在微生物和作物根分泌的酸的
作用下逐步溶解
Ca3(PO4)2 Ca (H2PO4)2
溶解释放磷酸的速度较缓慢，肥效较长
施用后较长一段时间内，溶解 >固定
H+ H+
微生物和作物根分泌的酸
（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
三、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
(一 )磷矿粉
成分,主要是氟磷灰石 [Ca10 (PO4) 6·F2]
性质,灰褐色或黑褐色粉末、难溶于水、呈化学中性
磷矿粉直接施用的条件,
磷矿的结晶性质（ 枸溶率 >15％ ；
粒径细度 90％过 0.149mm筛 ）
土壤条件（ 主要是 土壤 pH）,
作物特性（ 宜 吸磷能力较强 的及多年生
经济林木和果树）
磷矿粉的施用方法和后效
方法,宜作基肥
用量,750～ 1 500kg/ha（ 50～ 100公斤 /亩）
措施,与酸性或生理酸性肥料混施,
与过磷酸钙配施
后效,肥效持久，连施几年后，可暂停施用
（二）鸟粪磷矿粉
鸟粪中的磷酸盐＋土壤中的钙 鸟粪石 鸟粪磷矿粉
效果与钙镁磷肥接近
施用方法与磷矿粉相似
（三）骨粉
兽骨加工而成
肥效缓慢，宜作基肥
宜施于酸性土壤及生长期长的作物
开采 磨细
小结,土壤有效磷增加和减少的途径
施肥 矿物 难容性
(有机、无机 ) 矿化 磷释放
植物吸收 生物固定
化学沉淀 闭蓄态固定 淋失 吸附固定
我国磷肥的利用率平均为 10～ 25％
土壤有效磷
第五节 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
有效磷含量的测定方法,
中性和石灰性土壤,0.5M NaHCO3,P<5mg/kg
酸性土壤,0.03M NH4F－ 0.025M HCl,P<15mg/kg
水稻土,0.3M NaOH－ 0.5M NaC2O4
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
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
（ 一 ） 水旱轮作中的磷肥施用
我国稻区的轮作制度：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？
所以在水旱轮作中, 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 。
当绿肥与水稻轮作时, 更应该将磷肥施在绿肥
上, 特别是豆科绿肥, 更能充分发挥, 以磷增氮,
的效果 。
以磷增氮,？
（ 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
施用原则：减少水溶性磷肥的固定, 增加非水溶性磷的释放 。
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
? 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 。
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
1,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 。
2、其他有害元素污染
? 主要是原矿中镉、氟、铅等在磷肥
的制造过程中所造成的。
