医学专题—植物营养学下册-(肥料学)36503.doc

第一章 肥料学概论一、肥料概论1、肥料：是以调节植物营养与培肥改土的一类化学物质。（能够直接向植物提供营养元素的有机或无机物质）植物增产的重要物质基础：无机肥料、有机肥料、微生物肥料2、有机肥料：生物循环中的多种废弃物，包括农作物残体和农产品加工中的残渣等废弃物，畜禽等动物的粪尿排泄物即畜牧业有机废弃物，渔业废弃物，绿肥，天然有机物如泥炭等腐殖化物质等。有机肥料的特点：含较高的有机质；所含养分元素的种类齐全，浓度较低；肥效迟缓；养分呈复杂的有机物形态，施用后需经腐解后逐步释放出来。3、无机肥料：即化学肥料，其生产是应用煤、石油、天然气等能源；以地壳中埋藏的矿物态养分元素或大气中的气态养分（如氮气）作为原料，通过现代的化学生产工艺，转变成简单形态的肥料。无机肥料的特点：养分呈无机矿物质态存在；能为植物直接吸收利用；养分种类少而浓度高；肥效快。肥料在农业和生态环境中的作用：增加产量；改善品质；提高土壤肥力；提高地表覆盖度，减少水土流失；美化生态环境。4、间接肥料：应用微生物制剂等间接改善植物营养环境的产品，有些有益元素也被用来改善植物生长。二、肥料在农业和生态环境中的作用1、增加产量；2、改善品质；3、提高土壤肥力；4、提高地表覆盖度，减少水土流失5、美化生态环境。三、当今世界存在问题1、施肥不当产生的危害：施肥不当引起减产；过量施肥引起环境污染；施肥不当降低农产品品质；降低土壤质量。2、合理施用肥料的意义：从经济意义上来讲：要投入少，效益高，要赚钱，达到高产优质；从培肥土壤角度讲：要提高土壤质量和土壤肥力，达到用地养地的目的；从生态意义讲：要保持优良的生态环境。第二章 氮肥第一节 概述第二节 氮肥的种类、性质与施用一、氨合成原理将氢和氮按3：1的比例混合进行反应。这个反应必须在高温、高压及有催化剂的作用下进行。合成氨所需的氮气取自空气。由空气制取氮气。可先将空气液化，然后利用氮气和氧气沸点不同将其分离；亦可将空气通入燃烧的焦炭，使氧与碳作用生成二氧化碳，再用水洗法出去二氧化碳而获取氮。合成氨所需的氢来自水和燃料，重油汽化法制取氢是在高温条件下。合成氨经氧化即可制取硝酸。氮肥利用率只有3540%左右，原因是：氮肥施于土壤表面或距地表较浅，导致氨气挥发。二、氮肥的种类、特性和施用技术（一） 液态氮肥1、氨水（含N12.3%16.4%）一般14%左右氨水的化学性质很不稳定，极易挥发。为了减少氨的挥发损失，在氨水中通入一定量的二氧化碳，制成碳化氨水。氨水的碳化程度越高，氨的挥发损失越少。表示氨水稳定程度：碳化度%=二氧化碳的摩尔浓度/氨气的摩尔浓度×100%2、液氨（NH3，含N82%）液氨优点：单位氮的工业成本低，含氮量高，副成分少，肥效长，施用后对土壤无副作用。液氨缺点：贮运需要相应的施肥机械，施用成本较高。液氨在土壤中移动性小，肥效长，可用作基肥，不宜作追肥（苗期）。3、氨溶液（氮肥混合溶液，含N2050%）是一种由氨与其他固体氨肥混合而成的液态氮肥，其基本组成为氨、硝铵和尿素，也可加入少量硫铵或硫酸氢铵。（二）铵态氮肥铵态氮肥主要有硫酸铵、KCL、碳酸氢铵等。特点是：（1）易溶于水，能被作物直接吸收，便于迅速发挥肥效；（2）土壤胶体对铵离子有较强的吸附能力，铵态氮肥施入土壤后移动性小，几乎不存在淋失的问题；（3）遇碱性物质易产生氨的挥发损失（占氮肥损失量85%以上），主要以氨气的形式挥发。1、硫酸铵（含氮量2021%）硫铵的含氮一般是20%。指标名称一级品二级品三级品含氮量%21.020.820.6水分含量%0.11.02.0游离酸（硫酸）含量%0.050.20.3我国现行的硫铵标准：含氮：20.521%，水分：0.10.5%，游离酸<0.3%硫铵易溶于水，吸湿性小，物理性状良好，化学性质稳定，常温下存放无挥发，不分解。遇碱性物质引起氨的挥发。稳定性较高，不易吸湿，溶解度高，分解温度高。是生理酸性肥料。宜作追肥施用，也可作基肥和种肥施用，水田勿施硫铵，因为硫酸根离子在淹水下被还原为H2S，造成根系毒害。硫铵中含24%的硫，十字花科植物如葱、蒜、大豆中应多施硫。2、氯化铵（含氮量2426%）是生产碱的副产品。白色晶体，易溶于水，吸湿性略大于硫铵。，但小于硝铵。是生理酸性肥料。不宜用于盐碱土，以免增加氯离子毒害。若用于酸性土壤，应配合石灰施用。不宜做种肥（对种子发芽有影响），可作基肥和追肥。氯化铵作基肥应尽早使用，施用后用水淋洗至底层，减少影响。氯化铵可以用在水稻、小麦、玉米、大麻、棉花和纤维性的植物上，不宜在烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、葡萄、柑橘等含糖量高的上使用。3、 碳酸氢铵（含氮量17%）优点：施用于土壤后无残留，不含酸根，是生理中性肥料，安全。缺点：易溶于水，吸湿性强，不稳定化合物，常温下易分解挥发氨气，做氮肥挥发损失很大。适用于各种土壤和作物，可作基肥和追肥，不易做种肥（氨气对种子发芽有影响），应深施覆土的肥料比撒施要高。（三）硝态氮肥主要有：硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵和硝酸钾等。特点：（1）易溶于水，是速效性养分，吸湿性强，溶解度大，在雨季吸湿后能化为液体；（2）灌溉量过大易引起其向下层土壤淋失，硝酸根易淋失，在土壤中移动性较大；（3）通气不良时，经反硝化作用成一氧化二氮和氮气，氮素损失；（4）受热分解释放出氧气，易燃易爆，故贮运过程中应注意安全。它不宜作基肥和种肥，作追肥时应避免在水田施用。土壤中施用硝态氮肥，植物吸收后pH升高；施用铵态氮肥则反之。但施用铵态氮肥后，铁、钙、锌易形成难溶性物质。去向：被植物吸收，反硝化，淋溶损失1、硝酸铵（含氮量3335%）由于硝酸铵具有极易溶于水，吸湿性极强，以及易燃、易爆等硝态氮肥的特性，因此常把硝铵归为硝态氮肥。硝铵中所含养分全部可被作物吸收利用，不残留任何酸根和盐基，是一种生理中性肥料，最适宜于旱地和旱作物，并以追肥为佳，对烟草、棉花、果树、蔬菜等忌氯经济作物尤其适用。宜作追肥，不作基肥和种肥。追肥要深施覆土。不易做种肥，因为其浓度高，吸湿性强，与种子直接接触会影响种子萌发和幼苗生长。施用时应深施，并注意降雨情况和对地下水流的控制，尽可能减少硝酸根离子的淋失和反硝化损失。2、硝酸钠（含氮量1516%）易溶于水，是速效性氮肥。属于生理碱性肥料。长期施用会使局部地区土壤pH升高，并影响土质，最好与有机肥配合施用。避免连年使用。宜作追肥，适用于酸性和中性土壤，它在一些喜钠作物如甜菜、菠菜及烟草、棉花等旱作物上的肥效常高于其他氮肥。注意：硝酸钠中的钠离子导致土壤盐化。3、硝酸钙（含氮量1315%）极易吸湿，易溶于水，性质稳定。属于弱的生理碱性肥料，适用于多种土壤和作物，因含较多水溶性钙，因此对蔬菜、果树、花生、烟草等作物尤为适宜。一般做追肥效果较好，如必须做基肥，可与有机肥料或高浓氮肥如尿素配合施用，减少养分的损失，充分发挥其增产效果。两种形态氮素性质和某些特性的比较：铵态氮肥硝态氮肥带正电荷，是阳离子带负电荷，是阳离子能与土壤胶粒上的阳离子进行交换而被吸附不能进行交换吸收而存在于土壤溶液中被土壤胶粒吸附后移动性减少，不随水流失在土壤溶液中随土壤水分运动而移动流动性大，易流失进行硝化作用后，转变为硝酸态氮，但不降低肥效进行反硝化作用后，形成氮气或氧化氮而丧失肥效（四）酰胺态氮肥是指含有酰胺基或在分解过程中产生酰胺基的氮肥。土壤中的酰胺态氮肥主要通过转化成铵态氮或硝态氮后被作物直接吸收利用。1、尿素（含氮量4546%）适应于各种土壤和作物，可作基肥和追肥施用。施用时应深施覆土，在施用时期上可适当提前几天，使其有易分解转化过程。由于分子态尿素易淋失，故使用尿素后不宜立即灌水，否则淋洗至深层降低其肥效。植物叶片和其幼嫩的器官能直接吸收尿素，所以尿素被广泛用作叶面追肥喷施的浓度随作物种类，苗龄和栽培条件而异。对禾本科作物约为0.10.5%，对果树约为0.2%，蔬菜最低，作物生长盛期和成年期果树喷施浓度可适当高些。但作为叶面肥时，尿素中的缩二脲的含量应小于0.5%，防止其对作物引起的毒害。(五)长效氮肥又称为缓效氮肥或缓释氮肥，是指一类不同于常用氮肥速溶、速效特性的化学肥料。施用长效氮肥的目的主要通过控制氮肥的溶解度，达到缓释，延长肥效，使之能与作物生育期间对氮的需求相适应的目的。长效氮肥主要有三种类型，即微溶化合物，尿醛缩合物和包膜肥料。接触施肥氮肥利用率80%。1、合成的有机长效氮肥：脲甲醛（含氮38%，其中冷水不溶性氮占28%）、脲乙醛（含氮2832%）、脲异丁醛（含氮31.8%）2、包膜肥料：硫衣尿素（含氮34.2%）、长效碳铵（含氮11%12%）、高效涂层氮肥3、石灰氮（CaCN2,含氮量20%22%）是一种有机氮肥，是氮肥中唯一不溶于水的品种，吸湿性很弱，含有少量碳化钙，常有电石气味，对人体粘膜有刺激性，因施用不便故常加少量矿物油将其做成细粒。石灰氮是一种相对缓效的氮肥，适宜于作基肥，并在播种或栽培前提前施用，防止有毒中间产物对幼苗根系的伤害。石灰氮可用作除草剂、杀虫剂、脱叶剂等。第三节 土壤中氮素的转化土壤中氮的转化包括有机氮的矿化和无机氮的生物固定过程；铵态氮的固定、吸附与释放、解吸过程；氮的补给与损失过程。一、有机氮的矿化1、矿化：土壤中有机氮分解为氨的过程称为矿化。它包括解蛋白和氨化两步。解蛋白过程：蛋白质多肽二肽氨基酸+其他物质氨化：RCHNH2COOH+H2ORCH2OH+CO2+NH32、影响有机氮的矿化的因素在以下条件下氨化作用最为旺盛：（1）土壤温度2030；（2）土壤湿度为田间持水量的60%；（3）pH为中性；（4）C/N比值等于或小于25：1。3、土壤中无机氮的生物固定（1）无机氮被土壤微生物同化后构成其躯体而暂时保留在土壤中的作用；（2）只要土壤中能量物质充足，无机氮的生物固定作用就会发生，其固定量可占施入氮肥量的1440%；（3）在生产中，要防止在作物生育期间，大量施用未腐熟的有机肥料。4、激发效应施入无机氮可促进土壤有机氮的矿化，这种作用称为激发效应。激发效应的量度，一般用土壤氮的激发率来表示，计算方法如下：P=（施氮肥区植株总氮量-植株吸收肥料氮量）/无氮区植株总氮量当P>1时为正激发，说明氮肥施入后出现净矿化，增加土壤中的有效氮量。当P<1时为负激发，说明出现净固定，施入土壤中的有效度降低。二、化肥氮的转化1、铵的固定与释放（1）概念铵的固定：矿化的铵和施入的铵被土壤中2：1型粘土矿物晶格固定称为固定态铵的作用。铵态氮：（1）吸附解吸：松散的固定；（2）晶格固定氮（与钾同）；（3）生物固定：以作物吸收为主，微生物态氮少。铵的释放：固定态的铵在生物、物理和化学等因素影响下被释放的作用。（2）影响铵固定与释放的因素土壤对铵的固定量比较高，一般表土中铵的固定量可达全氮量的1112%。因素：A粘土矿物类型：2：1型粘土矿物固定铵的能力依次为蛭石>蒙脱石>伊利石。1：1型的高岭石几乎不固定铵。B干湿交替能促进铵的固定作用。C土壤胶体表面吸附的交换性阳离子数量和种类，铵离子的浓度和数量。铁离子、铝、氢、钙、镁等阳离子的交换能力大于铵根离子。钾离子的交换能力小于铵根离子，但对铵的固定作用有明显影响。增加铵根离子的浓度，可以提高交换性铵的含量。2、铵的硝化作用铵根离子与氧气反应在亚硝化细菌的作用下还原为亚硝酸根离子亚硝酸根离子与氧气在硝化细菌作用下生成硝酸根离子。铵的硝化作用强弱与硝化细菌的数量和活性有关，土壤pH、质地、温度、水分含量及施肥等影响因素有关。3、反硝化作用反硝化作用是硝态氮还原的一种途径，即硝酸根离子在嫌气的条件下，经反硝化细菌的作用，还原成气态氮的过程，亦称为脱氮作用。硝酸根离子亚硝酸根离子一氧化二氮氮气土壤中反硝化作用的强弱，主要取决于土壤通气状况、pH、温度和有机质含量，其中以通气性的影响最为明显。当土壤水分含量大于田间持水量的60%时，就可能发生反硝化作用，淹水土壤、通透性差或排水不畅的土壤，易发生反硝化作用。4、土壤中铵态氮的分子化随化肥氮施入的铵在土壤中可形成分子态氮。在实惠型土壤中氨的挥发比非石灰性土壤更为严重。随土壤溶液pH的升高及氨气浓度的增加，氨气的分压亦增大，而溶液中的氨气分子的挥发又取决于溶液中氨气分压和大气中氨气分压之差，通常大气中氨气的浓度很低，当溶液中氨气的浓度加大时，就导致氨气分子向大气逸散。三、土壤供氮能力举例：两个小区，施氮区小区的产量为100kg，不施氮的小区产量为80kg，则称土壤供氮能力为80%。土壤供氮能力与土壤质地、土壤有机质、全氮含量和土壤中速效性氮（硝态氮和铵态氮）含量有关。土壤供氮能力：主要是指当季作物种植时土壤所能提供给作物的有效氮量。主要包括当季作物种植时土壤中已经积累的矿质氮量和在作物生长期内土壤氮素的矿化量。土壤供氮能力是土壤肥力的一个重要指标，又是估算氮肥用量的一个重要参数。1、土壤供氮能力的量度（1）主要量度是土壤中有机态氮的矿化量，是作物不施氮区的总吸氮量，实质上只是土壤矿化氮的一种间接衡量法。（2）土壤有机质呼率平均为23%。（3）直接衡量法Ln=(No-Nt)=LnNo-Kt其中No土壤矿化势；K矿化速率常数；Ntt时间内的矿化量土壤矿化势是指无限长时间内的矿化量，即最大矿化量，它反映了土壤潜在氮素得到供应能力。2、土壤供氮能力的计算（1）土壤供氮能力主要是指有机氮矿化量；（2）无氮区作物地上部分积累的氮量可作为土壤供氮量的指标；（3）小麦不施氮区产量为3720kg/ha，地上部含量为1.9%，土壤供氮能力为：3720kg/ha×1.9%=70.5kg/ha供氮能力%=不施氮的产量/施氮的产量×100%3、氮肥利用率氮肥中的氮素被当季作物吸收利用的百分数或比例，氮肥利用率是衡量氮肥肥效的一个重要指标。水稻田的利用率：35%；一般是40%左右的氮肥利用率。公式：R=Np/Na×100%其中：R氮肥利用率（%）；Np单位面积上作物收获物中来自肥料的氮量；Na单位面积上施入的肥料氮量。氮肥利用率的测定方法：一种是差值法（间接法），一种是15N示踪法。（1）差值法（表观利用率）一般是通过测定施氮区和不施氮区作物吸氮量的差值，再计算其占小区施氮量的百分数，即氮肥利用率。R=(Nh-No)/Na×100%式中：Nh施氮区作物吸氮量；No不施氮区的吸氮量；Na施氮量。氮肥利用率%=（施氮区作物吸收氮的总量-不施氮区作物吸收的氮总量）/施入氮肥中的氮总量×100（2）示踪法是一种直接测定氮肥利用率的方法，它是由富集15N生产一定形态的标记氮肥，将其施用后测定吸入植物体中氮素的15N原子百分超，进而根据15N丰度的稀释原理计算氮肥利用率。一般15N测定的氮肥利用率一般略低于差值法的测定值。15N法还可以测定作物不同生育阶段土壤供应的有效氮素（即氨值），肥料氮的平衡或去向等。四、氮肥施用量的确定遵循原则：1、低肥力和低产区可适当提高施氮量，以充分增加肥效；2、高肥力和高产地区则宜以经济效益最佳的施氮量作为指导施肥的依据。避免过多使用氮肥带来的负效应，一般经济最佳施肥量为施肥的上限，最大利润率为施肥量施肥的下限；3、注意当季作物及施肥的下限。1、施肥量的确定依据（1）养分平衡法养分平衡法：是根据作物的计划产量需肥量与土壤供肥量之差估算施肥量的方法。养分平衡法又称为目标产量法。施肥量=（计划产量所需养分总量-土壤供肥量）/（肥料养分量×肥料中该养分的利用率）其中计划产量所需养分总量=公顷数×籽粒中养分量举例：以氮为例作物需氮量=目标产量（kg/ha2）×氮肥产量的氮吸收量（kg）土壤供氮量=土壤有效氮值（mg/kg）×2.25×土壤氮素利用系数（有效养分校正值）这种计算方法以作物的需氮量与土壤供氮量为依据，而肥料施入土壤后的变化以及作物根系对氮素的吸收量受气候等多种因素的影响，因此可靠性和实用性取决于各项估算参数的确定。土壤速效养分的含量用mg/kg，020cm土壤按2.25×10（6）kg/hm2土壤计算，则每一个mg/kg的养分，每公顷土中所含的有效养分为：土壤有效养分校正值%=（100×无肥区每公顷作物吸收的养分量）/（土壤有效养分测定值×2.25）依据此公式可计算出每块地的土壤养分校正系数。平均施氮量（作物推荐施氮量）：是指某一地区一种作物能获得最大经济收入的氮肥施用量的平均值。此方法主要是依据作物产量反应曲线，在适宜施氮量附近的斜率基本平缓，再次用量附近，少施氮肥的增减不会引起大的产量波动。（2）田间实验法选择有代表性土壤进行田间的肥料试验，根据肥料效应函数计算经济最佳施肥量、最大利用率施肥量、最高产量施肥量及有限量肥料投资的最优利润施肥量等。五、氮肥的施用方法1、氮肥深施2、氮肥配施：与NPK配合农田中氮肥的去向：A作物吸收（3045%）；B残留在土壤中（1020%）；C损失（4045%），主要是通过反硝化作用反硝化作用。第二章 磷肥概述：磷一般以磷酸盐的形式存在于矿物中。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1828%中热制法枸溶性磷肥-钙镁磷肥<18%低机械法难溶性磷肥-磷矿粉第一节 肥料种类特性与施肥一、制造方法1、机械法：将P矿石用机械粉碎，磨细制成P矿粉，直接做肥料中，具有投资少，成本低的优点，对于低品位的P矿石可用此法，缺点是P矿粉只适宜与酸性土壤。2、酸制法：用H2SO4、HNO3、HCl或者H3PO4处理P矿粉，可制得过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸铵、硝酸P肥、沉淀P肥等磷肥品种，这一类P肥也成酸性P肥。3、热制法：借电力或者燃料产生高温使P矿粉分解，而制成各种热制P肥，如钙镁P肥，脱F磷肥，钢渣P肥和偏磷酸钙等等。二、P肥品种的分类一般按磷酸盐溶解性质把P肥分成三种类型：水溶性磷肥弱酸溶性磷肥难溶性磷肥1、水溶性磷肥磷肥中所含的磷酸盐以一水磷酸钙（Ca(H2PO4)2.H2O）形式存在，易溶于水，P容易吸收，为速效性P肥SSP普钙Ca（H2PO4）2·H2OTSP重钙Ca（H2PO4）2·H2OCSP富过磷酸钙铵化过磷酸钙、磷酸铵2、弱酸溶性磷肥能溶于2%的柠檬酸（或者中性柠檬酸铵，碱性柠檬酸铵）溶液的磷肥称为弱酸溶性磷肥或者柠檬酸溶性磷肥或者枸溶性磷肥包括沉淀磷肥、钙镁磷肥、脱F磷肥、偏磷酸钙、钢渣磷肥等这类磷肥不溶于水，能被作物根分泌的弱酸溶解，因此能被逐步溶解的过程中供作物吸收利用弱酸溶性磷肥的主要成分是HPO42-、磷酸氢根3、难溶性磷肥这类磷肥既不溶于水也不溶于弱酸，只能溶于强酸中，所以也称为酸溶性磷肥属于此类的林飞有：磷矿粉、骨粉、矿质鸟粪磷肥三、磷肥特性与施用（一）水溶性磷肥性质和施用（集中施肥）1、过磷酸钙Ca（H2PO4）2·H2O 含量低我国的磷肥主要品种制造方法：（酸制法）用62%67%de H2SO4与磷矿粉混合搅拌使其充分作用，并移入化成室继续熟化12周后经干燥、磨碎、过筛后获得化学成分：Ca（H2PO4）2·H2O（3040%）CaSO4（4050%）另外还有Fe（SO4）3、Al2（SO4）3（24%） 游离酸（3.55.0%）硫酸、磷酸肥料呈酸性，磷对包装袋有腐蚀性养分含量：P2O51220%一般不得少于12%化学反应：生成CaSO4·2H2O石膏、HF（温室气体）物理性状：灰白色粉末、也有呈颗粒状，稍有酸味水溶液呈酸性反应游离酸使肥料易吸湿结块，尤其严重的是过磷酸钙吸湿后会引起肥料中一些成分发生化学变化，导致水溶性的磷酸钙转变成难容性的磷酸铁、磷酸铝从而降低过磷酸钙有效成分的含量。Fe（SO4）3+Ca（H2PO4）2·H2O+5H2O>2FePO4·2H2O+CaSO4·2H2O+2H2SO4这一反应称为过磷酸钙的退化作用，普钙产品的含水量与游离酸的含量均不应超过国脚标准，同时储藏过程中应该防潮，储存时间不应过长。普钙在土壤中的转化普钙施入土壤后肥料中的磷酸钙在土壤中进行异成分溶解，即土壤水分从四周向施肥点汇集，使肥料中水溶性磷酸钙溶解并进而水解形成磷酸钙，磷酸和磷酸二氢钙组成的饱和溶液饱和溶液中磷酸离子的浓度可达1020Pmg/kg，比土壤溶液中磷酸离子高数百倍，出现局部土壤溶液中磷的浓度梯度，形成以施肥点为中心，磷酸离子向周围扩散的扩散区，使溶液pH值急剧下降为1.5左右，从而使铁铝或钙镁等固相迅速溶解，并与磷酸起化学反应，发生磷的固定作用。北方土壤中主要反映Ca（H2PO4）2·H2O> CaHPO4·2H2O>CaHPO4变成Ca8H2（PO4）6·5H2O变成Ca10（PO4）6（OH）2这一转化过程开始速度很快，由于磷酸二氢钙变为磷酸八钙时速度缓慢，尤其是八钙转化为羟基磷则需要更长的时间（磷肥利用率低的原因）。转化过程中所生成的汗水磷酸二氢钙，无水磷酸钙以及磷酸八钙种的磷对作物仍有一定的有效性，但形成羟基磷灰石时作物就很难利用了酸性土壤中磷酸离子在扩散过程中能与土壤中Fe、Al粒子或交换性Fe、Al作用，产生磷酸铁磷酸铝沉淀，而降解低磷肥中的有效性，其反应如下：2Fe（OH）3+ Ca（H2PO4）2·H2O>2FePO4+Ca（OH）2+5H2O2Al（OH）3+ Ca（H2PO4）2·H2O>2AlPO4+Ca（OH）2+5H2O以上就是磷酸沉淀作用（化学沉淀作用）酸性土中的过程：过程 水溶性到无定形到结晶态到闭蓄态溶解度 大 到 小有效性 高 到 低中性石灰性土，1钙到2钙到8钙到10钙结果：过磷酸钙的当季利用率低（1025%）合理施用过磷酸钙的关键即要减少肥料与土壤的接触避免水溶性的磷酸盐被固定，又要尽量将磷肥施于根系密集的土层中，增加肥料与根系的接触以利于吸收一般可采取以下的措施：a、集中利用b、与有机肥料混合使用c、制成颗粒磷肥d、分层施用e、用于根外追肥2、重过磷酸钙Ca（H2PO4）2·H2O含磷量（五氧化二磷）高达3652%一般46%生产方法：先用过量的硫酸处理磷矿粉，生产磷酸和硫酸钙，将硫酸钙粉粒出来后，把磷酸浓缩到一定浓度然后按一定比例加入适当的磷矿粉，加热搅拌使充分作用，通风、干燥、造粒即可得到重过磷酸钙Ca5（PO4）3·F+5H2SO4+10H2O>3H2SO4+5CaSO4·2H2O+HFCa5（PO4）3·F+7H2SO4+5H2O>5Ca（H2PO4）2·H2O+HF施用方法与普钙相似，施用量应该相应减少，一般做基肥施用，并注意施肥均匀，作物磷养分营养期是在苗期，其次，磷在土壤中的转移较慢，植物根系从土壤下部吸收养分，接近P根系便于吸收（这是做基肥的原因）（二）弱酸溶性磷肥的性质1、钙镁磷肥绿色粉末，不溶于水但能溶于弱酸%的柠檬酸或者中性柠檬酸铵，其中主要化学成分是型磷酸三钙，合五氧化二磷1419%肥料中还含有约30%的氧化钙和15%的氧化镁，是碱性肥料（与碳酸氢铵同施差）反应机理：将磷矿和含镁的矿物混合后，在高温下（>1350）熔融，使磷矿中难容性含磷化合物转化成为无定形玻璃体的熔融物，然后水萃骤冷生成枸溶性的磷酸钙·硅酸钙或者硅酸二钙、硅酸镁或者硅酸二镁的共熔体，其反应:MgO·2SiO2·2H2O>2MgO·SiO2+MgO+2H2O2Ca5（PO4）3·F+SiO4+H2O>3Ca3（PO4）2+CaSiO3+2HF当水蒸气较少的时候，则产生如下反映4Ca5（PO4）3·F+ SiO2> 6Ca3（PO4）2+ Ca4SiO4+SiF4性质钙镁磷施用土壤后，在作物分泌的酸或者土壤中的酸性物质的作用下，逐步溶解释放出有效磷，在石灰性土壤上，钙镁磷肥的肥效不如等磷量的过磷酸钙，但后效较长，钙镁磷肥仔土壤中的转化反应如下：Ca3（PO4）2+2CO2+2H2O>2CaHPO4+Ca（HCO3）22CaHPO4+2CO2+2H2O2>CaH2PO4+Ca（HCO3）2施用方法：a、作物种类不同，对磷利用能力不同，如水稻、小麦，玉米等作物的当季饿效果一般为过磷酸钙的7080%,对油菜都可，绿肥其肥效略高于普钙b、土壤性质：在酸性土壤上施用肥效较好，但是在石灰性土壤上施用，效果不太稳定，但涂过在pH>6.5的土壤上使用，它的肥效较低，只是有较长后效，一般做基肥c、肥料细度：肥料不溶于水只是微溶于弱酸，为提高肥效，一般要求有8090%的肥料颗粒能够通过80号筛，南方酸土对其同届性较强，肥料颗粒可稍大一些，而北方土壤溶解能力较弱，肥料要求更细，一般做基肥尽早施用，可沾苗根。2、沉淀磷肥反应机制：盐酸分解骨粉或者磷矿粉制取磷酸然后用石灰石悬浮液或者石灰乳中的磷酸溶液生成磷酸二钙，反应式：Ca3（PO4）2+6HCl>2H3PO4+CaCl22H3PO4+3CaCl2+2Ca（OH）2>2CaHPO4·H2O + 3CaCl2组成2CaHPO4·2H2O 五氧化二磷：3842%物理性状：白色粉末状结晶，吸湿性小，微碱性3、其他弱酸溶性磷肥P40钢渣磷肥沉淀磷肥脱F磷肥（三）难溶性磷肥P40（散施）1、磷矿粉：指难溶性磷肥的代表，有磷矿石磨碎而成，直接做肥料肥效差Ca10（PO4）6F 或者Ca10（PO4）6F（OH）2要强酸才可溶解，直接用于肥料的磷矿粉应是含弱酸性磷酸盐数量高的品种，否则只适于制造P肥的原料磷矿粉的肥效影响因素：（1）作物种类吸肥能力不同，油菜施磷矿粉，双子叶磷>单子叶磷与根系特性：如根系阳离子交换量，根系分泌物的酸度大小，作物把此外多年生经济林木和果树对磷矿粉的利用能力较强，提倡用磷矿粉作基肥。（2）土壤条件；（3）磷矿粉的细度和用量；（4）与其他肥料的配合（有机肥最好，腐殖质熟化产生酸）。2.骨粉农村应用较早的P肥品种它是由动物的骨骼加工制成的，成分较复杂，除含有磷酸三钙Ca3(PO4)2 外，也含有骨胶脂肪等，由于含有较多的脂肪，不易粉碎，也不易分解。一般需经过脱脂处理才能提高肥效。根据不同的加工方法，可获得不同的产品：粗制骨粉（2）蒸制骨粉（3）脱胶骨粉。特点：不溶于水，肥效较慢，宜作基肥，最适宜用于酸性土壤。在石灰性土壤效果很差，未经处理过的骨粉施入旱地会因脂肪招来地下害虫肥效比磷矿粉明显。五、新型肥料聚磷酸与聚磷酸铵第二节 磷肥在土壤中的转化一、土壤磷的概况土壤中磷的含量与来源我国耕地土壤中的全磷量P2O5一般在0.010.43%，多数土壤的含量在0.04-0.25%之间。全磷含量受人为因素的影响变幅很大，但由于土壤磷的迁移率小，因而仍表现出明显的地带性分布规律。影响土壤磷含量的因素成土母质的矿物组成 原生岩发育的土壤。玄武岩花岗岩；沉积发育的土壤，石灰性沉积物酸性沉积物。土壤的物理性质 粘粒的含量高于粗粒。土壤有机质含量 一般有机质高的土壤，其全磷含量也高。耕作施肥影响 磷肥在土壤中的迁移速率低，淋失量小，施肥可提高土壤含磷量。二、土壤中磷的形态和转化（一）土壤中磷的形态1、有机磷（1）土壤中有机磷来源于动物、植物和微生物的残体，因此其含量与土壤有机质含量有密切关系。（2）有机磷一般约占土壤全磷量的1050%，某些水稻土和东北的黑土中可高达65%左右。（3）土壤中有机磷的种类主要有：磷酸肌醇类、磷脂类和核酸及其衍生物等。2、无机磷（一）土壤中无机磷的含量一般约占全磷含量的5090%，冲击、沉积母质的土壤花岗岩、砂页岩和第四纪粘土母质的土壤。（二）土壤中磷的转化 (磷利用率低的原因)土壤中磷的转化包括有机磷的分解和无机磷的生物固定，有效磷的固定和难溶性磷的释放。土壤中磷转化的方向和速率，控制着土壤的供磷能力，也是经济有效施用磷肥的理论依据。1、磷在土壤中的固定于释放（1）磷的吸附固定吸附是指土壤固相上磷酸离子的浓度高于溶液中磷酸离子的浓度。吸附不是完全可逆的，其中只有部分磷可以重新被解吸而进入溶液中，通常称为交换态磷，所以吸附态磷包括交换态磷。吸持是指磷酸离子与土壤固相成分相结合，形成难溶性磷酸盐，基本上为不可逆反应。土壤对磷的吸附以专性吸附为主，专性吸附为配位基团的吸附，其吸附过程缓慢，但作用力较强，随着时间的推移，磷酸盐逐步老化，使磷的有效性降低。专性吸附一般发生在铁、铝含量高的酸性土壤中。2、磷的沉淀作用肥施入土壤后所形成的磷酸离子，也可与土壤中的铁铝或钙镁离子反应，生成单独固定的磷酸铁、磷酸铝或磷酸钙盐。在其转化过程中生成物的浓度积常数相继增大，溶解度变小。土壤中磷的沉淀与吸附往往同时发生，又相互交错进行。当介质的pH值7时，以磷的吸附为主；当pH7时，主要是磷酸钙盐的沉淀。磷肥施入石灰性土壤后磷的吸附或沉淀反应与磷的浓度有关，浓度低时以吸附为主；浓度高时，则产生沉淀作用。2、肥料在土壤中生物学反应(1)肥料磷的生物固定(2)生物量磷(3)磷酸酶在有机磷转化中的作用，有机磷的分解和无机磷的生物固定。第三节 磷肥的有效使用磷肥的有效施用磷的利用率为4-39%，平均为20%左右；磷肥利用率低的原因：水溶性磷酸盐在土壤中易发生固定并难于移动。磷肥肥效与土壤条件、作物种类、磷肥品种施用方式及栽培管理水平等因素有关。一、土壤条件与磷肥施用土壤条件是分配和选择磷肥品种的重要依据。土壤供磷水平、土壤中氮磷的比例，有机质含量，土壤熟化程度，pH等均影响磷肥有效性。土壤供磷状况的指标：土壤有效磷的数量是土壤中磷供应水平的可靠指标，土壤含磷量通常是作为土壤中的潜在肥力的一项指标。二、作物特性及轮作换茬与磷肥施用1、稻麦轮作 旱重水轻 水淹 Fe3+ -Fe2+ 溶解度升高；冬小麦 磷抗冻性作用2、小麦玉米，一重二轻，磷肥主要施在小麦上。3、豆科绿肥：难溶性磷肥重点施在豆科绿肥作物上，以P增N，以化肥换取有机肥料。三、磷肥品种的选择1、普钙和重过磷酸钙速效性氮肥，适用于各类土壤，可作基肥和种肥，也可作追肥。2、钙镁磷肥及许多弱酸溶性磷肥作基肥。3、难溶性、酸性土壤。四、氮磷肥料的合理施用五、合理施用磷肥的两个问题1、深施与浅施2、集中施用与撒施。第三章 钾肥钾素的作用：提高磷的产量，品质和抗性。供磷现状：30%土壤缺钾。一、钾肥品种（一）KCl（含K2O 60%）1、物理性状：含氯47.6%，吸湿性不大，但长期贮存后会结块，含杂质较多时，吸湿性增加。是速效性钾肥。2、土壤化学反应KCl是生理酸性肥，施入土壤后，钾以离子形态存在。3、施用注意事项（1）KCl配合有机肥和石灰施，以中和酸性；（2）含氯，对忌氯作物以及盐碱地不宜施用，如必施则应早施入，以便利用灌溉水或将氯淋洗至下层。（3）KCL可作基肥和种肥，不能做种肥。(4)氯离子可以减少茎内同化产物向外转移，有助于纤维的形成，并提高其质量。因而KCl更适宜施于棉花和麻类等纤维作物。（二）K2SO4(含K2O 4852%)一般50%施用注意事项：1、增施有机肥，防止土壤板结。2、可作基肥、追肥、种肥，基肥最合适，移动性小。3、湿润土层中，应集中条施或穴施，施根系附近。4、比KCl贵，注意成本。5、酸性土上增加石灰。（三）窑灰钾肥碱性，有效性较差。主要含K2SO4与K2O3,是生产水泥的副产品。是，成分是硫酸钾和碳酸钾，含量低，非水溶性钾，宜施入酸性土中，热性肥料，不能做种肥，碱性肥料，不能与铵态氮混施。注意事项：1、与土拌施，减少飞扬。2、追肥时在有机肥中掺一点。3、勿沾在叶片上，有露水勿施。4、不与普钙和重钙混施。5、适用于酸性土，施用于需钙的作物。6、可作基肥和追肥，不可做种肥。7、不可与铵态氮同施。（四）草木灰定义:植物残体燃烧后的剩余的灰分统称为草木灰。特点：1.含钾钙较多；2.有效成分K2O3。3.K 90%.4.是弱酸溶性肥，可被作物直接吸收利用。是碱性肥料，热性肥料，育苗时：一般使用草木灰沾秧根，提高温度。同一植物中，幼嫩时含磷钾多，衰老时含钙硅多。注意：1、碱性肥料，不与NH4-N同施。2、可作基肥、追肥、种肥，水溶液可根外追肥。3、水稻沾秧根，除菌，提高温度，水稻田的盖肥，疏松土表。4、集中施，条施、穴施。5、优先施忌氯作物，喜K植物。6、滨海盐碱地少施。五、钾镁肥来源：制盐工业的副产品。六、生物钾肥含有解钾细菌的肥料。第二节 土壤中钾的转化概述一、土壤中钾的含量和形态1、钾 13%，与氮差不多。土壤中钾主要来源于矿物风化。2、钾的形态矿物态钾：难溶性钾。缓效态钾：非交换性钾，包括层状粘土矿物所固定的钾和水云母及黑云母的钾。交换性钾：土壤胶体吸附的钾离子。水溶性钾：水溶液中钾离子。二、土壤中钾的转化钾的晶格固定：水溶性钾或交换性钾进入粘土矿物晶层而被固定成为无效态钾的过程。影响钾固定的因素：1、粘土的种类：2：1型的蛭石>伊利石>蒙脱石。1:1型高岭石几乎不固钾。土2、土壤水分：干湿交替会促进钾的固定，干旱则固定钾增多。3、pH。中性和石灰性土壤比酸性土壤固定的钾要多。4、NH4+的多少，NH4+与K+竞争结合位置，NH4+多减少钾固定。二、被土壤胶体吸附转化为交换性钾。速效钾=交换性钾+水溶性钾。三、被土壤粘土矿物质所固定的钾为非交换性钾。四、钾的流失：作物吸收，随水流失。第三节 钾肥的合理施用合理：施用量合理，施用方法合理（施用时期）。施肥效果：产量要高，效益要好。根据作物氮的特性，合理施用钾肥。根据钾肥特性合理施用。元素之间的平衡施用，能显著提高肥效。合理用量：同氮肥，钾促进运输，过多耐贮存时间短。举例：大量施用氮肥导致磷缺钾，尤其是在保护地栽培中；大量施用氮钾肥均导致钙的缺乏；钾一般做一部分基肥、一部分追肥。钾肥过多植物将受次生盐害的影响。第五章 钙、镁、硫、硅肥第一节 钙肥一般土壤含钙丰富，作物不缺钙；酸性土壤钙含量低，需要施用石灰；蔬菜作物需钙量大，易出现生理性缺钙。植物体内钙一般