大量元素磷對(duì)作物的作用和含磷化肥

1、大量元素磷對(duì)作物的作用和含磷化肥曹恭 梁鳴早磷的元素符號(hào)是P。它是大量元素之一，但植物對(duì)磷的吸收量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鉀和氮，甚至有時(shí)還不及鈣、鎂、硫等中量元素。核酸、磷酸腺苷等重要生命物質(zhì)中都含磷，因此磷是植物結(jié)構(gòu)組分元素。它在生命體中主要構(gòu)成核酸、磷脂、腺苷磷酸、磷酸酯、肌醇六磷酸等物質(zhì)。 (圖：向日葵缺磷)一、植物對(duì)磷的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)磷常以一價(jià)和二價(jià)正磷酸鹽形式被植物吸收。土壤中的磷通過根系主動(dòng)吸收進(jìn)入植物體內(nèi)，這需要供應(yīng)代謝能。土壤溶液中的磷可擴(kuò)散進(jìn)入根的質(zhì)外體，植物根上的H+泵ATP酶將磷泵入共質(zhì)體和液泡。根系吸收的磷經(jīng)木質(zhì)部薄壁細(xì)胞運(yùn)入木質(zhì)部導(dǎo)管后可隨蒸騰液流很快運(yùn)到地上部。被再利用的磷是通過韌皮

2、部運(yùn)輸。無機(jī)磷酸鹽在液泡內(nèi)對(duì)代謝有調(diào)節(jié)作用。葉中碳水化合物代謝和蔗糖運(yùn)輸也受磷的調(diào)節(jié)。磷參與能量代謝，遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞，細(xì)胞膜的構(gòu)成和酶活動(dòng)。二、磷的重要生理功能遺傳信息的儲(chǔ)存和傳遞：磷酸與核苷生成核苷酸。核苷酸生成核酸。核糖核酸和脫氧核糖核酸是重要生命遺傳基因物質(zhì)，在上一篇介紹氮的文章中已介紹過，這里從略。能量代謝與腺苷磷酸：腺苷三磷酸（ATP）、腺苷二磷酸（ADP）、腺苷一磷酸（AMP）儲(chǔ)存和傳遞能量。腺苷磷酸參與各種需能過程。例如生物合成、養(yǎng)分的主動(dòng)吸收及植物體內(nèi)同化物運(yùn)輸?shù)?。最常見的磷能量載體是二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）。載體以ADP和ATP結(jié)構(gòu)末端磷酸鹽分子間的高

3、能焦磷酸鍵形式出現(xiàn)，它解離時(shí)放出相當(dāng)多的能量。ATP實(shí)際上為植物中所有需能的生物活動(dòng)提供能源，幾乎任何有意義的代謝反應(yīng)都通過磷酸鹽衍生物進(jìn)行。在光合作用光反應(yīng)過程中，靠光的作用，使ADP與無機(jī)磷酸結(jié)合，生成具有高能量的ATP，這一過程叫做光合磷酸化作用。在光合作用暗反應(yīng)過程中，通過光合碳循環(huán)（又叫C3途徑），1,5-二磷酸核酮糖（RuDP）接受二氧化碳（CO2）后形成2分子3-磷酸甘油酸（PGA），PGA在ATP和還原態(tài)煙酰胺二核苷酸磷酸（NADPH）的作用下還原成3-磷酸甘油醛，它是一種簡(jiǎn)單的三碳糖，在一系列酶的作用下，它可以轉(zhuǎn)化為各種四碳糖、六碳糖、七碳糖和五碳糖，再進(jìn)一步合成蔗糖、淀粉、

4、有機(jī)酸、氨基酸、脂肪及蛋白質(zhì)等植物體內(nèi)物質(zhì)。同時(shí)ATP給出能量后轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP。植物的呼吸作用是分解體內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)、釋放能量的過程，植物細(xì)胞無時(shí)無刻不在呼吸。在有氧呼吸期間，一個(gè)葡萄糖分子可以通過細(xì)胞色素體系獲得36個(gè)ATP，又通過糖酵解過程形成2個(gè)ATP，總共得到38個(gè)ATP。而無氧呼吸期間，只能得到糖酵解過程形成2個(gè)ATP。與呼吸有關(guān)的反應(yīng)是分成由酶催化的許多小階段進(jìn)行的，因此能量是逐漸釋放出來，而且是在有控制的情況下釋放的。在呼吸的氧化反應(yīng)產(chǎn)能位置有足量的磷時(shí)，APT或ADP化合物會(huì)生成和更新。細(xì)胞膜構(gòu)成組分：磷脂是膜結(jié)構(gòu)的基本組成成分。磷脂分子中既有親水基團(tuán)，也有親脂基團(tuán)，因此在脂-水界

5、面有一定取向并保持穩(wěn)定。磷脂分子與蛋白質(zhì)分子相結(jié)合，形成各種生物膜的基本結(jié)構(gòu)。磷脂（卵磷脂和腦磷脂）似乎與原生質(zhì)的結(jié)構(gòu)框架有關(guān)，因此磷脂是葉綠體結(jié)構(gòu)的一部分。這樣，磷也可以說是結(jié)構(gòu)性元素。磷儲(chǔ)藏庫：肌醇六磷酸（植酸）是種子中儲(chǔ)藏磷的主要形態(tài)。在種子成熟過程中由于種子內(nèi)缺乏肌醇六磷酸酶，所以肌醇六磷酸很穩(wěn)定不致水解。在干燥種子吸水萌發(fā)過程中合成肌醇六磷酸酶，迅速水解肌醇六磷酸，釋放出磷供種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)之需。在植物生長(zhǎng)早期充分供磷對(duì)形成繁殖器官至關(guān)重要。在種子和果實(shí)中可測(cè)出大量磷，肌醇六磷酸鈣鎂是種子中磷儲(chǔ)備的主要形式。所以磷有促熟作用，對(duì)改善作物品質(zhì)也很重要。三、植物缺磷和過量癥狀植物缺磷時(shí)

6、植株生長(zhǎng)緩慢、矮小、蒼老、莖細(xì)直立，分枝或分蘗較少，葉小，呈暗綠或灰綠色而無光澤，莖葉常因積累花青苷而帶紫紅色。根系發(fā)育差，易老化。由于磷易從較老組織運(yùn)輸?shù)接啄劢M織中再利用，故癥狀從較老葉片開始向上擴(kuò)展。缺磷植物的果實(shí)和種子少而小。成熟延遲。產(chǎn)量和品質(zhì)降低。輕度缺磷外表形態(tài)不易表現(xiàn)。不同作物癥狀表現(xiàn)有所差異。十字花科作物、豆科作物、茄科作物及甜菜等是對(duì)磷極為敏感的作物。其中油菜、番茄常作為缺磷指示作物。玉米、芝麻屬中等需磷作物，在嚴(yán)重缺磷時(shí)，也表現(xiàn)出明顯癥狀。小麥、棉花、果樹對(duì)缺磷的反應(yīng)不甚敏感。(圖：油菜缺磷癥狀在子葉期即出現(xiàn)；葉小色深葉背紫紅色，葉緣或葉脈間出現(xiàn)斑點(diǎn)或斑塊；分枝節(jié)位高，分枝

7、少而細(xì)瘦；莢少粒?。簧谘舆t)十字花科蕓薹屬的油菜在子葉期即可出現(xiàn)缺磷癥狀。葉小色深，背面紫紅色，真葉遲出，直挺豎立，隨后上部葉片呈暗綠色，基部葉片暗紫色，尤以葉柄及葉脈為明顯，有時(shí)葉緣或葉脈間出現(xiàn)斑點(diǎn)或斑塊。分枝節(jié)位高，分枝少而細(xì)瘦，莢少粒小。生育期延遲。白菜、甘藍(lán)缺磷時(shí)也出現(xiàn)老葉發(fā)紅發(fā)紫。缺磷大豆開花后葉片出現(xiàn)棕色斑點(diǎn)，種子小。嚴(yán)重時(shí)莖和葉均呈暗紅色，根瘤發(fā)育差。茄科植物中，番茄幼苗缺磷生長(zhǎng)停滯，葉背紫紅色，成葉呈灰綠色，蕾、花易脫落，后期出現(xiàn)卷葉。根菜類葉部癥狀少，但根肥大不良。洋蔥移后幼苗發(fā)根不良，容易發(fā)僵。馬鈴薯缺磷植株矮小，僵直，暗綠，葉片上卷。甜菜缺磷植株矮小，暗綠。老葉邊緣黃

8、或紅褐色焦枯。藜科植物菠菜缺磷也植株矮小，老葉呈紅褐色。禾本科作物缺磷植株明顯瘦小，葉片紫紅色，不分蘗或少分蘗，葉片直挺。不僅每穗粒數(shù)減少且籽粒不飽滿，穗上部常形成空癟粒。(圖：玉米缺磷葉緣帶有紫色條紋，缺磷影響玉米授粉和籽粒灌漿)缺磷棉花葉色暗綠，蕾、鈴易脫落，嚴(yán)重時(shí)下部葉片出現(xiàn)紫紅色斑塊，棉鈴開裂，吐絮不良，籽指低。(圖：棉花缺磷的植株)(圖：棉花缺磷植株小，葉暗綠帶紅黃色)(圖：棉花缺磷，葉色暗綠帶黃，并有紫色斑塊)(圖：缺磷棉花花鈴期，褐色根多，且次生側(cè)根少)(圖：棉花缺磷大田表現(xiàn)：左側(cè)為正常植株，右側(cè)為缺磷植株，葉色深綠，植株矮小。)(圖：棉花缺磷生育晚期葉片發(fā)紅)果樹缺磷整株生育不

9、良，老葉黃化，落果嚴(yán)重，含酸量高，品質(zhì)降低。(圖：柑橘缺磷新梢生長(zhǎng)停止，小葉密生，葉上有壞死斑點(diǎn)，老葉青銅色，枝和葉柄帶紫色，果實(shí)質(zhì)粗、皮厚，疏松，未成熟即變軟。)磷過量植株葉片肥厚密集，葉色濃綠，植株矮小，節(jié)間過短，營養(yǎng)生長(zhǎng)受抑制，繁殖器官加速成熟，導(dǎo)致營養(yǎng)體小，地上部生長(zhǎng)受抑制而根系非常發(fā)達(dá)，根量多而短粗。谷類作物無效分蘗和癟粒增加；葉菜纖維素含量增加；煙草的燃燒性等品質(zhì)下降。磷過量常導(dǎo)致缺鋅、錳等元素。 四、市場(chǎng)上主要的含磷化肥使用磷肥的歷史比使用氮肥早半個(gè)世紀(jì)。1843年已在英國生產(chǎn)和銷售過磷酸鈣，1852年也在美國開始銷售。過磷酸鈣中既含磷，也含硫酸鈣。重過磷酸鈣中含磷量高于過磷酸鈣，不含硫，含鈣量低。硝酸磷肥含氮和磷，因?yàn)槠渲泻邢跛徕}，容易吸濕，所以不太受歡迎，