土壤肥料学：植物的磷素营养与磷肥

磷的营养作用
• 磷在活植物体内参与光合作用、 呼吸作用、能量储存和传递、 细胞分裂、细胞增大和其它一 些过程。
磷的主要营养作用一
• 磷是植物体内重要化合物的组成元素
核酸（由磷酸、戊糖和含氮杂环组成）与核蛋 白（由核酸和蛋白质组成）
磷脂 植素 腺苷三磷酸（ATP）及其它含磷化合物
磷的主要营养作用二
生产实践
• 对豆科 作物提 倡以磷 增氮。
磷的主要营养作用四
• 促进脂肪合成
糖
磷酸丙酮
甘油
脂肪
丙酮酸
脂肪酸
生产实践
• 在缺磷土壤上给油料作物施用磷肥能显著 提高油料作物产量和含油量。
施磷对 油菜籽 产量和 含油量 的影响
40
NK
30
NPK
20
10
0 Seed yield Oil
Oil yield
作物吸收P2O5量（公斤） 54 41 18 38 25 18 27 26 39 19
几种作物籽粒和秸杆中磷的含量
Байду номын сангаас
作物 玉米 棉花 花生 水稻 大豆 小麦
籽粒（％P） 0.22 0.66 0.20 0.28 0.42 0.42
秸杆（％P） 0.17 0.24 0.26 0.09 0.18 0.12
➢磷是三个大量营养元素之一。
➢另外两个大量元素是氮（N）和钾（K）。
作物从土壤中吸收的磷量(kg/ha)
作物 紫苜蓿
玉米 棉花 粒用高粱 柑桔 花生 水稻 大豆 番茄 小麦
产量水平 8吨
4068公斤 454公斤（皮棉）
3632公斤 600（箱） 1816公斤 3178公斤 1634公斤
40吨 1634公斤
植物的磷素营养与磷肥
1.植物的磷素营养 2.植物对磷的吸收 3.土壤中磷的循环 4.常用磷肥性质及合理施用
How much is transported in the phloem?
• How much is transported? • 2-4.5 g cm-2 (phloem) h-1 • 10-20 g cm-2 (sieve element) h-1
be collected
The phloem sap is under pressure, so that
the sap is exuded through the stylet after it
has been cut
（二）植物磷素营养 磷是植物三大营养元素之一
➢磷（P）是植物生长所必需、而其它营养 元素不可替代的植物养分。植物必须有磷 才能完成其正常生长过程。
✓ 幼叶中有机态磷含量较高。老叶中无机磷较多。 ✓ 无机磷绝大部分存在于液泡中，磷脂只存在于细胞质
中。
生产实践
• 无机磷占全磷比例尽管较小，但其含 量能反映出植株磷素营养水平，因此 植株某一部位的无机磷含量水平可作 为磷素营养水平丰缺诊断指标。
植物体内磷的含量和分布
• 磷在作物体内再 分配、再利用的 能力很强，植株 的缺磷首先从老 的器官、组织开 始表现出来
磷的主要营养作用三
• 促进氮代谢
总体上促进了蛋白质的合成：磷是硝酸还 原酶、一系列呼吸酶（脱氢酶等）、氨基 转移酶的成份
根瘤菌的固氮活性，增加固氮量
生产实践
• 缺磷时蛋白质合成受阻，在缺磷 土壤上只施氮肥会因养分失调而 危害作物正常生长，而达不到应 有效果，造成氮肥损失。因此只 有科学施用氮磷肥才能提高品质 和产量。
植物体内磷的含量和分布
• 含量：植物体内磷的含量（P2O5）约为干物 重的0.2-1.1%。
• 注 用 肥： P料2O肥 中5料，也中可P2的用O5磷P是表含相示量对，用磷但P含自2O量然5表的状示一态，种下植标没物准有中表P的2示O磷。5存含在量于可 • 将 乘P以转0.换43成。P2O5只要乘以2.29便可，将P2O5转换成P则
Aphids as a valuable tools for plant scientists
Most of the phloem content appears as
‘honey dew’
The aphid’s stylet can also be cut with a
laser beam and pure phloem content can
植物体内磷的含量和分布
• 不同作物及同一作物不同组织磷含量不同
油料作物含磷量高于豆科作物，豆科作物高于 谷类作物
幼嫩器官高于衰老器官 繁殖器官高于营养器官 种子高于叶片，叶片高于根系
植物体内磷的含量和分布
• 形态：植物体内的磷大部分是有机态磷，占全磷量
的85%，无机磷仅占15%左右。
➢ 有机态磷主要以核酸、磷脂和植素等形态存在。 ➢ 无机态磷主要以钙、镁、钾的磷酸盐形态存在。
(g/plant) content (g/plant)
(%)
磷的主要营养作用五
• 提高作物对外界环境的适应性
抗旱能力（磷脂对水的束缚，减少水损失） 抗寒能力（降低冰点） 抗盐碱能力（细胞液缓冲作用） 抗病性（作物健康）
生产实践
越冬作物施磷
早稻施磷 （早磷晚钾）
总结：磷的营养作用
• 磷加强光合作用和碳水化合物的合成与运转
磷参与光合磷酸化，将太阳能转化为化学能， 产生ATP
CO2的固定和同化产物形成要磷参加 蔗糖在筛管中以磷酸脂形态运输
生产实践
• 磷不足影响蔗糖运输，植株内糖相 对积累，并形成较多的花青素，使 植株呈紫红色。（缺磷症状）
Exchange of Pi for triose Pi: if P is ‘locked up’ in intermediates, there is no export of triose P
Chloroplast
Pi
Triose P
Cytosol
Inhibition of sucrose export leads to accumulation of phosphorylated intermediates
If P is ‘tied up’ in phosphorylated intermediates, it is not available for exchange for tLraiocskeo-pf hPoisnpchhaltoeroplasts reduces photophosphorylation and