第七章植物的磷素营养与磷肥PPT课件
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第七章 植物的磷素营养与磷肥
1
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总体概述
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2
主要内容
要求
1. 植物的磷素营养
掌握
2. 土壤中的磷素及其转化
了解，
结合土壤学掌握转化
3. 磷肥的种类、性质与施用 掌握
4. 磷肥施用对环境的影响
OH
OH OH
OH OH
OH
+ 6H PO (- 6 H O )
O
O PO OH
O
O
O P OO P O
OH
OH O
O
O PO
O PO
OH
OH
O
O PO
OH
环己六醇
植酸
10
磷含量 (mg P/100籽粒)
6 全磷
4 植素磷
2
Pi
0
0
10
20
30
开花后天数
水稻籽粒发育过程中 籽粒中无机磷和植素磷含量的变化 11
13
（三）磷能加强光合作用和碳水化合物的合 成与运转
1. 磷参与光合作用各阶段的物质转化
2. 磷参与叶绿体中三碳糖的运转 均以磷酸脂的
3. 磷参与蔗糖在筛管中的运输
形态进行运转
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
磷酸蔗糖
磷酸蔗糖 合成酶
6-磷酸果糖
Pi
蔗糖
蔗糖合成不同途经的示意图
蔗糖合成酶
果糖 14
Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节
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 ↓
丙酮酸 ───→乙酰辅酶 A ───→脂肪酸
脂肪合成途径示意图
脂肪
18
（五）提高作物对外界环境的适应性
1. 增强作物的抗旱、抗寒等能力（原因）
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。
15
（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
磷作为酶的成分或 提供能量（ATP）。
16
读书报告：
题目1 植物的铵、硝营养比较 要求：通过查阅资料和了解生产实际，从NH4+-N和的NO3--N 的营养特点以及肥料的使用情况和效果等方面展开讨论。
了解
5. 磷肥的合理分配和施用
掌握
3
－P
＋P
水培小白菜
2004.114 .08
第一节 植物的磷素营养
一、植物体内磷的含量、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
菠菜叶片
不充足
1.1
0.9
──
2.2
充足
1.1
0.9
──
18.0
燕麦种子
不充足
0.22
2.1
0.05
0.5
充足
0.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
2.4
0.5
1.3
─────────────────────────7 ─
(Michaell, 1939 & Hartt, 1972)
二、磷的营养功能
（一）磷构成大分子物质的结构组分
20
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－>PO432. 偏磷酸盐、焦磷酸盐：吸收后，转化为正磷酸盐 3. 少量的有机磷化合物：如核糖核酸、磷酸甘油酸、
种子 > 叶片 > 根系 > 茎秆 生长环境：高磷土壤 > 低磷土壤
5
2. 分布：与代谢过程和生长中心的转移有密切关系
营养生长期：集中在幼芽和根尖（具有明显的顶端优 势）
生殖生长期：大量转移到种子或果实中。再利用能力 达80％以上
缺磷时，体内的磷转运至生长中心以优先满足其需 要，故缺磷症状先在最老的器官出现。
植素 磷脂 无机磷 磷酸酯 RNA+DNA
3
2.5
含量（%）
2
1.5
1
0.5
0 0
24
48
72
发芽时间（h)
在发芽期间水稻种子中磷组分的变化12
4. 高能磷酸化合物 ATP 、 GTP 、 UTP 、
CTP均在新陈代谢中起重要 作 用 体 内 。 尤 其 是 ATP ， 是 能量的中转站。
5. 辅酶 酶的辅基，作为递氢体或生物催化剂
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。
19
2. 增强作物对酸碱变化的适应能力（缓冲性能） 植物体内磷酸盐缓冲系统：
OH-
KH2PO4 H+ K2HPO4 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物抗 盐碱的能力。
新叶
油菜缺磷叶序
6
老叶
有机磷：占85％，以核酸、磷脂、植素为主
3. 形态
无机磷：占15％，以钙、镁、钾的磷酸盐形 式存在——化学诊断的指标
供磷对菠菜叶片和燕麦种子中各种形态磷含量的影响
──────────────────────────
供 磷 磷 脂 核 酸 植 素 无机磷
──────────────────────────
8
（二）磷是植物体内重要化合物的组分
1. 核酸和核蛋白
核酸——决定植物的遗传变异性
核酸＋蛋白质
核蛋白
2. 磷脂 磷脂＋糖脂＋胆固醇
膜脂物质 + 蛋白质 生物膜
9
3. 植素（环己六醇磷酸脂的钙镁盐） 作用：(1) 作物开花后在繁殖器官迅速积累，
有利于淀粉的合成； (2) 作为磷的贮藏形式，大量积累在种子中； (3) 种子萌发时，作为磷的供应库。
题目2 我国的磷肥资源问题与对策 要求：通过查阅资料和了解生产实际，指出我国磷肥资源的存 在问题，并针对问题提出相应的对策。
题目3 钾肥资源综合管理和利用的措施 要求：通过查阅资料和了解生产实际，论述如何综合管理和利 用有限的钾肥资源，从而缓解我国钾肥生产供不应求的矛盾。
17
（四）促进脂肪代谢——磷参与脂肪的合成
磷酸是许多大分子结构物质的桥键物，它把各种 结构单元连接到更复杂的大分子的结构上。
磷酸与其它基团连接的方式有：
⑴ 通过羟基酯化与Ｃ链相连，形成简单的磷酸酯 (P-O-P)，例如磷酸酯。
⑵ 通过高能焦磷酸键与另一磷酸相连(P-P)，例如 ATP的结构就是高能焦磷酸键与另一磷酸相连的形式。
⑶ 以磷酸二酯的形式(C-P-C)桥接，这在生物膜 的磷脂中很常见。所形成的磷脂一端是亲水性的，一 端是亲脂性的。
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主要内容
要求
1. 植物的磷素营养
掌握
2. 土壤中的磷素及其转化
了解，
结合土壤学掌握转化
3. 磷肥的种类、性质与施用 掌握
4. 磷肥施用对环境的影响
OH
OH OH
OH OH
OH
+ 6H PO (- 6 H O )
O
O PO OH
O
O
O P OO P O
OH
OH O
O
O PO
O PO
OH
OH
O
O PO
OH
环己六醇
植酸
10
磷含量 (mg P/100籽粒)
6 全磷
4 植素磷
2
Pi
0
0
10
20
30
开花后天数
水稻籽粒发育过程中 籽粒中无机磷和植素磷含量的变化 11
13
（三）磷能加强光合作用和碳水化合物的合 成与运转
1. 磷参与光合作用各阶段的物质转化
2. 磷参与叶绿体中三碳糖的运转 均以磷酸脂的
3. 磷参与蔗糖在筛管中的运输
形态进行运转
葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
磷酸蔗糖
磷酸蔗糖 合成酶
6-磷酸果糖
Pi
蔗糖
蔗糖合成不同途经的示意图
蔗糖合成酶
果糖 14
Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节
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 ↓
丙酮酸 ───→乙酰辅酶 A ───→脂肪酸
脂肪合成途径示意图
脂肪
18
（五）提高作物对外界环境的适应性
1. 增强作物的抗旱、抗寒等能力（原因）
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。
15
（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
磷作为酶的成分或 提供能量（ATP）。
16
读书报告：
题目1 植物的铵、硝营养比较 要求：通过查阅资料和了解生产实际，从NH4+-N和的NO3--N 的营养特点以及肥料的使用情况和效果等方面展开讨论。
了解
5. 磷肥的合理分配和施用
掌握
3
－P
＋P
水培小白菜
2004.114 .08
第一节 植物的磷素营养
一、植物体内磷的含量、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
菠菜叶片
不充足
1.1
0.9
──
2.2
充足
1.1
0.9
──
18.0
燕麦种子
不充足
0.22
2.1
0.05
0.5
充足
0.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
2.4
0.5
1.3
─────────────────────────7 ─
(Michaell, 1939 & Hartt, 1972)
二、磷的营养功能
（一）磷构成大分子物质的结构组分
20
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－>PO432. 偏磷酸盐、焦磷酸盐：吸收后，转化为正磷酸盐 3. 少量的有机磷化合物：如核糖核酸、磷酸甘油酸、
种子 > 叶片 > 根系 > 茎秆 生长环境：高磷土壤 > 低磷土壤
5
2. 分布：与代谢过程和生长中心的转移有密切关系
营养生长期：集中在幼芽和根尖（具有明显的顶端优 势）
生殖生长期：大量转移到种子或果实中。再利用能力 达80％以上
缺磷时，体内的磷转运至生长中心以优先满足其需 要，故缺磷症状先在最老的器官出现。
植素 磷脂 无机磷 磷酸酯 RNA+DNA
3
2.5
含量（%）
2
1.5
1
0.5
0 0
24
48
72
发芽时间（h)
在发芽期间水稻种子中磷组分的变化12
4. 高能磷酸化合物 ATP 、 GTP 、 UTP 、
CTP均在新陈代谢中起重要 作 用 体 内 。 尤 其 是 ATP ， 是 能量的中转站。
5. 辅酶 酶的辅基，作为递氢体或生物催化剂
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。
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2. 增强作物对酸碱变化的适应能力（缓冲性能） 植物体内磷酸盐缓冲系统：
OH-
KH2PO4 H+ K2HPO4 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物抗 盐碱的能力。
新叶
油菜缺磷叶序
6
老叶
有机磷：占85％，以核酸、磷脂、植素为主
3. 形态
无机磷：占15％，以钙、镁、钾的磷酸盐形 式存在——化学诊断的指标
供磷对菠菜叶片和燕麦种子中各种形态磷含量的影响
──────────────────────────
供 磷 磷 脂 核 酸 植 素 无机磷
──────────────────────────
8
（二）磷是植物体内重要化合物的组分
1. 核酸和核蛋白
核酸——决定植物的遗传变异性
核酸＋蛋白质
核蛋白
2. 磷脂 磷脂＋糖脂＋胆固醇
膜脂物质 + 蛋白质 生物膜
9
3. 植素（环己六醇磷酸脂的钙镁盐） 作用：(1) 作物开花后在繁殖器官迅速积累，
有利于淀粉的合成； (2) 作为磷的贮藏形式，大量积累在种子中； (3) 种子萌发时，作为磷的供应库。
题目2 我国的磷肥资源问题与对策 要求：通过查阅资料和了解生产实际，指出我国磷肥资源的存 在问题，并针对问题提出相应的对策。
题目3 钾肥资源综合管理和利用的措施 要求：通过查阅资料和了解生产实际，论述如何综合管理和利 用有限的钾肥资源，从而缓解我国钾肥生产供不应求的矛盾。
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（四）促进脂肪代谢——磷参与脂肪的合成
磷酸是许多大分子结构物质的桥键物，它把各种 结构单元连接到更复杂的大分子的结构上。
磷酸与其它基团连接的方式有：
⑴ 通过羟基酯化与Ｃ链相连，形成简单的磷酸酯 (P-O-P)，例如磷酸酯。
⑵ 通过高能焦磷酸键与另一磷酸相连(P-P)，例如 ATP的结构就是高能焦磷酸键与另一磷酸相连的形式。
⑶ 以磷酸二酯的形式(C-P-C)桥接，这在生物膜 的磷脂中很常见。所形成的磷脂一端是亲水性的，一 端是亲脂性的。