植物磷素营养

关于植物磷素营养第一页，共八十四页，编辑于2023年，星期一重点：

1磷在植物抗逆上的重要作用。

2磷营养缺乏的形态鉴定。

3主要磷肥种类的性质和合理施用技术。难点：

磷在土壤中迁移固定的机理及其发生条件第二页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第一节植物的磷素营养一、植物体内磷的含量和分布二、磷的营养功能三、磷的吸收利用四、磷营养失调症状第三页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第一节植物中的磷素营养一、植物体内磷的含量、形态和分布1、含量：植物体内P2O5含量约占干物质重的0.2-1.1%。第四页，共八十四页，编辑于2023年，星期一几种作物籽粒和秸杆中磷的含量作物籽粒（％P）秸杆（％P）玉米0.220.17棉花0.660.24花生0.20.26水稻0.280.09大豆0.420.18小麦0.420.12第五页，共八十四页，编辑于2023年，星期一2、形态：有机态占85%；无机态占15%（可作为磷素营养丰缺指标）。一、植物体内磷的含量、形态和分布第六页，共八十四页，编辑于2023年，星期一无机磷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第七页，共八十四页，编辑于2023年，星期一一、植物体内磷的含量、形态和分布3、分布：不同作物含量不同：十字花科（油料）>豆科>禾本科（谷类）同一作物不同部位不同：种子>叶片>茎杆生育期：幼嫩部分>老的部分第八页，共八十四页，编辑于2023年，星期一

磷在植物体内的分布有顶端优势，它的分配和积累总是随着作物生长中心的转移而变化。第九页，共八十四页，编辑于2023年，星期一磷的营养作用磷在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。第十页，共八十四页，编辑于2023年，星期一二、磷素的营养作用1、植物体内重要化合物的组成元素核酸与核蛋白磷脂：生物膜植素：磷的贮藏形态高能磷酸化合物：ATP、GTP、UTP、CTP其它含磷化合物：NAD、NADP、HS-CoA、FAD第十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期一

磷酸是许多大分子结构物质的桥键物:

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。⑶以磷酸二酯的形式(C-P-C)桥接，如生物膜中的磷脂。（一）多种重要化合物的组分第十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期一核酸与核蛋白核酸与核蛋白是细胞进行分裂、繁殖与遗传变异的物质基础第十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期一磷脂磷脂（如卵磷脂和脑磷脂）与原生质膜的结构框架有关。磷脂是叶绿体结构的一部分，还能调节生命活动。第十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期一环己六醇植酸OHOHOHOHOHOHOHOPOO(-6H)2OPO34+6HOHOPOOHOPOOOHOPOOOHOPOOOHOPOOO植素（Phytate）

Phytatesaresalts(CaandMg)ofphyticacid，whichishexainositolphosphoricacid（六磷酸肌醇）.第十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期一植素植素是环已六醇磷酸酯的钙镁盐，是磷的贮藏形态，主要在种籽中（种籽中80%全磷以该形态存在）。为种籽萌发和幼苗生长提供磷。在植物生命早期充分供磷对形成繁殖器官原基至关重要。在种子和果实中测出了大量磷，磷对种子的形成不可缺少。第十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期一水稻籽粒发育过程中，籽粒中无机磷和植素磷含量的变化磷含量(mgP/100籽粒)10220300460开花后天数全磷植素磷Pi第十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期一00.511.522.53含量（%）0244872发芽时间（h)在发芽期间水稻种子中磷组分的变化植素磷脂无机磷磷酸酯RNA+DNA第十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期一腺苷三磷酸(ATP)ATP就是含有高能焦磷酸键的高能磷酸化合物，为生物合成、吸收养分、运动等提供能量。

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。第十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期一三磷酸腺苷（ATP）磷在植物生命的许多重要功能中，最重要的作用是储存和转运能量。在植株体内，磷酸盐化合物扮演着“能量流通载体”的角色。从光合作用和碳水化合物代谢中获得的能量储存在磷酸盐化合物中以备以后的生长和繁殖利用。最常见的磷能量载体是二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）第二十页，共八十四页，编辑于2023年，星期一三磷酸腺苷三磷酸腺苷实际上为植物中所有需能的生物活动提供能源。几乎任何有意义的代谢反应都通过磷酸盐衍生物进行。第二十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期一ATP参与的代谢过程或途径膜运输细胞质流动光合作用蛋白质生物合成磷脂生物合成核酸合成产生膜电位呼吸作用生物合成纤维素、果胶、半纤维素和木质素生物合成脂类物质合成类异戊二烯→类固醇和赤霉素资料来源：Glass等,Proc.WesternCanadaPhosphateSymp.,p.358(1980).

第二十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期一二、磷素的营养作用2、磷在植物代谢过程中的作用（1）磷与糖代谢参与光合作用；蔗糖和淀粉的形成有磷的参与；磷促进碳水化合物在植物体内的运输；参与呼吸作用。

参与CO2的固定和同化产物的形成；光合磷酸化过程，将太阳能转化为化学能，产生ATP。第二十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期一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蔗糖合成酶第二十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期一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）第二十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期一2、磷在植物代谢过程中的作用（2）磷与氮代谢磷参与氨基酸的形成和转化；磷酸吡哆醛（VB6）是转氨酶的辅酶，该酶参与氨基化作用、脱氨基作用、氨基转移作用磷有利于形成氨基酸的底物——有机酸的合成；参与NO3-的还原。

硝酸还原酶中FAD含有磷根瘤菌的固氮活性，增加固氮量第二十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期一磷与代谢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。第二十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期一生产实践对豆科作物提倡以磷增氮。第二十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期一

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(3)脂肪代谢第二十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期一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。生产实践施磷对油菜籽产量和含油量的影响第三十页，共八十四页，编辑于2023年，星期一（三）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）第三十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期一二、磷素的营养作用

3、提高作物对外界环境的适应性

(1)提高作物的抗旱性：磷脂亲水基团提高细胞结构的充水度和胶体的束水能力；增加原生质的粘性和弹性，提高了其对局部脱水的抵抗力。第三十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期一二、磷素的营养作用

3、提高作物对外界环境的适应性(2)提高抗寒性：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。第三十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期一生产实践越冬作物施磷早稻施磷（早磷晚钾）第三十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期一（3）缓冲性:无机磷酸盐能增加细胞液的缓冲能力，使原生质pH保持稳定；

H2PO4-HPO4

2-

H2PO4-对Cl-有拮抗作用，可减少作物对其吸收。-H+

+H+

第三十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期一磷的营养作用参与一些重要化合物的组成。磷参与光合作用、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。磷能促进早期根系的形成和生长。磷能提高许多水果、蔬菜和粮食作物的品质。磷对种子形成是至关重要的。磷在种子中的含量比成熟作物其它器官的含量都高，磷有助于根系和幼苗更快速发育，有助于植物耐过冬天的严寒。磷能提高水分利用效率。磷有助于增强一些植物的抗病性。磷有促熟作用，这对收获和作物品质是重要的。第三十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期一三、植物对磷的吸收作物吸收磷的形态和特点影响作物吸收磷的因素第三十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期一1.作物吸收磷的形态和特点形态：作物吸收利用的磷包括无机磷和有机磷无机磷：以正磷酸盐为主，还可吸收偏磷酸盐和焦磷酸盐正磷酸盐：以H2PO4-为主，HPO42-为次，PO43-较难为作物吸收利用pH在6.0-7.5之间时磷素有效性最高有机磷：已糖磷酸脂、蔗糖磷酸脂、甘油磷酸脂、植素等。有机肥中有机磷对植物有直接营养作用。第三十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期一植物对磷的吸收植物吸收的大多数磷主要是以一价正磷酸根离子（H2PO4-）形态吸收的，同时也吸收少量的二价正磷酸根离子（HPO4=）。土壤pH强烈影响植物吸收这两种离子的比例。其它形式的磷也可被利用，但数量远比正磷酸根少。第三十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期一1.作物吸收磷的形态和特点作物对磷的吸收是一个主动吸收过程作物吸收的氧化态磷酸根可以直接利用进入体内的磷向生长最活跃的分生组织转移，供细胞增殖生长所用磷在土壤中扩散系数很小，移动性小，植物仅能利用根表1－4mm土壤中的磷第四十页，共八十四页，编辑于2023年，星期一三、植物对磷的吸收2、影响植物吸收磷的因素作物特性：土壤因素：供磷状况、pH、通气、温度、质地等。

第四十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期一1作物特性：根系形态、根毛;根分泌物的数量、种类;根的阳离子代换量第四十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期一

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。第四十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期一供磷水平(mg/L)叶片干重（g/叶）磷组分（Pmg/100g干重）脂核酸酯无机磷供磷对烟草叶片磷组分的影响268200.821.081.101.08328389917413413314236911041093383123338第四十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期一3.土壤pH

当土壤pH为7.2时，H2PO4-

和HPO42-数量大体相等；当pH＜7.2时，H2PO4-增多；

pH在6.0-7.5时土壤磷有效性最高。第四十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期一VA菌根真菌与植物根结合的图解外部菌丝体产生大的厚壁孢子（CH）和偶而有隔膜的分枝（SB）。植物的感染通过根毛或表皮细胞之间发生。在发育和开始衰老各阶段的丛枝（A-F），以及泡囊（V）。SBCHABCDVEF内皮层表皮层中柱皮层外部菌丝体4、菌根第四十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期一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。第四十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期一VA菌根在植物营养中的作用第四十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期一6、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。5、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。第四十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期一根系吸收的磷酸盐进入细胞后迅速参与代谢作用。磷被吸收10分钟内就有80%的磷酸盐可结合到有机化合物中，即形成有机含磷化合物，其中主要是磷酸己糖和二磷酸尿苷。在木质部导管中的磷大部分是无机磷酸盐，有机态的磷极少。韧皮部中的磷则有有机态磷和无机磷两类。四、作物对磷的利用第五十页，共八十四页，编辑于2023年，星期一供磷水平(mg/L)叶片干重（g/叶）磷组分（Pmg/100g干重）脂核酸酯无机磷供磷对烟草叶片磷组分的影响268200.821.081.101.08328389917413413314236911041093383123338第五十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期一五、作物磷营养失调第五十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期一五、作物磷营养失调的症状1、磷素不足植株矮小，生长缓慢；分蘖、分枝少；叶片暗绿，无光泽，严重缺磷时，叶片出现紫红色斑点或条纹；叶片基部、叶柄发紫；症状首先从老叶开始；根系老化呈锈色，白根少，根和根毛的长度增加；产量和品质下降；成熟期推迟。第五十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期一青稞

缺磷区的青稞成熟期被推迟，一直呈绿色-N-P-KCK（正常）第五十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期一1、磷素不足禾谷类植物：穗小粒少，籽粒不饱满，千粒重低。油菜：荚果少。果树：落花、落果严重，果皮着色差，品质降低。甘薯、马铃薯：块根、块茎变小，不耐贮藏。第五十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期一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）第五十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第五十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期一缺磷大田水稻，第五十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第五十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第六十页，共八十四页，编辑于2023年，星期一缺磷水稻，矮小，僵直，分蘖少，叶色暗绿第六十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第六十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期一-P-P+P+P第六十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期一大麦缺磷：老叶尖端焦枯，下部有些老叶片呈紫红色第六十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期一大麦苗期缺磷，分蘖少，长势差，受冻害局部死苗。第六十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期一左为施氮、磷、钾正常油菜，中为不施肥对照，右为缺磷油菜，表现为生长停滞，生长量与对照相近。油菜缺磷第六十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期一自左至右，依次为幼叶至老叶，叶片从暗绿、暗紫发展至紫红色油菜缺磷

第六十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第六十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第六十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期一豌豆缺磷4周上部顶叶直立（A），下部叶片皱缩（B）。第七十页，共八十四页，编辑于2023年，星期一第七十一页，共八十四页，编辑于2023