磷對作物生長與產(chǎn)量及品質(zhì)的影響研究進(jìn)展

宋福軒++簡洪超++謝秀芳++馬光恕++廉華

摘要 磷是作物生長發(fā)育過程中最為重要的大量元素之一，它以多種形式參與作物體內(nèi)各種生理生化過程，對光合作用和碳水化合物的合成、運輸、氮的代謝起著重要的作用。本文介紹磷對作物生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為作物高產(chǎn)栽培提供參考。

關(guān)鍵詞 磷；作物；生長；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號 S143.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）07-0022-02

磷是作物生長發(fā)育過程中重要的大量元素之一，它以多種形式參與作物體內(nèi)各種生理生化過程，對光合作用和碳水化合物的合成、運輸、氮的代謝和脂肪合成等方面起著重要的作用，在蔬菜的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成等過程中均產(chǎn)生重要影響[1-3]。一直以來，磷素營養(yǎng)都是植物營養(yǎng)學(xué)的研究熱點以及重點，學(xué)者們針對磷素對植物生理生化指標(biāo)以及形態(tài)學(xué)特征的影響進(jìn)行了不斷深入的研究。磷素是植物體內(nèi)能量代謝的關(guān)鍵底物之一，也是磷脂和ATP等生命大分子的重要組分。同時，生物體內(nèi)有許多重要的酶促反應(yīng)和代謝調(diào)節(jié)都會有磷素的參與[4]。

通常磷呈正磷酸鹽（H2PO4-、HPO42-或PO43-）形式，最容易被吸收的磷酸鹽形式是H2PO4-形態(tài)。在植物體的各個細(xì)胞中，當(dāng)細(xì)胞對磷素的需求量很大，大于它所能吸收的量時，貯存庫中的磷素就會被運輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)中用以參加植物細(xì)胞的代謝活動；而當(dāng)磷素的需求量小于吸收量時，多余出來的那一部分磷素就會被運輸?shù)街参锏囊号葜匈A存起來，這樣植物細(xì)胞質(zhì)中的磷素濃度才會維持在一個相對穩(wěn)定的水平[5-6]。

土壤中磷素大多數(shù)以難以被利用的固定態(tài)形式存在，它們是由磷素與土壤中的鋁、鈣、鐵、鎂等成分作用而形成的，難以被植物獲得與利用；還有一部分的磷素（20%～80%）是以有機(jī)物的形式存在于土壤中的[7-8]，這部分的磷素同樣是植物體不能吸收和利用的。

磷素屬于典型的早期型養(yǎng)分，在生產(chǎn)中若想保證作物的產(chǎn)量，那么首先必須保證有充足的磷素，而且是有效磷存在于土壤中[9]。土壤中所謂的有效態(tài)磷也常被稱為速效磷，這部分磷素可以被植物體直接吸收利用，植物的正常生長與有效態(tài)磷含量的高低有著直接的關(guān)系。大量研究顯示，提高作物產(chǎn)量的關(guān)鍵在于早期供磷量是否充足：在作物生長發(fā)育初期若供磷量不充足，將會抑制作物產(chǎn)量，后期增施磷肥也無法彌補(bǔ)產(chǎn)量，早期缺磷對作物產(chǎn)量的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后期缺磷的影響。土壤中有效磷的含量并不是越高越好，若含磷量過高，不但不會提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還有可能會起到相反作用，降低作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[10-12]。

在全國第二次土壤普查中，有數(shù)據(jù)表明：在農(nóng)田土壤中有約2/3的部分嚴(yán)重缺乏磷素，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，磷已經(jīng)成為限制產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素之一[13]。

1 磷對作物生長的影響

對甜菜的試驗研究表明：適宜的施磷量可促進(jìn)甜菜葉片和葉柄的干物質(zhì)積累以及塊根生長；超過一定的范圍時，塊根增長量會隨著施磷量的增加而減少[14]；施用磷素不足時，無籽西瓜的果瓤會產(chǎn)生黃色的纖維，而當(dāng)施用磷素過量時，白籽會變大、變黃、變硬，有時甚至?xí)霈F(xiàn)著色秕籽[15]。另有許多試驗表明：磷素營養(yǎng)不但與植物的光合作用密切相關(guān)，還與其碳代謝有重要作用。植物的光合速率則會嚴(yán)重受到低磷或缺磷的影響，這是因為在缺磷或者低磷條件下，有關(guān)植物同化力形成及光合作用的酶活性會受到嚴(yán)重影響，使同化物的運輸受到抑制[16-17]。

2 磷對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

有學(xué)者研究表明，在馬鈴薯的現(xiàn)蕾初期增加磷肥的施用量可顯著提高馬鈴薯的生物產(chǎn)量以及鮮薯產(chǎn)量[18]。劉景福等[19]對大蒜的研究發(fā)現(xiàn)：隨著施磷量的增加，VC含量逐漸降低。李遠(yuǎn)新等[20]研究表明：磷鉀肥可間接促進(jìn)番茄產(chǎn)量形成，適量的磷鉀肥可以提高番茄產(chǎn)品品質(zhì)；朱亞萍等[21]研究發(fā)現(xiàn)：氮、磷、鉀肥配施，可以使番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)顯著提高，糖酸比以及VC含量也會相應(yīng)增加。李冬梅等[22]對黃瓜的試驗研究表明：適量地增加施磷量可明顯增加黃瓜單株果實數(shù)量、單果重以及產(chǎn)量，但對黃瓜果實可溶性蛋白含量的影響較小；果實可溶性糖含量以及VC的含量隨施磷量的增加而呈現(xiàn)下降的趨勢，黃瓜果實硝酸鹽含量則與之相反，隨施磷量的增加而增加。

關(guān)于養(yǎng)分含量對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響的相關(guān)研究較多，但學(xué)者的研究結(jié)果卻存在著一定分歧。有些學(xué)者認(rèn)為營養(yǎng)成分對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響是同步的，如王月福等[23]研究表明，適量施用氮肥既能增加小麥籽粒產(chǎn)量，又能提高蛋白質(zhì)含量和籽粒濕面筋含量，延長面團(tuán)形成時間、穩(wěn)定時間和斷裂時間，使籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量達(dá)到同步增加。有些學(xué)者卻認(rèn)為營養(yǎng)成分對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響是不同步的，如徐鳳嬌等[24]研究表明，在施氮0～360 kg/hm2的范圍內(nèi)，小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量均隨施氮量的增加逐漸提高，在施氮270 kg/hm2時達(dá)到最高值，當(dāng)施氮量增加到360 kg/hm2時開始下降，而高氮處理下小麥加工品質(zhì)卻得到有效改善。然而，更多學(xué)者卻認(rèn)為，相對適宜的養(yǎng)分含量對作物產(chǎn)量和品質(zhì)均具有一定的促進(jìn)作用，但適合高產(chǎn)的營養(yǎng)用量條件卻不一定適合該作物所有品質(zhì)性狀形成。如蘇小娟等[25]研究表明，氮磷鉀配施可顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量，但施肥過量將造成減產(chǎn)；氮磷配施鉀肥能明顯提高馬鈴薯粗蛋白、淀粉和還原糖含量以及干物質(zhì)含量，但高氮磷配施條件下各營養(yǎng)指標(biāo)的含量反而降低。馬光恕等[26-27]研究也表明，氮鉀配施可以提高面條菜產(chǎn)量，產(chǎn)量最高的氮鉀配施處理是處理8（氮12 mmol/L、鉀5 mmol/L），該處理面條菜體內(nèi)的蔗糖和還原糖含量最高，硝酸鹽含量較低，硝酸還原酶活性、過氧化氫酶活性、抗壞血酸氧化酶及多酚氧化酶活性較高，而面條菜體內(nèi)的VC和蛋白質(zhì)含量最高的組合卻出現(xiàn)在組合9（氮12 mmol/L，鉀7.5 mmol/L），表現(xiàn)出面條菜的產(chǎn)量和品質(zhì)對不同氮鉀配施的不同步性。在實際生產(chǎn)中，磷肥用量和施用時期也要根據(jù)作物類型差異靈活加以調(diào)整。

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