磷對作物生長與產量及品質的影響研究進展

宋福軒++簡洪超++謝秀芳++馬光恕++廉華

摘要 磷是作物生長發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、產量和品質的影響，以期為作物高產栽培提供參考。

關鍵詞 磷；作物；生長；產量；品質

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

磷是作物生長發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，在蔬菜的生長發育、產量和品質形成等過程中均產生重要影響[1-3]。一直以來，磷素營養都是植物營養學的研究熱點以及重點，學者們針對磷素對植物生理生化指標以及形態學特征的影響進行了不斷深入的研究。磷素是植物體內能量代謝的關鍵底物之一，也是磷脂和ATP等生命大分子的重要組分。同時，生物體內有許多重要的酶促反應和代謝調節都會有磷素的參與[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。在植物體的各個細胞中，當細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到細胞質中用以參加植物細胞的代謝活動；而當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到植物的液泡中貯存起來，這樣植物細胞質中的磷素濃度才會維持在一個相對穩定的水平[5-6]。

土壤中磷素大多數以難以被利用的固定態形式存在，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分，在生產中若想保證作物的產量，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磷含量的高低有著直接的關系。大量研究顯示，提高作物產量的關鍵在于早期供磷量是否充足：在作物生長發育初期若供磷量不充足，將會抑制作物產量，后期增施磷肥也無法彌補產量，早期缺磷對作物產量的影響遠遠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量和品質，還有可能會起到相反作用，降低作物的產量和品質[10-12]。

在全國第二次土壤普查中，有數據表明：在農田土壤中有約2/3的部分嚴重缺乏磷素，在農業生產中，磷已經成為限制產量和品質的重要因素之一[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甜菜葉片和葉柄的干物質積累以及塊根生長；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生黃色的纖維，而當施用磷素過量時，白籽會變大、變黃、變硬，有時甚至會出現著色秕籽[15]。另有許多試驗表明：磷素營養不但與植物的光合作用密切相關，還與其碳代謝有重要作用。植物的光合速率則會嚴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，有關植物同化力形成及光合作用的酶活性會受到嚴重影響，使同化物的運輸受到抑制[16-17]。

2 磷對作物產量和品質的影響

有學者研究表明，在馬鈴薯的現蕾初期增加磷肥的施用量可顯著提高馬鈴薯的生物產量以及鮮薯產量[18]。劉景福等[19]對大蒜的研究發現：隨著施磷量的增加，VC含量逐漸降低。李遠新等[20]研究表明：磷鉀肥可間接促進番茄產量形成，適量的磷鉀肥可以提高番茄產品品質；朱亞萍等[21]研究發現：氮、磷、鉀肥配施，可以使番茄的產量和品質顯著提高，糖酸比以及VC含量也會相應增加。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量、單果重以及產量，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。

關于養分含量對作物產量和品質的影響的相關研究較多，但學者的研究結果卻存在著一定分歧。有些學者認為營養成分對產量和品質的影響是同步的，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量，又能提高蛋白質含量和籽粒濕面筋含量，延長面團形成時間、穩定時間和斷裂時間，使籽粒產量和蛋白質含量達到同步增加。有些學者卻認為營養成分對產量和品質的影響是不同步的，如徐鳳嬌等[24]研究表明，在施氮0～360 kg/hm2的范圍內，小麥穗數、穗粒數、籽粒產量和蛋白質產量均隨施氮量的增加逐漸提高，在施氮270 kg/hm2時達到最高值，當施氮量增加到360 kg/hm2時開始下降，而高氮處理下小麥加工品質卻得到有效改善。然而，更多學者卻認為，相對適宜的養分含量對作物產量和品質均具有一定的促進作用，但適合高產的營養用量條件卻不一定適合該作物所有品質性狀形成。如蘇小娟等[25]研究表明，氮磷鉀配施可顯著提高馬鈴薯產量，但施肥過量將造成減產；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含量，但高氮磷配施條件下各營養指標的含量反而降低。馬光恕等[26-27]研究也表明，氮鉀配施可以提高面條菜產量，產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，而面條菜體內的VC和蛋白質含量最高的組合卻出現在組合9（氮12 mmol/L，鉀7.5 mmol/L），表現出面條菜的產量和品質對不同氮鉀配施的不同步性。在實際生產中，磷肥用量和施用時期也要根據作物類型差異靈活加以調整。

3 參考文獻

[1] GARCIA CIUDAD A，PETISCO C，GARCIA CRIADO L，et al.Effect of fertilization on aerial biomass performance and nitrogen and phosphorous concentrations in rape plants[J].Agricultura，2009（160）：103-107.

[2] WAHOCHO N A，BALOCH M A，BALOCH A F，et al.Effects of varying nitrogen，phosphorous and potassium doses on the growth，development and yield of radish（Raphanus sativus L.）[J].Pakistan Journal of Agricul-ture：Agricultural Engineering Veterinary Sciences，2010，25（1）：22-24.

[3] MIKULICH V A.Content and removal of nutrients with yield of spring wheat in the conditions of different phosphorous supply of sod-podzolic loamy sandy soil[J].PochBoBedehne n agpoxnmnR：haychhbln xyphal，2011（1）：135-145.

[4] 范紅偉，黃丹楓.西瓜、甜瓜安全生產實用技術[M].上海：上?？茖W技術出版社，2004：176-179.

[5] 張福鎖.土壤與植物研究新動態[M].北京：北京農業大學出版社，1992.

[6] 王喜慶.大麥植物體內無機磷的運轉及其次穩恒調節的機理[J].麥類作物學報，1996（6）：38-40.

[7] 邱化蛟，許秀美，冷壽慈.不同基因型小麥磷素代謝差異研究[J].山東農業大學學報（自然科學版），2004，35（2）：169-172.

[8] 劉景福，成瑞喜，徐芳森.磷肥對大蒜產量和品質的影響[J].湖北農業科學，1995（6）：33-35.

[9] HU Y，YE X，SHI L，et al.Genotypic differences in root morphology and phosphorus uptake kinetics in Brassica napus under low phosphorus supply[J].Journal of Plant Nutrition，2010，33（6）：889-901.

[10] 吳一群.高磷對蔬菜生長的影響及其環境效應[D].福州：福建農林大學，2008.

[11] 賈可，劉建玲，廖文華，等.磷肥在油菜和大白菜上的產量效應及土壤磷素的化學行為研究[J].河北農業大學學報，2005，28（4）：10-13.

[12] 魏成金，尹金來，徐陽春，等.不同氮磷水平對北美海蓮子生長和品質的影響[J].南京農業大學學報，2006，29（4）：59-63.

[13] 沈善敏.中國土壤肥力[M].北京：中國農業出版社，1998.

[14] 曲揚，高妙真，耿立清.磷素水平對甜菜干物質積累與分配的影響[J].中國甜菜糖業，2002（1）：12-13.

[15] 王廣印，付斌，宋愛仙.西瓜品質的影響因素及改善途徑[J].上海蔬菜，2000（2）：25-26.

[16] VANCE C P.Symbiotic nitrogen fixation and phosphorus acquisition[J].Plant nutrition in a world of declining renewable resource.Plant Physiol.，2001（127）：390-397.

[17] 莊季屏，廉鴻志，王仕新，等.褐土坡耕地聚墑保肥改良試驗研究[J].土壤通報，1999（1）：1-6.

[18] 朱惠琴，馬輝，馬國良.不同生育時期追施磷肥對馬鈴薯產量的影響[J].中國蔬菜，1999（1）：1-2.

[19] 劉景福，成瑞喜，徐芳森.磷肥對大蒜產量和品質的影響[J].湖北農業科學，1995（6）：33-35.

[20] 李遠新，李進輝，何莉莉，等.氮、磷、鉀配施對保護地番茄產量及品質的影響[J].中國蔬菜，1997（4）：10-13.

[21] 朱亞萍，石孝軍，趙治書.番茄配方施肥研究[J].西北農業大學學報，1999，21（2）：167-169.

[22] 李冬梅，魏珉，張海森，等.氮、磷、鉀用量和配比對溫室黃瓜葉片相關代謝酶活性的影響[J].植物營養與肥料學報，2006，12（3）：382-387.

[23] 王月福，姜東，于振文，等.氮素水平對小麥子粒產量和蛋白質含量的影響及其生理基礎[J].中國農業科學，2003，36（5）：513-520.

[24] 徐鳳嬌，趙廣才，田奇卓，等.施氮量對不同品質類型小麥產量和加工品質的影響[J].植物營養與肥料學報，2012，18（2）：300-306.

[25] 蘇小娟，王平，劉淑英，等.施肥對定西地區馬鈴薯養分吸收動態、產量和品質的影響[J].西北農業學報，2010，19（1）：86-91.

[26] 馬光恕，劉濤，廉華，等.氮鉀配施對麥瓶草（面條菜）品質性狀及相關酶活性的影響[J].中國土壤與肥料，2013（4）：77-82.

[27] 馬光恕，謝秀芳，夏世龍，等.氮鉀配施對麥瓶草（面條菜）生理指標、產量和品質的影響[J].土壤，2014，46（1）：188-192.