磷肥對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究綜述

楊威等

摘 要：磷素是一切動(dòng)植物賴以生存的物質(zhì)之一，磷肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的養(yǎng)料。該文綜述了磷肥對(duì)糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為磷肥的合理施用提供建議。

關(guān)鍵詞：磷肥；農(nóng)作物；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號(hào) S143 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）20-66-03

Abstract：Phosphorus （P）is one of the substances that human and all animals and plants depend on for existence. P is an indispensable nutrients in agricultural production.The effects of P fertilizer on yield and quality of crop， economic crop and vegetable crop were reviewed in this paper， in order to provide the suggestions for the reasonable application of P fertilizer.

Key words：P fertilizer；Crop；Yield；Qualilty

磷肥全稱磷素肥料，指具有磷標(biāo)明量，以給作物提供磷養(yǎng)分為主要功效的單元肥料。磷是作物生長過程中必需的三大元素（氮、磷、鉀）之一，是重要的營養(yǎng)元素。磷是組成細(xì)胞核、原生質(zhì)的重要元素，是核酸及核苷酸的組成部分。另外，磷幾乎參與了作物光合作用各個(gè)階段的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)和能量傳遞，是作物生長發(fā)育過程中必不可少的養(yǎng)分，對(duì)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)等具有重要影響。

合理的施用磷肥能使作物莖枝堅(jiān)韌，促使花芽形成，果實(shí)早熟，并能使作物生長發(fā)育良好，多發(fā)新根，提高抗寒、抗旱能力；磷肥施用不足則造成作物生長緩慢，花果小，成熟晚，缺磷時(shí)通常老葉先出現(xiàn)病癥。磷肥對(duì)于作物的影響有多方面，如對(duì)根系生長、營養(yǎng)生長、作物體內(nèi)激素含量以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響等。本文主要從磷肥對(duì)我國主要糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和蔬菜作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響方面進(jìn)行綜述，以期為磷肥的合理施用提供一定的依據(jù)。

1 磷肥對(duì)糧食作物品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

糧食作物是指以收獲成熟果實(shí)為目的，經(jīng)過去殼、碾磨等加工程序后成為人類基本食量的一類作物，主要包括玉米、小麥、水稻、豆類、薯類、青稞和蠶豆等，其中，前3種作物總量超過世界食物的1/2，是人類的主要食物來源。

玉米是我國各地區(qū)的主要糧食作物之一，也是典型的磷敏感型作物。在低磷水平下，對(duì)吉林省北部半干旱區(qū)春玉米葉綠素a的合成影響較小，而高磷水平下，則有利于葉綠素b的合成，且適當(dāng)?shù)卦黾恿追适┯昧?，可發(fā)揮葉綠素光合作用的潛能[1]。磷肥對(duì)春玉米籽粒中的淀粉含量和容重影響較大，對(duì)于籽粒中的脂肪和蛋白質(zhì)含量影響較小，在高油玉米的拔節(jié)期至灌漿期，施磷量越高，莖粗增速越快，穗位高度增幅越大；磷肥對(duì)于葉面積指數(shù)的前期影響有限，對(duì)開花期和灌漿期的影響明顯[2]。氮、磷、鉀肥對(duì)玉米生長的影響程度從大到小依次為氮肥、鉀肥和磷肥。由于大部分地區(qū)玉米主要偏施氮肥，導(dǎo)致玉米增產(chǎn)幅度變小，甚至出現(xiàn)減產(chǎn)，應(yīng)做到合理配施磷肥才能獲得較好效果。在江漢平原的研究表明，施用磷肥不但能提高玉米產(chǎn)量，還明顯地提高了其經(jīng)濟(jì)收益[3]。

一般認(rèn)為，氮素可直接影響作物的光合作用，而磷素則通過改善作物體內(nèi)的水分關(guān)系、促進(jìn)根系吸收等間接影響其光合作用。在旱地施用磷肥，可以滿足小麥生產(chǎn)過程對(duì)營養(yǎng)元素的需求，并促進(jìn)其生長發(fā)育，提高光合速率[4-5]。施用磷肥能提高根系活躍吸收面積和根系活力，可明顯增強(qiáng)小麥對(duì)于干旱環(huán)境的適應(yīng)能力[6]。灌水與施磷均可促進(jìn)小麥的光合作用，降低胞間CO2濃度，增加氣孔導(dǎo)度。適宜的水分和磷肥配施可明顯改善小麥的光合狀況，緩解水分脅迫造成的影響。適宜的水分條件下，小麥葉面積指數(shù)和葉綠素含量隨磷肥施用量的增加而增加[7]。氮磷肥料的合理配施，可顯著提高小麥抽穗后的干物質(zhì)累積量，提高冬小麥小穗數(shù)和穗粒數(shù)[8]。另外，磷肥對(duì)于大麥籽粒的植酸積累也有一定調(diào)節(jié)作用。小麥?zhǔn)菍?duì)磷素反應(yīng)敏感的農(nóng)作物，在缺磷的土壤中施用磷肥可使小麥顯著增產(chǎn)，且土壤速效磷含量月底，施磷后的增產(chǎn)效果越好，產(chǎn)量隨施磷量增加而提高[9]。

水稻屬于直接經(jīng)濟(jì)作物，是世界上1/3人口的主食。我國水稻主產(chǎn)區(qū)為東北地區(qū)、長江流域和珠江流域。隨著分蘗肥施用時(shí)期的后移，水稻生育期延遲，株高和空秕率逐漸增加，穗長、褐變發(fā)病率降低，穗頸瘟增加，倒伏程度沒有明顯變化，故建議在水稻返青后立即施用分蘗肥[10]。目前，水稻被認(rèn)為是鎘吸收最強(qiáng)的大宗谷類作物，稻田中還存在銅、鋅、鉛等多種重金屬復(fù)合污染的情況，而采取適宜的田間調(diào)控措施（如選擇適宜比例的氮、磷肥）可降低水稻對(duì)各種重金屬的吸收及其在稻米中的積累。施磷量的增加有利于提高單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率，但千粒重有下降趨勢(shì)，適當(dāng)增施磷肥有利于提高水稻產(chǎn)量[11]。在磷水平較低的砂姜黑土上，增施磷肥可使稻谷增產(chǎn)，且效果顯著[12]。

2 磷肥對(duì)經(jīng)濟(jì)作物品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

經(jīng)濟(jì)作物又被稱為技術(shù)作物、工業(yè)原料作物，指具有某種特點(diǎn)經(jīng)濟(jì)用途的農(nóng)作物。我國主要的經(jīng)濟(jì)作物包括棉花、花生、大豆、甘蔗、茶葉等。

棉花是需磷較多的作物，土壤中速效磷含量及施磷量對(duì)其生長發(fā)育具有重要影響。我國棉區(qū)范圍廣闊，可劃分為三大棉區(qū)：長江流域棉區(qū)、黃河流域棉區(qū)和新疆棉區(qū)。棉花是新疆重要的經(jīng)濟(jì)作物，而磷素是新疆棉花高產(chǎn)的第二大限制因子。陳波浪等[13]對(duì)與新疆棉田的研究表明：增加磷肥施用量，可顯著增加棉田土壤速效磷和全磷含量、磷素活化系數(shù)，并能增加棉花對(duì)于磷素的吸收和干物質(zhì)積累。在相同施磷量條件下，不同施肥方式與棉花品質(zhì)密切相關(guān)，如對(duì)于棉花蕾期、花鈴期的單株生物量而言，條施過磷酸鈣比全部作基肥增加64.7%和53.8%，條施磷酸二銨比全部作基肥增加25.6%和17.3%[14]；播種前底施磷肥360kg·hm-2，邯棉802的產(chǎn)量較高且纖維品質(zhì)最好，能夠?qū)崿F(xiàn)棉花產(chǎn)量與纖維品質(zhì)的最佳結(jié)合[15]。在灌水、中耕等措施基本相同的條件下，棉花產(chǎn)量與施磷肥方式密切相關(guān)，增產(chǎn)效果依次為秋基深施磷肥>春基深施磷肥>春切施磷肥。秋基深施磷肥是奪取棉花高產(chǎn)、提高磷肥利用率的重要措施[16]。

大豆是我國的重要經(jīng)濟(jì)作物，黑龍江省是我國大豆的主產(chǎn)區(qū)，大豆產(chǎn)量占我國大豆總產(chǎn)量的1/3左右。在有效磷含量較低的土壤中，施磷肥能顯著增加大豆產(chǎn)量，并使大豆蛋白質(zhì)含量增加1.0%～1.5%[17]。劉波[18]研究表明，施磷肥能提高大豆葉片GS活性，提高開花后SPS活性，有利于碳水化合物的合成和積累，提高后期可溶性糖含量，促進(jìn)籽粒灌漿；在施用磷肥前期，能促進(jìn)大豆根系發(fā)育，增加葉面積指數(shù)，后期有利于干物質(zhì)的積累；施磷肥有利于提高大豆蛋白質(zhì)和脂肪的單位面積產(chǎn)量，卻降低了籽粒中脂肪含量；施磷肥可降低棕櫚酸和亞麻酸的含量，提高油酸含量。施磷肥能增強(qiáng)大豆品質(zhì)，且在最佳的施磷量范圍內(nèi)，可優(yōu)化大豆油分組成，但不同品種之間存在差異，如磷肥對(duì)高油大豆品種脂肪含量的影響高于高蛋白大豆品種；施磷量對(duì)不同大豆品種植株及各器官磷素含量有較大影響，高油大豆品種的需磷量多于中間型品種和高蛋白品種[19]。

中國花生產(chǎn)區(qū)分布很廣，各地均有種植，其中山東省約占全國花生生產(chǎn)面積的1/4，占全國花生總產(chǎn)量的1/3。增施磷肥可促進(jìn)花生植株生長及干物質(zhì)積累，提高花生葉面積指數(shù)，增加葉片的葉綠素含量，提高功能葉凈光合速率，增加光合產(chǎn)物的積累，為碳氮代謝提供充足的底物，并且能提高花生前期葉片中的蔗糖含量，同時(shí)花生莖、殼、籽仁中的蔗糖含量也有所增加；隨著施磷肥量的增加，花生籽仁中可溶性糖含量和粗蛋白含量均有所提高，脂肪含量在一定范圍內(nèi)隨施磷量增加而增加，過施反而降低[20]?；ㄉ┯蒙锪追屎?，出苗早、苗壯，成熟期提前，莢果飽滿。適量增施磷肥，能提高花生莢果產(chǎn)量和總生物量，提高花生經(jīng)濟(jì)系數(shù)。

3 磷肥對(duì)蔬菜作物品質(zhì)和產(chǎn)量的影響

隨著人民生活水平的提高，我國蔬菜種植面積大幅擴(kuò)大，已經(jīng)超過油料作物，成為僅次于糧食的第二大農(nóng)作物。目前我國主要的蔬菜作物有白菜、辣椒、黃瓜、番茄、茄子、蕓豆等。

白菜是我國的原產(chǎn)和特產(chǎn)蔬菜，在全國各地普遍栽培，在我國的蔬菜生產(chǎn)和消費(fèi)中占據(jù)重要地位。施用磷肥可顯著增加土壤灌溉滯留水中可溶態(tài)磷含量，并顯著增加白菜產(chǎn)量[21]。增施磷肥顯著增加了白菜地上部和根中全磷濃度，對(duì)全氮和全鉀濃度無顯著影響，卻顯著降低了白菜地上部鈣和鋅的濃度。孟娜[22]的研究表明：白菜土壤中的全磷和有機(jī)磷含量大于相鄰糧田土壤，隨著施磷量的增加，白菜土壤中的全磷含量顯著增加，Olsen-P含量也越來越高，土壤中有機(jī)磷含量逐漸增加，但其在全磷中所占比例逐漸降低，說明過高的磷肥用量抑制了白菜土壤中的有機(jī)磷含量。

番茄是需肥量較大的蔬菜之一，合理的養(yǎng)分供應(yīng)對(duì)提高番茄產(chǎn)量和品質(zhì)起著重要作用。施用生物磷肥，可顯著提高了番茄苗期葉片中的可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量，顯著提高植株根系活力，提高其生理活性[23]。適宜的磷肥用量，可提高番茄苗期光合能力，增加葉片葉綠素含量和可溶性糖含量，降低MDA含量，提高番茄抗性；而過量施用磷肥，則會(huì)降低番茄葉片的生理活性。宋君柳[24]研究表明，磷肥基肥與追肥配施且比例為6∶4時(shí)，盆栽番茄中的可溶性糖含量、維生素C、可溶性固形物含量均有一定程度的提高，表明這種磷肥施用方式有利于提高番茄的營養(yǎng)價(jià)值。

劉藜等研究表明，不施磷肥使辣椒生長受到嚴(yán)重制約，產(chǎn)量只有正常施用磷肥的72.5%～11.6%；施用磷肥對(duì)辣椒的果實(shí)重量、果徑、分枝和產(chǎn)量均有明顯的促進(jìn)作用[25]。在一定的范圍內(nèi)，增施磷肥能明顯促進(jìn)辣椒生長，提高辣椒產(chǎn)量。長期以來，辣椒施肥均以經(jīng)驗(yàn)施肥為主，重氮、輕磷、少鉀，致使肥料利用率低，辣椒生產(chǎn)成本高，從而降低了其經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

磷作為一種生命元素，對(duì)于動(dòng)植物生命體都具有重大意義，它參與生物體內(nèi)一系列的新陳代謝活動(dòng)，自始至終貫穿于生物成長、繁衍的全過程，是生命活動(dòng)中必不可少的元素。在作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效栽培中，磷對(duì)于養(yǎng)分協(xié)調(diào)供應(yīng)具有不可取代的作用。在缺磷土壤中適量施用磷肥，對(duì)于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)具有正面影響，但過量施用磷肥對(duì)作物品質(zhì)和產(chǎn)量無益，今后應(yīng)該結(jié)合各地的生產(chǎn)實(shí)際，探索合理的磷肥使用方案，以更好地提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

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（責(zé)編：張宏民）