磷肥对农作物产量和品质的影响研究综述

杨威等

摘 要：磷素是一切动植物赖以生存的物质之一，磷肥是农业生产中不可或缺的养料。该文综述了磷肥对粮食作物、经济作物、蔬菜作物的产量和品质的影响，以期为磷肥的合理施用提供建议。

关键词：磷肥；农作物；产量；品质

中图分类号 S143 文献标识码 A 文章编号 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

磷肥全称磷素肥料，指具有磷标明量，以给作物提供磷养分为主要功效的单元肥料。磷是作物生长过程中必需的三大元素（氮、磷、钾）之一，是重要的营养元素。磷是组成细胞核、原生质的重要元素，是核酸及核苷酸的组成部分。另外，磷几乎参与了作物光合作用各个阶段的物质转化、光合产物运转和能量传递，是作物生长发育过程中必不可少的养分，对作物的产量和品质等具有重要影响。

合理的施用磷肥能使作物茎枝坚韧，促使花芽形成，果实早熟，并能使作物生长发育良好，多发新根，提高抗寒、抗旱能力；磷肥施用不足则造成作物生长缓慢，花果小，成熟晚，缺磷时通常老叶先出现病症。磷肥对于作物的影响有多方面，如对根系生长、营养生长、作物体内激素含量以及作物产量和品质的影响等。本文主要从磷肥对我国主要粮食作物、经济作物和蔬菜作物产量和品质的影响方面进行综述，以期为磷肥的合理施用提供一定的依据。

1 磷肥对粮食作物品质和产量的影响

粮食作物是指以收获成熟果实为目的，经过去壳、碾磨等加工程序后成为人类基本食量的一类作物，主要包括玉米、小麦、水稻、豆类、薯类、青稞和蚕豆等，其中，前3种作物总量超过世界食物的1/2，是人类的主要食物来源。

玉米是我国各地区的主要粮食作物之一，也是典型的磷敏感型作物。在低磷水平下，对吉林省北部半干旱区春玉米叶绿素a的合成影响较小，而高磷水平下，则有利于叶绿素b的合成，且适当地增加磷肥施用量，可发挥叶绿素光合作用的潜能[1]。磷肥对春玉米籽粒中的淀粉含量和容重影响较大，对于籽粒中的脂肪和蛋白质含量影响较小，在高油玉米的拔节期至灌浆期，施磷量越高，茎粗增速越快，穗位高度增幅越大；磷肥对于叶面积指数的前期影响有限，对开花期和灌浆期的影响明显[2]。氮、磷、钾肥对玉米生长的影响程度从大到小依次为氮肥、钾肥和磷肥。由于大部分地区玉米主要偏施氮肥，导致玉米增产幅度变小，甚至出现减产，应做到合理配施磷肥才能获得较好效果。在江汉平原的研究表明，施用磷肥不但能提高玉米产量，还明显地提高了其经济收益[3]。

一般认为，氮素可直接影响作物的光合作用，而磷素则通过改善作物体内的水分关系、促进根系吸收等间接影响其光合作用。在旱地施用磷肥，可以满足小麦生产过程对营养元素的需求，并促进其生长发育，提高光合速率[4-5]。施用磷肥能提高根系活跃吸收面积和根系活力，可明显增强小麦对于干旱环境的适应能力[6]。灌水与施磷均可促进小麦的光合作用，降低胞间CO2浓度，增加气孔导度。适宜的水分和磷肥配施可明显改善小麦的光合状况，缓解水分胁迫造成的影响。适宜的水分条件下，小麦叶面积指数和叶绿素含量随磷肥施用量的增加而增加[7]。氮磷肥料的合理配施，可显著提高小麦抽穗后的干物质累积量，提高冬小麦小穗数和穗粒数[8]。另外，磷肥对于大麦籽粒的植酸积累也有一定调节作用。小麦是对磷素反应敏感的农作物，在缺磷的土壤中施用磷肥可使小麦显著增产，且土壤速效磷含量月底，施磷后的增产效果越好，产量随施磷量增加而提高[9]。

水稻属于直接经济作物，是世界上1/3人口的主食。我国水稻主产区为东北地区、长江流域和珠江流域。随着分蘖肥施用时期的后移，水稻生育期延迟，株高和空秕率逐渐增加，穗长、褐变发病率降低，穗颈瘟增加，倒伏程度没有明显变化，故建议在水稻返青后立即施用分蘖肥[10]。目前，水稻被认为是镉吸收最强的大宗谷类作物，稻田中还存在铜、锌、铅等多种重金属复合污染的情况，而采取适宜的田间调控措施（如选择适宜比例的氮、磷肥）可降低水稻对各种重金属的吸收及其在稻米中的积累。施磷量的增加有利于提高单位面积穗数、穗粒数和结实率，但千粒重有下降趋势，适当增施磷肥有利于提高水稻产量[11]。在磷水平较低的砂姜黑土上，增施磷肥可使稻谷增产，且效果显著[12]。

2 磷肥对经济作物品质和产量的影响

经济作物又被称为技术作物、工业原料作物，指具有某种特点经济用途的农作物。我国主要的经济作物包括棉花、花生、大豆、甘蔗、茶叶等。

棉花是需磷较多的作物，土壤中速效磷含量及施磷量对其生长发育具有重要影响。我国棉区范围广阔，可划分为三大棉区：长江流域棉区、黄河流域棉区和新疆棉区。棉花是新疆重要的经济作物，而磷素是新疆棉花高产的第二大限制因子。陈波浪等[13]对与新疆棉田的研究表明：增加磷肥施用量，可显著增加棉田土壤速效磷和全磷含量、磷素活化系数，并能增加棉花对于磷素的吸收和干物质积累。在相同施磷量条件下，不同施肥方式与棉花品质密切相关，如对于棉花蕾期、花铃期的单株生物量而言，条施过磷酸钙比全部作基肥增加64.7%和53.8%，条施磷酸二铵比全部作基肥增加25.6%和17.3%[14]；播种前底施磷肥360kg·hm-2，邯棉802的产量较高且纤维品质最好，能够实现棉花产量与纤维品质的最佳结合[15]。在灌水、中耕等措施基本相同的条件下，棉花产量与施磷肥方式密切相关，增产效果依次为秋基深施磷肥>春基深施磷肥>春切施磷肥。秋基深施磷肥是夺取棉花高产、提高磷肥利用率的重要措施[16]。

大豆是我国的重要经济作物，黑龙江省是我国大豆的主产区，大豆产量占我国大豆总产量的1/3左右。在有效磷含量较低的土壤中，施磷肥能显著增加大豆产量，并使大豆蛋白质含量增加1.0%～1.5%[17]。刘波[18]研究表明，施磷肥能提高大豆叶片GS活性，提高开花后SPS活性，有利于碳水化合物的合成和积累，提高后期可溶性糖含量，促进籽粒灌浆；在施用磷肥前期，能促进大豆根系发育，增加叶面积指数，后期有利于干物质的积累；施磷肥有利于提高大豆蛋白质和脂肪的单位面积产量，却降低了籽粒中脂肪含量；施磷肥可降低棕榈酸和亚麻酸的含量，提高油酸含量。施磷肥能增强大豆品质，且在最佳的施磷量范围内，可优化大豆油分组成，但不同品种之间存在差异，如磷肥对高油大豆品种脂肪含量的影响高于高蛋白大豆品种；施磷量对不同大豆品种植株及各器官磷素含量有较大影响，高油大豆品种的需磷量多于中间型品种和高蛋白品种[19]。

中国花生产区分布很广，各地均有种植，其中山东省约占全国花生生产面积的1/4，占全国花生总产量的1/3。增施磷肥可促进花生植株生长及干物质积累，提高花生叶面积指数，增加叶片的叶绿素含量，提高功能叶净光合速率，增加光合产物的积累，为碳氮代谢提供充足的底物，并且能提高花生前期叶片中的蔗糖含量，同时花生茎、壳、籽仁中的蔗糖含量也有所增加；随着施磷肥量的增加，花生籽仁中可溶性糖含量和粗蛋白含量均有所提高，脂肪含量在一定范围内随施磷量增加而增加，过施反而降低[20]。花生施用生物磷肥后，出苗早、苗壮，成熟期提前，荚果饱满。适量增施磷肥，能提高花生荚果产量和总生物量，提高花生经济系数。

3 磷肥对蔬菜作物品质和产量的影响

随着人民生活水平的提高，我国蔬菜种植面积大幅扩大，已经超过油料作物，成为仅次于粮食的第二大农作物。目前我国主要的蔬菜作物有白菜、辣椒、黄瓜、番茄、茄子、芸豆等。

白菜是我国的原产和特产蔬菜，在全国各地普遍栽培，在我国的蔬菜生产和消费中占据重要地位。施用磷肥可显著增加土壤灌溉滞留水中可溶态磷含量，并显著增加白菜产量[21]。增施磷肥显著增加了白菜地上部和根中全磷浓度，对全氮和全钾浓度无显著影响，却显著降低了白菜地上部钙和锌的浓度。孟娜[22]的研究表明：白菜土壤中的全磷和有机磷含量大于相邻粮田土壤，随着施磷量的增加，白菜土壤中的全磷含量显著增加，Olsen-P含量也越来越高，土壤中有机磷含量逐渐增加，但其在全磷中所占比例逐渐降低，说明过高的磷肥用量抑制了白菜土壤中的有机磷含量。

番茄是需肥量较大的蔬菜之一，合理的养分供应对提高番茄产量和品质起着重要作用。施用生物磷肥，可显著提高了番茄苗期叶片中的可溶性糖和可溶性蛋白质含量，显著提高植株根系活力，提高其生理活性[23]。适宜的磷肥用量，可提高番茄苗期光合能力，增加叶片叶绿素含量和可溶性糖含量，降低MDA含量，提高番茄抗性；而过量施用磷肥，则会降低番茄叶片的生理活性。宋君柳[24]研究表明，磷肥基肥与追肥配施且比例为6∶4时，盆栽番茄中的可溶性糖含量、维生素C、可溶性固形物含量均有一定程度的提高，表明这种磷肥施用方式有利于提高番茄的营养价值。

刘藜等研究表明，不施磷肥使辣椒生长受到严重制约，产量只有正常施用磷肥的72.5%～11.6%；施用磷肥对辣椒的果实重量、果径、分枝和产量均有明显的促进作用[25]。在一定的范围内，增施磷肥能明显促进辣椒生长，提高辣椒产量。长期以来，辣椒施肥均以经验施肥为主，重氮、轻磷、少钾，致使肥料利用率低，辣椒生产成本高，从而降低了其经济效益。

4 结语

磷作为一种生命元素，对于动植物生命体都具有重大意义，它参与生物体内一系列的新陈代谢活动，自始至终贯穿于生物成长、繁衍的全过程，是生命活动中必不可少的元素。在作物高产、优质、高效栽培中，磷对于养分协调供应具有不可取代的作用。在缺磷土壤中适量施用磷肥，对于提高农作物的产量和品质具有正面影响，但过量施用磷肥对作物品质和产量无益，今后应该结合各地的生产实际，探索合理的磷肥使用方案，以更好地提高作物的产量和品质。

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（责编：张宏民）