提高植物磷高效利用能力方法的研究进展

沈启维，李艳春，张 健

(四川农业大学 资源学院，四川 成都 611130)

1 引言

磷是植物必需的大量营养元素之一，在刺激植物早期生长、形成强壮的局部根系和促进植物持续生长发育的过程中扮演着重要角色[1]。同时，磷也是直接或间接影响所有生物过程的主要植物营养素之一，是能量代谢、核酸和细胞膜生物合成的关键成分，在能量传递反应中起着重要的作用。

缺磷被认为是世界各地特别是低投入农业系统中作物生产的主要限制之一。据估计，全世界有57亿hm2的土地由于缺磷而难以达到最佳作物产量(图1)。而中国有大约74%的耕地土壤缺磷[2]，磷的有效性是世界上许多生态系统中主要的生长限制因素之一[3]。

图1 2002～2017年世界、欧盟、美国、中国平均每年每hm2磷肥施用量以及小麦、水稻、玉米产量(数据来源：FAOSTAT)

因此，为提高作物产量，人们会在集约化农业生产中向农田里添加大量的磷肥，由图1可知，尽管我国平均每年向农田中施入了近4倍于欧盟、美国的的磷肥，但在3种主要粮食作物小麦、水稻、玉米的产量上不但没有体现优势，反而还略微落后，这表明了我国在部分农业生产中磷肥的施用策略是不合理的。

施入的磷肥除被当季作物吸收利用外，所施入的无机肥料中的磷会与土壤中的其他化合物迅速结合，发生吸附、沉淀等反应，以难溶的无机态和有机态富集于土壤当中，低其生物有效性，因此，土壤中的有效磷含量仅占土壤中总磷的不到0.1%[4]，磷肥的当季利用率仅为10 %～20 %[5]。……