植物体内磷的含量和分布
植物体的含磷量一般为干物重的 0.2-1.1%其中大部分是有机态磷,约占全磷量的85%,而无机磷仅占15%左右。幼叶中含有机态磷较高,老叶中则含无机态磷较多。虽然植物体内无机磷所占比例不高,但从无机磷含量的变化能反应出植株磷营养的状况。植物缺磷时,常表现出组织(尤其是营养器管)中的无机磷含量明显下降,而有机磷含量变化较小。
磷在细胞及植物组织内有明显的区域化现象,植物细胞及组织内复杂的膜系统,将细胞和组织分隔成不同的区域。
磷的营养功能
(一)构成大分子物质的结构组分
磷酸是许多大分子结构物质的桥键物,它把各种结构单元连接到更复杂的或大分子的结构上。
磷酸与其它基团连接的方式有:
⑴通过羟基酯化与C链相连,形成简单的磷酸酯(P-O-P),例如磷酸酯。
⑵通过高能焦磷酸键与另一磷酸相连(P-P)例如ATP的结构就是高能焦磷酸键与另一磷酸相连的形式。
⑶以磷酸二酯的形式(C-P-C)桥接,这在生物膜的磷脂中很常见。所形成的磷脂一端是亲水性的,一端是亲脂性的。
(二)多种重要化合物的组分
1.核酸和核蛋白 : 核酸是核蛋白的重要组分,核蛋白是细胞核和原生质的主要成分,它们都含有磷。核酸和核蛋白是保持细胞结构稳定,进行正常分裂、能量代谢和遗传所必需的物质。
2 .磷脂: 生物膜是由磷脂和糖脂、胆固醇、蛋白质以及糖类构成的。生物膜具有多种选择性功能。它对植物与外界介质进行物质交流、能量交流和信息交流有控制和调节的作用。此外,大部分磷酸酯都是生物合成或降解作用的媒介物,它与细胞的能量代谢直接有关。
3.植素: 植素是磷脂类化合物中的一种,它是植酸的钙、镁盐或钾、镁盐,而植酸是六磷酸肌醇,它是由环己六醇通过羟基酯化而生成的。
4.腺苷三磷酸(ATP): 植物体内糖酵解、呼吸作用和光合作用中释放出的能量常用于合成高能焦磷酸键,ATP就是含有高能焦磷酸键的高能磷酸化合物。 ATP能为生物合成、吸收养分、运动等提供能量,它是淀粉合成时所必需的。ATP和ADP之间的转化伴随有能量的释放和贮存,因此ATP 可视为是能量的中转站。
(三) 积极参与体内的代谢
1、碳水化合物代谢 在光合作用中,光合磷酸化作用必需有磷参加;光合产物的运输也离不开磷。
2、氮素代谢
磷是氮素代谢过程中一些重要酶的组分。硝酸还原酶含有磷,磷能促进植物更多的利用硝态氮。磷也是生物固氮所必需。氮素代谢过程中,无论是能源还是氨的受体都与磷有关。能量来自 ATP,氨的受体来自与磷有关的呼吸作用。因此,缺磷将使氮素代谢明显受阻。
(四)提高作物抗逆性和适应能力
1、抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度,使其维持胶体状态,并能增加原生质的粘度和弹性,因而增强了原生质抵抗脱水的能力。
2 、抗寒: 磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。可溶性糖能使细胞原生质的冰点降低,磷脂则能增强细胞对温度变化的适应性,从而增强作物的抗寒能力。越冬作物增施磷肥,可减轻冻害,安全越冬。
1、缺磷对植物光合作用、呼吸作用及生物合成过程都有影响;
2、供磷不足时,细胞分裂迟缓、新细胞难以形成,同时也影响细胞伸长。所以从外形上看:生长延缓,植株矮小,分枝和分蘖减少。
3、植物缺磷的症状常首先出现在老叶;
4、缺磷的植株因为体内碳水化合物代谢受阻,有糖分积累而形成花青素(糖苷),许多一年生植物的茎呈现典型症状:紫红色。
(二)供磷过多
植物呼吸作用加强,消耗大量糖分和能量,对植株生长产生不良影响。
1、叶片肥厚而密集,叶色浓绿;植株矮小,节间过短;出现生长明显受抑制的症状;
2、繁殖器官常因磷肥过量而加速成熟进程,并由此而导致营养体小,茎叶生长受抑制,也会降低产量。地上部与根系生长比例失调,在地上部生长受抑制的同时,根系非常发达,根量极多而粗短。
3、谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加;叶用蔬菜的纤维素含量增加、烟草的燃烧性差等品质下降;
4、施用磷肥过多还会诱发缺铁、锌、镁等养分。
植物对缺磷和供磷过多的反应
(一)缺磷