第6章 植物磷素营养代谢分子

第八章 植物磷素营养代谢分子生理意义：磷是植物生长发育不可缺少的大量营 养元素之一，是植物的重要组成部分，同 时又以多种方式参与植物体内各种生理生 化过程，对促进植物的生长发育和新陈代 谢起重要作用。

1、我国农田中有2/3严重缺磷。原因：

被酸性土壤中的铁铝氧化物及石灰性土壤中的碳酸钙化合物固定，成为难被利用的固态磷。如石灰 性土壤中磷肥当季利用率一般只有10%左右。-— 土壤磷的有效性缺乏。实际上，酸性红黄壤与石 灰性土壤中总磷一般比有效磷高几百倍。

2、土壤中的总磷很低—土壤学缺磷(本质缺磷)。

Symptoms of Phosphorus Deficiency and over-use

Symptoms of Phosphorus Deficiency The plant will be short when phosphorus

deficiency, and stem is thin.the development of root is not better. And leaves appear dark green or gray, lackluster. And purple appears. The symptom extends from old leaves to tenders. The fruit and seed of plant Phosphorus deficiency are small and less, which decrease productivity and quality.

Citrus QualityLow P mis-shapen fruit coarse rind open centres low juice (acid)

N P K

Low N thin skin (desirable) low yield

High N thick skin less juice (acid)

Phosphorus Deficiency

tender

old

Leaves of rape appear amaranth because of accumulating carbohydrate in plant. 自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色。

Leaves of soybean appear amaranth because of accumulating carbohydrate in plant.

Rice

P normal

Deficiency

Purple leaves of phosphorus deficient maize

Purple leaves,Low fruit, thin stem and drawf plant

§1植物的磷素营养一、植物体内磷的含量分布和形态 1、存在的形态 有机磷：85%左右，如核酸、磷脂和植素等 无机磷：15%左右，如以钙、镁和钾等的磷酸盐形态存在。 2、分布 植物的全磷含量一般为其干物质重的0.05%-—0.5%,多分 布在生长旺盛的器官和部位。如芽、根的生长点，随生长 中心的转移而转移。有明显顶端优势，在生殖生长阶段， 多向种子和果实运输。如：三叶草50%磷在细胞质中，21% 在细胞核，19%在质体中，线粒体中占10%左右。

3、磷的吸收形态 (1)正磷酸：H2PO4-,HPO42-,和PO43-(以H2PO4- O4 为主 (2)偏磷酸：PO3(3)焦磷酸：P2O74-,焦磷酸盐水解后被吸收。 (4)有机磷化合物：已糖磷酸酯、甘油磷酸酯、蔗 糖磷酸酯、核酸、卵磷脂，且吸收速度超过无机 磷酸盐。

4、磷吸收的部位 根毛和表皮细胞吸收的磷，经皮层进入体内 代谢。最先合成的有机磷是ATP,此外还 合成6-磷酸果糖(F6P),1,6-二磷酸 果糖(FDP)和磷酸甘油酸(pGA)等。糖酵 解中的含磷化合物。(内皮层)。 合成的有机

磷迅速向中柱转移。 皮层→中柱，主要含磷化合物是6-磷酸葡萄 糖，无机磷占总磷量的60%以上。 中柱→导管，有机磷通过脱磷酸化过程而形 成无机磷，然后输送到地上部。 磷从皮层经中柱进导管运输到地上部，请问 顶端生长点细胞分裂所需的P是如何得到 的？是以什么形态的P运输的？

二、植物磷素营养的生理功能 1、P是植物体内一系列重要物质的组成成分 核酸、磷脂、植素、ATP含P的酶和蛋白质。 2、磷参与光合作用各碳水化合物的合成与运转 光合作用：①固定CO2

④植物合成的碳水化合物种类及运输形式 蔗糖、木苏糖、部分棉子糖，以蔗糖为主要 运输糖而又以蔗糖磷酸酯的形态进行运输。

3.磷促进植物的氮代谢和脂肪代谢A、参与呼吸作用的酶类组成中都含有磷； B、促进植物的呼吸作用，增加有机酸和ATP,从而 接纳更多NH4+的形成氨基酸； C、磷是磷酸吡哆醛的组成成分，磷酸吡哆醛是氨 基转移酶的活性基团； D、磷是硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的重要组成部 分，参与NO3的还原和同化； E、磷可促进核酸和蛋白质的合成； F、促进生物固氮作用； G、磷参与糖转化为甘油，再由甘油和脂肪酸合成 脂肪；

4、磷促进植物代谢过程协调发展，使植株生 长健壮，抗逆性增强，促进植物的生长发 育，提早开花结实，缩短生育期。

三、植物磷效率的概念1、植物养分效率：指生长介质中单位养分产出的生 物量或经济产量。 2、单位养分产量=①+② (1)生长介质中养分供应充足时，养分效率主要决 定于植物的生物量或产量潜力；─—吸收能力 (uptake ability),以总吸收量表示。 (2)在生长介质中养分不足时，养分效率决定于植 物从介质中吸取养分的能力，即：在体内相对低的 养分浓度下，保持正常代谢能力，─—生理利用率 (physiological use efficiency),以植物体内单 位养分量生产的生物量或经济产量表示。