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植物生长所必须的营养元素


植物生长所必须的营养元素

BIOX.CN 时间:2006-9-5 来源:生命经纬

在植物整个生长期内所必需的营养元素是:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、 磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、 铜(Cu)、钼(Mo)、硼(B)、氯(CL)十六种。 这十六种必须的营养元素又可分为

大量营养元素、中量营养元素、微量营养元素。 大量营养元素,它们在植物体内含量为植物干重的千分之几到百分之几。有碳 (C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)。 中量营养元素有钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)。 微量营养元素,它们在植物体内含量很少,一般只有只占干重的十万分之几到千 分之几。有铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、硼(B)、氯(CL)。 氮(N)对作物的生理作用 氮不仅是植物体内蛋白质、核酸以及叶绿素的重要组成部分,而且也是植物体内 多种酶的组成部分。 同时, 植物体内的一些维生素和生物碱中都含有氮。 在蛋白质中, 氮的平均含量是 16-18%,而蛋白质是构成原生质的基本物质。一切有生命的有机体都 是处于蛋白质的不断合成与分解之中,如果没有氮素,就不会有蛋白质,也就没有生 命。氮也是植物体内叶绿素的组成部分,氮素的丰缺与叶片中叶绿素的含量有着密切 的关系,如果绿色植物缺少氮素,会影响叶绿素的形成,光合作用就不能顺利进行。 氮素供应充足,植物可以合成较多的叶绿素。一般作物缺乏氮时的症状是:从下部叶 开始黄化,并逐渐向上部扩展,作物的根系比正常生长的根系色白而细长,但根量减 少。 磷(P)对作物的生理作用 磷是植物体内许多重要有机化合物的成分(如核酸、磷脂、腺三磷等),并以多 种方式参与植物体内的生理、 生化过程, 对植物的生长发育和新陈代谢都有重要作用。 核酸和蛋白质是原生质、细胞核和染色体的重要成分,在植物的生命活动和遗传变异 中起重要作用。细胞分裂和新器官的形成都少不了他们。供给正常的磷营养,能加速 细胞分裂和增殖,促进生长发育,并有利于保持优良品种的遗传特性。特别是作物的 生育早期, 充足的磷营养对促进作物的生长发育和早熟、 优质高产有重要作用, 否则, 生长受到抑制,根系发育不良,而且这种影响即使以后大量补给也难于完全弥补。 在氮素代谢中,磷也是重要的,如果磷不足,就会影响蛋白质的合成,严重时蛋 白质还会分解,从而影响氮素的正常代谢。所以在缺磷时单施氮肥效果不好,所以我 们提倡氮磷肥配合使用。 如果供磷不足,能使细胞分裂受阻,生长停滞;根系发育不良, 叶片狭窄,叶 色暗绿,严重时变为紫红色。 大量事实表明,充足的磷营养能提高植物的抗旱、抗

寒、抗病、抗倒伏和耐酸碱的能力,能促进植物的生长发育,促进花芽分化和缩短花 芽分化的时间,因而能促使作物提早开花、成熟。 钾(K)对作物的生理作用 钾对植物的生长发育也有着重要的作用,但它不象氮、磷一样直接参与构成生物 大分子。它的主要作用是,在适量的钾存在时,植物的酶才能充分发挥它的作用。 钾能够促进光合作用。有资料表明含钾高的叶片比含钾低的叶片多转化光能 50%-70%。因而在光照不好的条件下,钾肥的效果就更显著。 此外钾还能够促进碳水化合物的代谢、促进氮素的代谢、使植物经济有效地利用水分 和提高植物的抗性。 由于钾能够促进纤维素和木质素的合成, 因而使植物茎杆粗壮, 抗倒伏能力加强。 此外,由于合成过程加强,使淀粉、蛋白质含量增加,而降低单糖,游离氨基酸等的 含量,减少了病原生物的养分。因此,钾充足时,植物的抗病能力大为增强。例如, 钾充足时,能减轻水稻纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、赤枯病及玉米茎腐病,大小斑病 的危害。 钾能提高植物对干旱、低温、盐害等不良环境的忍受能力和对病虫、倒伏的抵抗 能力。 土壤缺乏钾的症状是:首先从老叶的尖端和边缘开始发黄,并渐次枯萎,叶面出 现小斑点,进而干枯或呈焦枯焦状,最后叶脉之间的叶肉也干枯,并在叶面出现褐色 斑点和斑块。 钙(Ga)对作物的生理作用 钙是构成细胞壁的重要元素;它与蛋白质分子相结合,是质膜的重要组成成分; 钙是某些酶的活化剂,因而影响植物体的代谢过程。它对调节介质的生理平衡具有特 殊的功能。植物缺钙时,植株矮小,根系发育不良,茎和叶及根尖的分生组织受损。 严重缺钙时,植物幼叶卷曲,新叶抽出困难,叶尖之间发生粘连现象,叶尖和叶缘发 黄或焦枯坏死, 根尖细胞腐烂死亡。 应该注意的是, 植物缺钙往往不是由于土壤缺钙, 而是植物内钙的吸收和运输等生理作用失调所造成。

镁(Mg)元素对作物的生理作用 镁是叶绿素的组成部分,也是许多酶的活化剂,与碳水化合物的代谢、磷酸化作 用、脱羧作用关系密切。植物缺镁时的症状首先表现在老叶上。开始时,叶的尖端和 叶缘的脉尖色泽退淡,由淡绿变黄再变紫,随后向叶基部和中央扩展,但叶脉仍保持 绿色,在叶片上形成清晰的网状脉纹;严重时叶片枯萎、脱落。

硫(S)元素对作物的生理作用 硫是构成蛋白质和镁不可缺少的成分,含硫有机物参与植物的呼吸过程中的氧化 还原作用,影响叶绿素的形成。植物缺硫时的症状与缺氮时的症状相似,变黄比较明 显。一般症状是植株矮,叶细小,叶片向上卷曲,变硬易碎,提早脱落,开花迟,结

果、结荚少。 微量元素 (硼、铜、氯、铁、锰、钼、锌)与大量和中量营养元素一样,对植物营养同等重要, 尽管通常植物对它们的需要量并不多,但它们中有任何一个缺乏也会限制植物生长。 对微量元素的需要已经知道多年了,但以肥料形式广泛使用是相当近期的事。为什么 近年来微量元素变得如此重要? 三个重要原因为: 作物产量。每亩作物产量越高,所带走的微量元素数量就越大。一些土壤不能释放充 足的微量元素来满足现在高产作物的需要。过去的施肥经验。过去作物产量不像现在 这么高,所以单施氮磷钾就够了。肥料技术。高成分肥料增多,微量元素便不常以化 肥中的“伴随”成分得到补充了。 硼(B) 功能:硼不是植物体内的结构成分,但它对植物的某些重要生理过程有着特殊的 影响。 硼能促进碳水化合物的正常运转。缺硼时,叶内有大量碳水化合物积累,影响新生组 织的形成、生长和发育,井使叶片变厚、叶柄变租、裂化。硼还能促进生长素的运转, 为花粉粒萌发和花粉管生长所必需,也是种子和细胞壁形成所必需的。硼与碳水化合 物运输有密切关系,它还有利于蛋白质的合成和豆科作物固氮。缺硼时,植物生长点 和幼嫩叶片的生长,植株生长受抑制并影响产量和品质。严重缺硼时,幼苗期植株就 会死亡。硼能促进植物生殖器官的正常发育。 正常与缺硼的春小麦麦穗 (开花后期) 正常的颖壳和麦芒正常收缩; 缺硼的颖壳张开, 麦芒外叉。 缺硼症状: 在植物体内含硼量最高的部位是花, 因此缺硼常表现为甘蓝型油菜“花 而不实”,花期延长,结实很差。棉花出现“蕾而无花”、只现蕾不开花。小麦出现 “穗而不实”,结实少,子粒不饱满。花生出现“存壳无仁”等现象。果树缺硼时, 结果率低、果实畸形,果肉有木栓化或干枯现象。 铜(Cu) 功能:铜是作物体内多种氧化酶的组成成分,因此在氧化还原反应中铜有重要作 用。它还参与植物的呼吸作用,影响到作物对铁的利用,在叶绿体中含有较多的铜, 因此铜与叶绿素形成有关。不仅如此,钢还具有提高叶绿素稳定性的能力,避免叶绿 素过早遭受破坏,这有利于叶片更好地进行光合作用。铜能催化若干植物过程。 缺铜症状:缺铜时,叶绿素减少,叶片出现失绿现象,幼叶的叶尖因缺绿而黄化 并干枯,最后叶片脱落。缺铜也会使繁殖器官的发育受到破坏。

氯(Cl) 功能:确定氯是植物生长发育所必需的营养元素比其他元 素较晚一些,因为对 它的生理作用了解得不够,植物对氯的需要量比硫小,但比任何一种微量元素的需要 量要大。植物光合作用中水的光解需要氯离子参加。而大多数植物均可从雨水或灌溉 水中获得所需要的氯。因此,作物缺氯症难于出现。氯有助于钾、钙、镁离子的运输, 并通过帮助调节气孔保卫细胞的活动而帮助控制膨压,从而控制了损失水。 氯离子对很多作物有着某种不良的反应。 如烟草施用大量含氯的肥料会降低其燃 烧性,薯类作物会减少其淀粉的含量等。这些现象也是很有趣的。 铁(Fe) 功能:铁在植物中的含量不多,通常为干物重的千分之几。铁是形成叶绿素所必 需的,缺铁时便产生缺绿症,叶于呈淡黄色,甚至为白色。铁还参加细胞的呼吸作用, 在细胞呼吸过程中,它是一些酶的成分。由此可见,铁对呼吸作用和代讨过程有重要 作用。 铁在植物体中的流动性根小,老叶子中的铁不能向新生组织中转移,因而它不能 被再度利用。因此缺铁时,下部叶片常能保持绿色,而嫩叶上呈现失绿症。 缺铁症状:缺铁时,下部叶片能保持绿色,而嫩叶上呈现失绿症。一般认为植物 内金属间(例如 Mo,Cu,Mn)的不平衡容易引起缺铁。其他引起缺铁的原因有:(1)土 壤磷过多,(2)土壤 pH 高、石灰多、冷凉和重碳酸盐含量高的综合结果。 锰(Mn) 功能:锰对植物的生理作用是多方面的,它与许多酶的活性有关。它是多种酶的 成分和活化剂,能促进碳水化合物的代谢和氮的代谢,与作物生长发育和产量有密切 关系。 锰与绿色植物的光合作用(光合放氧)、呼吸作用以及硝酸还原作用都有密切的关 系,缺锰时,植物光合作用明显受到抑制。锰能加速萌发和成熟,增加磷和钙的有效 性。 缺锰症状:缺锰症状首先出现在幼叶上,表现为叶脉间黄化,有时出现一系列的 黑褐色斑点。在高有机质土壤和锰含量较低的中性到碱性 pH 土壤中最常发生。 缺锰的水稻叶片(水培)叶脉间断失绿,出现棕褐色小斑点,严重时斑点连成条 状,扩大成斑块。 钼(Mo) 功能:存在于生物催化剂的组成之中,它对豆科作物及自生固氮菌有重要作用, 能促进豆科作物固氮。钼在作物体内的生理功能主要表现在氮素代谢方面。钼还能促 近光合作用的强度以及消除酸性土壤中活性铝 在植物体内累积而产生的毒害作用。 缺钼症状:作物缺钼的共同表现是植株矮小,生长受抑制,叶片失绿,枯萎以致 坏死。豆科作物缺钼,根瘤发育不良,瘤小而少,固氮能力弱或不能固氮,由于豆科 作物对钼有特殊的需要,故易发生缺钼现象,为此,钼肥应首先集中施用在豆科作物 上。 缺钼在酸性土壤的可能性最大,砂质土壤缺钼要比粘质土壤常见。随着土壤 pH 升

高,钼的有效性增大。 锌(Zn) 功能:锌是植物某些酶的组成元素。锌也是促进一些代谢反应必需的。锌对于叶 绿素生成和形成碳水化合物是必不可少的。 缺锌症状:果树缺锌在我国南北方均有所见,除叶片失绿外,在枝 条尖端常出 现小叶和簇生现象。称为“小叶病”。严重时枝条死亡,产量下降。在北方常见有苹 果树和桃树缺锌,而南方柑桔缺锌现象较普遍。此外,梨、李、杏、樱桃、葡萄等也 可能发生缺锌。水稻缺锌表现为“稻缩苗”,玉米白苗有时也是缺锌所引起的。 土壤含锌从每亩几十克到几公斤。细质地土壤通常比砂质土壤含锌高。随着土壤 pH 升高,锌对植物生长的有效性降低。 缺锌和严重缺锌的玉米叶片叶片脉间失绿呈现清晰的黄绿色条纹,症状主要出现在中 脉与叶缘之间,严重缺锌的出现浅棕色条状坏死组织,叶缘及中脉两旁仍保持绿色。


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