1、在植物整个生长期内所必需的营养元素是:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼、氯十六种。这十六种必需元素又可分为大量元素、中量元素、微量元素。大量元素,它们在植物体内体内含量为植物干重的千分之几到百分之几。有碳、氢、氧、氮、磷、钾;中量元素有钙、镁、硫;微量元素,它们在植物体内含量很少,一般只有干重的十万分之几到千分之几。有铁、锰、锌、铜、钼、硼、氯。氮的主要作用:1、作物体内含氮化合物主要以蛋白质形态存在,蛋白质中氮含量约占 16%-18%。蛋白质是构成生命物质的主要成分。细胞质、细胞核、和酶的构成都离不开蛋白质。在作物的生长发育过程中,体内细胞的增长和新细胞的形成都必需
2、有蛋白质,否则,作物体内新细胞的形成将受到抑制,生长发肓缓慢或停滞。2、氮也是核酸的组成部分。核酸氮全氮量 10%左右;核糖核酸(RNA )和脱氧核糖核酸(DNA)是合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础,故氮又叫生命元素;酶本身就是蛋白质,植物体内各种代谢过程必须有相应的酶参加,起生物催化作用。因而氮也通过酶而间接影响植物体内的各种代谢过程。3、氮也参加叶绿素的组成。叶绿素是植物进行光合作用的场所,缺氮时,叶绿素下降,叶色黄化,光合作用减弱,碳水化合物含量降低。4、植物体内一些维生素如维生素 B1、B2 、B6、PP 等都含有氮,它们是辅酶的成分,参与植物的新陈代谢。一些植物激素如生长素、细胞
3、分裂素也是含氮化合物,它们对促进植物生长发育过程有重要作用。一般作物缺氮的症状:从下部叶开始黄化,并逐渐向上部扩展,作物的根系比正常的根系色白而细长,便根量少。氮肥的品种可分为:铵态氮、硝态、酰胺态和长效氮肥四种类型。一、铵态氮包括碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、液氨等。它们是植物养分铵或氨的氮素化合物。一般具有以下共同特性:1、 铵态氮易被土壤胶体吸附,部分进入粘土矿物晶层。因其带负电子,在土壤中位移性小,故不会易被雨水淋湿但其肥效不如硝态氮快,但比硝态氮肥效长。既可作基肥,又可作基肥施用。2、 铵态氮易被氧化为硝酸盐。3、 在碱性土壤中氨易挥发损失。4、 高浓度铵态氮对作物易产生毒害。5、
4、 作物吸收过量铵态氮以钙、镁、钾的吸收有一定抑制作用。注:忌氯作物有烟草、甜菜、甘蔗、马钤薯、甘薯、葡萄、柑橘等。二、硝态氮的共性是1、硝态氮易溶于水,在土壤中移动较快。土壤中硝酸盐的扩散系数比铵态氮大 10 倍。2、硝态氮吸收为主动吸收,作物容易吸收硝态氮。吸收过理时,对植株本身无毒害。3、硝酸盐肥料对作物吸收钙钙、镁、钾等养分无抑制作用。4、硝酸盐是带负离子的阴离子,不能被土壤胶体吸附。5、硝态氮肥吸湿性大,易燃易爆。三、酰胺态氮肥(尿素)磷的作用一、磷是植物体内重要化合物的组成元素。磷是核酸的重要组成元素。核酸是核糖、氮碱、和磷酸所组成的核苷酸的聚合物。二、磷能加强光合作用和碳水化合物的
5、合成与运转。还参与叶绿体中三碳糖运转到细胞质和蔗糖在筛管内运输的过程。因为,它们均以磷酸脂的形态进行运转。因此,磷缺少时植株内糖内相对积累,并随之可形成较多的花青素,于是不少植株会出现紫色。三、磷能促进氮素的代谢(碳水化合物在作物体内的运输) 。还能提高豆科植物根瘤菌的固氮活性,增加固氮量。四、磷能促进脂肪的代谢。由于植物的油脂是从碳水化合物转化来而来的,在糖转化为甘油和脂肪酸的过程中,以及两者合成脂肪时都需要有磷的参加。五、磷能提高作物对外界环境的适应性。提高作物的抗旱、抗寒、抗病、抗酸碱能力。作物对磷的吸收:1、 作物主要吸收正磷酸盐,也能吸收偏磷酸盐和焦磷酸盐。后二种形态的磷酸盐在作物体
6、内能很快被水解成正磷酸盐而为作物利用。2、 作物不仅能吸收无机态磷酸盐,也能吸收某些有机磷化合物。3、 影响磷素吸收的土壤因素主要有:PH、通气、温度、质地以及土壤离子种类等。其中以 PH 的影响更为突出。PH5.5-7.0、土壤通气良好、砂质土大于粘质土。作物磷素营养失调的症状:1、 缺磷时,使各种代谢过程受到抑制,植株生长迟缓、矮小、瘦弱、直立,根系不发达,成熟度延迟,籽实细小,结实不良。2、 磷素过多能增强作物的呼吸作用,消耗大量碳水化合物,使谷物无效分蘖,成熟延迟,结实率低,繁殖器官过早发育,茎叶生长受到抑制。易引起缺锌缺铁。钾的营养功能:1、 促进酶的活化。生物体内中约有 60 多种
7、酶需要钾离子作为活化剂。钾能活化的酶分别属于合成酶类、氧化还原酶和转移酶类。它们参与糖类代谢、蛋白质代谢与核酸代谢等生物化学过程,从而对作物生长发育起着独特的生理功效。2、 促进光能的利用,增强光合作用首先钾离子能保持叶绿体内类囊体膜的正常结构,缺钾时类囊体膜结构松散,影响光合作用的正常进行。另外钾又能促进类囊体膜上质子梯度的形成和光合磷酸化作用。 (促进叶绿素的合成,影响气孔开闭,调节二氧化碳透入叶片和水分蒸腾的速率;增强光合活性。 )3、 有种于植物正常呼吸作用,改善能量代谢。4、 增强植株体内物质合成和转运。当钾不足时,植株体内糖、淀粉水解成单糖,从而影响产理;钾能使植物体内的糖类向聚合
8、转变,对纤维素的合成也有利。也能增强蛋白质与核蛋白的合成。首先钾能提高作物对氮的吸收与利用。另外,钾还能促进植物根瘤菌的固氮作用。5、 增强植物抗性。增强抗冻、抗旱、抗盐的能力。 (原因是钾能增强植物细胞生物膜的持水能力,防止脱水,使生物膜处于正常的液晶态结构,维持稳定渗透性和生理活性。 )增强植物对病虫害的抗。 (原因是增加植物表皮厚度,促进植物木质化程度和硅化程度;增加作物酚的含量,酚类化合物对病虫害有抵制作用;减少可溶性含氮化为物、可溶性糖含量,减少病原微生物的营养) ;减轻水稻受还原性物质的危害。钙的营养作用:1、 钙是构成细胞壁的果胶质的构成成分。它与果胶酸结合形成果胶酸钙而被固定,
9、存在于相邻两个细胞壁之间,即中胶层处,可以增强细胞之间的粘结作用,把细胞粘结起来。2、 钙是细胞分裂所必需的成分,在细胞核分裂后,分隔两个子细胞的细胞板就是中胶层的初期形式,它是由果酸钙组成的。3、 钙能维持细胞膜的正常功能,是细胞膜上蛋白质和磷脂的连结者4、 钙能结合在调钙蛋白上形成复合物,该复合物能活化动植物体内细胞中许多酶,对细胞的代谢调节起重要作用。5、 钙能调节介质的生理平衡和抗真菌性病害。钙的缺乏:由于钙在植物体内不易流动,因此缺钙症状首先在果实、叶尖、茎尖等部位发生,植物缺钙一般表现为生长停滞,植株矮小,幼叶卷曲,叶缘黄化坏死,果实生长发育不良,易腐烂。如甘蓝、白菜和莴苣等会出现
10、叶焦病,或称缘腐病因为缺钙导致硝酸在嫩叶叶片内积累,使生长点萎缩,嫩叶边缘呈烧灼状。番茄、西瓜等缺钙易发生顶腐病。其发病的生长期为六七月干旱少雨,缺水时又下重肥,造成生理胁迫。镁肥的作用:镁在植物体内属移动元素,缺镁发生在老叶。1、 镁是叶绿素的必需成分,存在于叶绿素分子结构的卟啉环中心,与光合作用直接有关。2、 镁是多种酶的活化计,几乎所有的磷酸化酶、激酶和某些脱氢酶、烯醇酶都需要镁来活化。3、 镁参与碳水化合物的合成;参与脂肪和类脂的合成;还参与蛋白质和核酸的合成过程。细胞质形成需镁,而细胞质是形成脂肪必需的。植株中镁是较易位移的元素。缺镁时,植株矮小,生长缓慢;先在叶脉间失绿,而叶脉仍保
11、持绿色;以后失绿部分逐步由淡绿色转变为黄色或白色,还会出现大小不一的褐色或紫红色的斑点或条纹。生长在砂质土壤、酸性土壤、高钾量土壤上的作物最易缺镁。常见的镁肥种类:硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、氧化镁、钾镁肥等,可溶于水,易被作物吸收。硫酸镁、氯化镁溶解度大,易被淋失。缺硫土壤上施用硫酸镁较好,而且可作为根外追肥,氧化镁的硫较差,但具有中和酸性的作用。1、作物缺镁多半是由于土壤中有效镁的含量低造成的,但高浓度的钾、钙、和氮+会抑制作物对镁的吸收,引起作物缺镁。2、作物对镁的吸收量顺序为:块根块茎作物豆科作物禾本科作物。禾本科作物一般在缺镁严重的土壤才有显著效果。在蔬菜中果菜类和根菜类吸镁量一般比叶菜
12、多。硫的含量因作物种类的不同而不同:十字花科豆科;棉花稻谷类;从器官来看,茎叶籽粒根硫的作用:1、 硫是蛋白质和酶的组成元素,一般蛋白质含硫为 0。3%至 2。2% 。蛋白质中有 3 种含硫的氨基酸,即胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸。蛋氨酸不能在人类和非反邹动物中合成。因此,如果硫不足,蛋白质缺少含硫氨基酸(特别是蛋氨酸) ,这样就会限制蛋白质的营养价值。在作物缺硫时,不含硫的氨基酸和酰胺(如天门冬酰胺、谷氨酰胺和精氨酸等)积累就会增多,而蛋白质含量降低;缺硫的另一个特征是植株中硝态氮也会增多。2、 硫是许多酶的成分,例如丙酮酸脱氢酶、磷酸甘油醛脱氢酶、脂肪酶、脲酶、磷酸化酶等,它们都含有sh 基。
13、这些酶不仅参与植物呼吸作用,而且与碳水化合物、脂肪和氮代谢作用有密切关系。3、 硫还参与固氮作用。构成固氮酶的钼铁蛋白和铁蛋白两个组分中均含有硫。施用硫肥常能促进豆科作物形成根瘤,增加固氮理。还能提高种子的产量和含量。4、 硫与叶绿素的形成有关,是叶绿体膜的重要结构物质,缺硫,叶片呈淡绿色,植植株株矮小瘦弱,叶片褪绿黄化,茎细,僵直,分蘖分枝少,与缺氮有些相似。但缺硫症状首先在幼叶出现。5、 此外一些植物含有挥发性硫化物。如十字花科的油菜、萝卜、甘蓝等的种子含有芥子油。硼肥的作用:1、硼肥能促进植物体内糖的运输,改善植物各器官有机物质的供应,提高作物的结实率和果树的座果率。2、硼肥促进核酸与蛋
14、白质的合成,从而影响细胞分裂和伸长。3、硼肥影响酚类化合物和木质部的生物合成,维持膜的正常功能。4、硼能影响花粉萌发和花粉管的生长。5、硼还影响根的生长。锌的作用:1、 锌促进光合作用。2、 锌是许多酶的组成成分。如脱氢酶、蛋白酶和肽酶的必要组成成分。3、 锌在植物体内还参与生长素(吲哚乙酸)的合成。吲哚乙酸对分生组织的生长起重要作用,缺少吲哚乙酸,植株生长延缓,植株矮小,叶小呈簇生状。4、 锌与氮素的代谢有密切关系。参与蛋白质的合成。钼肥的作用:1、 钼是植物体内硝化还原酶和固氮的组成成分,参与氮的代谢和同化。2、 钼与磷酸代谢有关,有利于无机磷向有机磷的转化。3、 钼还叶绿体的含量及调节镁
15、、锌、铜等元素对植物铁的生理有效性的不良影响有一定的关系。还能增强植物抵抗病毒病的能力。缺钼往往先在植物中部和较老叶片上呈现黄绿色;叶子边缘同上卷曲,形成杯状;叶子变小,叶面带有坏死斑点(由于硝酸盐积累的缘故) 。十字花科植物,特别是花椰菜对钼很敏感,在钼严重缺少时,叶层不能形成,使叶子几乎失去叶肉,只有叶肋。柑橘缺钼的一个特殊症状是叶片脉间失绿变黄或出现黄斑,叶缘卷曲,萎蔫而枯死,称为黄斑病。缺钼一般只发生在豆科、十字花科植物上。锰的作用:1、 锰直接参与光合作用。2、 锰是许多酶的活化剂。3、 锰对植物的氮素代谢有重要的影响,当作物缺锰时,硝态氮、亚硝酸盐就会在植物体内积累。4、 锰还影响
16、植物组织中生长素的代谢。但过多会引起吲哚乙酸的含量降低。5、 锰对作物体内氧化还原过程起重要作用。当植物吸收过理锰时,就容易引起缺铁失绿症,这种锰害常在酸性土壤和黄壤上发生。铁的作用:铁是血红蛋白和细胞色素的组成成分,也是细胞色素氧化酶、过氧化酶、过氧化物酶的组成成分。血红蛋白在豆科植物根瘤中,能控制高浓度二氧化碳的进入,防止铁钼蛋白素面吸附过多的外来氧,而使固氮酶失活,它对生物固氮起重要的作用。1、 铁虽然不是叶绿素的组成成分,但是它是叶绿素形成所不可缺少的。2、 铁是光合作用中许多电子传递体的组成成分。3、 铁是许多酶的活化剂。4、 铁参与核酸和蛋白质的合成。铁在不同植物器官之间不会移动,
17、缺铁时幼叶叶脉间先失绿黄化,叶脉仍为绿色,严重时,整个新叶为黄白色。我国北方石灰性土壤上常发生果树及各种观赏树木的缺铁失绿症。铜的营养作用:植物体内的铜的功能大部分与酶有联系,主要起催化作用。植物体内缺铜时,多酚氧化酶、细胞色素酶、抗坏血酸氧化酶等含铜氧化酶活性会明显降低。1、 铜参与光合作用。铜是叶绿体蛋白-质体蓝素的组成成分。质体蓝素含有铜,是构成联结光合作用两个光化学系统电子传递链的一部分。2、 铜对叶绿素和其他色素的合成或稳定性起重要作用。缺铜会引起叶片失绿和光合作用效率降低。3、 铜还参与蛋白质和碳水化合物的代谢作用。缺铜的典型症状是禾谷类作物分蘖增多,植株丛生,叶尖发白,叶片卷曲或扭曲,和圆锥花序形成受到影响,不能结实。有人称为“白瘟病” ,除了叶片失绿外,还出现夏季顶梢枯死、果实小、果内变硬。这种病害叫做“顶枯病” 。