植物所需17种元素的详解

胡东方

今天【中农富源】胡东方 植物营养元素可分为：必需营养元素和有益营养元素，必需元素为各种作物所必需，对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接性。而有益矿质元素能够促进植物生长发育，但不为植物普遍所必需。 01必须营养元素按照国际植物营养学会的规定，植物必需元素在生理上应具备 3个特征：对植物生长或生理代谢有直接作用；缺乏时植物不能正常生长发育；其生理功能不可用其他元素代替。据此，植物必需元素计有17种：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)、镍（Ni）和氯(Cl)。其中有6种大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、钾；有3种中量元素：钙、镁、硫；有7种微量元素铁、锌、锰、铜、硼、钼、氯。这16种元素除碳、氢、氧来自于大气和水之外，其余13种都来自于土壤。这13种元素的供应要达到一种平衡，才有利于植物生长发育，不论哪种必需元素，多了少了都不行。 （1）氮氮是氨基酸、蛋白质、核酸、酶、叶绿素、激素、维生素、生物碱以及磷脂等物质的重要组成成分，是最基本的生命物质，植物任何个生长发育过程都离不开氮。叶菜类需氮多。 （2）磷①磷是核酸的组成成分，维持着生命的遗传基因。②磷是磷酸腺苷的组成成分，糖、淀粉、有机酸、氨基酸、脂肪、蛋白质等营养物质的合成过程中，始终以磷酸腺苷为能量的载体。③磷是肌醇六磷酸的组成成分，使植物形成了种子和果实等繁殖器官，所以磷促使籽粒饱满,增进品质，并促进成熟。 （3）钾钾不是植物体内各种结构物质的组成成分，但钾极其重要。①钾促进糖等营养物质的运输，促进光合作用，促进糖、氨基酸等小分子转化成纤维素、木质素、蛋白质等大分子，增加营养积累，所以钾能增进品质，促进上色，抗倒伏、抗寒、抗旱、抗病虫。②钾使60多种酶被激活，使植物的各种组织器官维持正常生长发育。③钾是一价阳离子，最有优势调节滲透压，将水分子拉入体内，维持细胞膨压，促进细胞伸长，调节气孔开关以控制蒸腾，所以钾能增强植物抗旱力，并在干旱条件下正常生长。④钾使PH值及阴阳离子保持平衡，促进植物对硝态氮的吸收，促使氨基酸合成蛋白质并维持蛋白质稳定。⑤果类需钾多。 （4）钙①钙与果胶酸结合后固定在细胞壁中，稳定细胞壁，加固植株结构，增强了植物抗病力和抗倒伏能力。②钙调节原生质胶体，使细胞充水富有弹性，有利于细胞伸长，减轻果实萎缩。③钙保持一些重要的活性，使植物能够正常生长发育。④钙调节细胞液P值，稳定细胞内环境，防止有机酸在植物体积累而中毒。⑤钙促进植物对硝态氯的吸收。⑥钙改善土壤理化性质。 （5）镁①镁是叶绿素分子的中心原子，光合作用离不开镁。②镁促进氨基酸合成蛋白质缺镁氨基酸积累，所以植物易染病。③镁在营养的合成与转化过程中，参与了所有的磷酸转化过程，所以没有镁也就成不了产量。④镁与硫同时起作用，植物的含油量会大大提高。 （6）硫①硫参与了蛋白质的合成，大部分蛋白质中都有含硫氨基酸。②硫参与了脂肪的合成与代谢。③硫不是叶绿素的组成成分，但硫影响叶绿素的合成。④硫是铁氧还蛋白和谷胱甘肽的组成成分，参与了有机营养的合成，并在植物代谢过程中起重要作用。⑤硫使葱、蒜、芥莱等具有特殊辛辣气味。 （7）铁①铁是铁硫蛋白和铁卟啉蛋白等酶的组成成分，传递光合电解，在光合和呼吸两个代谢过程中起到氧化还原的作用。②铁是铁磷蛋白的组成成分，是光合作用所必需的。③铁是铁钼蛋白(固氮酶)的组成成分，使植物具有固氮功能。 （8）锌①锌是目前已知的59种酶的构成成分，在光合、呼吸、蛋白质合成、激素合成中起重要作用。②锌促进了生长素(吲哚乙酸)的合成，促使根、茎、叶、花、果等新生器官生长。③锌起到保护根表和根内细胞膜的作用，提高植物抗旱力。 （9）锰①锰是许多酶的组成成分，参与有机营养的合成和代谢。②缺锰会抑制蛋白质的合成，造成硝酸盐在植物体内积累，使植物食品变的有害。③锰能促进吲哚乙酸氧化，高浓度的锰促进生长素分解，所以锰过量会抑制植物生长。 （10）铜①铜是多种酶的组成成分，参与蛋白质和糖代谢，稳定叶绿素功能，防止叶绿素过早破坏。②铜在光合电子传递和能量转换中起作用，参与呼吸代谢。③铜参与固氮根瘤的形成。 （11）硼硼不是植物体各种结构物质的组成成分，但硼很重量。①硼促进了糖和生长素的运输，产生花蜜，吸引昆虫授粉，促使糖和生长素向花果集中，促进生殖器官的发育。②硼促使生长素向维管束运输，使木质部正常形成。③硼和钙共同作用形成细胞间胶结物，保持细胞壁结构完整，增强植物抗寒力和抗病力。④硼还有利于豆科植物固氮。 （12）钼①植物对钼需求最少，钼是铁钼蛋白固氮酶和硝酸还原酶的组成成分。②缺钼时钼黄蛋白不能合成，导致硝酸盐在植物体内积累，使植物食品变得有害。③缺钼影响固氮菌固氮，引起豆科植物缺氮。④钼能消除铝对植物的毒害。⑤钼能促进磷的吸收，并促进维生素C的合成。 （13）氯氯与阳离子保持电荷平衡，维持PH值平衡，维持细胞膨大，与钾一起调节气孔关闭，平衡光合作用和水分蒸腾。 02 有益营养元素有20多种有益元素，包括硅、钛、钒、硒、钠、钴、镍以及稀土元素(钪、钇和镧系15个元素)，这些元素不是植物必须的(仅少数植物必须)，没有也行，有了更好，因此叫有益元素。 （1）硅有的国家已把硅列为继氮磷钾之后的第四大元素。①硅在表皮组织内形成角质一硅二层结构，控制蒸腾，提高光合作用效率因而能增产抗旱。②使细胞硅质化,增强茎杆强度，抗病,抗倒伏。③滤掉有害紫外线，减轻叶面点状斑。④增强根系氧化能力，减轻铁，锰铝的过量毒害，提高磷的有效率。⑤硅是地壳中的第二大元素，极其丰富，但多不溶于水，植物吸收的硅是溶于水的单硅酸，单硅酸常被铁铝氧化物吸附，酸性土壤有利于单硅酸的吸收，而碱性土壤不利于吸收。⑥禾本科植物以及花生、大豆、西瓜、黄瓜、番茄、果树等施用硅肥效果好。 （2）钛钛是人和动物不可缺少的元素。①提高叶绿素和胡萝卜素的含量，使光合作用效率提高10-20%。②钛调动内源激素，促进器官分化，诱导愈伤组织。③滤掉有害紫外线，减轻叶面点状斑。④增强根系氧化能力，减轻铁，锰铝的过量毒害，提高磷的有效率。⑤钛能增强植物的抗旱、抗涝、抗寒、抗热、抗病能力，并能解除药害。⑥土壤中的钛含量较高，但多以不溶于水的硫化物或硅酸盐形式存在于土壤中。 （3）钒低浓液的钒对微生物、植物和动物有利。钒有利于固氮菌固氮，还可部分代替钼。 （4）硒植物并不需要硒，但硒是人和动物的必需元素，有抗衰老和抑制癌细胞的作用。过量的硒不利于植物生长，植物矮小，叶片失绿，硒中毒与缺磷症相似。 （5）钠钠维持细胞膨大和生长。钠对许多C4植物是必需元素甜菜、菠菜、荞麦、甘蓝、棉花、马铃薯喜钠，尤其甜菜，缺钠则叶薄变暗，易菱蔫。地壳中含钠丰富，但土壤中的钠，尤其潮湿地区土壤中的钠很少在排水不良的干旱土壤中钠积累而使土壤盐渍化，土壤结构被破坏，改良钠质盐渍土用石膏最有效。 （6）钴根瘤菌固氮离不开钴，缺钴豆科植物生长不良，甚至死亡。 （7）稀土元素①提高产量；②增加糖、脂肪、蛋白质、纤维素、维生素含量，改善内在品质和外观；③增强抗病、抗寒、抗热、抗旱、抗盐碱能力；④过量稀土会导致植物中毒；⑤磷矿石中含有较多稀土元素。 03 植物缺素症状 （1）缺氮：叶小而薄，叶色淡变黄，自下而上扩展，黄叶提早脱落。植株矮小瘦弱，分枝分蘖少。芽眼瘦小或枯萎。花果少而小，座果率低，果小皮硬，含糖量虽较高，但产量低。 （2）缺磷：先从老叶开始，叶呈青铜色或灰绿色，无光泽。枝茎、叶柄和叶脉因积累花青苷而带紫红色。植株生长缓慢，茎细苍老。根系发育差，易老化。花芽少而小，落花落果严重。果实和种子少面小，籽粒不饱满。果实含酸量高，品质下降，未熟先软，成熟推迟，产量降低。 （3）缺钾：先从老叶开始，叶尖和叶缘发黄，逐渐向内扩展，叶缘变褐焦枯，叶片出现褐斑，而健部仍为绿色，严重时叶肉坏死，叶脱落。株矮，节短，生长缓慢。根少而弱，早衰。籽粒不饱满，果实不甜，色泽不美。瓜类大肚或尖嘴，番茄绿背或筋腐。 （4）缺钙：先从幼叶和幼根开始，幼叶失绿，变形，出现弯钩状，呈"断脖"症状，严重时茎尖坏死，叶尖和茎尖呈果胶状。根系变黑腐烂，植株极易早衰，直至黄枯而死。因钙很难通过韧皮部运输，所以由韧皮部供应营养的器官如种子和果实含钙量很低，果实极易发生缺钙症状：果皮枯斑，果肉变软坏死，有苦味，易发生苦痘病、水心病。所以果实补钙必须通过根外喷肥。 （5）缺镁：先从老叶开始，叶肉为黄色或青铜色，但叶脉仍呈绿色，严重时变褐坏死，叶片脱落。枝梢顶部呈莲座状叶丛。果实着色不良，风味差，不能正常成熟。 （6）缺硫：先从幼叶开始，其他症状与缺氮相似，叶片失绿黄化，退绿均匀，叶小而薄，向上卷曲，变硬易碎，提早脱落。植株矮小，分枝分蘖少，枝梢僵直，木栓化，生长期延迟。根系暗褐，白根少。 （7）缺铁：先从幼叶开始，整叶均匀失绿黄化，甚至变白，称"黄叶病"，较轻时叶脉尚绿，较重时叶脉也黄，严重时叶缘焦枯，叶片提早脱落，形成枯梢或秃枝，甚至整株死亡。 （8）缺锌：先从幼嫩部位开始，叶片出现黄斑花叶，类似病毒，叶片变小，小叶丛生，称为"小叶病"，密生成簇，节间缩短，枝茎纤细，甚至完全停止生长。 （9）缺锰：先从幼叶开始，叶脉间退绿变黄，叶脉仍为绿色，严重时出现不明显褐色斑点，甚至病斑枯死，形成"黄斑病"或"灰斑病"，叶片易破裂、折断或脱落。 （10）缺铜：顶梢枯萎，节间缩短，顶端黄化，叶尖发白，叶片变窄变薄，扭曲。树皮上出现疱疹，并形成纵沟，果实小、裂果、流胶或出现泡疹，易脱落。 （11）缺硼：先从幼嫩部位开始，与缺钙有点类似。新梢顶端停止生长，甚至枯死，而细弱侧枝发生较多而成丛。叶片变厚，粗糙，皱缩，卷曲。叶柄及枝条粗短，开裂，木栓化，出现水渍状斑点或环节状突起，茎基膨大。果树类落叶严重并出现枯梢。根端坏死。座果率低。果实水渍状褐斑，后木栓化，干缩硬化，表面凹凸不平，龟裂明显，但果肉海绵状木栓化，果肉带苦味。通常缺硼和缺钙常常发生并发症。 （12)缺钼：叶脉间出现黄色斑点，或不规则绿色斑块，严重时叶缘向上卷曲，失水萎蔫而枯死，还有一种症状是：叶片瘦长畸形，叶片变厚，甚至焦枯。 （13）缺氯：幼叶失绿和全株萎蔫是缺氯的两个最常见症状。叶片失绿，严重时叶组织坏死。根短而少，先端凋萎。植株不能正常结实。但氯在大田中广泛存在，所以很少出现缺氯现象。