植物生长 【科普】植物生长所需的16种元素

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植物整个生长期必需的营养元素有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)和锌

这16种必需营养元素可分为大量营养元素、中营养元素和微量营养元素。

大量的营养元素，它们在植物中的含量是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)。

中等营养元素是钙、镁和硫。

微量营养元素:它们在植物中的含量很少，一般只占干重的千分之几到千分之几。有铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、硼(B)、氯(CL)。

氮素对作物的生理效应

氮不仅是植物中蛋白质、核酸和叶绿素的重要组成部分，也是植物中许多酶的组成部分。同时，植物中的一些维生素和生物碱含有氮。在蛋白质中，氮的平均含量为16-18%，蛋白质是原生质的基本物质。所有的生物都处于蛋白质合成和分解的过程中。没有氮，就没有蛋白质，也没有生命。氮也是植物叶绿素的一种成分。氮素的丰缺与叶片叶绿素含量密切相关。绿色植物如果缺氮，会影响叶绿素的形成，光合作用也不会顺利进行。有了充足的氮素供应，植物可以合成更多的叶绿素。一般作物缺氮的症状是:从下部叶片开始发黄，逐渐向上膨胀。作物的根比正常生长的根更白更长，但根的数量减少。

磷对作物的生理效应

磷是植物中许多重要有机化合物(如核酸、磷脂、三磷酸腺苷等)的组成成分。)，并以多种方式参与植物体内的生理生化过程，在植物生长代谢中发挥重要作用。核酸和蛋白质是原生质、细胞核和染色体的重要组成部分，在植物生命活动和遗传变异中起着重要作用。它们对于细胞分裂和新器官的形成是不可或缺的。供给正常的磷营养可以加速细胞分裂和增殖，促进生长发育，有助于保持优良品种的遗传特性。特别是在作物的早期生长阶段，充足的磷营养对促进作物的生长发育以及早熟、优质、高产具有重要作用。否则会抑制生长，根系发育不良，这种效应即使以后大量补给也很难完全补偿。

磷在氮代谢中也很重要。如果磷不足，会影响蛋白质的合成。严重时，蛋白质会分解，从而影响氮的正常代谢。所以在缺磷的情况下，单独施氮肥效果并不好，所以提倡氮磷肥结合使用。

如果磷供应不足，细胞分裂就会受阻，生长停滞。根系发育不良，叶片狭窄，叶片深绿色，严重时会变成紫色。大量事实表明，充足的磷营养可以提高植物的抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏和耐酸碱的能力，促进植物的生长发育，促进花芽分化，缩短花芽分化的时间，从而促进作物提早开花成熟。

钾对作物的生理效应

钾对植物的生长发育也有重要作用，但它不直接参与氮、磷等生物大分子的形成。它的主要作用是植物的酶在适量的钾存在下能充分发挥其功能。

钾可以促进光合作用。一些数据表明，钾含量高的叶片比钾含量低的叶片转化的光能多50%-70%。因此，在光照差的情况下，钾肥的效果更加显著。

此外，钾可以促进碳水化合物代谢，促进氮代谢，使植物经济有效地利用水，提高植物的抗逆性。

钾能促进纤维素和木质素的合成，使植物茎粗壮，抗倒伏能力增强。此外，由于合成过程的加强，淀粉和蛋白质的含量增加，而单糖和游离氨基酸的含量减少，从而减少了病原生物的营养成分。因此，当钾充足时，植物的抗病性大大增强。比如钾充足时，可以减少水稻纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、水稻纹枯病、玉米茎腐病、大小斑病的危害。

钾可以提高植物对干旱、低温、盐等不利环境的耐受性，以及对病虫害和倒伏的抗性。

土壤缺钾的症状是:首先从老叶尖端和边缘开始变黄，逐渐枯萎，叶子上出现小斑点，然后干枯或焦黄。最后叶肉在叶脉之间也干枯了，叶子上出现了褐色的斑点和斑块。

钙对作物的生理效应

钙是细胞壁的重要元素。它与蛋白质分子结合，是质膜的重要组成部分。钙是一些酶的激活剂，影响植物的代谢过程。它具有调节介质生理平衡的特殊功能。植物缺钙时，植株矮小，根系不发达，茎、叶、根尖分生组织受损。缺钙严重时，植物幼叶卷曲，新叶难以提取，叶尖间发生粘连，叶尖和叶缘变黄或焦烧死亡，根尖细胞腐烂死亡。需要注意的是，植物缺钙往往不是由于土壤缺钙引起的，而是由于植物体内钙的吸收和转运等生理功能的失衡引起的。

镁对作物的生理效应

镁是叶绿素的成分，也是许多酶的激活剂，与碳水化合物代谢、磷酸化和脱羧密切相关。植物缺镁的症状首先表现在老叶上。叶缘顶端和叶脉顶端颜色开始褪色，由淡绿色变为黄色再变为紫色，然后扩展到叶底和叶心，但叶脉保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉；严重的话，叶子会枯萎脱落。

硫对作物的生理效应

硫是蛋白质和镁不可缺少的成分。含硫有机物参与植物呼吸的氧化和还原，影响叶绿素的形成。植物缺硫症状与缺氮症状相似，黄化明显。一般症状为植株矮小，叶片小，向上卷曲，变硬易碎，早脱落，开花晚，结果少，结荚少。

微量元素

(硼、铜、氯、铁、锰、钼、锌)对植物营养的重要性不亚于大中型营养元素。虽然植物对它们的需求不多，但它们中任何一种的缺乏都会限制植物的生长。人们对微量元素的需求已经知道很多年了，但直到最近它才以肥料的形式被广泛使用。为什么近年来微量元素变得如此重要？三个重要原因是:作物产量。每亩作物产量越高，被带走的微量元素越多。有些土壤不能释放足够的微量元素来满足高产作物的需要。以往受精经验。以前作物产量没有现在高，单施氮磷钾就够了。肥料技术。随着高成分肥料的增加，化肥中的“伴随”成分往往不能补充微量元素。

硼

硼不是植物的结构成分，但它对植物的一些重要生理过程有特殊的影响。

硼可以促进碳水化合物的正常运转。缺硼时，叶片中积累大量碳水化合物，影响新组织的形成、生长和发育，使叶片变厚，叶柄撕裂开裂。硼还能促进生长素的运动，生长素是花粉萌发和花粉管生长以及种子和细胞壁形成所必需的。硼与碳水化合物运输密切相关，也有利于豆类作物的蛋白质合成和固氮。缺硼时，植物生长点和幼叶生长受到抑制，产量和品质受到影响。缺硼严重时，植株会在苗期死亡。硼能促进植物生殖器官的正常发育。

缺硼症状:植物中硼含量最高的是花，因此缺硼在甘蓝型油菜中常表现为“花而不果”，花期延长，坐果性差。棉花出现“芽无花”，只出现芽而不出现花。小麦出现“穗而不粒”，结实少，籽粒不饱满。花生出现“壳无仁”现象。果树缺硼时，结实率低，果实畸形，果肉软木塞或干枯。

铜

铜是作物中许多氧化酶的组成部分，因此在氧化还原反应中起着重要作用。它还参与植物的呼吸作用，影响作物对铁的利用。叶绿体中铜含量较多，所以铜与叶绿素的形成有关。而且钢还有提高叶绿素稳定性的能力，避免叶绿素过早破坏，有利于叶片更好的光合作用。铜可以催化几种植物过程。

缺铜症状:缺铜时叶绿素减少，叶片失去绿色，幼叶叶尖因缺绿变黄变干，最后叶子脱落。缺铜也会破坏生殖器官的发育。

氯(氯)

氯是植物生长发育必需的营养元素，比其他元素晚。由于对其生理功能认识不足，植物需要的氯比硫少，但比任何微量元素都多。植物光合作用中水的光解需要氯离子的参与。大多数植物可以从雨水或灌溉水中获得所需的氯。因此，作物缺氯很难发生。氯有助于钾、钙、镁离子的转运，通过帮助调节气孔保卫细胞的活动来帮助控制膨胀压力，从而控制水分的流失。

氯离子对许多作物有一些不良反应。比如烟草大量施用含氯肥料会降低其可燃性，马铃薯作物会降低其淀粉含量。

铁

植物含铁量不多，一般是干物质重量的千分之几。铁是叶绿素形成所必需的。缺铁时，出现绿缺，叶片呈淡黄色甚至白色。铁也参与细胞呼吸，是细胞呼吸过程中某些酶的成分。因此，铁在呼吸和替代过程中起着重要作用。

植物中铁的流动性小，老叶中的铁不能转移到新的组织中，所以不能重复利用。因此，缺铁时，下部叶片总能保持绿色，而幼叶则表现出失绿。

缺铁症状:缺铁时，下部叶片能保持绿色，而幼叶则表现失绿。一般认为植物体内金属(如钼、铜、锰)之间的不平衡容易造成缺铁。缺铁的其他原因有:(1)土壤中磷过多；(2)高酸碱度、石灰、寒冷和土壤碳酸氢盐含量高的综合结果。

锰

锰对植物有许多生理作用，这与许多酶的活性有关。它是多种酶的组分和激活剂，能促进碳水化合物代谢和氮代谢，与作物生长和产量密切相关。

锰与绿色植物的光合作用(光合释氧)、呼吸和硝酸盐还原密切相关。缺锰时，植物的光合作用明显受到抑制。锰能加速发芽和成熟，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，叶脉间呈现发黄，有时出现一系列暗褐色斑点。它最常见于高有机质土壤和低锰含量的中性至碱性土壤。

缺锰水稻叶片(水培)的叶脉间歇性地失去绿色，出现小的褐色斑点。在严重的情况下，斑点变成条状并扩展成斑块。

钼(钼)

它存在于生物催化剂的组成中，在豆科作物和自养固氮菌中起重要作用，并能促进豆科作物的固氮。钼在作物中的生理功能主要是氮代谢。钼还能促进近光合作用的强度，消除酸性土壤中植物积累的活性铝的毒性作用。

缺钼症状:作物缺钼的常见表现为植株矮小、生长受抑制、叶片变绿、枯萎坏死。豆科作物缺钼，根瘤发育不良，肿瘤小而少，固氮能力弱或不能固氮。因为豆科作物对钼有特殊需求，所以容易发生缺钼。因此，钼肥应首先施用于豆科作物。

缺钼最有可能出现在酸性土壤中，在沙土中比在粘质土壤中更常见。随着土壤酸碱度的增加，钼的有效性增加。

锌

锌是植物中一些酶的组成元素。锌也是促进某些代谢反应所必需的。锌对叶绿素的产生和碳水化合物的形成至关重要。

缺锌症状:果树缺锌在中国南北都有。除了叶片黄化外，小叶和簇经常出现在枝梢。叫做小叶病。在严重的情况下，树枝会枯死，产量会下降。缺锌在北方的苹果树和桃树中很常见，而缺锌在南方的柑橘中很常见。另外还有梨、李子、杏子、樱桃、葡萄等。也可能患有锌缺乏症。水稻缺锌的特点是“水稻缩秧”，有时玉米白秧也是缺锌造成的。

土壤中的锌含量从每亩几十克到几公斤不等。细土通常比沙土含有更多的锌。随着土壤酸碱度的增加，锌对植物生长的有效性降低。缺锌和严重缺锌玉米叶片脉间有明显黄绿色条纹，症状主要出现在中脉和叶缘之间。严重缺锌时出现浅褐色条状坏死组织，叶缘和中脉两侧保持绿色。

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