第五讲-植物体内的必需元素
植物生长所必须的营养元素
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。
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。
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。
植物必需的矿质元素
植物必需的矿质元素一、植物体内的元素：二、植物必需的矿质元素：1、确定植物体必需元素的方法：溶液培养法（solution culture method）砂基培养法（sand culture method）2、判定必需矿质元素的三个条件：（1）由于该元素缺乏，植物生长发育发生障碍，不能完成其生活史。
（2）除去该元素，表现为专一的缺乏症，而这种缺乏症是可以预防和恢复的。
（3）该元素的植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。
矿质元素在植物体内的生理作用•作为细胞结构物质的组成成分。
•作为植物生命活动的调节者，参与酶的活动。
•电化学作用：离子浓度的平衡，胶体的稳定，电荷中和。
1.作为碳水化合物部分的营养N、S2.能量贮存和结构完整性的营养P、Si、B3.保留离子状态的营养K、Ca、Mg、Cl、Mn、Na4.参与氧化还原反应的营养Fe、Zn、Cu、Ni、Mo氮（nitrogen）•吸收形式：无机N：氨，硝酸根；有机N：尿素•含量：水稻全株1-3%，大豆2.5-3.5%•作用：A：构成Pr：维持细胞结构和功能；B：构成核酸、磷脂、叶绿素C：构成某些植物激素、维生素和生物碱 . 又称“生命元素“•供应量与生长A. 供应量充分时，生长良好，叶大而绿，光合加快，叶片功能期延长，分枝多，营养体壮，开花多，产量高。
B. 过量供应时，叶色深绿，营养体徒长，N↑→有机物转化成多糖↓→细胞壁薄，机械组织不发达，易倒伏。
C、缺N：植物矮小，叶小色浅，失绿叶片色泽均一，一般不会出现斑点，缺氮症状从老叶开始，幼叶仍保持绿色，叶色发红（糖→花青素，如番茄），分枝少，籽粒不饱满，减产。
缺氮典型症状：植物生长矮小，分枝、分蘖少，叶片小而薄；叶片发黄发生早衰，且由下部叶片开始逐渐向上。
磷（phosphorus）吸收形式：正磷酸盐：H2PO4-、HPO42-、PO43-。
偏磷酸盐：PO3- 体内分布：根、茎生长点，果实种子中多，全株含磷约0.4-1.0% 功能：A．组成磷脂（膜），核酸，核Pr（染色体）。
植物生长必需的营养元素
植物生长必需的营养元素判定某种元素是不是植物生长所必需的，要看其是否具备以下三个条件：①这种元素是完成作物生活周期所不可缺少的；②缺少时呈现专一的缺素症，惟有补充后才能恢复或预防；③在作物营养上具有直接作用的效果，并非由于它改善了作物生活条件所产生的间接效果，也不是依照它在作物体内的含量的多少，而是以它对作物生理过程所起的作用来决定。
经过科学家多年的试验研究，到目前肯定为作物生长必需的营养元素共有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等16种。
此外，钠、硅、硒，还有稀土等元素虽尚未肯定为植物所必需，但它对某些作物的生长都是有益的，如钠对甜菜、大麻、亚麻，硅对水稻，硒对紫云英，稀土对多种农作物等。
此外，也有人认为低剂量的放射性镭和铀也是作物生长必需的营养元素，这些还有待进一步研究确定。
了解作物生长必需的营养元素，是研究植物营养和根据作物需要进行合理施肥的主要依据。
不同的营养元素在作物体内的含量不同，根据各种营养元素在作物体内的含量多少，可分为大量营养元素、中量营养元素和微量营养元素。
1．大量营养元素：又叫常量营养元素，有碳、氢、氧、氮、磷、钾6种，它们的含量占作物干重的百分之见到千分之几，如一般作物含氮为于物重的0.3％～5％。
其中的碳、氢、氧虽然需要量最大，但因其容易在水分和空气中获得而不易引起人们的重视。
氮、磷、钾三元素主要从土壤中获得，但土壤中可提供的有效含量又比较少，通常须通过施肥才能满足作物生长的需要。
因此，被称为“作物生长三要素”或者“肥料三要素”。
2．中量营养元素：主要是钙、镁、硫3种，它们的含量占植物干重的千分之几至万分之几。
通常将含有这些元素的化合物，如石灰、石膏等，作为调节土壤反应和改善理化性质的改良剂。
3．微量营养元素包括铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等7种，它们的含量占作物干重的千分之几到十万分之几。
其中，铁为干物重的0.3％左右。
植物必须的16种元素
植物必须的16种元素1.【问题】植物必须的16种元素【答案】植物必须的16种元素整理如下，供大家学习参考。
植物必需元素有16种必需元素，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种元素的供应达到平衡,才有利于植物生长发育。
一、植物所需元素（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。
植物生长所必须的 矿质营养元素
植物生长所必须的矿质营养元素
植物生长所必须的矿质营养元素是指植物在生长过程中必须吸
收的一些元素，这些元素虽然只占植物体重的一小部分，但是它们的作用却是不可或缺的。
其中，主要包括以下元素：
1. 氮(N)：氮是植物体内构成蛋白质和核酸等重要有机物的基础元素，同时也是植物生长中必需的养分之一。
氮充分供应可以促进植物生长，提高产量和品质。
2. 磷(P)：磷是植物体内ATP、DNA、RNA等生命活动必需的物质的组成部分，同时也是植物生长中的重要养分。
磷的充分供应可以促进植物发育，增加根系、叶面积，提高植物的耐病性、抗旱能力和产量。
3. 钾(K)：钾是植物细胞内的重要离子，可以调节植物体内的水分平衡和代谢过程。
钾的充分供应可以促进植物生长，提高光合作用效率，增加植物的抗旱能力和抗病能力。
4. 镁(Mg)：镁是植物叶绿素的组成成分，参与植物体内的光合作用过程。
镁的充分供应可以促进植物生长，增加叶面积和叶绿素含量，提高植物的抗病能力和产量。
5. 硫(S)：硫是植物体内许多生命活动必需的物质的组成部分，参与蛋白质合成等代谢过程。
硫的充分供应可以促进植物生长，增加植物的产量和品质。
除了以上五种元素，还有钙、铁、锌、锰、铜等元素也是植物生长中必需的营养元素。
这些矿质营养元素的充分供应对于植物的正常
生长发育和产量品质的提高都有非常重要的作用。
植物生长的必须元素
植物的生长需要的元素
植物的生长需要水分、光照、土壤、温度、碳、氧、钾、钙、镁、硫。
植物生长作用
空气提供了氧和二氧化碳，二氧化碳是碳的来源，植物通过光合作用将其固定。
土壤为植物提供了水和矿物质元素的储备并以此来滋养植物，它是一个真正的生物反应器，底护着一个复杂的生态系统。
土壤将有机物回收为矿物元素，可以被植物再次利用。
阳光是维持植物正常生长的基本保障，能够促进光合作用的进行，提高周围的生长温度。
水分是植物细胞组成的重要物质，是植物细胞中最基本的组成部分，参与各种生命活动，起到促进作用。
温度能够影响植物的生长速度，也会改变植物的生长形态。
氮是光合作用的一个重要元素，它使矿物质转化为植物组织。
磷是植物生长所必需的。
它以磷酸盐的形式存在于土壤中：或溶解于水，或固定在土壤颗粒上，或以矿物或有机形式存在。
钾在糖的形成和储存中起着关键作用。
它还能帮助植物抵御寒冷、干旱和疾病。
土壤溶液中的钾被腐殖质或黏土保留；矿物质中的钾只会非常缓慢地释放出来。
钙和镁的主要作用是改善土壤结构，它们是以土壤改良剂的形式使用的。
植物必需元素
一、大量元素：1、碳：生理功能：参与植物体内一切大分子物质的代谢过程。
缺素症状：在碳元素供应不足的情况下，植物的光合作用受阻，植株生长缓慢，组织不充实。
（一般不缺C元素）吸收形态：二氧化碳、碳酸氢铵等。
运输形态：二氧化碳、碳酸盐等。
2、氮：生理功能：氮是植物体内几乎全部生物活性物质的重要组成成分，可参与形成蛋白质、核酸等大分子，也与某些植物激素的合成相关。
因其是叶绿素的成分，与光合作用密切相关，可促进植株生长，增加产量，延缓衰老等作用。
因此称为生命元素。
缺素症状：缺素时合成受阻，植株矮小，叶片黄瘦，严重者停止生长，老叶枯萎死亡（老叶先表现症状）。
吸收形态：无机：铵、硝酸盐。
有机：尿素等。
运输形态：铵离子，硝酸根，亚硝酸根，有机化合物。
3、磷：生理功能：组成植物体内膜系统的组成，大量有机物的组成，也起缓冲作用。
氮主要促进植株根系生长，迅速开花、增加抗性等生理功能。
缺素症状：植株矮小、生长缓慢、发育迟缓（开花期、成熟期延迟）、嫩叶变小，老叶先成暗绿色，后转变为紫红色（与氮相似，因可重复利用，所以老叶先表现症状）。
吸收形态：主要为无机：钙镁磷肥、过磷酸钙、磷矿粉、磷酸二氢钾及一些合成水溶性磷肥（翠康促根液、生力液）等。
运输形态：磷酸盐，A TP等。
4、钾：生理功能：不参与有机物合成。
合成糖与转运糖的重要元素。
可以调节植物气孔开关，也是一些酶的活化剂，可以增加细胞壁的厚度，促进茎干内纤维素的形成，在光合作用中它是氢离子的对应离子。
缺素症状：生长缓慢，茎干细，易倒伏，植株叶片易干尖，老叶易黄化，表面出现褐斑（同上，老叶先表现症状），成熟期延后，对病害抵抗力减弱（抗旱、抗寒）等。
吸收形态：无机：磷酸二氢钾、氧化钾、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等。
运输形态：钾离子。
5、钙：生理功能：构建细胞壁的主要原料之一，还参与形成染色体等。
是ATP水解酶的活化剂，还与钾离子一起维持内外氢离子平衡。
缺素症状：新叶失绿，继而叶尖出现勾状，随后坏死。
植物必需微量元素
植物在其生长和发育过程中需要微量元素，也称为矿质元素或微量营养素。
尽管这些
元素在植物中所需的量很小，但它们对植物的正常生理功能和生长至关重要。
以下是
植物必需的一些主要微量元素：
1.铁（Iron）：铁是植物体内电子传递和能量代谢的关键元素。
它对于叶绿素的合成和
氧化还原反应至关重要。
2.锰（Manganese）：锰参与光合作用和酶活性，促进酶的正常功能并促进植物的生长
和发育。
3.锌（Zinc）：锌对植物的生长和发育具有重要作用，特别是对于蛋白质合成、激素调
节和DNA合成等过程。
4.铜（Copper）：铜是许多酶的组成部分，参与光合作用、呼吸及植物抗病性等重要反应。
5.钼（Molybdenum）：钼参与植物的氮代谢，特别是在酶活性和固氮菌的共生中起重
要作用。
6.锶（Strontium）：锶在植物中的功能尚不完全清楚，但它与钙代谢和植物耐盐性有关。
7.钴（Cobalt）：钴在植物中的功能主要与维生素B12的合成和氮固定有关。
这些微量元素对于植物的正常生长和发育至关重要。
如果土壤缺乏这些微量元素，植
物可能会出现特定的缺乏症状，影响其健康和产量。
因此，在土壤中缺乏这些微量元
素时，可以通过施加合适的微量元素肥料或使用适当的土壤改良措施来补充它们。
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第五讲植物体内的必需元素
2006 年2月22 日
第六章植物的矿质营养
根系从土壤吸收水分以外,还需吸收各种矿物质元素和氮素,来维持正常的生命活动,(氮素是否为矿质元素有争议).把植物对矿质元素的吸收.运转和利用,统称为矿质营养.了解矿质代谢,对于指导合理施肥,提高产量和改进品质是非常重要的.(农谚:有收无收在于水,收多收少在于肥.)
矿质元素的生理作用概括为两方面:
<1> 参与结构组成, 如N .P .Ca.S 等.
<2> 调节生命活动, 如Fe. Cu. Cl 等.
有些元素负担两方面的功能.
第一节植物体内的必需元素
一. 植物体内的必需元素及其确定方法.
<一>. 必需元素(生长发育不可缺少).
应具备三个条件(标准):
第一,由于缺少该元素,植物生长发育不正常,不能完成其生活史.
第二,缺乏该元素,植物表现专一的症状,只有及时加入该元素,才能恢复正常.
第三,对植物的营养是直接的,不通过改良土壤或培养基的理化特性和微生物活动所产生的间接效果.
如何判断(多数植物必需元素). 气体(CO2.CO.NO.NO2.水蒸气) 105ºC ↑
植物材料——→烘干——→燃烧(600 ºC 高温充分)
↓
灰分(P.K.Na.Mg)
水分:10-95%; 干物质:5-90%. 有机物:90-95%; 无机物5-10%.
灰分中的元素是矿质元素,也叫灰分元素,经化学分析得知其中元素.
分析结果表明: 自然界与植物界的元素是一致的.但根据国际植物营养学会标准判断,共有(至今为止)17种元素为必需元素:C.H.O.N.S.P.Ka.Ca.Mg.Fe
B. Cu Mn Mo Cl Ni Zn.
除去从空气中或土壤吸收H2O外,剩余的14种叫必需矿质元素.
根据需求量的多少,必需元素和矿质元素分为两大类(部分书上)
大量元素: 需要量较多,占植物干重0.01%以(N.P.S.K.Ca.Mg).
必需矿质元素↗
↘微量元素: 需要量较少,占植物干重0.01%以下(多了会产生毒害
作用)
<二>.确定植物必需矿质元素的方法:
单靠分析灰分是不够的,多少不能决定是否为必需. 用土壤培养植物,通过
浇灌盐溶液的方法也不行:土壤含养分复杂,不好控制. 所以目前常用溶液培养法或气培法来确定植物必需的元素.
溶液培养法是在含有全部或部分植物所需养分的水溶液中培养植物的方法.
砂基培养:除上述营养液外,还有洁净的石英砂或蛭石、小玻璃球做固着物.用生理平衡溶液或缺乏某种必需的矿质元素无机盐溶液. 要使植物正常生长发育,营养液含必需矿质元素,保持适宜浓度及比例,PH值适合.
研究某种元素是否为矿质元素时,可在营养液中除去或加入该元素(的盐).
某元素缺乏时,表现专一缺素症状,只有及时补加则渐恢复正常→为必需元素; 若加入其他元素也能消失→则不是必需元素.
某种元素缺乏时,不表现专一缺素症(与缺少其他某一元素一样),则该元素也不是必需的矿质元素.
二. 各种必需矿质元素的生理作用及其缺素症(肥料三要素为主).
第六讲植物矿质元素的吸收
2006年2月22日。