植物必需营养元素
云南省昆明市农广校
第七章 植物生产与营养
植物从外界环境中吸取所需的物质, 以维持其生长和生命活动的作用成为营养。 因而,植物体所需的元素也就称为营养元 素。
第一节 营养元素与植物生长发育
一、植物必需营养元素
目前已经明确的作物生长必需的营养元素 共16种,即 碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、 磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁 (Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、 锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼 (Mo)、氯(Cl)
① 大量元素:
碳、氢、氧、氮、磷、钾等六种元素占植 物体干重千分之几以上。 ② 微量元素: 铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯 等七种元素 的含量在万分之几以下。 ③ 中量元素: 介于大量元素和微量元素之间,如 钙、镁、 硫等。
二、植物矿质营养吸收原理
(一) 植物对养分的吸收 植物通过根和叶部吸收养分,其中根 系是作物吸收养分和水分的主要器官。 植物对养分的吸收可有两种形式:被动吸 收和主动吸收。
(三)微量元素
微量元素在植物的代谢过程中起着 重要的作用,其缺乏症较普遍。现将即 种主要微量元素缺乏的生理症状列于下 表。
作物缺乏微量元素的主要症状
缺素名称 缺 素 症 状
硼
顶端停止生长并逐渐死亡,根系不发达,叶色暗绿,叶片肥厚,皱缩,植株矮化,茎及叶柄易开裂,花发育 不全,果穗不实,蕾花易脱落,块根、浆果心腐或坏死。如油菜“花而不实”、棉花“蕾而不花”、甜菜萝 卜的“心腐病”,烟草的“顶腐病” 叶小簇生,中下部叶片失绿,主脉两侧出现不规则的棕色斑点,植株矮化,生长缓慢。玉米早期出现“白芽 病”,生长后期果穗缺粒秃尖。水稻基部叶片沿主脉出现失绿条纹,继而出现棕色斑点,植株萎缩,造成 “矮缩病”。果树顶端叶片呈“莲痤”状 或簇状,叶片变小,称“小叶病” 生长不良,植株矮小,叶片凋萎或焦枯,叶缘卷曲,叶色褪淡发灰。大豆叶片上出现许多细小的灰褐色斑点, 叶片向下卷曲,根瘤发育不良。柑橘呈现点状失绿,出现“黄斑病”。番茄叶片的边缘向上卷曲,老叶上呈 现明显黄斑。 症状从新叶开始,叶片脉间失绿,叶脉仍为绿色,叶片上出现褐色或灰色斑点,逐渐连成条状,严重时叶色 失绿并坏死。如烟草“花叶病”,燕麦“灰斑病”,甜菜“黄斑病”等 引起“失绿病”,幼叶叶脉间失绿黄化,叶脉仍为绿色,以后完全失绿,有时整个叶片呈黄白色。因铁在体 内移动性小,新叶失绿,而老叶仍保持绿色,如果树新梢顶端的叶片变为黄白色。新梢顶叶脱落后,形成 “梢枯”现象
4.锌过剩症 水稻锌过剩,稻苗长势衰弱,叶 片萎黄;小麦锌过剩,叶尖出现褐色斑; 大豆锌过剩,叶片尤其脉基部出现紫色, 叶片卷缩。 5.铜过剩症 多数作物叶黄化,根盘曲不展, 或形成分歧根、鸡爪根。 6.钼过剩症 茄科作物对钼过量较敏感,番茄、 马铃薯钼过量时,小枝呈金黄色或红黄色。
3.
作物体中的全钾含量接近或者超过氯的含量。它 是作物体内60多种酶的活化剂,其中酶与碳、氯 代谢有关。钾能促成碳水化合物的代谢和油脂的 形成,同时促成氮素在作物体内的转化和蛋白质 的合成。钾还能增强作物抗逆性能。供钾充足时, 茎秆中纤维素增加,细胞壁增厚,增强抗倒伏和 抗病能力。 植物缺钾时,主要表现为地下部分生长停滞,细 根和根毛生长发育不良,根短而少,活性减弱, 易早衰,对根腐病的抵抗减弱,严重根系腐烂。 地上部分老叶首先出现症状,叶尖和边缘先是发 黄,进而变褐,渐渐枯萎,并在叶片上出现褐色 斑点,斑块。
(二)植物养分离子间存在的颉颃作用和协 同作用
① 被动吸收:是指养分随水分吸收进入植 物,它没有选择性,像人体输液时,药物 随水进入体内。
②主动吸收:是指植物对进入根表皮中的 养分,有选择地吸收进入细胞的过程。
①颉颃作用:即一种养分的存在抑制作物对
另一种养分的吸收。如Ca与Mg、K与Fe、 P、N与Cl、P与Zn之间,都有不同程度的 颉颃作用。
锌
钼
锰
铁
铜
多数植物顶端生长停止和顶枯。果树缺铜常产生“顶枯病”,顶部枝条弯曲,顶梢枯死,枝条上形成斑块和 瘤状物;树皮变粗出现裂纹,分泌出棕色胶液。在新开垦的土地上种植禾本科作物,常出现“开垦病”,表 现为叶片尖端失绿,干枯和叶尖卷曲,分蘖很多但不抽穗或抽穗很少,不能形成饱满子粒。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(四)某些元素过毒症 营养元素供应过剩,会使植物产生异常症状 甚至是植物中毒,从而抑制其生长发育。 1.铝毒症 某些植物出现叶老化,叶脉变紫红, 叶尖发黄坏死。 2.锰毒症 多数表现根褐变,叶片出现褐色斑 点,也有叶缘黄白化或呈紫红色、嫩叶上卷 等。 3.硼过剩症 主要表现于叶片周缘,大多成黄 色或褐色的镶边。
作物缺氮的主要表现是植株生长缓慢、矮小,叶 片细狭,新叶出得慢;叶色变淡呈黄绿色,且从 下部老叶开始,逐渐向上发展,严重缺氮时,下 部叶片呈黄色,甚至干枯死亡。
2.
植物体内干物重的全磷(P2O5)含量介于 0.2﹪~1.1﹪。它是植物体内的许多重要有机物如 核酸、磷脂、植素、磷酸腺苷和多种酶的构成成 分,能促进植物体细胞分裂和生长,加强淀粉、 蛋白质、油脂和糖的代谢、转化和积累。 植物缺磷时,主要表现出生长迟缓,根系发育不 全,叶片狭窄,叶色暗绿无光泽,严重时变成紫 色。植株矮小,生育期推迟,结实不良,产量低, 品质差。
②协同作用:即一种离子的存在帮助和促进 植物对其他离子的吸收或相互促进吸收的 作用。如Ca2+可促进对K+的吸收,因此增 施磷肥一般可改善作物对K的吸收。N与P、 N与K都表现出相互促进的作用。
三、主要元素的营养功能与植物营 养失调症诊断
(一)氮、磷、钾 1.
植物体内氮约占植物干重的 0.3﹪~5.0﹪,它是 构成生命物质―蛋白质和核酸的主要成分,它能 促成叶绿素的形成,增强作物光合作用的能力, 还参与维生素物质的合成。
(二)
1.镁
作物体内镁的含量一般占干物种的0.1﹪~0.5﹪。 植物缺镁时,主要表现为中下部叶片失绿,然后逐 渐向上发展。 2.硅 硅能促进植物的生长和提高产量,包括提高 叶片直立度,减少相互遮阴,不易倒伏,减少病菌 感染。
3.硫
植物体内硫合成含硫氨基酸,是蛋白质的主要成 分,硫与叶绿素的形成有关,可活化某些分解蛋白 酶。 植物缺硫时,幼叶首先呈黄绿色,株形矮小,茎秆 细弱。