植物生长必须元素

韩孚肥料宣讲都君超15588606530•植物营养学是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用规律及植物与环境之间营养物质和能量交换的学科。植物营养学的研究对象与问题：植物土壤肥料生态环境效应？产量？品质？可持续性？食品安全？微生物养分植物的营养成分植物体：水(75-95%)干物质(5-25%)(占鲜体重)干物质：挥发性气态元素:C、H、O、N(90%以上)不挥发物质(灰分):P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、B、Cl、Si、Na、Co、Al、Ni、V、Se等。目前已在植物体内检出70余种矿质元素.一.植物体的组成其他元素表1高等植物的营养元素及其较适合浓度营养元素植物可利用的形态在干组织中的含量百分率（%）mg/kg大量营养元素碳（C）氧（O）氢（H）氮（N）钾（K）钙（Ca）镁（Mg）磷（P）硫（S）CO2O2，H2OH2ONO3-，NH4+K+Ca2+Mg2+H2PO4-，HPO42-SO42-454561.51.00.50.20.20.1450，000450，00060，00015，00010，0005，0002，0002，0001，000微量营养元素氯（Cl）铁（Fe）锰（Mn）硼（B）锌（Zn）铜（Cu）钼（Mo）Cl-Fe3+，Fe2+Mn2+BO33-，B4O72-Zn2+Cu2+，Cu+MoO42-0.010.010.0050.0020.0020.00060.0000110010050202060.1项目碳氢氧氮磷钾钙镁硫铁硼锰铜锌钼氯大量元素（0.5%）45645中量元素（0.1～0.5％）微量元素（0.1%）植物体的主要组分酶的成分及激活剂与叶绿素的合成有关★★可移动元素不可移动元素构成植物活体的结构物质及生活物质:CHONSCaMg加速植物体内代谢:Zn、Cu、Mn、Cl、Mo、B、Fe、Ca、Mg、K….对植物具特殊功能的元素:K、Ca、Mg….调节渗透势，增强抗逆性。注：★是叶绿素的结构元素高等植物必需营养元素三条标准：1.如缺少某种营养元素，植物就不能完成生活史；2.必需营养元素的功能不能由其他营养元素所能代替，在其缺乏时，植物会出现专一的、特殊的缺素症。只有补充这种元素后，才能恢复正常。3.必需营养元素直接参与植物代谢作用，例如酶的组分或酶促反应。作物必须元素•大量元素：CHONPK•中量元素：CaMgS•微量元素：FeCuZnMoMnBCl•特点：•1、不可替代性•2、同等重要性MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMo重点学习元素•N-生命元素（长叶、皮）•磷-能量元素(DNAATP,长根、种子)•钾-品质元素（抗逆元素，长果、肉）•钙-骨骼元素（细胞壁，长皮、根）•镁-光合元素（抗衰老元素，长叶）•硫-桥建元素（蛋白质合成，长肉）•硼-生殖元素（开花、授粉、授精，长花）•锌-生长元素（根尖等，长头）•铁-叶绿元素（长绿）元素符号功能缺乏症状氢H植物利用二氧化碳和水进行光合作用，制造同化产物以构成植物体的主要结构及作为能源。碳C氧O氮N蛋白质和氨基酸的主要成分，促进植物体生长叶片黄化成浅绿色，老叶先黄化磷P促进根部发育和开花结实根系生长不良，花芽形成受阻钾K促进植物的花色增艳、花朵增大、提高果实品质、增强植物抵抗能力叶尖萎缩叶片卷曲，抗性下降钙Ca细胞壁的主要成分叶尖与叶缘坏死镁Mg叶绿素的组分叶脉间黄化硫S植物体的组成元素，促进根部发育老叶黄化且变小大、中量元素硼B强化细胞壁，提高植物对水分和钙质的吸收根端及茎尖端枯死铁Fe促进叶绿素的合成新叶黄化，叶脉间变色，叶片尖端枯死锰Mn参与叶绿素的合成，促进酶的生成花朵变小，花色不鲜锌Zn促进蛋白质与糖类的形成，生长素植株矮化，叶片小而密生铜Cu促进叶绿素的增多，提高光合作用柑橘顶枯病钼Mo增强氮肥的吸收,固氮菌组分根系生长受阻而变小元素符号功能缺乏症状微量元素缺素部位碳、氢、氧是植物有机体的主要组分。它们占植物干物重的90%以上，，为代谢活动所必需；CHO1、可形成多种碳水化合物，是细胞壁的重要组分；2、可构成植物体内各种生活活性物质，为代谢活动所必需；3、是糖、脂肪、酚类化合物的组成份。碳水化合物是植物营养的核心物质。氮•氮约占植物干重的0.3%-5%。•因植物种类、品种、发育阶段、器官及其生长环境而异。重要的含氮化合物•蛋白质和核酸：氮是蛋白质的重要成分，蛋白质中含氮16%～18%。蛋白质是细胞原生质、细胞核的基本物质，在植物生长发育过程中，体内细胞的增长和新细胞的形成，都必须有蛋白质。核酸也是含氮物质，是合成蛋白质，形成遗传物质的必要成分。•叶绿素：是含氮合物，是绿色植物进行光合作用的色素。叶绿素含量的多少直接关系到光合作用的速率和光合产物的形成。植物缺氮，叶绿素含量下降，光合强度减弱，碳水化合物的合成量降低。•酶：酶是生物催化剂，是功能蛋白。植物体内各种生化反应都必须有相应的酶参加。因此，植物的氮素营养状况影响植物体内各种物质和能量的转换过程。•其它：植物体内的一些维生素（B1、B2、B6）、生物碱（烟碱和茶碱）和激素（生长素、细胞分裂素）等化合物中都含有氮素。它们在植物体内含量虽很少，但对调节某些生理过程具有重要作用。缺氮氮是农作物生长所需的第一个大量元素。它是蛋白质、叶绿素、核酸、酶、生物激素等重要生命物质的组成部分，因此氮是植物结构组分元素。植物缺氮或多氮的症状缺氮：•叶绿素含量降低，叶片薄而小，色淡，严重时变黄（有的也出现紫红色）。由于氮易移动性，缺氮时先从下部叶片变黄，逐步向上部叶片扩展，但不产生病斑或条纹，也不发生坏死，不易感染病害。•蛋白质合成减少，导致细胞分裂减少，细胞小，且壁厚。植株生长缓慢，根系发育不良，根纤细，但在缺氮初期根茎比（根／茎）通常增加。•引起植物营养生长期缩短和过早成熟（早衰）。作物缺氮多氮：•组织软弱多汁，营养体徒长，叶面积增大，叶色浓绿，叶片下披相互郁蔽，影响通风透光，从而影响叶片光合作用的进行，使植株体内的碳水化合物更加缺乏，植物茎秆细弱，抗倒伏、抗病力差。•营养生长延长，出现贪青晚熟现象。氮过量磷植物体内许多重要的有机磷化合物和无机磷酸离子，它们不仅是很多器官的组成成分，而且参与许多重要的生命代谢活动。（一）磷是植物体内许多重要化合物的组成成分–核酸与核蛋白：磷是核酸的重要组成元素。核糖核酸和脱氧核糖核酸参与原生质及细胞器的组成；脱氧核糖核酸是构成遗传物质的基础；核糖核酸可为蛋白质合成提供模板进行蛋白质合成以及核酸、核蛋白合成和复制，因此，核酸是植物生长发育、繁殖和遗传变异中极为重要的物质。磷的正常供应，有利于细胞分裂、增殖，促进根系伸展和地上部的生长发育。当缺磷时，影响核酸的形成，导致植物生长发育停滞。–磷脂：植物体内含有多种磷脂。•磷脂和糖脂、胆固醇等膜脂物质与蛋白质一起构成生物膜。它是外界物质流、能量流和信息流进出细胞的通道，并具有选择性，从而起到调节生命活动的作用•磷脂分子中脂肪酸的饱和程度可以影响质膜的流动性。饱和与非饱和互换以适应温度环境的变化。•磷脂分子中既有酸性基团，又有碱性基团，对细胞原生质的缓冲性具有重要作用。因此磷能提高植物对环境变化的抗逆能力。–植素：植素是环己六醇磷酸酯的钙镁盐，是磷的一种贮藏形态，大量积累在种子中。•当种子萌发时，其在磷酸，供发芽和幼苗生长的需要植素酶的作用下，形成游离态。•植素的形成和积累有利于淀粉的生物合成。因此，在植物开花后进行根外追施磷肥，能促进磷酸葡萄糖的形成、转化与淀粉的积累，使植物籽实饱满。–含磷的生物活性物质：•植物体内含有多种高能磷酸化合物，常见的有腺苷三磷酸（ATP）、鸟苷三磷酸（GTP）、尿苷三磷酸（UTP）、胞苷三磷酸（CTP）。它们在物质新陈代谢过程中起着重要作用，尤其是ATP在能量转换中起“中转站”的效能。•植物体内重要的含磷活性物质还有：脱氢酶的辅基——辅酶Ⅰ（NAD）与辅酶Ⅱ（NADP）、转酰酶的辅基——辅酶A（HS-CoA）。这些物质有的是递氢体；有的在氮素代谢中发挥生物催化功效。可见，适量的磷素营养，有利于植物体内各种代谢的顺利进行。（二）磷能参加光合作用和碳水化合物的合成与运转缺磷时植株体内糖类相对积累，并随之可能形成较多的花青素，使植株上出现紫红色。（三）促进氮的代谢–磷是植物体内含氮化合物代谢过程中酶的组成成分之一。–磷有利于植物体内硝态氮的转化与利用。–磷能提高豆科植物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量。（四）促进脂肪的代谢植物体内的油脂是从碳水化合物转化而来，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与。因此许多油料植物对磷的供应特别敏感，缺磷时对生长和发育的影响更为显著。（五）提高植物对外界环境的适应性（抗逆性）–磷能提高植物的抗旱、抗寒、抗病等能力。–能维持和调节植物体内新陈代谢过程，使之适应各种不良的环境条件。–无机磷的存在增加细胞液的缓冲性能，有利于细胞的正常生命活动。植物缺磷与多磷的症状缺磷•症状从老叶开始。叶小、呈暗绿或灰绿、缺乏光泽。缺磷较严重时，茎叶呈紫红色。严重时，叶片脱落。•使各种代谢受到抑制，植株生长迟缓、矮小、瘦弱、直立，根系不发达，成熟延迟，籽粒细小。缺磷植物对磷的吸收量远远小于钾和氮，甚至有时还不及钙、镁、硫等中量元素。核酸、磷酸腺苷等重要生命物质中都含磷，因此磷是植物结构组分元素。它在生命体中主要构成核酸、磷脂、腺苷磷酸、磷酸酯、肌醇六磷酸等物质。多磷•能增强植物的呼吸作用，消耗大量碳水化合物。•引起的病症通常以缺锌、缺铁、缺镁等失绿症表现出来。钾•生理功能：•1、促进酶的转化•2、促进光能利用，提高光合作用•3、调节呼吸作用，改善能量代谢（离子活化剂）•4、促进物质合成运转（糖、蛋白质）•5、提高作物抗逆性缺钾钾能激活植物体内60多种酶，参与光合作用，调节植物水分平衡，调节阴阳离子平衡和pH值，促进蛋白质代谢，使蛋白质结构稳定。老叶和叶缘先发黄，进而变褐，焦枯似灼烧状。叶片出现褐色斑点或斑块，单叶中部、叶脉处仍保持绿色。随缺钾的加剧，整个叶片变为红棕色或干枯状，坏死脱落。有的植物呈青铜色，向下卷曲，叶表面叶肉组织凸起，叶脉下陷。各种植物缺钾表现不一，如果树缺钾：叶缘变黄，逐渐发展而出现坏死组织，果实小，着色不良，酸味和甜味都不足。缺钾苹果缺钾杏树缺钾•叶尖和边缘变黄•严重缺钾时，叶缘焦枯，叶表面皱缩拱起油菜缺钾叶子的叶缘出现褪绿，然后在叶脉间的黄化部分渐渐扩大。一般来说，茄子的缺钾症是较少的，相反，应该注意钾的过剩。茄子缺钾钙•1、细胞壁重要组成成分。•2、调节原生质活力，使细胞弹性、渗透性、充水度、粘滞性等适合作物生长。•3、酶的活化剂，生长点必备•4、适当的钙降低果实呼吸强度。缺钙缺钙症状常表现在新生组织上。缺钙时，植株生长受阻，节间较短，因而一般较正常的矮小，组织柔软。因此，缺钙植株顶芽、侧芽、根尖等分生组织容易腐烂死亡，幼叶卷曲畸形，从叶缘开始变黄坏死。果实生长发育不良。会出现叶焦病，或称缘叶病（因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）。苹果易患苦痘病（苦陷病），先在果皮下呈现褐斑，以后斑点在果皮上露出，果实上病部微凹，味苦；或患水心病，病状出现于果心，成水渍半透明状，味清甜，山梨糖醇增加，易腐烂。缺钙钙的生理功能与细胞壁组分有关。钙是植物结构组分元素。主要构成果胶酸钙等，在液泡中是草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等。钙是细胞伸长所必需。钙是重要酶类的活化剂。对植株硬度和籽粒形成有益。固氮细菌大量需要钙。大豆缺钙缺钙玉米缺钙症状：叶片粘连不舒展。棉花缺钙症状：顶部心叶皱缩，展开后叶片布满破洞，好象虫子咬的，但又找不到虫子。桃缺钙症状：果实缝合线部位软化，其果皮和果肉组织含钙量低。苹果缺钙桃缺钙茄子缺钙镁植物体内含镁量约为干物质的0.05%~0.7%，定形的叶中含镁0.2%~0.25%，低于0.2%时则可能出现缺镁。扩散状态：70%以上的镁与无机阴离子和有机酸阴离子如苹果酸、柠檬酸等结合。不可扩散状态：部分镁则与草酸、果胶酸和植酸等结合。•1、镁是叶绿素、植素和果胶等的组成成分