姓名：文杨班级：W1102园艺学号：H20110130判断某种元素是否为植物必需营养元素的标准有3个：① 缺乏某种元素，植物不能完成生命周期② 缺乏某种元素，植物会表现出特有症状，只有补充这种元素后，症状才能减轻 或消失③ 这种元素对植物的新陈代谢起着直接的营养作用，而不是改善植物环境条件的 间接作用① 大量元素 包括碳、氢、氧、氮、磷、钾它们在植物体内含量一般为百分之 几碳、氢、氧3种元素来自空气和水，是有机物的重要组成元素；对于氮、磷、 钾这3种元素，植物需要量较大，但土壤中一般含量较少，常常需要通过施肥才 能满足植物生长的需求，氮、磷、钾肥是植物需要量较多的肥料② 中量元素 包括钙、镁、硫3种元素它们在植物体内含量为千分之几，在土 壤中含量较高，易满足植物需要，一般不需要施肥补充，但在南方降水量大的地 区需要施肥补充③ 微量元素 包括铁、铜、锌、锰、钼、硼和氯它们在植物体内含量为万分之 几以下，微量元素虽然含量较低，但对植物的作用很大，一般土壤中含量可以满 足植物的需要，但也有些微量元素在土壤中含量不足，需要通过施用微肥来补充还有些元素对植物生长有作用，但不是必需的元素，或只对某些植物在特定 的条件下是必需的元素，通常被称为有益元素。
例如钠、硅、钴、钒、硒、铝、 碘、铬、砷、铈等植物对有益营养元素的需求量要求十分严格，缺少时影响生 长，稍微过量则有毒害作用一般植物正常生长发育所要求的含量很低，适宜的 范围也很窄下面详细列出，各必需元素植物吸收的存在形式、生理作用及植物缺少及过多时的主要症状一） 氮 根是吸收的氮主要是无机态氮,即铵态氮和硝态氮，也可吸收一部分有机态氮, 如尿素氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜 的重要组成部分,它们在生命活动中占有特殊作用因此,氮被称为生命的元素 酶以及许多辅酶和辅基如NAD+、NADP+、FAD等的构成也都有氮参与氮还是某些 植物激素如生长素和细胞分裂素、维生素如B、B、B、PP等的成分，它们对生命 126 活动起重要的调节作用此外，氮是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系植物 必需元素中,除碳、氢、氧外，氮的需要量最大，因此,在农业生产中特别注意氮 肥的供应常用的人粪尿、尿素、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵等肥料,主要是供给 氮素营养缺氮时,蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻,植物生长矮小,分枝、分蘖很 少,叶片小而薄,花果少且易脱落；缺氮还会影响叶绿素的合成,使枝叶变黄,叶片 早衰甚至干枯,从而导致产量降低。
因为植物体内氮的移动性大,老叶中的氮化物 分解后可运到幼嫩组织中去重复利用,所以缺氮时叶片发黄,由下部叶片开始逐渐 向上，这是缺氮症状的显著特点氮过多时,叶片大而深绿,柔软披散，植株徒长另外，氮素过多时，植株体 内含糖量相对不足,茎秆中的机械组织不发达,易造成倒伏和被病虫害侵害二） 磷磷主要以H P0-或HPO2-的形式被植物吸收吸收这两种形式的多少取决2 4 4于土壤pHpH <7时，H P0-4居多；pH>7时，HPO-较多当磷进入根是或2 4 4经木质部运到枝叶后， 大部分转变为有机物质如糖磷脂、核苷酸、核酸、磷脂等， 有一部分仍以无机磷形式存在植物体中磷的分布不均匀， 根、茎的生长点较多， 嫩叶比老叶多 ， 果实、种子中也较丰富磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分;磷是许多辅酶如NAD+、NADP+等的成分,； 磷是AMP、ADP和ATP的成分；磷还参与碳水化合物的代谢和运输;磷对氮代谢也 有重要作用；磷与脂肪转化也有关系，脂肪代谢需要NADPH、ATP、CoA和NAD+的参 与;植物细胞液中含有一定的磷酸盐，构成缓冲体是，维持细胞渗透势由于磷参与多种代谢过程， 而且在生命活动最旺盛的分生组织中含量很高， 因此施磷对分蘖、分枝以及根是生长都有良好作用。
由于磷促进碳水化合物的合 成、转化和运输， 对种子、块根、块茎的生长有利， 故马铃薯、甘薯和禾谷类作物 施磷后有明显的增产效果由于磷与氮有密切关系， 所以缺氮时，磷肥的效果就不 能充分发挥只有氮磷配合施用，才能充分发挥磷肥效果总之，磷对植物生长发 育有很大的作用， 是仅次于氮的第二个重要元素缺磷会影响细胞分裂，使分蘖分枝减少， 幼芽、幼叶生长停滞， 茎、根纤细，植 株矮小， 花果脱落，成熟延迟；缺磷时， 蛋白质合成下降，糖的运输受阻，从而使营养 器官中糖的含量相对提高，这有利于花青素的形成， 故缺磷时叶子呈现不正常的暗 绿色或紫红色，这是缺磷的病症磷在体内易移动，也能重复利用，缺磷时老叶中 的磷能大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去因此，缺磷的症状首先在下部老叶 出现， 并逐渐向上发展磷肥过多时， 叶上又会出现小焦斑， 是磷酸钙沉淀所致；磷过多还会阻碍植物 对硅的吸收， 易招致水稻感病水溶性磷酸盐还可与土壤中的锌结合， 减少锌的有 效性， 故磷过多易引起缺锌病三） 钾钾在土壤中以KC1、K SO等盐类形式存在,在水中解离成K+而被根系吸收24在植物体内钾呈离子状态钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂， 如丙酮酸激酶、果糖激酶、苹果酸脱氢 酶、琥珀酸脱 氢酶、淀粉合成酶、琥珀酰 CoA 合成酶、谷胱甘肽合成酶等。
因此 钾在碳水化合物代谢、呼吸作用及蛋白质代谢中起重要作用钾能促进蛋白质的 合成， 从而使可溶性氮减少钾与蛋白质在植物体中的分布是一致的， 例如在生长 点、形成层等蛋白质丰富的部位， 钾离子含量也较高富含蛋白质的豆科植物的籽 粒中钾的含量比禾本科植物高钾与糖类的合成有关钾也能促进糖类运输到贮 藏器官中，所以在富含糖类的贮藏器官（如马铃薯块茎、甜菜根和淀粉种子）中钾 含量较多此外，韧皮部汁液中含有较高浓度的 K+， 约占韧皮部阳离子总量的 80% 从而推测K+对韧皮部运输也有作用K+是构成细胞渗透势的重要成分在根内K+ 从薄壁细胞转运至导管,从而降低了导管中的水势,使水分能从根系表面转运到木 质部中去；K+对气孔开放有直接作用；离子态的钾，有使原生质胶体膨胀的作用， 故施钾肥能提高作物的抗旱性缺钾时， 植株茎杆柔弱， 易倒伏，抗旱、抗寒性降低，叶片失水， 蛋白质、叶绿 素破坏， 叶色变黄而逐渐坏死缺钾有时也会出现叶缘焦枯， 生长缓慢的现象，由 于叶中部生长仍较快，所以整个叶子会形成杯状弯曲，或发生皱缩钾也是易移动 可被重复利用的元素，故缺素病症首先出现在下部老叶四） 钙植物从土壤中吸收CaCl、CaSO等盐类中的钙离子。
钙离子进入植物体后一 部分仍以离子状态存在钙在植物体内主要分布在老叶或其它老组织中钙是植物细胞壁胞间层中果胶酸钙的成分，因此，缺钙时，细胞分裂不能进行 或不能完成， 而形成多核细胞钙离子能作为磷脂中的磷酸与蛋白质的羧基间联结 的桥梁，具有稳定膜结构的作用钙对植物抗病有一定作用苹果果实的疮痂病会 使果皮受到伤害， 但如果供钙充足， 则易形成愈伤组织钙可与植物体内的草酸形 成草酸钙结晶， 消除过量草酸对植物（特别是一些含酸量高的肉质植物）的毒害钙 也是一些酶的活化剂，如由ATP水解酶、磷脂水解酶等酶催化的反应都需要钙离子 的参与Ca2+与CaM结合形成Ca2+—CaM复合体，它在植物体内具有信使功能，能把 胞外信息转变为胞内信息， 用以启动、调整或制止胞内某些生理生化过程缺钙初期顶芽、幼叶呈淡绿色，继而叶尖出现典型的钩状，随后坏死钙是难 移动，不易被重复利用的元素，故缺素症状首先表现在上部幼茎幼叶上，如大白菜 缺钙时心叶呈褐色五） 镁镁以离子状态进入植物体， 它在体内一部分形成有机化合物， 一部分仍以离子 状态存在镁是叶绿素的成分，又是RuBP羧化酶、5-磷酸核酮糖激酶等酶的活化剂，对光 合作用有重要作用；镁又是葡萄糖激酶、果糖激酶、丙酮酸激酶、乙酰CoA合成 酶、异柠檬酸脱氢酶、a酮戊二酸脱氢酶、苹果酸合成酶、谷氨酰半胱氨酸合成 酶、琥珀酰辅酶 A 合成酶等酶的活化剂， 因而镁与碳水化合物的转化和降解以及氮 代谢有关。
镁还是核糖核酸聚合酶的活化剂，DNA和RNA的合成以及蛋白质合成中 氨基酸的活化过程都需镁的参加具有合成蛋白质能力的核糖体是由许多亚单位 组成的，而镁能使这些亚单位结合形成稳定的结构镁在核酸和蛋白质代谢中也起 着重要作用缺镁最明显的病症是叶片失绿，其特点是首先从下部叶片开始，往往是叶肉变 黄而叶脉仍保持绿色， 这是与缺氮病症的主要区别严重缺镁时可引起叶片的早衰 与脱落六） 硫硫主要以 SO2- 形式被植物吸收4SO2- 进入植物体后， 一部分仍保持不变， 而大部分则被还原成 S， 进而同化为含硫4 氨基酸，如胱氨酸，半胱氨酸和蛋氨酸这些氨基酸是蛋白质的组成成分，所以硫也 是原生质的构成元素辅酶A和硫胺素、生物素等维生素也含有硫，且辅酶A中的 硫氢基（-SH）具有固定能量的作用硫还是硫氧还蛋白、铁硫蛋白与固氮酶的组分, 因而硫在光合、固氮等反应中起重要作用另外，蛋白质中含硫氨基酸间的-SH基 与-S-S-可互相转变，这不仅可调节植物体内的氧化还原反应，而且还具有稳定蛋白 质空间结构的作用由此可见,硫的生理作用是很广泛的硫不易移动，缺乏时一般在幼叶表现缺绿症状，且新叶均衡失绿，呈黄白色并易 脱落。
缺硫情况在农业上很少遇到， 因为土壤中有足够的硫满足植物需要七） 铁铁主要以Fe2+的螯合物被吸收铁进入植物体就处于被固定状态不易移动 铁是许多酶的辅基， 如细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶 等在这些酶中铁可以发生Fe3++e-==Fe2+的变化，它在呼吸电子传递中起重要作用 细胞色素也是光合电子传递链中的成员（Cytf和CytJ「Cyf）,光合链中的铁 硫蛋白和铁氧还蛋白都是含铁蛋白，它们都参与了光合作用中的电子传递铁是 合成叶绿素所必需的，其具体机制虽不清楚，但催化叶绿素合成的酶中有两三个酶 的活性表达需要Fe2+另外,豆科植物根瘤菌中的血红蛋白也含铁蛋白，因而它还 与固氮有关铁是不易重复利用的元素,因而缺铁最明显的症状是幼芽幼叶缺绿发黄，甚至 变为黄白色，而下部叶片仍为绿色土壤中含铁较多，一般情况下植物不缺铁但 在碱性土或石灰质土壤中 ， 铁易形成不溶性的化合物而使植物缺铁 八） 铜在通气良好的土壤中，铜多以Cu2+的形式被吸收，而在潮湿缺氧的土壤中，则多以 Cu+的形式被吸收Cu2+以与土壤中的几种化合物形成螯合物的形式接近根系表面铜为多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶、漆酶的成分，在呼吸的氧化还原中起重要作 用。
铜也是质蓝素的成分，它参与光合电子传递，故对光合有重要作用铜还有提高马 铃薯抗晚疫病的能力，所以喷硫酸铜对防治该病有良好效果植物缺铜时，叶片生长缓慢，呈现蓝绿色，幼叶缺绿，随之出现枯斑，最后死亡脱 落另外,缺铜会导致叶片栅栏组织退化，气孔下面形成空腔，使植株即使在水分供应 充足时也会因蒸腾过度而发生萎蔫 九） 硼硼以硼酸（HB0 ）的形式被植物吸收高等植物体内硼的含量较少，约在2 ~ 95mg・L-i范围内植株各器官间硼的含量以花最高，花中又以柱头和子房为高硼与 花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系缺硼时花药花丝萎缩，花粉母细胞不能向 四分体分化用14 C标记的蔗糖试验证明，硼能参与糖的运转与代谢硼能提高尿苷二磷酸葡 萄糖焦磷酸化酶的活性,故能促进蔗糖的合成尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）不仅可参 与蔗糖的生物合成，而且在合成果胶等多种糖类物质中也起重要作用硼还能促进 植物根系发育，特别对豆科植物根瘤的形成影响较大，因为硼能影响碳水化合物的 运输，从而影响根对根瘤菌碳水化合物的供应因此，缺硼可阻碍根瘤形成，降低。