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植物中,各种元素的作用

植物正常生长发育所需要的营养元素有必需元素和有益元素之分。按照作物对养分需求量的多少将必需元素分为大量元素,包括氮、磷和钾;中量元素,包括钙、镁、硫;微量元素,包括锌、硼、锰、钼、铁、铜;此外,还有一些有益元素如含硅、稀土等。
一、大量元素氮磷钾
1.氮的营养作用
氮是植物体内许多重要有机化合物的成份,在多方面影响着植物的代谢过程和生长发育。
氮是蛋白质的主要成份,是植物细胞原生质组成中的基本物质,也是植物生命活动的基础。没有氮就没有生命现象。氮是叶绿素的组成成份,又是核酸的组成成份,植物体内各种生物酶也含有氮。此外,氮还是一些维生素(如维生素B1、B2、B6等)和生物碱(如烟碱、茶碱)的成份。
2.磷的营养作用
磷是植物体内许多有机化合物的组成成份,又以多种方式参与植物体内的各种代谢过程,在植物生长发育中起着重要的作用。
磷是核酸的主要组成部分,核酸存在于细胞核和原生质中,在植物生长发育和代谢过程都极为重要,是细胞分裂和根系生长不可缺少的。
磷是磷脂的组成元素,是生物膜的重要组成部分。磷还是其他重要磷化合物的组成成份,如腺三磷(ATP),各种脱氢酶、氨基转移酶等。磷具有提高植物的抗逆性和适应外界环境条件的能力。
3.钾的营养作用
钾不是植物体内有机化合物的成份,主要呈离子状态存在于植物细胞液中。它是多种酶的活化剂,在代谢过程中起着重要作用,不仅可促进光合作用,还可以促进氮代谢,提高植物对氮的吸收和利用。钾调节细胞的渗透压,调节植物生长和用水,增强植物的抗不良因素(旱、寒、病害、盐碱、倒伏)的能力。钾还可以改善农产品品质。
二、中量元素
作物所需的大量营养元素除NPK三要素外。Ca、Mg、S被认为是第二位元素。随着作物产量水平不断提高,作物体内正常代谢活动所需要的这三种元素也在增加,加上近年来不含镁、硫、的浓缩复合肥的大量施用,因此世界各国镁、硫的缺乏有逐渐增加的趋势。
合理施用钙、镁、硫肥,不仅有营养作物的作用,又有改良土壤的效果,还会影响动物和人体的健康。
1. 钙的营养作用
植物中绝大部分钙作为构成细胞壁果胶质的结构成分。可以增强细胞之间的粘结作用,把细胞联结起来,钙是细胞分裂所必需的成分,钙能稳定生物膜结构,目前,普遍认为,膜外Ca2+与质膜上的磷脂和蛋白质中酸性基因结合成复合物,增强质膜的疏水性,使膜孔缩小,水的渗透量随之减少,这样既防止细胞内糖分、氨基酸等养分外渗,同时也能抑制阳离子如H+ 、NH4+ Al3+ Mn2+ Fe2+等离子被动进入细胞内,增强对它们的抵抗作用。
钙能结合在钙调蛋白(简称CAM)上形成复合物,该复合物能活化动植物中许多酶,对细胞的代谢调节起重要作用。介质中Ca浓度在10-4~10-3M时最适于植物吸收。土壤交换性钙有1mmol/100g土以上时,一般作物就不会缺钙

2. 镁的营养作用
镁是叶绿素的必需部分,是多种酶的活化剂;Mg参入碳水化合物的合成,参入脂肪和类脂的合成,参入蛋白质和核酸的合成。
植株中镁是较易移动的元素,缺镁时,植株矮小,生长缓慢,先在叶脉间失绿,而叶片仍保持绿色,以后失绿部分逐步由淡绿色转变为黄色或白色,还会出现大小不一的褐色、紫红色斑点、条纹,症状在老叶,特别是老叶叶尖先出现。从植株的部位看,种子含镁较多,茎叶次之,而根系较少。作物生长初期,镁大多存在于叶片,到结实期则转到种子中。
3.硫的营养作用
硫参入固氮过程,构成固氮酶的钼铁蛋白和铁蛋白均含有硫。作物体中硫的移动性很少,较难从老组织向幼嫩组织运转,缺硫时,作物生长受到严重阻碍,植株矮小瘦弱,叶片退绿或黄化,茎细、僵直,分蘖分枝少,与缺氮有点相似,但缺硫症状首先从幼叶出现。
三、微量元素
微量元素是指植物生长所必需,而且在植物体内含量很少的元素。其含量一般在10-2-10-3毫克/公斤。
1.铁的营养作用
不同植物中铁的含量差异很大,其浓度一般为100-800毫克/公斤,有时会超过200毫克/公斤,而以100-300毫克/公斤之间最多。年老的植物器官比幼嫩器官含铁丰富,这是由于铁在植物系统中的不移动性造成的。
铁对叶绿素合成和光合作用有影响。铁虽不是叶绿素的组成部分,但它对叶绿素的形成却是必不可少的。
铁是细胞色素b和f以及铁氧还蛋白的组成分。铁直接参与了植物光合作用的过程。
铁是许多酶的成分和活化剂。
2.锌的营养作用
植物的含锌量变化很大,低到1毫克/公斤,高达10000毫克/公斤。不同种类的作物,含锌量有很大差异。植物的不同部位含锌量也不同,一般多分布在茎尖和幼嫩的叶片中。
锌对作物体内生长素的合成具有重要作用。缺锌可促进植物体内过氧化氢酶活性和自由基含量的增加,从而导致生长素的分解。
锌是作物体内某些酶的组成成分。
锌与蛋白质代谢作用有密切关系。
锌还参与作物繁殖器官的发育。
3. 锰的营养作用
植物中的锰含量比起任何其它微量元素来变化的多。植物的正常含锰量在20-500毫克/公斤之间。植物中的锰含量随株龄增大而减小,由低位叶向高位叶逐渐增多。
锰在光合作用中具有重要作用。植物缺锰,光合作用就必然明显地受到抑制。
锰还影响叶绿素的形成、发育和繁殖。
锰是植物体内许多酶的成分,也是某些酶的活化剂。
锰能影响植物组织中生长素代谢。
锰还能影响氨的转化和蛋白质的合成。
4.铜的营养作用
植物体内铜的正常含量为5-20毫克/公斤,多集中于幼嫩叶片、种子胚等生长活跃组织中,而茎杆和老叶片中较少,幼苗含铜量最高,随着逐渐成熟,铜浓度逐渐下降。在铜充足时,植物中铜的表现像移动元素,在铜缺乏时,植物体内又与不移动元素相似。铜在植物体内的功能大部分与酶有联系,主要起催化作用。
5.硼的营养作用
植物的硼含量较低,在2-100毫克/公斤之间,视植物种类而异。同一植株的各部位的硼含量不同,叶比茎含硼多,在叶缘中发现硼浓度异常高。在起始生长期间整株的硼含量可能减少,以后在大部分营养生长阶段保持相对稳定。它的移动受蒸腾作用的影响。
硼并不是植物体的组成物质,但它对植物的生理过程有特殊作用。
①硼在植物体内碳水化合物的运输起着重要作用;
②硼会影响酚类化合物和木质素的生物合成;
③影响花粉萌发和花粉管的生长,对于植物繁殖器官的发育具有重要作用;
④硼还能够影响细胞分裂、分化和成熟;
⑤硼参与植物生长素类激素的代谢
⑥硼对光合作用也有影响。
6. 钼的营养作用
作物中钼的含量很低,在0.1-0.5毫克/公斤之间。植物含钼量因植物种类和生长阶段而异。另外,同一种植物生长在不同的土壤上其含钼量也会有很大的差异。植物吸收的钼的量与土壤PH值呈正相关关系。
钼作为固氮酶和硝酸还原酶的组分在植物氮素代谢中起着重要作用。

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点击次数:  更新时间:2016-12-05 16:49:39  【打印此页】  【关闭

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