資源簡介

植物必需的礦質元素的生理作用
大量元素1.氮 植物所吸收的氮素主要是無機態(tài)氮，即銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，也可以吸收利用有機態(tài)氮,如尿素等。氮是構成蛋白質的主要成分，占蛋白質含量的16％～18％。而細胞質、細胞核和酶都含有蛋白質，所以氮也是細胞質、細胞核和酶的組成成分。此外，核酸、核苷酸、輔酶、磷脂、葉綠素等化合物中都含有氮，而某些植物激素、維生素和生物堿等也含有氮。由此可見，氮在植物生命活動中占有首要的地位，故又稱為生命元素。
當氮肥供應充分時，植物葉大而鮮綠，葉片功能期延長，分枝（分蘗）多，營養(yǎng)體壯健，花多，產量高。生產上常施用氮肥加速植物生長。但氮肥過多時，葉色深綠，營養(yǎng)體徒長，細胞質豐富而壁薄，易受病蟲侵害，易倒伏，抗逆能力差，成熟期延遲。然而對葉菜類作物多施一些氮肥，還是有好處的。植物缺氮時，植株矮小，葉小色淡或發(fā)紅，分枝（分蘗）少，花少，籽實不飽滿，產量低。
2.磷 通常磷呈正磷酸鹽形式被植物吸收。當磷進入植物體后，大部分成為有機物，有一部分仍保持無機鹽形式。磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中，磷脂是細胞質和生物膜的主要成分。核酸和核蛋白是細胞質和細胞核的組成成分之一，所以磷是細胞質和細胞核的組成成分。磷是核苷酸的組成成分。核苷酸的衍生物（ATP、FMN、NAD+、NADP+、COA等）在新陳代謝中占有極其重要的地位。磷在糖類代謝、蛋白質代謝和脂肪代謝中起著重要的作用。
施磷能促進各種代謝正常進行，植株生長發(fā)育良好，同時提高作物的抗寒性核抗旱性，提早成熟。由于磷與糖類、蛋白質核脂肪代謝和三者相互轉變都有關系，所以不論栽培糧食作物、豆類作物或油料作物都需要磷肥。
缺磷時，蛋白質合成受阻，新的細胞質和細胞核形成減少，影響細胞分裂，生長緩慢，葉小，分枝或分蘗減少，植株矮小。葉色暗綠，可能是細胞生長慢，葉綠素含量相對升高。某些植物（如油菜）葉子有時呈紅色或紫色，因為缺磷阻礙了糖分運輸，葉片積累大量糖分，有利于花色素苷的形成。缺磷時，開花期和成熟期都延遲，產量降低，抗性減弱。
3.鉀 土壤中有K+,經主動運輸進入根部后，在植物體內幾乎都呈離子狀態(tài)，部分
在原生質中處于吸附狀態(tài)。與氮、磷相反，鉀不參與重要有機物的組成。鉀主要集
在植物體生命活動最活躍的部位，如生長點、幼葉、形成層等。
鉀對于參與活體內各種重要反應的酶起著活化劑的作用，是40多種酶的輔助因
鉀促進呼吸進程劑核酸和蛋白質的形成。鉀對糖類的合成和運輸幼影響。
在農業(yè)生產上，鉀供應充分時，糖類合成最強，纖維素和木質素含量提高，莖
稈堅韌抗倒伏。由于鉀能促進糖分轉化和運輸，使光合產物迅速運到塊莖、塊根或
種子，促進塊莖、塊根膨大，種子飽滿，故栽培馬鈴薯、甘薯、甜菜等作物時施用
減肥增產顯著。鉀肥不足時，植株莖桿柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差；葉片細
胞失水，蛋白質解體，葉綠素被破壞，所以葉子變黃，逐漸壞死；葉有葉緣枯焦，
生長較慢，而葉子中部生長較快，整片葉子形成杯狀彎卷或皺縮起來。
4.硫 植物從土壤中吸收SO42--。SO42-進入植物體后，一部分保持不變，大部分被
還原成硫，進一步被同化成含硫氨基酸，如半胱氨酸、光氨酸和蛋氨酸（即鉀硫氨
酸）等。而這些氨基酸幾乎是所有蛋白質的構成分子，所以硫也是細胞質的組成成
分。半胱氨酸－胱氨酸系統(tǒng)的變化直接影響到細胞的氧化還原電位。硫也是CoA的
成分之一。氨基酸、脂肪、糖類的合成，都和CoA有密切關系。
硫不足時，蛋白質含量明顯減少，葉子黃綠或發(fā)紅，植株矮小。
5.鈣 植物從氯化鈣等鹽類中吸收Ca2+。植物體內的鈣有成離子狀態(tài)的，有呈鹽
形式的，有與有機物結合的。鈣主要存在于葉子或老的器官和組織中。它是一個
比較不易移動的元素。鈣在生物膜中可作為磷脂的磷酸根和蛋白質的羧基間聯(lián)系
的橋梁，因而可以維持膜結構的穩(wěn)定性。
鈣是構成細胞壁的一種元素，細胞壁的胞間層是由果膠酸鈣組成的。缺鈣時，
細胞壁形成受阻，影響細胞分裂，或者不能形成新的細胞壁，出現(xiàn)多核細胞。因
此缺鈣時生長受抑制，嚴重時又能器官（根尖、莖端）潰爛壞死。番茄蒂腐病、萵苣頂枯病、芹菜裂莖病、菠菜黑心病、大白菜干心病等都是缺鈣引起的。
6.鎂 鎂主要存在于幼嫩器官核組織中，植物成熟時則集中于種子。鎂時葉綠素的組成成分之一。缺鎂，葉綠素不能合成，葉脈仍綠而葉脈間變黃，有時呈紅紫色。
若嚴重缺鎂，則形成褐斑壞死。在光合和呼吸過程中，鎂可以活化各種磷酸變位鎂和磷酸激酶。同樣，鎂也可以活化DNA和RNA的合成過程。
微量元素
1.鐵 植物從土壤中主要吸收氧化態(tài)的鐵。通常Fe3+先吸附在質膜表面，經NAD(P)H還原后成Fe2＋，F(xiàn)e2＋再進入細胞內。鐵進入細胞內處于被固定狀態(tài)，不易轉移。鐵影響葉綠體的構造形成，而葉綠體構造形成是葉綠素合成的先決條件。華北果樹的“黃葉病”就是植株缺鐵所致。
2.錳 錳是糖酵解褐三羧酸循環(huán)中某些酶的活化劑，所以錳能提高呼吸速率。錳是硝酸還原酶的活化劑，植物缺鎂會影響它對硝酸鹽的利用。在光合作用方面，水的裂解需要錳參與。缺錳時，葉綠素結構會被破壞、解體。
3.硼 硼能與游歷狀態(tài)的糖結合，使糖帶有極性，從而使糖容易通過質膜，促進運輸。硼對植物的生殖過程有影響。植株各器官中硼含量以花最高。缺硼時，花藥和花絲萎縮，絨氈層組織破壞，花粉發(fā)育不良。湖北、江蘇等省甘藍型油菜“華而不實”就是植株缺硼之故。黑龍江小麥不結實也是缺硼引起的。硼具有抑制有毒酚類化合物形成的作用，所以缺硼時，植株中酚類化合物（如咖啡酸、綠原酸）含量過高，嫩芽和頂芽壞死。
4.鋅 缺鋅植物失去合成色氨酸的能力，而色氨酸是吲哚乙酸的前身，因此缺鋅的植物吲哚乙酸含量低。鋅是葉綠素生物合成的必需元素。鋅不足時，植株莖部節(jié)間短，蓮叢狀，葉小且變形，葉缺綠。吉林和云南等省玉米“花白葉病”，華北地區(qū)果樹“小葉病”都是缺鋅的緣故。
5.銅 銅是某些氧化酶的成分，可以影響氧化還原過程。銅又存在于葉綠體的質體藍素中，后者是光合作用電子傳遞體系的一員。
6.鉬 鉬是硝酸還原酶的金屬成分，起著電子傳遞作用。鉬又是固氮酶中鉬鐵蛋白的成分，在固氮過程起作用。所以，鉬的生理功能突出表現(xiàn)在氮代謝方面。鉬對花生、大豆得便發(fā)豆科植物的增產作用明顯。
7.氯 氯在光合作用水裂解過程中起著活化劑的作用，促進氧的釋放。根和葉的細胞分裂需要氯。缺氯時植株葉小，葉間干枯、黃化，最終壞死；根生長慢，根尖粗。
8.鎳 鎳是今年來發(fā)現(xiàn)的植物生長所必需的微量元素。鎳是脲酶的金屬成分，脲酶的作用是催化尿素水解成CO2和NH4+。缺鎳時，葉間處積累較多的脲，葉間出現(xiàn)壞死現(xiàn)象。鎳也是固氮酶的組成成分。
9.鈉 鈉是大多數C4植物和CAM植物生長羧必需的微量元素。它的重要性表現(xiàn)在C4和CAM途徑中催化PEP的再生作用。缺鈉時，這些植物呈現(xiàn)黃化和壞死現(xiàn)象。鈉離子對許多C3植物的生長也是有益的，它增加細胞的膨脹從而促進生長。鈉還可以部分代替鉀的作用，提高細胞液的滲透勢（即溶質勢）。

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