第三章植物的矿质与氮素营养
植物矿质和氮素营养
第三章植物的矿质与氮素营养矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为植物的矿质营养。
灰分元素：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。
灰分元素直接或简接来自土壤矿质，所以称为矿质元素。
必需元素：指在植物生长发育中必不可少的元素，具有不可缺少性，不可替代性和直接功能性。
大量元素：指植物生命活动所必需的、且需要量较多的一些元素。
有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种元素。
微量元素：植物生命活动所必须的、而需要量很少的一类元素称为微量元素。
水培法：在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
砂培法：在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。
主动吸收：指细胞利用呼吸释放的能量逆化学梯度吸收矿质元素的过程。
被动吸收：指细胞不需要由代谢直接提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质元素的过程。
扩散作用：指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。
协助扩散：指小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运的过程，通常不需要细胞提供能量。
离子通道：指细胞膜中一类由内在蛋白构成的横跨膜两侧的孔道。
孔的大小及孔内表面电荷等性质决定了通道转运离子的选择性。
膜片钳技术：指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，可用来研究细胞器间的离子运输、气孔运动、光受体、激素受体以及信号分子等的作用原初主动转运：质膜H+-ATP酶利用ATP水解产生的能量，把细胞质内的H+向膜外泵出，产生质子驱动力的过程称为原初主动运输。
次级主动转运：指以质子动力作为驱动力的离子或分子的转运。
单盐毒害：指植物培养在某一单盐溶液中不久即呈现不正常状态，最后死亡的现象。
单盐毒害无论是营养元素还是非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。
离子拮抗：指离子间相互消除毒害的现象。
平衡溶液：植物必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成使植物生长良好的混合溶液称为平衡溶液。
生理酸性盐：植物根系对其阳离子的吸收多于阴离子而使介质变成酸性的盐类称为生理酸性盐。
植物生理学期末复习3第3章植物的矿质营养-自测题及参考答案+重点
植物生理学期末复习3第3章植物的矿质营养-自测题及参考答案+重点第 3 章植物的矿质营养自测题：一、名词解释1.矿质营养2.灰分元素3.必需元素4.大量元素5.微量元素6.有利元素7.水培法8.砂培法9.气栽法10.营养膜技术11.离子的被动吸收12.离子的主动吸收13.单盐毒害 14.离子对抗 15.平衡溶液 16.生理酸性盐 17.生理碱性盐18.生理中性盐 19.胞饮作用 20.叶片营养 21.诱导酶 22.可再利用元素23.生物固氮 24.易化扩散 25.通道蛋白 26.载体蛋白 27.转运蛋白 28.植物营养临界期 29.植物营养最大效率期 30.缺素症二、缩写符号翻译1.AFS2.Fd3.Fe-EDTA4.NiR5.NR6.WFP7.GOGAT8.GS9.GDH 10..NFT 11.PCT 12.FAD二、填空题1．在植物细胞内钙主要分布在中。
2．土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。
一般来说，阳离子的吸收随pH的增大而；阴离子的吸收则随pH的增大而。
3．所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。
4．参与光合作用水的光解反应的矿质元素是、和。
5．参与吲哚乙酸代谢的两个矿质元素是和。
6．在植物体内充当氨的解毒形式、运输形式、临时贮藏形式的两种化合物是和。
7．在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。
8．亚硝酸还原酶的两个辅基分别是和。
9.硝酸还原酶的三个辅基分别是、和。
10．植物体缺钼往往同时还出现缺症状。
11．对硝酸还原酶而言，NO3 - 既是又是。
12．应用膜片-钳位技术现已了解到质膜上存在的离子通道有、和等离子通道。
13．作为固氮酶结构组成的两个金属元素为和。
14．离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
15．促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。
16．以镍为金属辅基的酶是。
17．驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。
18．盐生植物的灰分含量最高，可达植物干重的。
19．植物体内的元素种类很多，已发现种,其中植物必需矿质元素有种。
第三章矿质营养
第三章矿质营养
7. 硅
◇ 吸收形式：单硅酸〔Si （OH）４〕。 ◇ 硅多集中在表皮细胞内，使细胞壁硅质化，增强
了植物对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。 ◇ Si对生殖器官的形成有促进作用,如对穗数、小穗
◇ 有益元素或有利元素 有些元素并非植物必需的，但能促进某
些植物的生长发育，这些元素称为有益元素或有利元素，常见的有钠、 硅、钴、硒、钒等，如Si对水稻、Al对茶树等。
●稀土元素 指元素周期表中原子序数在57～71的镧系元素及
其化学性质与镧系元素相近的钪和钇。植物体内普遍含有稀土元素，稀 土元素对植物的生长发育有良好的作用，如低浓度稀土元素可以促进种 子萌发和幼苗生长。
第三章矿质营养
●下图：当细胞外的某一离子浓度比细胞内的该离子浓度
高时，质膜上的离子通道被激活，通道门打开，离子将顺
着跨质膜的电化学势梯度进入细胞内。
离 子 通 道 运 输 离 子 的 模 式 图
第三章矿质营养
（二）载体运输
载体运输学说认为，质膜上有各种载体蛋白，属于 内在蛋白，它有选择地与质膜一侧的分子或离子结合， 形成载体—物质复合物。通过载体蛋白构象的变化，透 过质膜，把分子或离子释放到质膜的另一侧。
的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
即：不可缺少性，不可替代性，直接功能性。
第三章矿质营养
根据上述标准，现已确定植物必需的矿质元素 (包括氮)有14种，它们是：
氮（N） 磷（P） 钾（K） 钙（Ca） 镁（Mg） 硫（S） 铁（Fe） 铜（Cu） 锌（Zn） 锰（Mn） 硼（B） 钼（Mo） 氯（CI） 镍（Ni）
第三章 植物的矿质与氮素营养(3,4,5,6)
特别是在作物生长后期根系活力降低、吸肥能力衰退时或在养 分临界期时使用; 或因干旱土壤缺少有效水、土壤施肥难以发挥效益； 或因某些矿质元素如铁在碱性土壤中有效性很低;Mo在酸性土 壤中强烈被固定等情况下,采用根外追肥可以收到明显效果。
常用于叶面喷施的肥料有尿素、磷酸二氢钾及微量元素 注意：根外施肥不能代替根部施肥，只能作根肥的补充。
角质层
细胞壁
质膜
途径：
外连丝
溶液 ↗角质层孔道 ↘ 气孔
外连丝（细胞壁）
叶脉韧皮部← 细胞内部← 表皮细胞的质膜
2.影响因素
营养物质进入叶片的量与叶片的内外因素有关
1)叶结构 嫩叶比老叶的吸收速率和吸收量要大, 对角质层 厚的叶片(如柑橘类)效果较差。
2)温度 温度对营养物质进入叶片有直接影响,在30℃、20℃ 和10℃时,叶片吸收32P的相对速率分别为100、71和53。
金属离子——离子。
（二）矿质元素运输的途径
1 . 根 吸 收 的 矿 质 元 素 的 运 输 途 径
根系吸收的无机离子主要通过木质部向上运输，同时 可从木质部活跃地横向运输到韧皮部。
2.叶片吸收的矿质元素的运输途径
叶片的下行运输是以韧皮部为主。也 可以从韧皮部横向运输到木质部。
二、矿质元素在植物体内的分配与再分配
如P过多时，与Zn形成不溶解的Zn3(PO4)2，而导致缺Zn。
2.离子协同作用 即一种离子的存在能促进植物对另一种离子 的吸收。这种作用经常发生在阴、阳离子间。 P 能促进 N 的吸收，因为蛋白质合成时需要大量 ATP
和核酸。
K能活化许多酶，促进核酸形成和N代谢，所以，也
能促进N的吸收与利用。
2012版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
植物生理学名词解释汇总
植物⽣理学名词解释汇总第⼀章绪论第⼆章⽔分代谢1.内聚⼒同类分⼦间的吸引⼒2.粘附⼒液相与固相间不同类分⼦间的吸引⼒3.表⾯张⼒处于界⾯的⽔分⼦受着垂直向内的拉⼒，这种作⽤于单位长度表⾯上的⼒，称为表⾯张⼒4.⽑细作⽤具有细微缝隙的物体或内径很⼩的细管（≤1mm），称为⽑细管。
液体沿缝隙或⽑细管上升（或下降）的现象，称为⽑细作⽤5.相对含⽔量（RWC）6.⽔的化学势当温度、压⼒及物质数量（除⽔以外的）⼀定时，体系中1mol⽔所具有的⾃由能，⽤µw表⽰7.⽔势在植物⽣理学中，⽔势是指每偏摩尔体积⽔的化学势8.偏摩尔体积偏摩尔体积是指在恒温、恒压，其他组分浓度不变情况下，混合体系中加⼊1摩尔物质（⽔）使体系的体积发⽣的变化9.溶质势（ψs）由于溶质颗粒的存在⽽引起体系⽔势降低的值，为溶质势（ψs）10.衬质势（ψm）由于衬质的存在⽽引起体系⽔势降低的数值，称为衬质势（ψm），为负值11.压⼒势（ψp）由于压⼒的存在⽽使体系⽔势改变是数值，为压⼒势（ψp）12.重⼒势（ψg）由于重⼒的存在⽽使体系⽔势改变是数值，为重⼒势（ψg）13.集流指液体中成群的原⼦或分⼦在压⼒梯度作⽤下共同移动的现象14.扩散物质分⼦由⾼化学势区域向低化学势区域转移，直到均匀分布的现象。
扩散的动⼒均来⾃物质的化学势差（浓度差）15.渗透作⽤渗透是扩散的特殊形式，即溶液中溶剂分⼦通过半透膜（选择透性膜）的扩散16.渗透吸⽔由于溶质势ψs下降⽽引起的细胞吸⽔，是含有液泡的细胞吸⽔的主要⽅式（以渗透作⽤为动⼒）17.吸胀吸⽔依赖于低的衬质势ψm⽽引起的细胞吸⽔，是⽆液泡的分⽣组织和⼲种⼦细胞的主要吸⽔⽅式。
（以吸胀作⽤为动⼒）18.降压吸⽔因压⼒势ψp的降低⽽引起的细胞吸⽔。
当蒸腾作⽤过于旺盛时，可能导致的吸⽔⽅式19.主动吸⽔由根系的⽣理活动⽽引起的吸⽔过程。
动⼒是内⽪层内外的⽔势差（产⽣根压）20.被动吸⽔由枝叶蒸腾作⽤所引起的吸⽔过程。
矿质和氮素营养植物生理学学习指导
1 .矿质营养( mineral nutrition ) :是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。
2 .灰分元素( ash elemen t ) :也称矿质元素。
将干燥植物材料燃烧后,剩余一些不能挥发的物质,称为灰分元素。
3 .必需元素( essential element ) :是指在植物完成生活史中,起着不可替代的直接生理作用的不可缺少的元素。
4 .大量元素( major elemen t) :在植物体内含量较多,占植物体干重达0 .1 %以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等九种元素。
5 .微量元素( minor elemen t, microelement ) :植物体内含量甚微,占植物体干重达0 .01 %以下,稍多即会发生毒害的元素。
它包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni等八种元素。
6 .有利元素( beneficial element ) :也称有益元素。
指对植物生长表现有益作用,并能部分代替某一必需元素的作用,减缓缺素症的元素,如Na、Si、Se等。
7 .水培法( water cult ure met hod ) :也称溶液培养法、无土栽培法,是在含有植物所需的全部或部分营养元素、并具有适宜pH的溶液中培养植物的方法。
8 .砂培法( sand cult ure method) :也称砂基培养法。
在洗净的石英砂或玻璃球等惰性物质的支持中,加入营养液培养植物的方法。
9 .气栽法( aeroponics) :将植物根系置于营养液雾气中培养植物的方法。
10 .营养膜技术( nut rient film technique) :是一种营养液循环的液体栽培系统。
该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。
11 .离子的被动吸收( ion passive absorption ) :是指细胞通过扩散作用或其他物理过程而进行的矿物质吸收,也称非代谢吸收。
版 张继树《植物生理》 课后习题与解答
张继树《植物生理学》各章问题与解答第一章植物细胞的结构与功能1．原核细胞与真核细胞各有何特点？○1.真核细胞核原核细胞最大的特点就是，原核细胞没有细胞核，而只有一条裸露的DNA组成的拟核。
真核细胞有严密的细胞核结构。
○2.真核细胞的DNA较为复杂，DNA除了编码区和非编码区之外，编码区内还存在外显子和内含子。
原核细胞就是编码区和非编码区之分。
○3.原核细胞细胞质中没有什么复杂的细胞器，一般只有核糖体之类。
而真核细胞具有多种细胞器，如：线粒体，高尔基体，内质网等等。
○4.原核细胞中含有一些游离在细胞质中的环状DNA分子（质粒），而真核细胞的细胞质基因存在于线粒体和叶绿体之中。
2．典型的植物细胞与动物细胞在结构上的差异是什么？这些差异对植物生理活动有什么影响？答：典型的植物细胞中存在大液泡和质体，细胞膜外还有细胞壁，这些都是动物细胞所没有的，这些结构特点对植物的生理活动以及适应外界环境具有重要的作用。
例如大液泡的存在使植物细胞与外界环境构成一个渗透系统，调节细胞的吸水机能，维持细胞的挺度，另外液泡也是吸收和积累各种物质的场所。
质体中的叶绿体使植物能进行光合作用；而淀粉体能合成并贮藏淀粉。
细胞壁不仅使植物细胞维持了固有的形态，而且在物质运输、信息传递、抗逆防病等方面起重要作用。
3．原生质的胶体状态与其生理代谢有什么联系？ 答：原生质胶体有溶胶与凝胶两种状态，当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，细胞代谢活跃，分裂与生长旺盛，但抗逆性较弱。
当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
在植物进入休眠时，原生质胶体从溶胶状态转变为凝胶状态。
4．高等植物细胞有哪些主要细胞器？这些细胞器的结构特点与生理功能有何联系？ 答：高等植物细胞内含有叶绿体、线粒体、微管和微丝、内质网、高尔基体、液泡等细胞器。
这些细胞器在结构与功能上有密切的联系。
(1)叶绿体具有双层被膜，其中内膜为选择透性膜，这对控制光合作用的底物与产物输出叶绿体以及维持光合作用的环境起重要作用。
植物生理学原题
第三章植物的矿质及氮素营养作业一、填空题1、土壤中长期施用（NH4）2SO4会使其pH值_____ ,施NaNO3会使pH值____________ 。
2、离子的主动吸收是指细胞消耗，逆着梯度吸收离子的过程。
3、根细胞从土壤中吸的氮素的主要形式是 _____________ ，根系向上运的氮素的主要形式是___________________________________________________ 。
4、根部吸收的矿质元素主要通过 _______ 向上运输，叶片吸收的矿质元素主要通过________ 向外运输。
5、细胞通过载体蛋白主动吸收矿质离子时，，载体与离子结合具有，载体运输离子通过膜需要消耗。
6、植物必需的微量元素有种，它们是 _____________________________ 。
7、植物必需的大量元素有种，它们是 ______________________________________ 。
8、根部吸收的磷主要是以形式通过 ____________________________ 向上运输。
9、植物细胞吸收矿质元素的三种方式分别是：、和。
10、植物吸收硝酸盐后要经过 _______ 酶催化，把硝酸盐还原成才能被利用。
U、外界溶液的pH值对根系吸收盐分的影响一般来说，阳离子的吸收随pH的升高而，而阴离子的吸收随pH的升高而。
12、硝酸盐还原速度白天比夜间，这是因为叶片在光下形成的能促进硝酸盐的还原。
二、选择题L除碳、氢、氧外，植物体内含量最大的三种必需元素是 ________。
① N、P、Ca ② N、P、K ③ N、Mg、P ④ P、K、Ca2、目前已知的必需矿质元素有。
①16种②13种③65种④9种3、果树小叶症的发生可能是由于缺乏矿质元素。
① B ② Cu③ Zn④ Mn4、植物吸收矿质离子的饱和效应和竞争现象证明细胞膜上存在有运转离子的①离子通道②水孔蛋白③外在蛋白④载体蛋白5、植物幼叶失绿，可能是缺乏矿质元素。
植物生理学第二、第三章复习题-2
第二章水分生理第一节水分在植物生命活动中的作用（一）填空1. 植物细胞中自由水与束缚水之间的比率增加时，原生质胶体的粘性，代谢活性，抗逆性。
（二）选择题2．植物的下列器官中，含水量最高的是。
A．根尖和茎尖 B．木质部和韧皮部 C．种子 D．叶片（三）名词解释水分生理束缚水自由水（四）问答题1．简述水分在植物生命活动中的作用。
2．植物体内水分存在的形式与植物的代谢、抗逆性有什么关系？第二节植物细胞对水分的吸（一）填空1.在标准状况下，纯水的水势为。
加入溶质后其水势，溶液愈浓其水势愈。
2.利用细胞质壁分离现象，可以判断细胞，测定细胞的。
3.由于的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势。
溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小，因此，溶质势又可称为。
溶质势也可按范特霍夫公式Ψs＝Ψπ＝来计算。
4.具有液泡的细胞的水势Ψw＝。
干种子细胞的水势Ψw＝。
5．干燥种子吸水萌发时靠作用吸水，干木耳吸水靠作用吸水。
形成液泡的细胞主要靠作用吸水。
6．植物细胞处于初始质壁分离时，压力势为，细胞的水势等于其。
当吸水达到饱和时，细胞的水势等于。
7．设甲乙两个相邻细胞，甲细胞的渗透势为-1.6MPa，压力势为0.9MPa，乙细胞的渗透势为-1.3MPa，压力势为0.9MPa，甲细胞的水势是，乙细胞的水势是，水应从细胞流向细胞。
（二）选择题8．当细胞在0.25mol/L蔗糖溶液中吸水达动态平衡时，将该细胞置纯水中会。
A．吸水 B．不吸水也不失水 C．失水9．当植物细胞溶质势与压力势绝对值相等时，这时细胞在纯水中：A．吸水加快 B．吸水减慢 C．不再吸水 D．开始失水10．植物分生组织的吸水依靠：。
A．吸胀吸水 B．代谢性吸水 C．渗透性吸水 D．降压吸水11．将Ψp为０的细胞放入等渗溶液中，其体积。
A．不变 B．增大 C．减少12．压力势呈负值时，细胞的Ψw 。
A．大于Ψs B．等于Ψs C．小于Ψs D．等于013．呼吸抑制剂可抑制植物的。
植物的矿质营养和氮素营养
11 锰（Mn）
生理功能：
（1）参与光合作用中水的光解 （2）是叶绿体的结构成分 （3）是许多酶的活化剂，可提高呼吸速率 （4）是硝酸还原酶和脂肪酸合成酶的活化剂
缺乏症：幼叶贫绿，叶脉间失绿
缺乏病症：缺Mn时，叶绿素不能合成，叶脉间
失绿变黄，叶脉仍绿；症状从幼叶开始。
Wanmun品种，叶子的右半部分 涂上了1%的硫酸锰溶液， 此处的失绿症已消失
植物材料
105℃烘干
水分10－95％
600℃灼烧
干物质 5－90％
有机物（转变为CO2、 H2O、 N2、NH3 、 NO等） 90％
灰 分（矿质元素或 无机盐）5－10％
矿质元素：直接从土壤矿质吸收的元素， 一般指的是灰分中的元素。 N不是矿质元素
植物体内的灰分不是恒定的，而是随植物的种类、器 官、年龄和生境条件而有较大的变化。
10 锌（Zn）
❖生理功能： ❖（1）是生长素合成必需的 ❖（2）合成叶绿素可能也需要Zn ❖（3）是碳酸酐酶的成分，与光合、呼吸都
有关
❖（4）是谷氨酸脱氢酶和羧肽酶的活化剂，
在氮代谢中有作用。一定作用。
缺乏病症：缺乏Zn时，生长素不能合成， 植物生长受抑，出现“小叶病”
四个红薯品种的缺锌植株上的幼嫩叶（上） 与同龄植株健康幼嫩叶（下）的比较。这四个 品种从左到右为Lole，Hawaii，Markham，Wanmum
依据必需元素的三条标准，借助溶液培养或砂基培养 法，现已确定植物的必需矿质元素（含N）有14种， 加上C、H、O，植物的必需元素共有17种，根据植 物的需要量分为两类：
大量元素（0.01%以上）：9种
C、H、O、N、P、K、 Ca 、Mg、S
微量元素（10-5~10-3%）：8种
3植物的矿质营养.解答
第三章植物的矿质营养知识要点矿质元素和水分一样，主要存在于土壤中，由根系吸收进入植物体内，运输到需要的部位加以同化，以满足植物生命活动的需要。
植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为矿质营养。
植物体内的化学元素并非全部是植物生命活动所必需的，只有其中一部分为植物生命活动所不可缺少。
要确定植物体内各种元素是否为植物所必需，只根据灰分分析得到的数据是不够的。
通过溶液培养或砂基培养，并按照Arnon & Stout 于1939 年提出的植物必须元素的标准：（1）如缺乏该元素，植物生育发生障碍，不能完成生活史；（2）除去该元素，则表现出专一的病症，而且这种缺乏症是可以预防和恢复的；（ 3 ）该元素在植物营养生理上应表现直接的效果，绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。
目前已经明确碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍17 种元素为大多数高等植物所必需的，其中碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫9 种元素植物需要量相对较大，称为大量元素；其余铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍8 种元素植物需要量极微，稍多即发生毒害，故称为微量元素。
必需的矿质元素在植物体内的生理作用有 3 个方面：⑴是细胞结构物质的组成成分，如N ，P ，S 等；⑵是植物生命活动的调节者，参与酶的活动，如Mn ，Mg ，Fe 等；⑶起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等，如K + 。
可被植物吸收的氮素形态主要是铵态氮和硝态氮。
氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的16% ～18% 。
此外，核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮，而某些植物激素、维生素和生物碱等也含有氮。
因此，氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。
磷是以正磷酸盐(H 2 P0 4 - ) 形式被植物吸收。
当磷进入植物体后，大部分成为有机物，有一部分仍保持无机物形式。
磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中，磷是核苷酸衍生物( 如ATP、FMN、NAD+、NADP和COA 等) 的组成成分，其在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着极其重要的作用。
植物的矿质与氮素营养
植物的矿质与氮素营养植物是我们日常生活中不可或缺的一部分，它们为我们提供了许多重要的物质和服务。
植物的生长和发展取决于其对矿质和氮素的吸收和利用。
本文将讨论植物的矿质与氮素营养。
一、植物的矿质营养矿质营养是指植物从土壤中吸收的无机营养元素。
植物需要吸收的矿质元素有很多，包括镁、钙、铁、锌、铜、锰、硒、钼、氯等。
这些矿质元素在植物的生长和发展中起着重要作用。
1. 镁镁是植物体内的重要成分之一，它参与了许多生物化学反应，如光合作用和呼吸作用等。
镁的缺乏会导致叶片中叶绿素含量降低，影响植物的光合作用和生长发育。
2. 钙钙是植物细胞壁和中枢神经系统的组成成分，它对细胞分裂和细胞壁稳定性有着重要的作用。
钙的缺乏会导致植物的胶质变化，影响其正常生长发育。
3. 铁铁是植物体内的重要元素，它存在于许多酶中，参与了氧化还原反应和电子传递过程。
铁的缺乏会导致植物叶片的黄化，严重时可能导致植物死亡。
4. 锌锌是植物生长和发育的必需元素之一，它促进植物的生长发育和增强植物的免疫力。
锌的缺乏会导致植物叶片出现白色黄斑、萎缩等现象。
5. 铜铜是植物体内多种酶的组成成分，它对植物机体有重要的作用。
铜的缺乏会影响植物的代谢和生长发育。
二、植物的氮素营养氮素是植物生长必需的主要成分之一，植物需要从土壤中吸收氨、硝酸盐等氮源物质。
氮素对植物的生长发育有着重要的影响。
1. 生物固氮蚯蚓、田间杂草、青苔等具有固氮作用的微生物，能够把空气中的氮分子转变成可被植物吸收的氨态氮，为实现土地生态平衡起到了重要的作用。
2. 植物对氮素的吸收和利用一般情况下，植物吸收的氮素主要以硝酸盐形式存在。
植物的生长发育需要合适的氮素浓度。
氮素过多或不足都会影响植物的生长和质量。
3. 氮素对植物品质的影响植物体内氮素含量的增加，能够促进植物的生长发育和增加产量，但同时也会导致产量质量的降低。
植物倾向于把氮素转移到叶子和果实中，而不是转移到根系中，导致根系生长不良。
第三章 植物的矿质与氮素营养复习思考题与答案
第三章植物的矿质与氮素营养复习思考题与答案(一)名词解释矿质营养（mineral nutrition）植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。
灰分元素（ash element）干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。
构成灰分的元素称为灰分元素。
灰分元素直接或间接来自土壤矿质，所以又称为矿质元素。
必需元素（essential element）植物生长发育中必不可少的元素。
国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是：①由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；②除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；③该元素在植物营养生理上表现直接的效果，不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
大量元素（major element，macroelement）植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。
它们约占植物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。
微量元素（minor element，microelement，trace element）植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。
它们约占植物体干重的10-5%～10-3%，有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。
有益元素（beneficial element）并非植物生命活动必需，但能促进某些植物的生长发育的元素。
如Na、Si、Co、Se、V等。
水培法（water culture method）亦称溶液培养法或无土栽培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
砂培法（sand culture method）全称砂基培养法，在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。
气栽法（aeroponic）将植物根系臵于营养液气雾中栽培植物的方法。
离子的主动吸收（ionic active absorption）细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质的过程。
第三章-植物的矿质与氮素营养-六节-复习题
第三章 植物的矿质与氮素营养第1节 植物体内的必须元素（1） 填空1. 物必需的大量元素包括 、 、 、 、 、、 。
2．植物必需的微量元素有 、 、 、 、 、、 、 、 。
3．除了碳、氢、氧三种元素以外，植物体内含量最高的元素是。
4．必需元素在植物体内的一般生理作用可以概括为四方面：(1)， （2） ，(3)起 作用，（4） 。
5．氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的 。
6．可被植物吸收的氮素形态主要是 和 。
7． N、P、K的缺素症从 叶开始，因为这些元素在体内可以 。
8．通常磷以 形式被植物吸收。
9．K+在植物体内总是以 形式存在。
10．氮肥施用过多时，抗逆能力 ， 成熟期。
11．植物叶片缺铁黄化和缺氮黄化的区别是，前者症状首先表现在 叶而后者则出现在 叶。
12．缺 时，花药和花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花粉发育不良，会出现“花而不实”的现象。
13．必需元素中 可以与CaM结合，形成有活性的复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。
14．植株各器官间硼的含量以 器官中最高。
硼与花粉形成、花粉管萌发和过程有密切关系。
15．果树“小叶病”是由于缺 的缘故。
（二）选择1．植物体中磷的分布不均匀，下列哪种器官中的含磷量相对较少： 。
A．茎的生长点 B．果实、种子 C．嫩叶 D．老叶2．构成细胞渗透势的重要成分的元素是 。
A．氮 B．磷 C．钾 D．钙3． 元素在禾本科植物中含量很高，特别是集中在茎叶的表皮细胞内，可增强对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。
A．硼 B．锌 C．钴 D．硅4．缺锌时，植物的 合成能力下降，进而引起吲哚乙酸合成减少。
A．丙氨酸 B．谷氨酸 C．赖氨酸 D．色氨酸5．占植物体干重 以上的元素称为大量元素。
A．百分之一 B．千分之一 C．万分之一 D．十万分之一6．除了碳氢氧三种元素以外，植物体中含量最高的元素是 。
A．氮 B．磷 C．钾 D．钙7．水稻植株瘦小，分蘖少，叶片直立，细窄，叶色暗绿，有赤褐色斑点，生育期延长，这与缺 有关。
植物生理学名词解释(全)
植物生理学名词解释（全）一、绪论1.植物生理学是研究植物生命活动规律与细胞环境相互关系的科学，在细胞结构与功能的基础上研究植物环境刺激的信号转导、能量代谢和物质代谢。
二、植物的水分生理1. 水势：相同温度下一个含水的系统中一偏摩尔体积的水与一偏摩尔体积纯水之间的化学势差称为水势。
把纯水的水势定义为零，溶液的水势值则是负值。
水分代谢：植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程。
2.衬质势：由于衬质(表面能吸附水分的物质，如纤维素、蛋白质、淀粉等)的存在而使体系水势降低的数值。
3.压力势：植物细胞中由于静水质的存在而引起的水势增加的值。
4.渗透势：溶液中固溶质颗粒的存在而引起的水势降低的值。
5.渗透作用：溶液中的溶剂分子通过半透膜扩散的现象。
对于水溶液而言，是指水分子从水势高处通过半透膜向水势低处扩散的现象。
6.质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体和细胞壁分离的现象。
7.吸胀作用：亲水胶体物质吸水膨胀的现象称为吸胀作用。
胶体物质吸引水分子的力量称为吸胀。
8.根压：由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。
伤流和吐水现象是根压存在的证据。
9.蒸腾作用：水分通过植物体表面（主要是叶片）以气体状态从体内散失到体外的现象。
10．蒸腾效率：植物在一定生育期内所积累干物质量与蒸腾失水量之比，常用g·kg-l表示。
11.蒸腾系数：植物每制造1g干物质所消耗水分的g数，它是蒸腾效率的倒数，又称需水量。
12.气孔蒸腾：植物细胞内的水分通过气孔进行蒸腾的方式称为气孔蒸腾。
13.气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。
14.保卫细胞：新月形的细胞，成对分布在植物叶气孔周围，控制进出叶子的气体和水分的量。
形成气孔和水孔的一对细胞。
双子叶植物的保卫细胞通常是肾形的细胞，但禾本科的气孔则呈哑铃形。
气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压的变化，可进行开闭运动。
李合生植物生理学第三章矿质营养
的动 力学 饱和 效应
关于载体的作用方式，这里介绍扩散方式和变构方式
1.扩散方式 离子
CIC
P
AC
P
ATP
磷酸 激酶 ADP
携带离子的载体 磷酸基团
CIC
IC
P
线 粒 体
IC 未活化载体
AC 活化载体
磷酸 脂酶
Pi
外
膜
内
细胞质
图 载体运输离子通过质膜示意图
2
变 构 方 式
A.ATP和底物靠近变构酶； B.ATP和底物与变构酶结合； C.由 于ATP效应物的作用，构象转换，变构酶由状态1转变为状态2， 底物就被运送到膜另一侧；D.ATP转变为ADP；E.ADP不适于变构 部位，脱离变构酶，底物也释放出来，变构酶就恢复为状态1。
吸 收 溶 质 量
转入水中
Ⅱ
正常条件
Ⅰ
抑制呼吸 转入水中
时间
植物细胞吸收矿质的方式
被动吸收
简单扩散 协助扩散 主动吸收（主要方式） 胞饮作用
一、被动吸收
指由于扩散作用或其他物理过程而进行的 溶质吸收，不需要代谢能量，故又称非代 谢性吸收。
被动吸收特点: 顺浓度梯度或电化学势梯度 进行，不需提供能量
氮、磷、钾三种元素植物需求量大，而土壤中往往 缺乏此三种元素，所以被称为“肥料的三要素”。
4、硫 硫酸根离子－－－含硫氨基酸。 （1）.生理作用 （2）.缺乏
硫不足时，幼叶先表现失绿症状，叶呈黄白易脱落。 硫过多对植物产生毒害作用。
甜菜叶
5、钙
Ca2+－－－－植物体内的钙有呈离子状态，有呈盐形式， 有与有机物结合。
2、载体
膜上的内在蛋 白，载体上有 专一的结合部 位，被运转的 物质必需与结 合部位结合， 载体才能将其 运到膜的另一 侧，所以载体 也叫透过酶。
植物的氮素营养与氮肥笔记
第三章植物的氮素营养与氮肥第一节植物的氮素营养一、植物体内氮的含量与分布1. 含量：占植物干重的0.3～5％影响因素：植物种类：豆科植物>非豆科植物品种：高产品种>低产品种器官：种子>叶>根>茎秆组织：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，生长点>非生长点生长时期：苗期>旺长期>成熟期>衰老期，营养生长期>生殖生长期2. 分布：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织，生长点>非生长点原因：氮在植物体内的移动性强在作物一生中，氮素的分布是在变化的：营养生长期：大部分在营养器官中（叶、茎、根）生殖生长期：转移到贮藏器官（块茎、块根、果实、籽粒），约占植株体内全氮的70％注意：作物体内氮素的含量和分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。
通常是营养器官的含量变化大，生殖器官则变动小，但生长后期施用氮肥，则表现为生殖器官中的含氮量明显上升。
二、植物体内含氮化合物的种类（氮的生理功能）1. 氮是蛋白质的重要成分（蛋白质含氮16～18％）——生命物质2. 氮是核酸和核蛋白的成分（核酸中的氮约占植株全氮的10％）——合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础3. 氮是酶的成分——生物催化剂4.氮是叶绿素的成分（叶绿体含蛋白质45～60％）——光合作用的场所5. 氮是多种维生素的成分（如维生素B1、B2、B6等）－－辅酶的成分6. 氮是一些植物激素的成分（如IAA、CK）－－生理活性物质7. 氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱－－卵磷脂－－生物膜）氮素通常被称为生命元素三、植物对氮的吸收与同化吸收的形态无机态：NO3-－N、NH4+－N （主要）有机态：NH2 －N、氨基酸、核酸等（少量）（一）植物对硝态氮的吸收与同化1. 吸收：旱地作物吸收NO3-－N为主，属主动吸收吸收后：10%～30%在根还原；70%～90%运输到茎叶还原；小部分贮存在液胞内(硝酸根在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有重要意义。
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第三章植物的矿质与氮素营养
（单元自测题）
一、填空
1．矿质元素中植物必需的大量元素包括。
(N，P，K，Ca，Mg，S)
2．植物必需的微量元素有。
(Fe，Cl，Cu，Zn，Mn，B，Mo，Ni)
3．除了碳、氢、氧三种元素以外，植物体内含量最高的元素是。
（氮）
4．必需元素在植物体内的生理作用可以概括为三方面：(1)物质的组成成分，(2)活动的调节者，(3)起作用。
(细胞结构，植物生命，电化学)
5．N、P、K的缺素症从叶开始，因为这些元素在体内可以。
(老叶，移动)。
6．氮肥施用过多时，抗逆能力，成熟期。
（减弱，延迟）
7．植物叶片缺铁黄化和缺氮黄化的区别是，前者症状首先表现在叶而后者则出现在叶。
（新，老）
8．白菜的“干心病”、西红柿“脐腐病”是由于缺引起。
（钙）
9．缺时，花药和花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花粉发育不良，会出现“花而不实”的现象。
（B）
10．研究植物对矿质元素的吸收，不能只用含一种盐分的营养液培养植物，因为当溶液中只有一种盐类时即使浓度较低，植物也会发生。
(单盐毒害)
11．矿质元素主动吸收过程中有载体参与，可以从现象和现象两现象得到证实。
（离子竞争抑制，饱和）
12．植物吸收(NH4)2SO4后会使根际pH值，而吸收NaNO3后却使根际pH值。
（降低，升高）13．植物体内硝酸盐还原速度白天比夜间。
(快)
14．果树“小叶病”是由于缺的缘故。
(锌)
15．植物体内与光合放氧有关的微量元素有、和。
（Mn，Cl，Ca）。
二、选择题
1．植物体中磷的分布不均匀，下列哪种器官中的含磷量相对较少：。
D．A．茎的生长点 B．果实、种子 C．嫩叶 D．老叶
2．构成细胞渗透势的重要成分的元素是。
C．
A．氮 B．磷 C．钾 D．钙
3．元素在禾本科植物中含量很高，特别是集中在茎叶的表皮细胞内，可增强对病虫害的抵抗力和抗倒伏的能力。
D．
A．硼 B．锌 C．钴 D．硅
4．植物缺锌时，下列的合成能力下降，进而引起吲哚乙酸合成减少。
D．A．丙氨酸 B．谷氨酸 C．赖氨酸 D．色氨酸
5．植物白天吸水是夜间的2倍，那么白天吸收溶解在水中的矿质离子是夜间的。
D．A．2倍 B．小于2倍 C．大于2倍 D．不一定
6．植物吸收下列盐分中的不会引起根际pH值变化。
A．
A．NH4N03 B．NaN03 C．Ca(N03)2 D．(NH4)2S04
7．进行生理分析诊断时发现植株内酰胺含量很高，这意味着植物可能。
B．A．缺少NO3--N的供应 B．氮素供应充足
C．缺少NH4+-N的供应 D．NH4+-N的供应充足而NO3--N的供应不足
8．植物根系吸收矿质养分最活跃的区域是根部的。
C．
A．根尖分生区 B．伸长区 C．根毛区 D．根冠
9．NO3-被根部吸收后。
C．
A．全部运输到叶片内还原．B．全部在根内还原．
C．在根内和叶片内均可还原．D．在植物的地上部叶片和茎杆中还原。
．
10．豆科植物共生固氮不可缺少的3 种元素是：。
C．
A．硼铜钼 B．锌硼铁 C．铁钼钴 D．氯锌硅
三、缩写符号
NR：硝酸还原酶 NiR：亚硝酸还原酶
四、名词解释
必需元素：在植物生长发育中起着不可替代的、直接的、必不可少的作用的元素。
水培法：亦称溶液培养法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
砂培法：全称砂基培养法，在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。
无土栽培：不用土壤，用溶液培养植物的方法，包括水培和沙培。
杜南平衡：细胞内可扩散正、负离子浓度的乘积与细胞外可扩散正、负离子浓度的乘积相等时的平衡，又称道南平衡。
单盐毒害：植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。
离子颉颃：离子间相互消除毒害的现象，也称离子对抗。
平衡溶液：植物必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成使植物生长有良好作用而无毒害的混合溶液称为平衡溶液。
生理酸性盐：植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。
生理碱性盐：植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度降低的盐类。
生理中性盐：有一类化合物的阴离子和阳离子几乎以同等速率被植物根部吸收，而溶液pH值不发生变化，这种盐类就称为生理中性盐类。
养分临界期：植物在生命周期中，对养分缺乏最敏感、最易受害的时期。
诱导酶：指植物体内原本没有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
五、问答题
1．用什么方法、根据什么标准来确定植物的必需元素？
答：植物必需元素有三条标准：第一，由于缺乏该元素，植物生长受阻，不能完成其生活史；第二，除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；第三，该元素在植物营养生理上能表现直接的效果，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
确定植物必需矿质元素的方法通常采用溶液培养法或砂基培养法，可在配制的营养液中除去或加入某一元素，观察该元素对植物的生长发育和生理生化的影响。
如果在培养液中，除去某一元素，植物生长发育不良，并出现特有的病症，或当加入该元素后，病状又消失，则说明该元素
为植物的必需元素。
反之，若减去某一元素对植物生长发育无不良影响，即表示该元素为非植物必需元素。
2．植物缺素病症有的出现在顶端幼嫩枝叶上，有的出现在下部老叶上，为什么？举例加以说明。
答：植物体内的矿质元素，根据它在植株内能否移动和再利用可分为二类。
一类是非重复利用元素，如钙、硫、铁、铜等；一类是可重复利用的元素，如氮、磷、钾、镁等。
在植株旺盛生长时，如果缺少非重复利用元素，缺素病症就首先出现在顶端幼嫩叶上，例如，大白菜缺钙时心叶呈褐色。
如果缺少重复利用元素，缺素病症就会出现在下部老叶上，例如，缺氮时叶片由下而上褪绿发黄。
3．植物根系吸收矿质有哪些特点？
答：（1）根系吸收矿质与吸收水分是既相互关联又相互独立的两个过程。
相互关联表现在：①盐分一定要溶于水中，才能被根系吸收，并随水流进入根部的质外体，随水流分布到植株各部分；②矿质的吸收，降低了根系细胞的渗透势，促进了植物的吸水。
相互独立表现在：①矿质的吸收不与水分的吸收成比例；②二者的吸收机理不同，水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主，而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主；③二者的分配方向不同，水分主要分配到叶片用于蒸腾作用，而矿质主要分配到当时的生长中心。
（2）根对离子吸收具有选择性
植物对同一溶液中不同离子或同一盐的阳离子和阴离子吸收的比例不同，从而引起外界溶液pH 发生变化。
（3）根系吸收单盐会受毒害
任何植物，假若培养在某一单盐溶液中，不久即呈现不正常状态，最后死亡。
这种现象称为单盐毒害。
单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。
若在单盐溶液中加入少量其它盐类，这种毒害现象就会清除，这被称为离子间的颉颃作用。
4．白天和夜晚硝酸还原速度是否相同？为什么？
答：通常白天硝酸还原速度显著较夜间为快，这是因为：
(1)光合作用可直接为硝酸、亚硝酸还原和氨的同化提供还原力NAD(P)H、Fdred和ATP。
(2)光合作用制造同化物，促进呼吸作用，间接为硝酸盐的还原提供能量，也为氮代谢提供碳骨架。
(3)硝酸还原酶与亚硝酸还原酶是诱导酶，其活性不但被硝酸诱导，而且光能促进NO3-对NR、NiR 活性的激活作用。
5．试述矿质元素在光合作用中的生理作用。
答：矿质营养在光合作用中的功能极为广泛，归纳起来有以下方面：
（1）叶绿体结构的组成成分如N、P、S、Mg是叶绿体结构中构成叶绿素、蛋白质以及片层膜不可缺少的元素。
（2）电子传递体的重要成分如PC中含Cu、Fe-S中心、Cytb、Cytf和Fd中都含有Fe，因而缺Fe会影响光合电子传递速率。
（3）磷酸基团在光、暗反应中具有突出地位如构成同化力的ATP和NADPH，光合碳还原循环中所有的中间产物，合成淀粉的前体ADPG，合成蔗糖的前体UDPG等，这些化合物中都含有磷酸基团。
（4）光合作用所必需的辅酶或调节因子如Rubisco，FBPase的活化需要Mg2+；放氧复合体不可缺少Mn2+和Cl-；而K+和Ca2+调节气孔开闭；另外，Fe3+影响叶绿素的合成；K+促进光合产物的转化与运输等。
6．为什么在叶菜类植物的栽培中常多施用氮肥，而栽培马铃薯和甘薯则较多地施用钾肥？
答：叶菜类植物的经济产量主要是叶片部分，受氮素的影响较大。
氮不仅是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而且是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。
因此，氮的多寡会直接影响细胞的分裂和生长，影响叶面积的扩大和叶鲜重的增加。
且氮素在土壤中易缺乏，因此在叶菜类植物的栽培中要多施氮肥。
氮肥充足时，叶片肥大，产量高，汁多叶嫩，品质好。
钾与糖类的合成有关。
钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高，葡萄糖积累则较少。
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（马铃薯块茎和甘薯块根）中钾含量较多，种植时钾肥需要量也较多。