植物必需营养元素的主要生理功能及其缺素症状

植物必需营养元素的主要生理功能及其缺素症状

四川智慧农业产业联盟郑熙晋整理

一、营养元素种类

植物营养元素可分为必需营养元素和有益营养元素。

一）、必需营养元素：

1、判定某种元素是不是植物生长所必需的，要看其是否具备以下三个条件：

1、这种元素是完成作物生活周期所不可缺少的；

2、缺少时呈现专一的缺素症，具有不可替代性，惟有补充后才能恢复或预防；

3、在作物营养上具有直接作用的效果，并非由于它改善了作物生活条件所产生的间接效果，也不是依照它在作物体内的含量的多少，而是以它对作物生理过程所起的作用来决定。

2、植物必需营养元素有十七种：

大量营养元素：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）；

中量营养元素：钙（Ca）、硅（Si）、镁（Mg）、硫（S）；

微量营养元素：铁（Fe）、硼（B）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、钼（Mo）、氯（Cl）。

此外，有人认为，镍（Ni）等十几种有益元素和稀有元素是植物必需营养元素。

二）、有益营养元素：

有益营养元素是为某些植物正常生长发育所必需而非所有植物所必需的元素。如硅（Si）、钠（Na）、钴（Co），它们可代替某种营养元素的部分生理功能，或促进某些植物的生长发育。如：甜菜是喜钠植物，它可在渗透调节等方面代替钾的作用，并促进细胞伸长，增大叶面积；硅是稻、麦等禾本科植物所必需，可增强植株抗病虫害能力，使茎叶坚韧，又能防止倒伏；钴是豆科植物固氮及根瘤生长所必需。固植物所必需，可增强植株抗病虫害能力，使茎叶坚韧，又能防止倒伏，三）、稀土元素：

稀土元素是指化学周期表中镧系的15个元素和化学性质相似的钪与钇。镧系：镧La*铈Ce*镨Pr铷Nd*钷Pm钐Sm*铕Eu钆Gd铽Tb镝Dy钬Ho铒Er铥Tm镱Yb镥Lu*和钪Sc钇Y。

其中的镧、铈、钕、钐和镥等有放射性，但放射性较弱，造成污染可能性很小。土壤中普遍含有稀有元素，但溶解度很低，有效性低。磷肥及石灰中往往含有较多的稀土元素。稀土元素在植物生理上的作用还不够清楚，现在只知道在某些作物或果树上施用稀土元素后，有增大叶面积、增加干物质重、提高叶绿素含量、提高含糖量、降低含酸量的效果。由于它的生理作用和有效施用条件还不很清楚，所以施用稀土元素不是总是有效的。

二、营养元素的生理功能与缺素症状

一）、一般不需通过施肥补充的营养元素：碳、氢、氧

1、碳、氢、氧是植物体内各种重要有机化合物的组成元素，如碳水化合物、蛋白质、脂肪和有机

酸等；

2、植物光合作用的产物-糖是由碳、氢、氧构成的，而糖是植物呼吸作用和体内一系列代谢作用的基础物质，同时也是代谢作用所需能量的原料；

3、氢和氧在植物体内的生物氧化还原过程中起着很重要的作用。

二）、需要通过施肥补充的营养元素：

1.氮（N）：

（1）、生理功能：

●氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而这三者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重要组成部分，如果没有氮素，就不会有蛋白质，也就没有生命；

●氮是酶、ATP（腺苷三磷酸）、多种辅酶和辅基如NAD+（辅酶Ⅰ）、NADP+（辅酶Ⅱ）、FAD （黄素腺嘌呤二核苷酸）等的成分，它们在物质和能量代谢中起重要作用；

●氮还是某些植物激素如生长素和细胞分裂素、维生素如B1、B2、B6、PP等的成分，它们对生命活动起调节作用；

●氮是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。

（2）、缺氮症状：

●植株瘦小。缺氮时，蛋白质、

核酸、磷脂等物质的合成受阻，

影响细胞的分裂与生长，植物生

长矮小，分枝、分蘖很少，叶片

小而薄，花果少且易脱落；

●黄化失绿。缺氮时影响叶绿

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；

●老叶先表现病症。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的组织中去重复利用，所以缺氮时叶片发黄，并由下部叶片开始逐渐向上。

（3）、氮素过多的症状：

●营养体徒长，叶面积增大，叶色浓绿，叶片下披；

●茎杆软弱，抗病虫、抗倒伏能力差；

●根系发育不良，根短而少，早衰。

2.磷（P）：

（1）生理功能：

●磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分，并与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系，在作

物的生命活动过程与遗传变异中具有重要的功能；

●磷是许多辅酶如NAD+（辅酶Ⅰ）、NADP+（辅酶Ⅱ）等的成分，也是ATP（腺苷三磷酸）和ADP （腺苷二磷酸）的成分，对能量的贮藏和供应起着非常重要的作用；

●磷参与碳水化合物的代谢和运输，如在光合作用和呼吸作用过程中，糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的；

●磷对氮代谢有重要作用，如硝酸还原有NAD和FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）的参与，而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化；

●磷与脂肪转化有关，脂肪代谢需要NAD+、NADPH、ATP、CoA（辅酶A）的参与；

●提高植物的抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏和耐酸碱的能力；

●促进植物的生长发育，促进花芽分化和缩短花芽分化的时间，促进作物提早开花，提前成熟；

●提高细胞结构的水化度和胶体束缚水的能力，减少细胞水分损失。

（2）、缺磷症状：

●细胞分裂受阻，生长停滞，植株瘦小，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；

●叶呈暗绿色或紫红色，无光

泽。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；

●老叶先表现病症。磷在体内

易移动，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。

（3）、磷素过多的症状：

●呼吸作用增强，消耗大量碳水化合物，茎叶生长受到抑制，引起植株早衰；

●叶片肥厚而密集，繁殖器官过早发育；

●阻碍硅的吸收，水稻易生“稻瘟病”；

●由于水溶性磷酸盐可与土壤中锌、铁、镁等形成溶解度低的化合物，降低这些元素的有效性，所以，磷素过多引发的症状，常以缺锌、缺铁、缺镁等失绿症表现出来。

3.钾（K）：

（1）、生理功能