第二章植物的矿质营养

（2）磷在 植物的能量代谢中起重要作用 ：磷是NAD+、 NADP+、FAD、ATP、ADP、AMP等组成的成分，因而 不仅与光合作用同化能的合成和利用有关，而且还与呼吸 作用氧化磷酸化和底物磷酸化有关，与细胞代谢中的所有 需能过程有关。
3、起电化学作用。如渗透调节、胶体稳定和电荷中和等。
4、参与物质和能量的代谢过程。如是ATP、ADP、FAD、 FMN、GTP、NADH2、NADPH2、HSCoA组分。 （二）各种必需元素的生理作用
1、氮 根系吸收的氮主要是无机态氮：NH4+和NO3-，少量 吸收尿素等有机态氮。
（1）是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分：这三者又是原生 质、细胞核和生物膜的重要组成部分。氮也称生命元素。
（1）大量元素(major element)：植物对此类元素需要量 较多，约占植物体干重的0.1 -10-2% 。它们是C、H、O、 N、P、K、Ca、Mg、S，有些文献中还有Si。
（2）微量元素(minor element): 植物对此类元素需要量 较少，约占植物体干重的10-3 - 10-5 %。它们是Mn、Mo、 Cu、Zn、B、Fe、Cl，有些文献还包括Na和Ni。缺乏时 植物生长不正常，但稍过量时，对植物有害。
第二章植物的矿质营养
由于N在燃烧过程中散失到了大气，而不存在于灰分中， 因此N不是矿质元素。但由于N元素也是由植物从土壤中吸收 的，故各矿质元素一并讨论。
2、灰分含量 :（1）与植物种类有关：水生植物含灰量低仅占 干重的1%；中生性植物占干重的5-10%，盐生植物最高，高 达45%以上。(2）与植物的器官有关：一般木质部约为1%， 种子约为3%，草本植物的茎和根为4-5%，叶子含灰量为1015%.（3）年龄有关：含灰量年老组织大于幼嫩组织。4）与 生长环境有关：生长在营养丰富土壤上的植物含灰量高。
1）缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成生活史。
2）缺乏某一元素，植物会表现出专一的病症，并且只有加 入这种元素后这种专一的缺素病症才能得到解除。
3）该元素在植物营养生理上作用是直接的，而不是由于土 壤物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
根据上述标准，目前公认的植物必需元素有16种，其中 9种是大量元素，7种是微量元素。有些文献认为是19种, 包括Si、Na和Ni。
人工培养液很多，常见有Hoagland 、Espino、 Sachs 和 Knop、 Aron培养液，但无论哪一种培养液，要使植物正 常生长都必需具备下列四个条件：
（1）完全培养液：溶液中含有植物所必需的各种营养元素。
（2）PH4.5-6.0：否则会影响矿物质的有效性以及根系对离 子的 吸收能力。
在人工配制的营养液中，可有目的地除去或加入 某种元素，观察对植物生长发育和生理变化的影响。 当在培养溶液中除去某种元素后，植物生长发育不正 常，并出现相应病症，当加入该元素后，症状又消失， 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，则表示该元素为非 植物必需元素。
（3）浓度适当：一般小于0.015mol/L，过高会影响根系对水 分的吸收。
（4）平衡溶液；各种元素之间有适当的比例。对于重金属 常采用EDTA螯合或采用该重金属的有机酸形式。例酒石酸 亚铁、柠檬酸亚铁。
2、气培法 将根系置于营养液气雾中培养植物的方法。
溶液培养或砂基培养Fra Baidu bibliotek
溶液培养
（二）植物必需的矿质元素
2、时当磷磷，进吸主入收要根H以P部OH，422P-磷居O大4多-和部，H分当P会O土4转2壤-形变P为式H<有被7时机植，磷物吸化吸收合收H物。2P如土O磷壤4-较脂PH多、〉。核7 苷酸、核酸等。
（1）磷是核蛋白、核酸、磷脂的主要成分，核蛋白为细胞的 遗传物质，磷脂是细胞生物膜的基本结构组分，因而它与蛋 白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系。
早在1860年Sachs和Knop先后用此法证实若溶液中含有N、 Ca、Mg、S及Fe，植物使可正常生长；二十世纪以来，由于 改进了培养容器和化学药品，又确定了Mn、Mo、Cu、Zn、B 元素的必需性；以后又证实Cl是植物生长所必需的。所谓必 需元素: 是指植物生长发育必不可少的元素。国际植物营养学 会规定的植物必需元素的三条标准是：
植物体内除了以上16种必需元素以外，还存在一些元素，它 们虽然不是必需元素，但对植物的生长发育表现出有益的作 用，并能部分替代某一必需元素的作用，减缓其缺乏症状， 这些元素称有益元素。
常见的有：Co 、Se、 Si、 Ga和稀土元素等。例Co是 VtB12组分，在豆科植物中参与了生物固氮，又是许多酶例 焦磷酸酶、葡萄糖磷酸变位酶、异柠檬酸脱氢酶等的活化剂。
三、必需元素的生理功能及缺乏症
（一）必需元素的一般生理作用
1、细胞结构物质的组成成分。例核酸分子中含有氮和磷， 叶绿素分子中含有镁和氮，蛋白质中有氮和硫，细胞壁中含 有钙等。
2、生命活动的调节者。如作为酶的成分和酶的活化剂： 例RUBPCase受Mg2+的激活，PEP羧激酶需Mn2+和Mg2+； IAA氧化酶分子中有Mn2+,SOD分子中含Cu和Zn。
3、灰分中的元素
在92种自然元素中，至少有70几种元素在灰分中找到，普 遍存在的约有十多种，它们是N、P、K、Ca、Mg 、S 、Mn 、 Mo 、Cu、 Zn、 B 、Fe等。
二、植物的必需元素和确定方法
（一）确定植物必需矿质元素的方法
1、溶液培养法或砂基培养法:
溶液培养：是指在含有全部或部分营养元素的溶液 中培养植物的方法。 而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称砂基培养。
（2）是酶蛋白、许多辅酶和辅基如FAD、FMN、NADH2、 NADPH2的组成成分,又是ATP、GTP的组分。
（3）是某些植物激素（生长素和CTK）、维生素（如B1、B2、 B6、PP等）的成分，调节着植物的生命活动。
（4）氮是叶绿素的组成成分。
缺氮：植物生长矮小，分枝、分蘖少；花少易脱落，产量低； 叶小而薄黄化，由于氮的移动性大，往往老叶先得病。过量： 叶大深绿，柔软披散，植物徒长。植物体内含糖量不足，茎 机械组织不发达，易倒伏和被病虫害侵害。