植物营养元素的拮抗与协同

植物营养的拮抗与协同作用

（作者：光合尚品.HGY)

（一）营养元素的分类

必需营养元素

营养元素在植物体内的含量不同，所引起的作用也不同，有些是偶然进入植物体内，有些元素在植物体内含量很少，但是是不可缺少的（溶液培养可以鉴别）。必需营养元素的三个依据:

1. 如缺少某种营养元素,植物就不能完成生活史;

2. 必须营养元素的功能不能由其它营养元素代替;

3. 必须营养元素直接参与植物代谢作用.

目前已发现16种必需营养元素:

大量、中量营养元素：

C H O N P K Ca Mg S (占植物干重的0.1%以上)

（二）微量营养元素：

Fe Mn Cu Zn B Mo Cl(一般占植物干重的0.1%以下)

大量与微量没有严格的界限,随着环境的变化微量元素含量可超过大量元素含量。

（三）有益元素

在16种营养元素之外，还有一类营养元素，它们对一些植物的生长发育具有良好的作用，或为某些植物在特定条件下所必需，但不是所有植物所必需，人们称之为“有益元素”。

其中主要包括： Si Na Co Se Ni Al 等。

水稻Si、固氮作物Co、甜菜Na等。

按其生化作用和生理功能进行分类营养元素吸收形态生物化学功能

第一组C、H、O、N、S CO2、HCO3-、H2O、O2、NO3-、

NH4+、N2、SO4-2、SO2离子来自

土壤溶液,气体来自大气

是有机物质的主要组成成分，是酶催

化过程中原子团的必需元素。通过氧

化还原反应而同化

第二组P、B、Si 来自土壤溶液中的磷酸盐、

硼酸和硼酸盐、硅酸盐与植物中天然醇类进行酯化作用，磷酸酯参与能量转换反应

第三组K、Na、Mg、Ca、Mn、Cl 来自土壤溶液的离子一般功能：形成渗透势

特殊功能：使酶蛋白的构造成为最佳

状态，以利酶的活化作用。两种作用

物之间的桥梁联结，使非扩散和扩散

的阴离子平衡

第四组Fe、Cu、Zn、Mo 来自土壤溶液的离子或螯

合物

主要以螯合物结合于辅基内，通过这

些元素原子价的变化而传递电子

二、植物必须营养元素特性

1、植物营养元素协同性

由于各种营养元素的相互作用和各自的特殊生理功能，才保证了植物的正常生命活动。他们既是各自承担着独特的任务，又相互配合，共同完成各项代谢作用。作物体内任何生理生化过程都不可能由某一元素单独完成的。

2、植物营养元素同等重要、不可替代性

必需营养元素在植物体内不论数量多少都是同等重要；任何一种营养元素的特殊功能都不能为其它元素所代替。

植物生活所必须的 16 个营养元素，在植物体内的含量有多有少，其生理功能有的比较清楚，有的尚不够清楚。但就它们对植物的重要性来讲，却是同等重要的。

它们各自所承担的任务相互之间是不能代替的。

三、植物营养元素相互作用

指营养元素在土壤中或植物中产生相互的影响，或者一种元素在与第二种元素以不同水平相混合施用时所产生的不同效应。也就是说，两种营养元素之间能够产生的促进作用或拮抗作用。这种相互作用在大量元素之间、微量元素之间以及微量元素与大量元素之间均有发生。可以在土壤中发生，也可以在植物体内发生。由于这些相互作用改变了土壤和植物的营养状况，从而调节土壤和植物的功能，影响植物的生长和发育。

四、营养元素之间的拮抗作用

营养元素之间的拮抗作用是指某一营养元素(或离子)的存在，能抑制另一营养元素(或离子)的吸收。主要表现在阳离子与阳离子之间或阴离子与阴离子之间。

拮抗作用分为双向拮抗和单向拮抗，双向拮抗如镁与钾、Fe与Mn、Cd（镉gé）与Fe等。

1、拮抗竞争作用机理

性质相近的阳离子间的竞争：竞争原生质膜上

结合位点，如K+/Rb+；

不同性质的阳离子间的竞争：竞争细胞内部负

电势，如K+、Ca2+对Mg2+；

阴离子间的拮抗作用：竞争原生质膜上结合位

点，如AsO4-3/PO4-3、Cl-/NO3-则与细胞内阴离子浓度

的反馈调节有关；

NH4+与NO3-间拮抗作用：

(1) NH4+降低细胞对阳离子的吸收，H+释出减少，使H+-NO3-共运输受到影响；?

(2) 进入细胞的NH4+对外界N吸收产生反馈抑制作用

原因引起缺乏的元素

氮磷钾锌锰硼铁铜镁钙镉铝高氮×××××××

高磷××××××××高钾××××××

2、三要素氮、磷、钾对其他元素的拮抗作用

氮肥尤其是生理酸性铵态氮多了，造成土壤溶液中过多的铵离子，与镁、钙离子产生拮抗作用，影响作物对镁钙的吸收。

过多施氮肥后刺激果树生长，需钾量大增，更易表现缺钾症。

磷肥不能和锌同补，因为磷肥和锌能形成磷酸锌沉淀，降低磷和锌的利用率。

过多施磷肥,多余的有效磷也会抑制作物对氮素的吸收,还可能引起缺铜、缺硼、镁。磷过多会阻碍钾的吸收，造成锌固定，引起缺锌。磷肥过多，还会活化土壤中有害对作物的生长发育的物质有害的物质，如活性铝、活性铁、镉（Cd），对生产不利。

施钾过量首先造成浓度障碍，使植物容易发生病虫害，继而在上壤和植物体内发生与钙、镁、硼等阳离子营养元素的拮抗作用，严重时引起脐腐和叶色黄化。过量施钾往往造成严重减产。

氮、磷、钾肥的长期过量施用引起的拮抗作用，今天已经发展到了必须有意施用钙镁硫的地步才能加以解决了。

3、中量元素钙、镁、硫对其他元素的拮抗作用

原因引起缺乏的元素

氮磷钾锌锰硼铁铜钼镁钙硫镉

低钙×

高钙×××××××