土壤與作物營(yíng)養(yǎng)（一）：植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素大全

土壤與作物營(yíng)養(yǎng)（一）：植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素大全

一、植物的組成和必需營(yíng)養(yǎng)元素的概念

要了解植物正常生長(zhǎng)發(fā)育需要什么養(yǎng)分，首先要知道植物體的養(yǎng)分組成。新鮮的植物體一般含水量為70%~95%，并因植物的年齡、部位、器官不同而有差異。葉片含水量較多，其中又以幼葉最高，莖稈含水量較低，種子中則更低，有時(shí)只含5%。新鮮植物經(jīng)烘烤后，可獲得干物質(zhì)，在干物質(zhì)中含有無機(jī)和有機(jī)兩類物質(zhì)。干物質(zhì)燃燒時(shí)，有機(jī)物被氧化而揮發(fā)，余下的部分就是灰分，是無機(jī)態(tài)氧化物。用化學(xué)方法測(cè)定得知，植物灰分中至少有幾十種化學(xué)元素，但是經(jīng)生物試驗(yàn)證實(shí)，植物體內(nèi)所含的化學(xué)元素并非全部都是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必須的營(yíng)養(yǎng)元素。因?yàn)椋�植物不僅能吸收它所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)也會(huì)吸收一些它并不必需、甚至可能是有毒的元素。

1939年Arnon和Stout提出了確定必需營(yíng)養(yǎng)元素的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

（1）      這種化學(xué)元素對(duì)所有高等植物的生長(zhǎng)發(fā)育是不可缺少的。缺少這種元素植物就不能完成生命周期。對(duì)高等植物來說，即由種子萌發(fā)再到結(jié)出種子的過程。

（2）      缺乏這種元素后，植物會(huì)表現(xiàn)出特有的癥狀，而且其他任何一種化學(xué)元素均不能替代其作用，只有補(bǔ)充這種元素后癥狀才能減輕或消失。

（3）      這種元素必需是直接參與植物的新陳代謝，對(duì)植物起直接的營(yíng)養(yǎng)作用，而不是改善環(huán)境的間接作用。

符合這些標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)元素才能成為植物必需營(yíng)養(yǎng)元素，其它的則是非必需營(yíng)養(yǎng)元素。但是在非必需營(yíng)養(yǎng)元素中有一些元素，對(duì)特定植物的生長(zhǎng)發(fā)育有益，或?yàn)槟承┓N類植物所必須，如藜科植物需要鈉；豆科植物需要鈷；蕨類植物和茶樹需要鋁；硅藻和水稻都需要硅；紫云英需要硒等。只是限于目前的科學(xué)技術(shù)水平，尚未證實(shí)它們是否為高等植物普遍所必須。所以，這些元素稱為有益元素。

二、必需營(yíng)養(yǎng)元素的分組和來源

到目前為止，國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的高等植物必需營(yíng)養(yǎng)元素有16種。它們是碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）、鎂（Mg）、硫（S）、鐵（Fe）、硼（B）、猛（Mn）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鉬（Mo）和氯（Cl）。

各種必需營(yíng)養(yǎng)元素在植物體內(nèi)的含量差別很大，一般可根據(jù)植物體內(nèi)含量的多少劃分為大量營(yíng)養(yǎng)元素、中量營(yíng)養(yǎng)元素和微量營(yíng)養(yǎng)元素。大量營(yíng)養(yǎng)元素平均含量占干物重的0.5%以上，它們是碳、氫、氧、氮、磷、鉀；中量營(yíng)養(yǎng)元素的平均含量占干物重在0.1%~0.5%，它們是鈣、鎂和硫；微量營(yíng)養(yǎng)元素的平均含量一般在0.1%一下，它們是鐵、硼、猛、銅、鋅、鉬和氯。

在必需營(yíng)養(yǎng)元素中，碳和氧來自空氣中的二氧化碳；氫和氧可來自水，而其它的必需營(yíng)養(yǎng)元素幾乎全部是來自土壤。由此可見，土壤不僅是植物生長(zhǎng)的介質(zhì)，而且也是植物所需礦物質(zhì)養(yǎng)分的主要供給者。實(shí)踐證明，作物產(chǎn)量水平常常受土壤肥力狀況的影響，尤其是土壤中有效態(tài)氧分的含量對(duì)產(chǎn)量的影響更為顯著。

三、必需營(yíng)養(yǎng)元素的一般營(yíng)養(yǎng)功能

從生理學(xué)觀點(diǎn)來看，可以把必需營(yíng)養(yǎng)元素按照各元素的生物化學(xué)作用和生理功能進(jìn)行劃分。K.Mengel和E.A.Kirkby（1982）把植物必須營(yíng)養(yǎng)元素分為4組，并指出其主要功能如下：

（1）       包括C、H、O、N和S，它們是構(gòu)成有機(jī)物的主要成分，也是酶促反應(yīng)過程中原子團(tuán)的必需元素。這些元素能在氧化還原反應(yīng)中被同化。C、H、O在光合作用過程中被同化成有機(jī)物，氫在氧化還原反應(yīng)中起重要作用。C，H，O，N和S同化為有機(jī)物的反應(yīng)是植物新陳代謝的基本過程。

（2）       包括P、B、（Si），它們都以無機(jī)陰離子或酸分子的形態(tài)被植物吸收。它們可與植物體中的羥基化合物進(jìn)行酯化作用生成磷酸酯、硼酸酯等；磷酸酯還參與能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)。

（3）       包括K、（Na）、Ca、Mg、Mn和Cl，它們以離子的形態(tài)被植物吸收，并以離子形態(tài)存在于細(xì)胞的汁液中，或被吸附在非擴(kuò)散的有機(jī)酸根上。這些離子有的能構(gòu)成細(xì)胞滲透壓，有的能活化酶，或成為酶和底物之間的橋梁。

（4）        包括Fe、Cu、Zn和Mo，它們主要以螯合態(tài)存在于植物體內(nèi)，除Mo以外也常常以配合物或螯合物的形態(tài)被植物吸收。這些元素大多數(shù)可通過原子價(jià)的變化傳遞電子。此外Ca，Mg，Mn也可被螯合，它們與第3組元素間沒有很明顯的界限。

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