植物生长发育必需的营养元素有哪些?其功能如何?
2019-01-15 · 农业农村部直属的大型综合出版社
(1)必需营养元素
植物在生长发育过程中,除需要一定的光照、水分、空气和热量外,还必须不断地从外界吸收所必需的各种营养元素,并进行同化,以维持其正常的生命活动。那么植物体内到底都含有哪些化学元素呢,经过分析,人们已经发现植物从环境中吸收到体内的化学元素大约有70多种,而植物必需的营养元素共有16种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜、钼、硼和氯。
(2)必需营养元素的主要生理功能
①碳、氢、氧:碳、氢、氧这3种元素在植物体内含量最高,它们的含量之和占干物质总量的90%以上。其中,碳的含量最高,约占45%。植物体内的各种有机化合物,如各种碳水化合物、纤维素、半纤维素和果胶质等,主要是由这几种元素构成。光合作用的最初产物——糖,是合成植物体内许多重要有机化合物的原料,也是植物呼吸作用和一系列代谢作用的能量来源。此外,氢和氧在植物体内生物氧化还原过程中也起重要作用。
②氮:氮素在蔬菜体内具有重要的生理功能,对蔬菜生长发育的影响比其他的大量元素的影响更大,它被称为是生物的“生命元素”。
第一,氮能促进叶绿素的形成。
第二,氮能促进蛋白质、核酸的合成,加速蔬菜的生长发育。
第三,氮是各种酶和维生素的成分。酶本身也是一种蛋白质,它是植物体内新陈代谢的生物催化剂,氮通过酶的催化效应影响生物体内各种生化反应的进行。此外,许多维生素、植物激素、生物碱、磷脂等,这些都是植物体内的活性物质,对植物的生命活动影响很大,而它们都是含氮物质。
③磷:磷也是一种重要元素,在植物体内的含量仅次于氮和钾。对蔬菜的生长,产量的高低,品质的优劣都有显著的影响。刚才说过核酸、核蛋白、磷脂、植物激素、酶以及磷酸腺苷,这些物质都参与植物体内重要的代谢过程。而这些都是含磷有机物。
另外,磷对提高蔬菜抗旱能力、抗寒能力及对盐碱的耐性都有十分重要的作用。
④钾:钾并不是植物体的构成成分,主要以水溶性无机态存在于植物的汁液中或吸附在原生质的表面。钾的最重要功能是作为酶的活性剂,也就是说有了钾,酶的活性就强,作用才能充分地发挥。
第一,钾可促进植物的光合作用,可促进氮的代谢,提高植物对氮素的吸收利用能力,增加蛋白质含量。钾参与碳水化合物的代谢、运输及叶片气孔的开闭。
第二,钾能增强蔬菜的抗逆性,增强蔬菜的抗寒力。
第三,钾能改善蔬菜的品质。
⑤钙:钙主要分布于叶片中,它是保证蔬菜健康生长和提高品质的重要因素。
第一,钙是构成质膜和细胞壁的重要元素。细胞壁的胞间层由钙组成,钙对胞间层的形成和稳定具有重要意义。缺钙时会影响细胞的形成和发育,并妨碍细胞的分裂和新细胞的形成。钙还能稳定生物膜结构,保持细胞的完整性。
第二,钙可以增加细胞分裂素含量,使叶片保持活力,防止蔬菜衰老。
第三,钙素可以增强蔬菜的抗病性。细胞间层中钙含量高,可抑制真菌入侵时对细胞壁和质膜的破坏,增强蔬菜的抗病性。
⑥镁:镁是叶绿素的组分,是叶绿素分子中唯一的金属元素,通过组成叶绿素直接参与光合作用。镁离子也是许多酶的活化剂,调节物质代谢和能量转化。
⑦硫:硫是蛋白质的组成分。缺硫,蛋白质合成受阻,非蛋白质态氮积累而导致生育障碍。硫能促进豆科植物根瘤的形成,参与固氮酶的形成,增强固氮活力。
⑧铁:叶绿素的合成必须有含铁的酶的催化,否则,叶绿素不能形成,叶片会失去绿色,直接影响光合作用。铁是一些与呼吸作用有关的酶的成分,影响植物的呼吸作用。
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