从生理学观点来看,根据植物组织中元素的含量 把植物营养元素划分为大量营养元素、中量营养元素和微 量营养元素是欠妥的。如能按植物营养元素的生物化学作用和生理功能进行分类则更为适合。国际学者Mengel和 Kikby把植物必需营养元素分为4组,并指出其主要营养 功能如下植物营养元素有哪些:第1组包括植物有机体的主要组分:碳、氢、氧、氮和 硫。
它们是构成有机物的主要成分,也是酶促反应过程中原子团的必需元素。这些元素能在氧化还原反应中被同 化。李广慧等认为,碳、氢、氧在光合作用过程中被同化形成有机物,氢在氧化还原反应中起重要作用。碳、氢、氧、氮 和硫同化为有机物的反应是植物新陈代谢的基本过程。
第2组包括磷、硼、硅,这3个元素有相似的特性,它们 都以无机阴离子或酸分子的形态被植物吸收,并可与植物体中的羟基化合物进行酯化作用生成磷酸酿、硼酸酯等;磷 酸酯还参与能量转换反应。第3组包括钾、钠、钙、镁、锰和氯。它们以离子的形态 被植物吸收,并以离子形态存在于细胞的汁液中,或被吸附在非扩散的有机酸根上。
这些离子有的能构成细胞渗透 压,有的能活化酶,或成为酶和底物之间的桥梁。第4组包括铁、铜、锌和钼。它们主要以螯合态存在于 植物体内,除钼以外也常常以配合物或螯合物的形态被植物吸收。这些元素中的大多数可通过原子价的变化传递 电子。此外,钙、镁、锰也可被螯合,它们与第3组元素间没有 很明显的界线。
在16种必需营养元素中,光合作用的3个主要参与 者——碳、氢、氧和氮、硫、磷是组成植物体的主要成分。例如,构成植物骨架的细胞壁几乎完全是由碳水化合物和含 碳、氢、氧的其他化合物所组成;作为细胞质主要有机成分的蛋白质,也主要是由碳、氢、氧、氮和少量的硫所组成;细 胞核以及某些细胞质的细胞器中的核酸是由碳、氢、氧、氮和磷构成的;所有的生物膜中都含有丰富的脂类,它们主要是由碳、氢、氧和少量的氮与磷所构成。
钙的主要功能是结合到细胞壁中胶层的结构中,成为 细胞间起粘接作用的果胶酸钙。钙在调节细胞膜的透性方 面也起着重要作用。镁在化学性质上与钙相似,它是叶绿素分子的中心元素;它也是多种酶的特异辅助因子,对于核 糖体稳定性来说也是必需的。钾的功能是多方面的,对调节膨压有重要作用;它还能活化许多种重要的酶。
在微量营养元素中,除硼和氯以外,它们的主要营养功 能是作为细胞中酶的基本组分或激活剂,常常是辅酶或辅酶 的一部分,特别是那些在氧化还原反应中起作用的辅酶都含 有某种微量营养元素。缺硼常引起分生组织细胞死亡,这可 能和硼参与糖的长距离运输有关。
氯在某些作物中也参与 膨压的调节,它作为陪伴离子和钾一起移动,使细胞维持电 中性。当前,氯的功能尚未完全清楚,还有待深人研究。
植物正常生长发育需要水分植物营养元素有哪些、养分、空气、光照和热量。施肥是 为了调控植物需要的养分。新鲜的植物体内一般含水70%〜95%, 因植物种类、年龄、部位的不同而有较大差异。幼嫩的茎叶含水量 高,老熟的茎秆含水量较低,种子的含水量更低。新鲜的植株干燥后 是干物质。干物质含有无机物和有机物两类物质。当燃烧干物质 时,有机物氧化,散发到空气中的主要元素是碳、氢、氧和氮,残留下 来的是灰分,一般只有干物质重量的5%左右,经分析其中含有几十 种元素。几乎地壳中含有的元素在灰分中都能找到,只是有些元素 的含量极低。植物体内含有的化学元素并非都是植物必需的营养元 素,在植物体内含量的高低也不能作为植物是否需要的标准。
目前,已证明为植物生长所必需的营养元素有C(碳)、H(氢)、0 (氧)、N(氮)、P(磷)、K(钾)、Ca(钙)、Mg(镁)、S(硫)、Fe(铁)、Mn (锰)、Cu(铜)、Zn(锌)、B(硼)、Mo(钼)、C1(氯)共16种。在16种营 养元素之外,还有一类营养元素,它们对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, 称之为有益元素,其中主要包括植物营养元素有哪些:Si(硅)、Na(钠)、Co(钴)、Se(硒)、 Ni(镍)、A1(铝)等。如藜科(菠菜)、茄科的番茄植物需要钠,豆科植 物需要钴,蕨类植物和茶树需要铝,硅藻和水稻都需要硅,紫云英需 要硒等。只是限于目前的科学技术水准,尚未证实它们是否为高等 植物普遍所必需。所以,称这些元素为有益元素。
一般人认为,花卉所需要的营养元素都来自肥料,其实 不然。花丼所需的营养元素大部分来自空气和水中,还有一 部分存在于天然土壤中,只有几种元素需要在人工施肥的条 件下加以补充。这也正是许多花齐植物在天然野生的情况下 也能正常生长的原因。构成植物体的元素主要是碳植物营养元素有哪些、氢•、氧、氮,其中碳、氢、 氧三元素可以从空气和水分中获得。
植物的叶片在阳光的照 射下,通过气孔不停地吸收空气中的二氧化碳,和根系吸收 上来的水分一起在叶绿素内进行光合作用,共同合成碳水化 合物,进而转化成糖、淀粉和纤维素。只有构成植物有机体 的氮需要人为地补充。构成植物灰分元素主要是磷、钾、钙、镁、铁、硫。
其 中对磷、钾的需量最大,土壤中的天然含量往往满足不了花 卉生长和发育的需要,因此必须施用磷肥和钾肥。植物对钙、 镁、铁、硫的需要量很少,土壤和水分中的天然含量一般可 满足需要,在正常情况下不需要人为补充。但是土壤偏碱,铁 离子在碱性溶液中不能溶于水,也不能被根系所吸收,这时 就应在盆土中施用1/500的硫酸亚铁水溶液来中和土壤中的 碱,同时补充铁离子,否则叶片就会因缺铁变黄。
南方的土 壤大多偏酸而缺钙,应当施入适量石灰中和酸和补充钙。除上述10种元素外,硼、锰、锌、铜、钼、氯等微量元 素也是植物生长发育所必需的。例如,硼能促进植物根的生 长和花芽分化,并能增加花蕾的直径和花朵的层次;锰能促 进叶绿体的形成,有利于碳水化合物的转化和积累等。
它们 在植物体内含量极少,只占全株体重万分之一到十万分之一, 土壤中的含量完全能满足它们的需要。只有特定的土壤及无 土栽培时,才需要当地补充。
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