1、生命工程学院 农学专业 作物必须营养元素作物必须营养元素 作物营养失调作物营养失调 作物必需营养元素作物必需营养元素 一一、植物体内的元素、植物体内的元素 目前目前在灰分中已发现在灰分中已发现7070多种矿质元素。多种矿质元素。植物材料植物材料 水分水分 干物质干物质 有机物有机物 灰分灰分 105C 600C（10%95%）（5%95%）（90%95%）（5%10%）挥发挥发 残留残留 二、植物必需的矿质元素和确定方法二、植物必需的矿质元素和确定方法 （一）植物必需的矿质元素（一）植物必需的矿质元素 所谓必需元素（所谓必需元素（essential elementessential eleme
2、nt）：指植物生长）：指植物生长发育必不可少的元素。发育必不可少的元素。植物必需元素的三条标准是：植物必需元素的三条标准是：第一，由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完第一，由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；成其生活史；第二，除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病第二，除去该元素，表现为专一的病症，这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；症可用加入该元素的方法预防或恢复正常；第三，该元素物营养生理上能表现直接的效果，而不第三，该元素物营养生理上能表现直接的效果，而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接
3、效果。间接效果。1 1、大量元素（、大量元素（major elementmajor element，macroelementmacroelement）植物对此类植物对此类元素需要的量较多。它们约占物体干重的元素需要的量较多。它们约占物体干重的0.01%0.01%10%10%，有，有C C、H H、O O、N N、P P、K K、CaCa、MgMg、S S。2 2、微量元素（、微量元素（minor element,microelementminor element,microelement，trace trace elementelement）约占植物体干重的约占植物体干重的1010-5 5%1
4、010-3 3%。它们是。它们是FeFe、MnMn、CuCu、ZnZn、B B、MoMo、ClCl、NiNi。植物对这类元素的需要量很少，但缺乏时植物不能正。植物对这类元素的需要量很少，但缺乏时植物不能正常生长；若稍有过量，反而对植物有害常生长；若稍有过量，反而对植物有害,甚至致其死亡。甚至致其死亡。3 3、有益元素：某种元素并非植物必需的，但常在植物体内存、有益元素：某种元素并非植物必需的，但常在植物体内存在，对植物生长发育生理功能表现有利作用，并能部分代替某一必在，对植物生长发育生理功能表现有利作用，并能部分代替某一必需元素的作用，减缓缺素症的元素。需元素的作用，减缓缺素症的元素。如如Ni
5、Ni（也有的将其视为必需元素），（也有的将其视为必需元素），NaNa，SiSi，CoCo，SeSe等。等。（二）确定植物必需矿质元素的方法（二）确定植物必需矿质元素的方法 1 1、溶液培养法（或砂基培养法），亦称水培法，是、溶液培养法（或砂基培养法），亦称水培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法；而在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法；而砂基培养法则是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入营砂基培养法则是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培养植物的方法。养液来培养植物的方法。2 2、气培法将根系置于营养液气雾中栽培植物的方法、气培法将根系置于营养液气雾中栽培植物的
6、方法称为气培法。称为气培法。图图 几种营养液培几种营养液培养法养法 A A、水培法：使用、水培法：使用不透明的容器（或不透明的容器（或以锡箔包裹容器）以锡箔包裹容器）,以防止光照及避免以防止光照及避免藻类的繁殖藻类的繁殖,并经并经常通气常通气;B B、营养膜法：营、营养膜法：营养液从容器养液从容器a a流进流进长着植株的浅槽长着植株的浅槽b,b,未被吸收的营养液未被吸收的营养液流进容器流进容器c,c,并经管并经管d d泵回泵回a a。营养液。营养液pHpH和成分均可控制。和成分均可控制。C C、气培法：根悬、气培法：根悬于营养液上方，营于营养液上方，营养液被搅起成雾状。养液被搅起成雾状。作物必
7、需营养元素 碳（碳（C）、氢（）、氢（H）、氧（）、氧（O）、）、氮（氮（N）、磷（）、磷（P）、钾（）、钾（K）、）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、硼（B）、氯（Cl）。必需营养元素 16种 大量元大量元素素 中量元素 微量元素 作物营养失调 大量元素缺素症 大量元素：氮 磷 钾 氮 生理功能生理功能 氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、叶绿素、某些植物激素、维生素等也含有氮。蛋白质%核酸、磷脂、酶%N 叶绿素%N 激素、维生素类 极少 氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。缺乏症缺乏症 植株缺氮时，生长受阻，植株矮小
8、（生长激素），多木质，直立，分枝、分蘖少（激素，细胞分裂素），出现早衰现象。叶片小而薄；叶片发黄发生早衰，叶色由淡绿发展到淡黄、橙黄或黄红干燥时呈褐色（N易转移，是叶绿素的组成成分。开始叶脉间黄化，叶脉凸出可见，最后全叶变黄）根长而纤细，根的分枝少，且色白 禾本科穗小，穗粒少，秕粒多，早衰若果树缺氮则表现为果小、果少（蛋白质的组成成分）、果皮硬、易脱落（细胞分裂素）等现象。左为正常的油菜植株；右为缺氮的油菜，植株矮小，叶色呈黄红色，左为正常的油菜植株；右为缺氮的油菜，植株矮小，叶色呈黄红色，根长而纤细，根的分枝少，且色白。根长而纤细，根的分枝少，且色白。田田 间间 水水 稻稻 缺缺 氮氮 缺氮
9、植株：下部老叶黄化，逐渐向上部扩展，叶尖枯萎，从叶尖沿中脉叶片变黄。缺氮植株：下部老叶黄化，逐渐向上部扩展，叶尖枯萎，从叶尖沿中脉叶片变黄。玉米缺玉米缺N穗小粒少穗小粒少 苹果缺苹果缺N叶小、果小叶小、果小 果小皮硬果小皮硬 叶片较小叶片较小，叶片呈黄绿色叶片呈黄绿色 苹果缺氮严重时造成早期落叶苹果缺氮严重时造成早期落叶 小麦缺氮小麦缺氮 苹果缺氮苹果缺氮 马铃薯缺氮马铃薯缺氮 菜豆缺氮菜豆缺氮 玉米缺氮玉米缺氮 亚麻缺氮亚麻缺氮 作物缺氮的防治方法:土壤施氮.常用的氮肥有:尿素、硝铵、硫铵等,把它们均匀地施在植株两旁后覆土,浇水即可.根外追肥.如果在植物生长期间发现缺氮症状,可叶面喷施尿素水
10、溶液,能够迅速帮助植物补充氮素.过量过量 叶片大而深绿,柔软披散，植株徒长，影响通风透光，易遭病虫害。另外，氮素过多时，植株体内含糖量相对不足,茎秆中的机械组织不发达,茎杆柔弱，易造成倒伏 然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好处的。加重缺钾 水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏 苹果N过剩，叶子浓绿变皱 磷 生理作用生理作用 磷脂和核酸的组分，参与生物膜、细胞质和细胞核的构成。磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物（如ATP、FMN、NAD+、NADP+和CoA等）在新陈代谢中占有极其重要的地位，磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着重要的作用。缺乏缺乏 植株
11、矮小，直立，多木质，（僵苗）分蘖或分枝少，根不发育，主根瘦长，次生根杈少或没有 首先老叶叶片暗绿色（与N多的区别）或灰色，缺少色泽。这主要是植株叶细胞发育不良，细胞变小，叶绿素减少。而细胞变小的程度又大于叶绿素减少的程度，致使叶绿素密度相对提高。蛋白质合成下降，种子小而不饱满，粒重下降。易出现秃尖、脱荚或落花蕾。玉米果穗常产生秃尖，油菜落荚果树花果脱落 当缺磷严重时植株内糖类相对累积，会形成较多的花青素。如玉米、番茄和油菜缺磷时茎叶上明显地呈现紫红色的条纹或斑点。同时，植株缺磷，有利于铁的吸收和利用，间接地促进叶绿素的合成，使叶色变深暗。水稻缺磷生长滞缓，不分蘖呈“一柱香”的僵态 小麦小麦 左
12、为施氮磷钾的正常油菜；中为不施肥的对照为缺磷左为施氮磷钾的正常油菜；中为不施肥的对照为缺磷的油菜，表现为生长停滞，其生长量与对照相差无几。的油菜，表现为生长停滞，其生长量与对照相差无几。油菜对缺磷很敏感，可以作为土壤缺磷的指示作物。油菜对缺磷很敏感，可以作为土壤缺磷的指示作物。自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗绿、暗紫发展至紫红色。油菜叶片从暗绿、暗紫发展至紫红色。图为花椰菜缺磷的症状：红色花序，叶片图为花椰菜缺磷的症状：红色花序，叶片硬化，尖角，并有紫边。硬化，尖角，并有紫边。白菜缺磷白菜缺磷 油菜缺磷油菜缺磷 玉米缺磷 大麦缺磷 水稻缺磷
13、出现僵苗 缺磷植株矮小，不分蘖或分蘖少。茎部紧束，叶片直立，细窄，叶色暗绿，老叶焦枯，迟迟不抽新叶，俗称“僵苗”。小麦缺磷叶锈病 小麦缺磷植株细小，叶色暗绿或略带紫色，无光泽，分蘖少。前期生长缓慢，出现缩苗，茎基部呈紫红色，叶鞘上紫色较明显。老叶尖端先干枯，然后扩展到叶片基部。茎矮小纤细，抽穗和成熟较迟，穗小，粒少。严重缺磷时易引起小麦旗叶染上叶锈病。土壤施磷，对缺磷的土壤施磷，对缺磷的土壤，要增施农家肥或土壤，要增施农家肥或磷肥，可预防缺磷症。磷肥，可预防缺磷症。在酸性土壤上应配施有在酸性土壤上应配施有机肥料和碳，以减少土机肥料和碳，以减少土壤对磷的固定，提高土壤对磷的固定，提高土壤中磷的有
14、效性。常用壤中磷的有效性。常用的磷肥有：二铵、过磷的磷肥有：二铵、过磷酸钙等。酸钙等。作物缺磷的防治方法作物缺磷的防治方法:根外追肥根外追肥。如果在作。如果在作物生长期间发现缺磷，物生长期间发现缺磷，可叶面喷施可叶面喷施1%的过磷酸的过磷酸钙，或钙，或0.1%-0.3%磷酸磷酸二氢钾也有一定效果。二氢钾也有一定效果。过量过量 因为磷素过多时，强烈地促进了作物的呼吸作用，消耗大量糖分。所以谷类作物无效分蘖和秕粒增加；叶肥厚而密集，植株矮小；繁殖器官早熟个小；茎叶生长受到抑制；早衰；根系与茎叶之比变大。叶菜类纤维增多，烟草的燃烧程度差豆科作物子粒中蛋白质含量降低，品质变劣。磷素过多，能阻碍硅的吸收
15、，水稻容易发生稻瘟病。水溶性磷酸盐可与上壤中锌、铁、镁等营养元素生成溶解度较小的化合物降低这些元素的有效性不能满足作物的需求。因此，作物因磷素过多而引起的病症，通常以缺锌，缺铁、缺锰等的失绿症表现出来。磷肥过多时,叶上又会出现小焦斑,系磷酸钙沉淀所致 磷过多，在叶片部位会产生小焦斑，影响其它元素吸收。Si，Zn。钾 生理作用生理作用 钾含量 磷含量，与氮相当，主要在茎杆中。钾随生长中心的转移而转移 很多酶的活化剂，是40多种酶的辅助因子。在碳水化合物代谢、呼吸作用及蛋白质代谢中起重要作用增强植物抗逆性 钾能促进蛋白质的合成，钾与蛋白质在植物体中的分布是一致的。例如在生长点、形成层等蛋白质丰富的
16、部位,钾离子含量也较高。富含蛋白质的豆科植物的籽粒中钾的含量比禾本科植物高。钾与糖类的合成有关。缺钾时,淀粉和蔗糖合成缓慢,从而导致单糖大量积累；钾也能促进糖类运输到贮藏器官中，所以在富含糖类的贮藏器官(如马铃薯块茎、甜菜根和淀粉种子)中钾含量较多。调节水分代谢。K+是构成细胞渗透势的重要成分。在根内K+从薄壁细胞转运至导管,从而降低了导管中的水势,使水分能从根系表面转运到木质部中去；K+对气孔开放有直接作用,离子态的钾,有使原生质胶体膨胀的作用,故施钾肥能提高作物的抗旱性。钾是品质元素 缺乏缺乏 缺钾时植株较正常植株小，植株的维管束木质化程度低（缺N/P时茎木质化程度高），厚壁组织不发达，植株茎细小，节间短，茎杆柔弱,易倒伏，抗旱、抗病、抗虫性、抗寒性降低，叶片失水（缺钾的植物叶片气孔不能开闭自如，因此在水分胁迫的条件下，尤其是高温、干旱的季节，植株失水多而出现萎蔫。）,蛋白质、叶绿素破坏,叶色变黄而逐渐坏死。缺钾有时也会出现叶缘焦枯、有时出现斑点状褐斑，生长缓慢的现象，由于叶中部生长仍较快,所以整个叶子会形成杯状弯曲,或发生皱缩。在大豆结荚成熟后，植株仍保持绿色，是缺钾的典型症状。
