一、植物生長所需的條件和必要元素

從植物的組成探討植物生長所需的元素

1、什么是必要元素(養分)?

植物體中存在著近60種不同元素。植物生長發育必需的元素只有16種，這就是碳、氫、氧、氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅、鉬、硼和氯。缺少了其中任何一種，植物的生長發育就不會正常，而且每一種元素不能互相取代，也不能由化學性質非常相近的元素代替。

大量元素包括：碳、氫、氧、氮、磷、鉀

中量元素包括：鈣、鎂、硫

微量元素包括：硼、鋅、鐵、銅、錳、鉬、氯

無氮不生長、無磷難成花、無硼難坐果、無鉀不上色、缺鈣裂果多、無水不長樹、無光不長果。

碳、氫、氧來自大氣和水，其余元素均靠植物根系從土壤中吸收。每種元素的化合物形態很多，但根系只能吸收其自身可以利用的化合物形態，例如，對于氮元素來說，大多數植物只能吸收銨態氮(NH4—N)和硝態氮(NO3—N)，又如磷元素，植物主要利用的形態是正磷酸鹽(H3PO4)。因此了解植物對元素的吸收形態非常重要。

2、必要元素的特性有哪些?

3、植物所需的必要元素的分類

大量元素：含量> 0.1%

中量元素：0.01% < 含量 < 0.1%

微量元素：含量 < 0.01%

二、植物對養分的吸收特性：

(一)最小養分律——木桶效應

最小養分是隨時間、地點和作物生長期而變化的 最小養分律對科學合理施肥的指導意義:

作物對養分的需求不是平均的，不是含量最高的養分影響產量，而是含量相對最小的養分制約著作物的產量。

(二)報酬遞減律

從一定土地上所得到的報酬隨著向該土地投入的勞動和資本量的增大而有所增加，但隨著投入的增加，單位勞動和資本所獲取的報酬卻在減少。

報酬遞減律對科學合理施肥的指導意義:

肥料不是施越多越好，肥料施多了不僅成本高，還可能產生肥害，影響產量或絕收。

(三)養分歸還學說

由于人們在土地上種植作物并把這些產物連續不斷地拿走，這就必然會使土壤肥力逐漸下降，從而土壤所含的養分將會越來越少。

養分歸還學說對科學合理施肥的指導意義：

為了獲得連續的豐產穩產，必需及時補充作物生長發育所需的各種養分。

(四)同等重要律

對農作物來講，不論大量元素或微量元素，都是同樣重要缺一不可的，即使缺少某一種微量元素，盡管它的需要量很少，仍會影響某種生理功能而導致減產。

同等重要律對科學合理施肥的指導意義：

各種養分對作物都是同等重要的，微量元素、稀有元素和大量元素是同等重要的。

(五)不可替代律

作物需要的各營養元素，在作物體內都有一定功效，相互之間不能替代。如缺磷不能用氮代替，缺鉀不能用氮、磷配合代替。缺少什么營養元素，就必須施用含有該元素的肥料進行補充。

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2. 果樹一年施幾次肥?

果樹施采果肥的重要意義：

1、及時讓樹體得到恢復，在冬季有充足的營養積累而提高抗寒性;

2、營養得到補充后，能促進花芽分化良好，為下年提高坐果率打下基礎，并為下年春梢萌發打下基礎;

3、施用采果肥可以防止冬季落葉，延長葉片壽命，有利于下年保花保果，為來年開花結果儲備營養，防止大小年。

三、植物必要元素的生理作用及植物營養缺素癥診斷

無氮不生長、無磷難成花、無硼難坐果、無鉀不上色、缺鈣裂果多、無水不長樹、無光不長果。

(一) 植物必需元素的生理作用及缺素癥狀

1、無氮不生長

氮是植物體內許多重要有機化合物的成分，在多方面影響著植物的代謝過程和生長發育，例如蛋白質、核酸、葉綠素、酶、維生素、生物堿和激素等都含有氮元素。其中蛋白質是植物細胞原生質組成中的基本物質，也是植物生命活動的基礎。

植物沒有氮，就沒有生命現象！

氮是葉綠素的組成成分，又是核酸的組成成分，植物體內各種生物酶也含有氮。氮元素是植物體內維生素和能量系統的組成部分，對植物生長發育影響是十分明顯。

當氮元素充足時，植物可合成較多的蛋白質，促進細胞的分裂和增長，因此植物葉面積增長快，能有更多的葉面積用來進行光合作用。

氮的需求量在開花前和開花期為多，磷的需求量以花序分離至開花期為多。而鉀的需求量持續在整個生長期，特別是從花序分離期至漿果成熟這段時間都處于較高的水平。

氮(N)的生理作用：氮是核酸、輔酶、磷脂、葉綠素、細胞色素、植物激素(CTK)和維生素等的成分。是蛋白質和核苷酸的組成元素，參與葉綠素的形成，提高光合作用。

如果供應過多，則使作物貪青晚熟，生長期延長，主要表現在細胞壁薄，植株柔軟，易受機械損傷（倒伏）和病害侵襲（比如大麥褐銹病、小麥赤霉病、水稻褐斑病）

植物缺氮癥狀：生長緩慢，植株矮小，老葉黃化焦枯，新生葉淡綠，提早成熟。

氮肥主要有：尿素、氨水、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨等。

2、無磷難成花

磷是構成植物體內許多重要化合物的組成元素。核酸、核蛋白、磷脂、植素和高能磷酸化合物等的組成都含有磷，磷積極參與體內各種代謝。

磷還能提高植物抗逆性和對外界環境的適應性：提高植物的抗旱性、抗寒性、抗病蟲害抗倒伏能力以及適應性。

磷還存在于各種脫氫酶、黃素酶、氨基轉移酶等酶中，它們是作物體內許多代謝過程中重要催化劑，有利于各種代謝作用的順利進行。

磷是植物體內重要化合物的組成元素，是組成細胞核和原生質的核蛋白中重要的主要成分，是進行正常的細胞分裂、能量代謝和遺傳所需的物質。

它在植物個體發育、生長、繁殖、遺傳和變異等生命過程中都起著尤為重要的作用。磷是決定花芽分化、花粉的發育關鍵元素，是生殖生長與營養生長所需的元素。

作物缺磷時，表現為生長遲緩、產量降低，花芽分化降低，花芽少，“假花”多，嚴重影響所結的果實的數量和產量。

磷積極參與體內各種代謝：參與碳水化合物代謝、促進氮代謝、與脂肪代謝密切相關；重過磷酸鈣中不含硫酸鈣等雜質，從而使磷的含量大大提高，成為高濃度磷肥。因此，常年施用重過磷酸鈣自然就會出現缺硫問題。

磷(P)的生理作用：磷對細胞分裂和開花結實起重要作用。對提高抗逆性(抗病、抗寒、抗旱)有良好作用。促進根系發育，特別是促進側根和細根的生長。加速花芽分化，提早開花和成熟。

植物缺磷癥狀：植株生長發育受阻，分枝少，矮小，葉片出現暗綠色或紫紅色斑點，莖桿呈紫紅色，失去光澤。

磷肥主要有：磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、過磷酸鈣等。

3、無鉀不上色

鉀是植物的主要營養元素，同時也是土壤中常因供應不足而影響作物產量的三要素之一。農作物含鉀與含氮量相近而比含磷量高。且在許多高產作物中，含鉀量超過含氮量。

鉀與氮、磷不同，它不是植物體內有機化合物的成分。鉀主要功能是參與植物的新陳代謝，如促進光合作用及光合作用產物的轉移、調節離子與水分平衡、促進蛋白質代謝、增強植物抗逆性、調節植物體內酶及氣孔、促進蛋白質合成及運輸等。

鉀元素使光合作用產生的蛋白質儲存運輸到果實、種子中，并且參與光合產物的運輸，缺鉀的果實果肉不飽滿，果實畸形，硬度小，分量輕，上色差，無亮度。

鉀有助于作物的抗逆性：鉀的重要生理作用之一是增強細胞對環境條件的調節作用。鉀能增強植物對各種不良狀況的忍受能力，如干旱、低溫、含鹽量、病蟲危害、倒伏等。

鉀肥雖然好處多，但用量不是越多越好，過量施用會給農作物帶來不良影響：

● 造成農作物對鎂和鈣的吸收量下降，引起葉菜“腐心病”、蘋果“苦痘病”等多種病害的發生；

● 對農作物的生長有阻礙作用，導致作物容易出現倒伏等癥狀

● 造成部分地塊有害金屬和有害病菌超標，破壞土壤中的營養結構和平衡，導致土壤性狀惡化，及水體污染；

● 會降低農作物的生產情況，嚴重減弱農作物的生產能力，降低產量。

植物常見的缺鉀癥狀是沿葉緣的灼傷狀，首先從下部的老葉片開始，逐步向上部葉片擴展；缺鉀植物生長緩慢，根系發育差；莖桿脆弱，常出現倒伏；種子和果實小且干皺；植株對病害的抗性低。

鉀(K)的生理作用：在植物體內的含量超過P，高產作物中還超過N，主要以離子狀態存在，是生物體內很多酶(60多種)的活化劑，是構成細胞滲透勢的重要成分,調節氣孔的開閉，促進光合磷酸化，促進同化物的運輸。

植物缺鉀癥狀：葉尖或葉緣發黃，變褐、焦枯似灼燒狀，葉片上出現褐色斑點或斑塊，但主脈附近仍為綠色。

鉀肥主要有：硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀、磷酸二氫鉀、草木灰、鉀長石等。

4、缺鈣裂果黑點多

鈣是植物生長的所需營養元素，具有多種生理功能，作為細胞內的二信使參與作物生長代謝的多種生理過程，對維持細胞正常的生命活動具有重要作用，并從多方面影響作物的生長發育和果實的品質形成。

鈣元素在植株體內不易轉移，缺鈣時首先是幼葉表現失水黃化癥狀，繼而干枯變褐；果實病斑產生于果面上，初期呈水漬狀暗綠色，逐步發展為深綠色或灰白色凹陷，成熟后斑點褐變不腐爛，這就是種植朋友們常說的臍腐果。

鈣在作物體內具有多種生理功能作用，可以穩固細胞膜、細胞壁，促進細胞及根系生長等作用。

植物缺鈣癥狀：頂芽、側芽、根尖等分生組織易腐爛死亡，葉尖彎鉤狀，并相互粘連，干燒心、筋腐病、臍腐病等。

所以果實在膨果中后期，或者是在套袋前，都會細致噴施海餐沃螯合鈣肥進行葉面噴施補充。一般葉面噴施補充鈣肥的果實，裂果、軟果、病果都很少。

鈣(Ca)的生理作用：鈣是細胞壁胞間層果膠鈣的成分;與細胞分裂有關;穩定生物膜的功能;可與有機酸結合為不溶性的鈣鹽而解除有機酸積累過多時對植物的危害;少數酶的活化劑。

植物缺鈣癥狀：頂芽、側芽、根尖等分生組織易腐爛死亡，葉尖彎鉤狀，并相互粘連，干燒心、筋腐、臍腐等。

鈣肥主要有：硝酸銨鈣、硝酸鈣、氯化鈣、EDTA螯合鈣、糖醇絡合鈣等。

5、無硼難坐果

促進花粉形成：硼在植物體內促進花粉形成、花粉管萌發，減少小麥花而不實、棉花蕾而不花和花粉畸形等情況，避免花、蕾易脫落，受精不正常，果實種子不充實等。

硼促進細胞伸長和細胞分裂，是植物生殖器官生長、發育重要的元素，可以直接促進生殖器官的形成，促進花粉管的伸長，直接影響花朵授粉受精情況。

促進細胞伸長和組織分化：硼在植物體內能夠促進作物細胞伸長和細胞分裂，有利于作物根系的生長和伸長，避免出現生長點壞死，葉片畸形、增厚、果皮木栓化、甜菜心腐病等現象。

促進碳水化合物運輸和蛋白質代謝：硼在植物體內參與作物體內碳水化合物的運輸和代謝，增加作物果實糖的成分，提高坐果率，避免出現影響果實發育不良、畸形，落果等現象。

硼砂溶解性較差，需用40℃熱水溶解，硼砂溶液呈堿性，不便和其他農藥肥料混用；硼酸溶解也不是太好；流體硼，水溶性很好，補硼效果也比較棒，但是成本偏高一些。因此，關于葉面噴施硼肥，我們推薦海餐沃螯合硼肥，提高結實率和坐果率，減少畸形果。

植物對硼的需求特別關鍵，雖然需求量不大，但是缺硼就有可能造成花而不實、蕾而不花等癥狀，甚至造成嚴重減產。花蕾期、開花初期、謝花80%以后，是使用硼肥較好的時期，尤其在花蕾期葉面噴施硼肥效果尤佳！

硼(B)的生理作用：硼是影響生殖器官發育，影響作物體內細胞的伸長和分裂,對開花結實有重要作用。

植物缺硼癥狀：頂端停止生長并逐漸死亡，根系不發達，葉色變綠，葉片肥厚，皺縮，植株矮化，莖及葉柄易開裂，脆而粗，花發育不全，花而不實，蕾花易脫落。

硼肥主要有：硼砂、硼酸、四水八硼酸鈉、流體硼、硼鎂肥等。

6、鐵(Fe)的生理作用：是細胞色素、血紅素、鐵氧還蛋白及多種酶的重要組分，在植物體內起傳遞電子的作用，是葉綠素合成中必不可少的物質。

植物缺鐵癥狀：在植物體內不易移動，缺鐵時首先表現在幼葉上。表現為脈間失綠，嚴重時整個幼葉呈黃白色，缺鐵常在高PH土壤中發生。

7、鋅(Zn)的生理作用：是多種酶的組分和活化劑，已發現80多種含鋅酶，參與生長素的合成。

植物缺鋅癥狀: 老組織先出現缺鋅時生長素含量下降，植物生長受阻，節間縮短,葉片擴展受抑制，表現為小葉簇生，稱為小葉病或簇葉病。玉米缺鋅出現白條癥。

8、鎂(Mg)的生理作用：是葉綠素的重要組分，是多種酶的活化劑,在光合作用中具有重要的作用。

植物缺鎂癥狀：Mg在植物體內易移動，缺鎂時首先在老葉表現癥狀。老葉發生脈間失綠，葉脈保持綠色，形成清晰的綠色網狀脈紋(禾本科缺鎂時表現為脈間呈條紋狀失綠)，以后失綠部分由淡綠色轉變為黃色或白色。

9、錳(Mn)的生理作用：錳是葉綠體的成分，促進種子發育和幼苗早期生長，對光合作用和蛋白質的形成有重要作用。

植物缺錳癥狀：癥狀從新葉開始，葉片脈間失綠，葉脈仍為綠色，葉片上出現褐色或灰色斑點，逐漸連成條狀，嚴重時葉色失綠并壞死。

10、鉬(Mo)的生理作用：是需要量最少的必需元素。MoO42-是硝酸還原酶、固氮酶的組成成分;是黃嘌吟脫氫酶及脫落酸合成中的某些氧化酶的成分，豆科植物根瘤菌的固氮特別需要鉬,固氮酶是由鐵蛋白和鐵鉬蛋白組成的。

植物缺鉬癥狀：新葉畸形，有斑點。散布于葉片上。生長不良，植株矮小，豆科植物缺鉬會影響固氮，莢粒不飽滿。

(二)喜氯、耐氯和忌氯作物對氯的不同需求

喜氯作物——洋蔥、菠菜、芹菜、甘藍等

耐氯作物——水稻、小麥、大麥、玉米等

忌氯作物——煙草、土豆、紅薯、西瓜、甜菜等

科學用肥：含氯肥料首先應推廣在喜氯和耐氯作物上。

(三)稀士元素對作物生長發育的特殊作用

1、什么是稀土元素?

稀土元素是鑭系元素系稀土類元素群的總稱，包含鈧Sc、釔Y及鑭系中的鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、钷Pm、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu，共17種元素。

2、稀土元素對作物生長發育有哪些作用?