植物矿质营养

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  植物矿质营养汉语拼音:Zhiwu Kuangzhi Yingyang;英语:Plant,mineral nutrition of),高等绿色植物为了维持生长和代谢的需要而吸收、利用无机营养元素(通常不包括C,H,O)的过程。与动物不同之处在于后者主要吸收、利用有机养分。植物所需的无机营养元素,因需要量不同,分为常量(营养)元素及微量(营养)元素。

  无机营养的首要问题是确定哪些无机养分是植物必不可少的,即必需元素。植物必需元素的确定,常根据以下三原则:①为正常的生长或生殖所必需。② 需要必须是专一的,不能被其他元素所代替。③这种元素必须在植物体内直接起作用,而不仅是使某些其他元素更容易生效,或者仅对其他有害元素起拮抗作用。

  现在公认的植物必需元素有16种,即氢、碳、氧、氮、钾、钙、镁、磷、硫、氯、硼、铁、锰、锌、铜及钼。其中除氢、碳、氧一般不看作矿质营养元素外,对氮 、钾、钙、镁、磷、硫等6种元素,植物所需的量比较大,称为常量元素。对氯、硼、铁、锰、锌、铜、钼,植物需要的量很微,称为微量元素。

  必需元素参与生命物质的构成,调节酶的活性和细胞的渗透势和水势。

  植物对微量元素的需要量虽然很小,但微量元素有着重要的生理功能。

  必需营养元素缺乏时出现的症状称为缺素症,是营养元素不足引起的代谢紊乱现象。任何必需元素的缺乏都影响植物的生理活动 ,并明显地影响生长。患缺素症的植物虚弱、矮小,叶片小而变形,而且往往缺绿。根据缺素症的症状和在植株上发生的部位,可以鉴定所缺营养元素的种类。

  用溶液培养技术,容易制造各种营养元素缺乏症,以观察其症状。但运用这种症状来诊断田间作物或野生植物的缺素症时,必须注意以下几点:①在田间由于缺乏的严重程度不同,以及环境条件的影响,缺素症不像溶液培养中观察到的那样典型。②有些病毒病的症状和某些缺素症症状相似。考虑到田间情况的复杂性,诊断田间生长的农作物的缺素症时,最好伴以植物的化学分析,并施用认为可能缺乏的营养元素。如果体内该元素含量低于正常值,追加时植株又能恢复正常生长,即可断定植物缺乏该元素。

  许多水生植物通过叶表面获得无机养分。陆生植物的叶片也能吸收离子。如果把无机盐的稀溶液喷洒在叶面上,离子可以经过叶表面的角质层或气孔进入叶细胞。叶细胞的细胞壁中有像胞间连丝那样的细丝延伸到角质层下面,作为离子进入叶细胞的通道。

  利用叶面吸收在近代农业中发展出叶面施肥技术。例如在碱性土壤里,铁(Fe)、锰(Mn)以不可给态的形式存在,因而不能被根系吸收,植物就会出现严重的 Fe,Mn缺素症。向土壤施入的Fe,Mn也会变成不可给态。但用Fe,Mn的稀溶液喷洒在叶面上,就可以恢复这些缺素植物的正常生长。

  叶分析是确定作物营养状态的有效技术。在营养可给性低的土壤上,叶分析特别有用;在营养可给性较高的土壤上则不很灵敏。叶分析应用在多年生植物如果树、茶及林木上比在一年生植物上容易确定临界水平。诱导硝酸还原酶活性的方法可用来诊断植物的缺氮情况。用硝酸根来诱导缺氮植物根部或叶片中硝酸还原酶后做酶活性比较,诱导后酶活性较内源酶活性增高愈多,则表明植物缺氮愈严重。缺磷的植物,组织中的酸性磷酸酶活性高。磷酸酶的活性也可用于判断磷的缺乏程度。

  植物矿质营养的规律是施肥的理论基础。知道植物所需的营养元素的种类和数量 ,判断哪些必需元素是限制因子,就可以有针对性地施肥,以增加产量。

  施用大量化学肥料,尤其是氮肥,以获得农产品的高额产量,是“绿色革命”的一部分内容。但施用过多,会增加成本,浪费能源和资源,并污染环境。根据营养生理知识,提出生理指标,可用于选择和培育吸收、利用营养元素效率高的品种,最大限度地利用土壤里的可给性营养元素,有利于经济利用肥料,避免污染。