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植物必需的矿质元素的生理作用
大量元素1.氮 植物所吸收的氮素主要是无机态氮，即铵态氮和硝态氮，也可以吸收利用有机态氮,如尿素等。氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的16％～18％。而细胞质、细胞核和酶都含有蛋白质，所以氮也是细胞质、细胞核和酶的组成成分。此外，核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮，而某些植物激素、维生素和生物碱等也含有氮。由此可见，氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。
当氮肥供应充分时，植物叶大而鲜绿，叶片功能期延长，分枝（分蘖）多，营养体壮健，花多，产量高。生产上常施用氮肥加速植物生长。但氮肥过多时，叶色深绿，营养体徒长，细胞质丰富而壁薄，易受病虫侵害，易倒伏，抗逆能力差，成熟期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好处的。植物缺氮时，植株矮小，叶小色淡或发红，分枝（分蘖）少，花少，籽实不饱满，产量低。
2.磷 通常磷呈正磷酸盐形式被植物吸收。当磷进入植物体后，大部分成为有机物，有一部分仍保持无机盐形式。磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中，磷脂是细胞质和生物膜的主要成分。核酸和核蛋白是细胞质和细胞核的组成成分之一，所以磷是细胞质和细胞核的组成成分。磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物（ATP、FMN、NAD+、NADP+、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。
施磷能促进各种代谢正常进行，植株生长发育良好，同时提高作物的抗寒性核抗旱性，提早成熟。由于磷与糖类、蛋白质核脂肪代谢和三者相互转变都有关系，所以不论栽培粮食作物、豆类作物或油料作物都需要磷肥。
缺磷时，蛋白质合成受阻，新的细胞质和细胞核形成减少，影响细胞分裂，生长缓慢，叶小，分枝或分蘖减少，植株矮小。叶色暗绿，可能是细胞生长慢，叶绿素含量相对升高。某些植物（如油菜）叶子有时呈红色或紫色，因为缺磷阻碍了糖分运输，叶片积累大量糖分，有利于花色素苷的形成。缺磷时，开花期和成熟期都延迟，产量降低，抗性减弱。
3.钾 土壤中有K+,经主动运输进入根部后，在植物体内几乎都呈离子状态，部分
在原生质中处于吸附状态。与氮、磷相反，钾不参与重要有机物的组成。钾主要集
在植物体生命活动最活跃的部位，如生长点、幼叶、形成层等。
钾对于参与活体内各种重要反应的酶起着活化剂的作用，是40多种酶的辅助因
钾促进呼吸进程剂核酸和蛋白质的形成。钾对糖类的合成和运输幼影响。
在农业生产上，钾供应充分时，糖类合成最强，纤维素和木质素含量提高，茎
秆坚韧抗倒伏。由于钾能促进糖分转化和运输，使光合产物迅速运到块茎、块根或
种子，促进块茎、块根膨大，种子饱满，故栽培马铃薯、甘薯、甜菜等作物时施用
减肥增产显著。钾肥不足时，植株茎杆柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差；叶片细
胞失水，蛋白质解体，叶绿素被破坏，所以叶子变黄，逐渐坏死；叶有叶缘枯焦，
生长较慢，而叶子中部生长较快，整片叶子形成杯状弯卷或皱缩起来。
4.硫 植物从土壤中吸收SO42--。SO42-进入植物体后，一部分保持不变，大部分被
还原成硫，进一步被同化成含硫氨基酸，如半胱氨酸、光氨酸和蛋氨酸（即钾硫氨
酸）等。而这些氨基酸几乎是所有蛋白质的构成分子，所以硫也是细胞质的组成成
分。半胱氨酸－胱氨酸系统的变化直接影响到细胞的氧化还原电位。硫也是CoA的
成分之一。氨基酸、脂肪、糖类的合成，都和CoA有密切关系。
硫不足时，蛋白质含量明显减少，叶子黄绿或发红，植株矮小。
5.钙 植物从氯化钙等盐类中吸收Ca2+。植物体内的钙有成离子状态的，有呈盐
形式的，有与有机物结合的。钙主要存在于叶子或老的器官和组织中。它是一个
比较不易移动的元素。钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系
的桥梁，因而可以维持膜结构的稳定性。
钙是构成细胞壁的一种元素，细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。缺钙时，
细胞壁形成受阻，影响细胞分裂，或者不能形成新的细胞壁，出现多核细胞。因
此缺钙时生长受抑制，严重时又能器官（根尖、茎端）溃烂坏死。番茄蒂腐病、莴苣顶枯病、芹菜裂茎病、菠菜黑心病、大白菜干心病等都是缺钙引起的。
6.镁 镁主要存在于幼嫩器官核组织中，植物成熟时则集中于种子。镁时叶绿素的组成成分之一。缺镁，叶绿素不能合成，叶脉仍绿而叶脉间变黄，有时呈红紫色。
若严重缺镁，则形成褐斑坏死。在光合和呼吸过程中，镁可以活化各种磷酸变位镁和磷酸激酶。同样，镁也可以活化DNA和RNA的合成过程。
微量元素
1.铁 植物从土壤中主要吸收氧化态的铁。通常Fe3+先吸附在质膜表面，经NAD(P)H还原后成Fe2＋，Fe2＋再进入细胞内。铁进入细胞内处于被固定状态，不易转移。铁影响叶绿体的构造形成，而叶绿体构造形成是叶绿素合成的先决条件。华北果树的“黄叶病”就是植株缺铁所致。
2.锰 锰是糖酵解褐三羧酸循环中某些酶的活化剂，所以锰能提高呼吸速率。锰是硝酸还原酶的活化剂，植物缺镁会影响它对硝酸盐的利用。在光合作用方面，水的裂解需要锰参与。缺锰时，叶绿素结构会被破坏、解体。
3.硼 硼能与游历状态的糖结合，使糖带有极性，从而使糖容易通过质膜，促进运输。硼对植物的生殖过程有影响。植株各器官中硼含量以花最高。缺硼时，花药和花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花粉发育不良。湖北、江苏等省甘蓝型油菜“华而不实”就是植株缺硼之故。黑龙江小麦不结实也是缺硼引起的。硼具有抑制有毒酚类化合物形成的作用，所以缺硼时，植株中酚类化合物（如咖啡酸、绿原酸）含量过高，嫩芽和顶芽坏死。
4.锌 缺锌植物失去合成色氨酸的能力，而色氨酸是吲哚乙酸的前身，因此缺锌的植物吲哚乙酸含量低。锌是叶绿素生物合成的必需元素。锌不足时，植株茎部节间短，莲丛状，叶小且变形，叶缺绿。吉林和云南等省玉米“花白叶病”，华北地区果树“小叶病”都是缺锌的缘故。
5.铜 铜是某些氧化酶的成分，可以影响氧化还原过程。铜又存在于叶绿体的质体蓝素中，后者是光合作用电子传递体系的一员。
6.钼 钼是硝酸还原酶的金属成分，起着电子传递作用。钼又是固氮酶中钼铁蛋白的成分，在固氮过程起作用。所以，钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼对花生、大豆得便发豆科植物的增产作用明显。
7.氯 氯在光合作用水裂解过程中起着活化剂的作用，促进氧的释放。根和叶的细胞分裂需要氯。缺氯时植株叶小，叶间干枯、黄化，最终坏死；根生长慢，根尖粗。
8.镍 镍是今年来发现的植物生长所必需的微量元素。镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催化尿素水解成CO2和NH4+。缺镍时，叶间处积累较多的脲，叶间出现坏死现象。镍也是固氮酶的组成成分。
9.钠 钠是大多数C4植物和CAM植物生长羧必需的微量元素。它的重要性表现在C4和CAM途径中催化PEP的再生作用。缺钠时，这些植物呈现黄化和坏死现象。钠离子对许多C3植物的生长也是有益的，它增加细胞的膨胀从而促进生长。钠还可以部分代替钾的作用，提高细胞液的渗透势（即溶质势）。

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