元素的选择及其生理功能

(一)元素的选择

根据联合国粮农组织的推荐,作物所需要的营养元素一共有16种,即C、O、H、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、B、Zn、Mo和Cl。其中,C、O、H主要通过空气和水获得,其余十三种营养元素,主要通过土壤吸收,按作物对它们的需要程度可分为:

1)一级营养元素:N、P、K;

2)二级营养元素:Ca、Mg、S;

3)微量营养元素:Fe、Mn、Cu、B、Zn、Mo、Cl。

(二)元素的生理功能

1)一级营养元素:为农作物生长所需的三大要素。氮是合成蛋白质和氨基酸的主要原料,对作物体内的叶绿素、核酸和酶的合成具有重要意义;对细胞的分裂也起着关键作用,供氮充足,作物生长旺盛。磷是核酸的主要成分,没有核酸细胞就不能发生分裂,同时,磷可以促进作物的早期发育和根系形成,加速作物的成熟,增加籽实的产量。钾以离子状态存在于细胞和组织内,它对糖分的转移和淀粉的形成有十分重要的作用;它还可以促进根系发育,增加作物的耐寒性和对疾病的抵抗能力,能促使水果和谷物籽实增大,提高质量。

2)二级营养元素:钙是调节细胞胶质体系的物理化学特性,调节植物体内的酸碱反应,保持各种养料离子的生理平衡,也是细胞壁的组成成分,对植物生长过程中的顶端伸展和芽的形成也是必需的。硫是三种氨基酸的组成部分,组成蛋白质的元素之一,对蛋白质的合成十分重要,在叶绿素的合成和加速根的发展中起调节作用,对植物体内的氧化还原过程有作用。镁是组成叶绿素的成分之一,对植物的生命活动起调节作用,并参与某些酶的反应。

3)微量营养元素:

①锌在植物体内主要是作为某些酶的组成成分和活化剂,参与生长素和核糖核酸的合成。调节植物体内的氧化还原过程,在植物生长素的形成过程中有重要作用。是一些胱氢酶、蛋白酶和酚酞的组成成分。其能提高植物的抗病性、抗寒性和耐盐性,促进种子发芽、增加粒重,从而提高作物产量。土壤缺锌会影响植物的各种生理代谢过程,使节间缩短,植株矮化,小叶丛生,生长发育受阻,产量降低。而锌过量摄取也会出现黄花病。

②硼是植物的必需元素,硼对植物的糖代谢起主要作用。它能改善根部氧的供应,提高根部吸收能力,对植物的开花结实有促进作用。植物对硼的需要量较大,需从土壤中大量地吸收硼。硼能促进植物生殖器官的正常发育;对植物体内碳水化合物的运转起重要作用,促进根系的发育及根瘤菌的固氮能力,增强作物的抗逆性,提高抗病、抗寒、抗旱能力。土壤缺硼,植物易出现落蕾落铃,蕾而不花,穗而不孕,根系不发达,同时易感染病害——赤枯病、黑穗病、黑根病等。硼含量过高,也不利于生物的生长发育。在荒漠草原和碱土地带水土中,硼的含量普遍较高,导致盐生植物生态变异。

③锰是植物必需的元素,锰在植物的呼吸作用、光合作用中有重要的影响,在硝酸还原过程中是催化剂,在植物体内糖分的积累和运转上也起重要作用。锰的主要生化功能是激活酶的活性,参与多种酶的合成,能促进种子发芽和幼苗早期生长,加速花粉发芽和花粉管伸展,提高结实率;对固氮作用有良好的影响,并使根瘤重量增加。此外,还对维生素C的生成和加强茎的机械组织有良好的影响。缺锰使作物新叶失绿,出现坏死斑点,叶片早落等特点,严重影响生长发育。

④钼是生物必需微量元素,它参与许多酶的合成和促进酶的活性。钼是硝酸还原酶的组成部分,在生物固氮中具有很重要的作用。钼是固氮酶的组成成分,它能提高根瘤菌的固氮能力。缺钼时,植物根瘤发育不良,固氮作用减弱。钼过量会导致水稻枯斑病。

⑤铜为植物体内多种氧化酶的成分,在催化氧化还原反应方面起着重要作用,提高植物的呼吸强度,同时与含铜器官的形成有密切关系。缺铜时谷类作物的穗和芒发育不全,大量分蘖但不抽穗;易感染霉菌性病害——白瘟病,致使作物干枯致死。

⑥铁是植物不可缺少的元素,在合成叶绿素时,铁是重要的催化剂。在叶绿素合成中有促进作用,但不是叶绿素的组成成分。对植物体内的氧化还原过程起调节作用。作物缺铁则引起明显的失绿症,即缺铁性黄化病,严重影响产量和品质。

⑦氯与糖类的代谢和合成有关。

氮磷钾，是植物生长的三大要素，对于它们的功效，可以编成顺口溜：

氮肥让叶子绿油油，促进植物长势好。

磷肥让花朵开得艳，果实饱满又香甜。

钾肥让茎干粗壮实，增强植物抗病力。

氮磷钾的合理施用，能够提高作物产量和品质，保证农作物的健康生长。在施肥时，要根据不同作物的需求和土壤情况，科学搭配肥料种类和用量，避免过量或不足的情况发生。同时，还要注意肥料的使用时间和方法，以及与其他农业措施的协调配合，才能达到最佳的施肥效果。

除了氮磷钾之外，植物还需要微量元素的支持，如铁、锌、锰等。这些元素虽然需要的量不多，但同样对植物生长发育至关重要。因此，在农业生产中，要注重全面补充各种营养元素，为植物提供充足的养分保障。

帮助提高氮磷钾肥的利用率的方法：

1、科学施肥：根据作物生长需求和土壤状况，制定科学的施肥方案。合理搭配氮磷钾肥的比例，掌握施肥时间和用量，避免过量施肥。根据作物需求和土壤状况，合理配比氮、磷、钾等营养成分，确保作物获得全面均衡的营养。