植物营养元素的基本概念知识

植物营养元素的基本概念知识

植物的生长和发育取决于来自土壤或空气的养分，或通过肥料补充。植物营养有十八种必需元素，每种元素在植物中都有自己的功能、需求水平和特性。养分需求通常随着植物的生长而增加，养分缺乏或过量会减缓或抑制生长并降低产量，从而损害植物。通过观察植物叶子可以识别许多缺陷。

植物营养必需的 18 种元素，并将必需元素分为大量营养素和微量营养素。

●大量营养素：植物大量使用

• 结构营养素：C、H、O
• 主要营养元素：N、P、K
• 次要营养素：Ca、Mg、S

●微量营养素：植物少量使用

• 铁、硼、铜、氯、锰、钼、锌、钴、镍

植物需要自然界中发现的十八种元素才能正常生长和发育。其中一些元素在物理植物结构中被利用，即碳 (C)、氢 (H) 和氧 (O)。这些从空气 (CO 2 ) 和水 (H 2 O) 中获得的元素是糖和淀粉等碳水化合物的基础，提供细胞壁、茎和叶的强度，也是生物的能量来源。

植物大量使用的元素称为常量营养素，可进一步定义为主要元素或次要元素。主要营养元素包括氮（N）、磷（P）和钾（K）。这些元素有助于植物营养成分、植物酶和生化过程的功能以及植物细胞的完整性。这些营养素的缺乏会导致植物生长、健康和产量下降；因此它们是肥料提供的三种最重要的养分。次要营养素包括钙（Ca）、镁（Mg）和硫（S）。

最终的必需元素被植物少量使用，但仍然是植物生存所必需的。这些微量营养素包括铁 (Fe)、硼 (B)、铜 (Cu)、氯 (Cl)、锰 (Mn)、钼 (Mo)、锌 (Zn)、钴 (Co) 和镍 (Ni)。

下一页的表格列出了必需元素、它们作为常量或微量营养素的状态、它们的吸收形式以及它们的植物流动性。

认识N、P、K在植物中的功能

• 氮：存在于叶绿素、核酸和氨基酸中；蛋白质和酶的成分。

• 磷：DNA、RNA 和磷脂的重要组成部分，在细胞膜中发挥着关键作用；在植物的能量系统（ATP）中也发挥着重要作用。

• 钾：在植物的新陈代谢中起重要作用，参与光合作用、耐旱性、提高抗寒性和蛋白质合成。

氮

氮的可用性限制了美国大多数耕作系统的生产力。它是叶绿素的组成部分，因此当氮不足时，叶子中部会呈现黄色（褪绿）外观。新植物的生长也会减少，并且可能呈红色或红棕色。由于其在氨基酸和蛋白质中的重要作用，缺乏的植物和谷物的蛋白质含量会较低。氮过量会导致叶子呈深绿色，并促进植物营养生长。这种生长，尤其是谷物的生长，可能超出植物保持自身直立的能力，并且观察到倒伏增加。氮在土壤和植物中都是可移动的，这会影响其应用和管理。

磷

磷是另一种必需的大量营养素，其缺乏是种植系统中的一个主要考虑因素。它是 DNA 和 RNA 成分的重要组成部分，参与细胞膜功能和完整性。它也是ATP系统的组成部分，ATP系统是植物和动物的“能量货币”。缺磷表现为植物叶子变紫或变红，并伴有植物和根部生长不良、产量降低、早落果以及成熟延迟。磷过量也会带来问题，尽管这种情况并不常见。过量的磷可通过生化相互作用诱发锌缺乏。磷通常在土壤中不流动，这影响了其施用方法，并且在植物中具有一定的流动性。

钾

钾是第三大最常补充的大量营养素。它在植物代谢中具有重要功能，是水分流失调节的一部分，并且是适应胁迫（例如干旱和寒冷）所必需的。缺钾的植物在注意到任何明显症状之前可能会表现出产量下降。这些症状包括边缘和叶脉变黄以及叶子起皱或卷曲。与此同时，由于化学相互作用，过量的镁将导致植物对镁的吸收减少。

区分植物中每种常量营养素是可移动的还是不可移动的。

●土壤中养分的流动性决定了因淋滤或径流而损失的量。

●植物中营养素的流动性决定了缺乏症状出现的位置。

⊙在植物中流动的养分会转移到新的生长区域，因此缺乏症状将首先出现在老叶子上。

⊙在植物中不能移动的养分不会移动到新的生长区域，因此缺乏症状将首先出现在新的生长区域中。

养分流动性因基本元素而异，是规划施肥时的一个重要考虑因素。例如，NO 3 -氮在土壤中流动性很强，很容易浸出。过度或不当使用会增加水污染的风险。同时，磷在土壤中相对固定，因此不太可能流失。同时，植物对它的利用也较少，因为它不能轻易地通过土壤剖面“迁移”。因此，P 通常被绑在靠近种子的地方，以确保可以通过发根到达它。

营养素在植物中也有不同程度的流动性，这会影响缺乏症状出现的位置。对于氮、磷、钾等在植物中可移动的营养物质，老叶会出现缺乏症状。当新叶发育时，它们会从老叶中吸收养分并利用它们来生长。老叶就会失去足够的营养，并表现出症状。对于钙等固定营养物质来说，情况恰恰相反。新叶首先会出现症状，因为它们无法从老叶中吸收养分，而土壤中也没有足够的营养来满足它们的需要。

每种常量营养素的化学吸收形式。

• 氮: 硝酸盐 (NO3-) 、铵 (NH4+)

• 磷: 磷酸盐 (HPO42- 、 H2PO4-)

• 钾: K+

• 钙: Ca2+

• 镁: Mg2+

• 硫: 硫酸盐 (SO4-)

一般来说，植物养分需求在植物幼小且较小时开始较低，通过营养生长迅速增加，然后在生殖发育（即抽丝和抽雄）期间再次减少。虽然幼苗的绝对养分需求可能较低，但它们通常需要或受益于周围土壤的高含量。幼苗早期的营养状况会影响植物的整体发育和产量。进入繁殖阶段的植物对营养的需求很高，但其中许多是通过营养部分重新分配营养来满足的。

来源：农业常识