各種營養(yǎng)元素對作物的主要生理功能
一、氮對作物的主要生理功能
氮是植物體內(nèi)許多有機化合物的組成成分,例如蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、酶、維生素、生物堿和激素都含有氮素。
1、生命存在的基礎(chǔ)物質(zhì)。在所有生物體內(nèi),蛋白質(zhì)最為重要。它是? 構(gòu)成原生質(zhì)的基礎(chǔ)物質(zhì)。蛋白子中含氮16%~18%。它處于代謝的中心位置。如果沒有氮素,就沒有蛋白質(zhì),也就沒有生命。所以,氮被稱為生命元素。
2、核酸和核蛋白。核酸也是植物生長發(fā)育和生命活動的基礎(chǔ)物質(zhì),它含氮15%—16%。無論呈在核糖酸{RNA)還是在脫氧核糖核酸(DNA)中都含有氮。
3、葉綠素的組成元素。綠色植物有賴于葉綠素進行光合作用,而葉綠素中就含有氮素。缺氮時,植物體內(nèi)葉綠素含量明顯下降,葉片黃化,光合作用強度減弱,光合產(chǎn)物銳減,使作物產(chǎn)量明顯降低。
4、酶的組成元素。酶是體內(nèi)代謝作用的生物催化劑。氮對植物生命活動以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)均有極其重要的影響。合理使用氮肥是獲得高產(chǎn)的有效措施。
二、磷對作物的主要生理功能
1、植物體內(nèi)重要化合物的組成成分。
(1)核酸和核蛋白。核蛋白質(zhì)是細胞核和原生質(zhì)的主要成分。核酸和核蛋白是保持細胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、正常分裂、能量代謝和遺傳所必需的物質(zhì)。核酸是核蛋白的重要組成物質(zhì),它們都含有磷酸。
(2)磷脂。生物膜是由磷脂、糖脂、膽固醇、蛋白質(zhì)及糖類構(gòu)成的。生物膜具有多種選擇性功能。它對植物與外界介質(zhì)進行物質(zhì)交流、能量交流和信息交流有控制和協(xié)調(diào)作用。
(3)植素。植素是磷脂類化合物的一種,是植物體內(nèi)磷的一種儲存形式。植素參與調(diào)節(jié)籽粒灌漿和莖塊生長過程中淀粉的合成。當(dāng)作物接近成熟時,它能促進淀粉的合成;種子萌發(fā)時,它又可釋放出磷酸供給幼苗利用。由此可見,植素的形成和積累既有利于淀粉的合成,又可為后代儲備必要的磷源。
2、積極參與體內(nèi)的代謝作用。在植物進行光合作用和呼吸作用時,??? 都必須有磷參與,光合產(chǎn)物的運輸也離不開磷。因此,缺磷時生長明顯受阻。
3、具有提高抗逆性和適應(yīng)外界環(huán)境條件的能力。磷能提高植物細胞中原生質(zhì)膠體的持水能力,減少細胞失水,有利于養(yǎng)分的運輸和吸收,同時還能增加細胞中可溶性磷脂的含量,因此,它也能提高植物的抗寒能力。
三、鉀的主要生理功能
1、調(diào)節(jié)滲透作用:由于鉀離子多在細胞質(zhì)的溶膠和液泡中累積,因而使植物具有調(diào)節(jié)細胞吸水的能力。對含水量很高的蔬菜來說,鉀有特殊作用。鉀還能調(diào)節(jié)葉片氣孔的運動。氣孔張開和關(guān)閉可控制作物的蒸騰作用,減少水分的散失。
2、增強抗逆性:鉀可以提高植物的抗旱、抗寒、抗鹽、抗倒伏的能力,而且還可以提高抵御外界惡劣環(huán)境的忍耐力。因此,也有“抗逆元素”之稱。
3、改善品質(zhì):鉀可以改善蔬菜品質(zhì),提高產(chǎn)品營養(yǎng)價值,延長產(chǎn)品儲存期,減少運輸過程中的損耗。
作為肥料三要素的氮磷鉀,是首先應(yīng)該充分供應(yīng)的養(yǎng)分,合理施用氮磷鉀是獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。
四、鈣的主要生理功能
1、穩(wěn)定細胞壁。鈣呈植物細胞膜的重要組成成分,可防止細胞液外滲,鈣也是枸成細胞壁不可缺少的物質(zhì)。
2、保持細胞的完整性,保證了生物膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
五、鎂的主要生理功能
1、葉綠素的組成成分。缺鎂時會使葉綠素受阻,而且會導(dǎo)致葉綠素結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞。對于高等植物來說,沒有鎂就意味著沒有葉綠素,也就不存在光合作用。
2、鎂是糖代謝過程中許多酶的活化劑。鎂能促進磷酸鹽在體內(nèi)的運輸。它參加脂肪的代謝和促進維生素A和維生素C的合成。
3、參與蛋白質(zhì)合成。鎂是鏈接核糖體亞單位的橋接元素,為蛋白質(zhì)合成提供場所。
六、硫的主要生理功能
1、參與蛋白質(zhì)合成和代謝。硫也是生命物質(zhì)的組成元素。植物體內(nèi)有三種硫的氨基酸(如蛋氨酸、胰氨酸、半胰氨酸),沒有硫就沒有含硫的氨基酸,作為生命的基礎(chǔ)物質(zhì)——蛋白質(zhì)也就不能合成。這表明硫和生命活動關(guān)系密切。
2、參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)。植物體內(nèi)存在著一種極其重要的生物氧化劑,即谷胱甘肽(GS㈠)。它是由谷氨酸、含硫的半胱氨酸和甘氨酸組成的。它在植物呼吸作用中起重要作用。缺硫時,谷胱甘肽難以組成,導(dǎo)致正常的氧化還原反應(yīng)受阻,有機酸形成減少,進而影響到蛋白質(zhì)的合成。
3、影響葉綠素形成。硫雖不是葉綠素的組成成分,缺硫時葉片中葉綠素含量降低,葉色淡綠,嚴(yán)重時變?yōu)辄S白色。
4、硫還是許多揮發(fā)性化學(xué)物的結(jié)構(gòu)成分。這些成分使蔥頭、大蒜、大蔥和芥菜等蔬菜具有特殊氣味。?
七、鐵的主要生理功能
1、影響葉綠素形成。盡管鐵不是葉綠素的組成成分,但合成葉綠素時需要鐵。
2、參與植物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng),無機鐵鹽的氧化還原能力并不強,但是當(dāng)鐵與某些有機物結(jié)合形成鐵血紅素或進一步合成鐵血紅蛋白時,它們的氧化還原能力就能提高千倍。
3、促進植物細胞的呼吸作用。因為鐵呈某些與呼吸作用有關(guān)酶的成分如,細胞色素氧化酶、過氧化氫酶、過氧化酶者晗有鐵。
4、鐵呈磷酸蔗糖合成酶最好的活化劑。缺鐵會導(dǎo)致體內(nèi)蔗糖形成減少。
八、硼的主要生理功能
1、參與碳水化合物的運輸和代謝。硼的重要營養(yǎng)功能之一是促進碳水化合物的運輸。供硼充足時,糖在體內(nèi)運輸就順利;供硼不足時,則會有大量糖類化合物在葉片中累積,使葉片變厚、變脆,甚至畸形。糖運輸受阻會造成新生組織糖份不足,致使新生組織受阻,往往表現(xiàn)為植株頂部生長停滯,甚至生長點死亡。
2、促進生殖器官的組成和發(fā)育。試驗證明,缺硼的高等植物,其生殖器官均發(fā)育不良,影響受精作用。硼能促進花粉的萌發(fā)和花粉管伸長。缺硼還會影響種子的形成和成熟。
3、促進細胞伸長和分裂。缺硼最明顯的反應(yīng)之一是主根的生長受抑制,甚至停止生長。
九、錳的主要生理功能
錳能促進種子萌發(fā)和幼苗早期生長。
十、鋅的主要生理功能
鋅對繁殖器官的形成和發(fā)育具有重要作用。
十一、銅的主要生理功能
銅對共生固氮作用有影響,它可能呈共生固氮過程中某種酶的成分。
十二、鉬的主要生理功能
鉬的重要營養(yǎng)功能是參與根瘤苗的固氮作用,因為固氮酶中含有鉬。