植物的礦質(zhì)營養(yǎng)研究

林碧+李群

【摘 要】植物要維持正常的生理活動(dòng)，除需要水分以外，還需要各種礦質(zhì)元素。這些礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)有作為植物體的組成成分的，有作為調(diào)節(jié)植物生理功能的或兼?zhèn)溥@兩種功能的。本文討論了植物的礦質(zhì)營養(yǎng)問題。

【關(guān)鍵詞】植物；礦質(zhì)；營養(yǎng)；研究

Mineral nutrition of plants

Lin Bi,Li Qun

(Shaoxing Sheng Yuan Environmental Construction Co., Ltd Shaoxing Zhejiang 312000)

【Abstract】Plants to maintain normal physiological activities, in addition to the need of water, but also a variety of mineral elements. These mineral elements in plants there as a component of the plant, there is a regulation of plant physiological functions or both of these two functions. This article discusses the mineral nutrition of plants.

【Key words】Plants;Mineral;Nutrition;Research

植物要維持正常的生理活動(dòng)，除需要水分以外，還需要各種礦質(zhì)元素。這些礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)有作為植物體的組成成分的，有作為調(diào)節(jié)植物生理功能的或兼?zhèn)溥@兩種功能的。因此，礦質(zhì)元素對植物來說非常重要。

1. 植物的必需元素

（1）通過多種分析方法，對植物進(jìn)行化學(xué)分析，已經(jīng)知道組成植物體的元素是很復(fù)雜的，它們以水分、有機(jī)物和礦物質(zhì)三種狀態(tài)存在著。將一定重量的新鮮植物，放在105～110℃的烤箱中烤至重量不再減輕為止，除去的重量就是植物的含水量，剩下來的物質(zhì)叫干物質(zhì)。干物質(zhì)包括有機(jī)物和灰分，它的含量隨植物的種類、部位及植物生長發(fā)育時(shí)期不同而有很大的差異。一般可占鮮重的50％～90％。

（2）將干物質(zhì)經(jīng)過充分燃燒以后，所減輕的重量，就是有機(jī)物的重量。有機(jī)物占干物質(zhì)的90％，主要包括碳，氫、氮、氧四種元素。在燃燒時(shí)，它們以二氧化碳、水蒸氣、游離氮等物質(zhì)放出。

（3）經(jīng)過充分燃燒后，剩下來的殘留物質(zhì)稱為灰分。灰分中所含的元素稱灰分元素，由于它們是植物吸收土壤中的礦物鹽(無機(jī)鹽)得來的，所以又稱礦質(zhì)元素。氮素雖不是灰分元素，但對植物來說，它也是以無機(jī)鹽的形式從土壤中吸收而來的，所以討論時(shí)也把氮素列入礦質(zhì)元素中。

（4）現(xiàn)將植物體的成分概述如下：植物體內(nèi)，灰分元素雖只占百分之幾到10％，但種類卻十分復(fù)雜，目前在植物體中發(fā)現(xiàn)的元素至少有60種。目前已確知植物的必要元素至少有16種。其中需要量大的元素有碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等，這些元素叫做大量元素。需要量較少的元素有鐵、硼、銅、鋅、錳、氯、鉬等，叫做微量元素。由此看來，植物的必要元素可分為三類：一類是植物由水中得到的元素——?dú)浜脱酰涣硪活愂怯纱髿庵蝎@得的元素碳；再一類是從土壤中獲得的元素氮和灰分元素。

2. 必需元素的生理作用與缺乏癥狀

（1）植物的必需元素的生理作用是多方面的。有些元素直接參與原生質(zhì)或其他部分的構(gòu)成，如氮是氨基酸、蛋白質(zhì)、葉綠素和許多酶的組成元素之一，磷是核酸、磷脂等的重要組成元素，鈣與果膠酸生成的鹽是細(xì)胞壁中膠層的主要成分，鎂是葉綠素分子的組成元素等；有些元素則是酶的成分或酶的調(diào)節(jié)者。如鐵是細(xì)胞色素氧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶的輔基的成分，銅是抗壞血酸氧化酶的輔基成分，鉀離子對酶起催化劑的作用等。有些元素則在物質(zhì)的轉(zhuǎn)化運(yùn)輸中起一定作用，如磷能促進(jìn)植物體內(nèi)碳水化合物、蛋白質(zhì)及脂肪的合成與相互轉(zhuǎn)化及運(yùn)輸?shù)取?/p>

（2）由于各種必需元素對植物具有特定的生理作用，因此，植物缺少某種元素時(shí)就會(huì)表現(xiàn)出特有的病癥：例如，植物缺氮時(shí)就會(huì)使植株矮小，葉色變黃、干枯等。

（3）植物缺乏任何一種必需元素都會(huì)表現(xiàn)出一定的生理癥狀，但植物種類不同，生育期不同，往往缺乏同一種必需元素卻表現(xiàn)出不同的癥狀。同時(shí)某些外界因素也可能引起類似的病癥，如各種病害或機(jī)械損傷以及其他土壤條件會(huì)阻礙植物吸收或運(yùn)輸營養(yǎng)元素，也往往造成缺素的病癥。此外，某些病蟲引起的癥狀常與營養(yǎng)缺乏癥相似，必須仔細(xì)觀察，才能加以區(qū)別。因此，外部癥狀的觀察，只能作為參考，單憑病癥尚難作出肯定的結(jié)論，應(yīng)結(jié)合許多因素綜合考慮才能得出較正確的判斷。

3. 礦質(zhì)元素的吸收

3.1 吸收營養(yǎng)元素的部位。植物所需要的礦質(zhì)元素，主要是從土壤中的無機(jī)鹽取得的。所以根系是主要的吸收器官，凡是沒有木栓化的部分，都能吸收無機(jī)鹽類，一般來說，根尖吸收礦質(zhì)雖然很強(qiáng)，但此區(qū)無輸導(dǎo)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)運(yùn)能力低，因此吸收的鹽就停留在那里。而根毛區(qū)輸導(dǎo)組織分化完全，吸收礦質(zhì)的能力也強(qiáng)，礦質(zhì)吸收后可隨著輸導(dǎo)組織很快地向上運(yùn)輸，故根毛區(qū)是根系吸收礦質(zhì)的主要區(qū)域。深耕、施肥、除草等措施，可改善土壤環(huán)境條件，促進(jìn)根的分枝和根毛的產(chǎn)生，對促進(jìn)根對無機(jī)鹽的吸收，具有重大的意義。

3.2 植物地上部的吸收。

（1）植物除用根從土壤中吸收營養(yǎng)元素之外，有許多化學(xué)物質(zhì)能以水溶液的狀態(tài)被葉片表面吸收，其中包括礦質(zhì)元素。通過葉片供給植物以礦質(zhì)營養(yǎng)的方法，稱為葉面營養(yǎng)或根外追肥。使用這種方法的目的，常是為了處理一些靠土壤施肥不易解決的特殊問題。例如，肥料施入土壤到植物吸收利用要經(jīng)過較長的時(shí)間，以致有時(shí)不能滿足某些一年生植物在速生期的需要，根系受傷或植物生長后期，根系木栓化及樹木移植后，新根未成長前，根系吸銨困難等，都可以進(jìn)行葉面施肥。此外，有些易被土壤固定元素，特別是微量元素，可用葉面施肥的方法供給植物，如一些需要酸性土壤的植物，像杜鵑、山茶、桅子花、香樟等由于土壤酸性不足而使可溶性二價(jià)鐵離子氧化為不可溶三價(jià)鐵離子，植物缺鐵，發(fā)生黃葉病，如對它們進(jìn)行根外追肥，噴灑與涂抹0.1％～0.2％的FeSO4溶液，效果很好。

（2）根外追肥用量少，收效快，但不能完全代替土壤施肥，而只能是土壤施肥的補(bǔ)充。進(jìn)行根外追肥時(shí)，應(yīng)考慮到溶液的濃度、酸堿度、噴灑量和噴灑部位。另外還應(yīng)注意天氣的影響，如風(fēng)速、溫度、大氣濕度、晴雨等。一般說，太干旱時(shí)的效果就要差一些，在這種情況下，肥料的濃度要更小，并在清晨或傍晚迫施于葉子背面，效果才好，為了使溶液更好地沾附在葉面上應(yīng)適當(dāng)加表面濕潤劑如三硝基甲苯，效果更好。

4. 影響礦質(zhì)元素吸收的條件

植物吸收礦質(zhì)元素，是一個(gè)和呼吸代謝有關(guān)的生理過程。因此，凡是影響根系呼吸作用的各種條件也能影響根系對礦質(zhì)元素的吸收?，F(xiàn)以土壤條件對根系吸收礦質(zhì)元素的影響分別說明如下。

（1）土壤溫度。土壤溫度對礦質(zhì)元素的吸收有顯著的影響，根系吸收礦質(zhì)的速度隨土壤溫度升高而不斷增加，但是，溫度過高或過低都會(huì)大大地降低礦質(zhì)的吸收量，低溫時(shí)，細(xì)胞原生質(zhì)黏性增加，加大了對離子的阻力。在接近0℃時(shí)，主動(dòng)吸收差不多完全停止，這時(shí)只有被動(dòng)吸收，所以吸收礦物質(zhì)十分微弱。溫度過高(超過40℃)，也會(huì)使根系吸收礦質(zhì)減弱，這是因?yàn)楦邷厥姑钢饾u鈍化，影響根的正常代謝，也影響礦質(zhì)的吸收。土溫過高時(shí)，應(yīng)酌情灌水，以水調(diào)溫。

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（2）土壤的通氣條件。當(dāng)土壤黏重或水分過多造成土壤通氣不良時(shí)，植物根系活動(dòng)受到影響，減少了供給礦質(zhì)吸收與運(yùn)輸?shù)哪芰浚瑥亩档蛯ΦV質(zhì)元素的吸收能力。這是因?yàn)橥獠涣?，根系呼吸受到影響的緣故?/p>

（3）土壤的酸堿度(pH值)。土壤酸堿度能影響礦質(zhì)鹽類的溶解度，所以對礦質(zhì)的吸收有很大的影響。土壤溶液堿性增高時(shí)，鐵、銅、鋅、鈣、鎂、磷的溶解度降低，從而吸收減少。當(dāng)土壤溶液酸度增高時(shí)，能增大各種金屬離子的溶解度。雖有利于植物的利用，但易被淋失。一般植物生長最適的pH值為4～8。

（4）土壤溶液濃度。土壤溶液濃度過高，會(huì)降低土壤溶液的水勢，影響根系吸水，同時(shí)使植物對礦質(zhì)元素的吸收受到阻礙。所以在施肥時(shí)，要做到薄肥勤施，以利肥料的有效利用。

5. 礦質(zhì)元素的運(yùn)輸

（1）礦質(zhì)離子進(jìn)入根部以后，除了被根細(xì)胞所截留的部分以外，大部分進(jìn)入中柱的木質(zhì)部。無機(jī)物進(jìn)入木質(zhì)部之后，有一部分轉(zhuǎn)變成有機(jī)物。但大部分金屬仍呈游離的離子形式，硫也以SO42-形式隨蒸騰流上升到地上的器官中去。

（2）蒸騰液流在上運(yùn)的過程中，它所含的離子會(huì)被周圍的組織吸收一些，特別是被形成層所吸收，從而發(fā)生木質(zhì)部向韌皮部的橫向運(yùn)輸。水分和礦質(zhì)元素向上運(yùn)輸，大部分在木質(zhì)部內(nèi)進(jìn)行，而在韌皮部，礦質(zhì)元素可雙向運(yùn)輸，根部吸收的礦質(zhì)離子可在韌皮部向上運(yùn)，葉片吸收的礦質(zhì)離子可在韌皮部向下運(yùn)。

（3）蒸騰流把礦質(zhì)送到需要礦質(zhì)最多的部位，如生長點(diǎn)、幼嫩的葉和果實(shí)等部分后，立即參與代謝活動(dòng)。部分元素則參與組織構(gòu)成，如氮、磷參與原生質(zhì)的構(gòu)成，鎂參與葉綠素的構(gòu)成等。礦質(zhì)元素中，有一些元素如氮、磷、鉀、鎂等，能從代謝較弱的部位運(yùn)到代謝較強(qiáng)的部位，當(dāng)環(huán)境中缺乏這些元素寸，他們可以由老葉中轉(zhuǎn)移到嫩葉中去，保證葉子的正常生長，我們稱這些元素為再度利用元素，當(dāng)缺乏這些元素時(shí)，老葉最先表現(xiàn)出病癥。在植物體內(nèi)，這些元素能反復(fù)被利用，所以它們大部分分布于生長點(diǎn)及嫩葉等代謝較旺盛的部分。另有一些元素，如鈣、鐵、硼、鋅、鉬、銅等被植物地上部分吸收以后，即被固定而不能移動(dòng)，對植物來說，這些元素稱為不可再利用元素。植物體的器官越老，這種元素的含量越大，如老葉中鈣的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于嫩葉的含量。當(dāng)植物缺乏這些元素時(shí)，病癥則發(fā)生在幼葉。

參考文獻(xiàn)

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［作者簡介］ 林碧（1986.8-），女，籍貫：浙江溫州，研究方向：園林工程施工管理。

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