化学元素的植物生长的影响

微量元素对植物生长的作用

微量元素的重要性植物生长发育除需要"大量元素"--氮、磷、钾等以外,还需要数量极少的微量元素--硼、钼、铜、锌、铁等.这些元素在植物体内虽然含量很少,但它对植物的生长发育起着至关重要的作用,它是植物体内酶或辅酶的组成局部,具有很强的专一性,是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的.因此当植物缺乏任何一种微量元素的时候,生长发育都会受到抑制,导致减产和品质下降.植物在微量元素充足的情况下,生理机能就会十分旺盛,这有利于作物对"大量元素"的吸收利用.还可改善细胞原生质的胶体化学性质,从而使原生质的浓度增加,增强作物对不良环境的抗逆性.

摘要

铁 是植物体内许多重要的酶〔如细胞色素氧化酶、过氧化氢酶〕和电子递体〔如细胞色素、铁氧还素〕的组成局部。它又参与<>的形成。因此缺铁时叶片缺绿。但因老叶中的铁不易运出，所以老叶一般仍保持绿色，而幼叶那么缺绿明显。

锰

在光合放氧过程中起电子递体作用。并可取代镁促进某些酶反响。缺锰时叶脉间的叶肉细胞变黄，使叶片呈现黄色小斑点，严重时成褐色枯槁死斑。

硼

促进碳水化合物在植物体内的运输。缺硼叶中的碳水化合物因不能外运而累积。植株缺硼时根尖与茎尖分生组织坏死，生长发育受破坏。硼为花器官和花粉粒的形成所必需，又能促进花粉萌发和花粉管的生长。硼还与核酸代谢有密切关系。

锌 为生长素合成所必需。缺锌植株中游离的和结合的生长素明显减少，生长停滞。果树上常见的小叶病即由于缺锌叶片生长受阻造成。锌参与<>内碳酸酐酶的组成，碳酸酐酶催化C与水结合形成碳酸根(C)或重碳酸根(HC)的反响。 C向C和HC的转化影响<>中C固定过程。照光增加植物对锌的需要，缺锌的果树向阳一侧病症较重。缺锌时叶绿体的亚显微结构受破坏。

钼 是硝酸复原酶的组分。缺钼植株体内的硝酸根不能复原成氨，因而积累硝酸盐，使组织坏死，在叶子上形成黄色斑点，称黄斑病；同时阻碍了氨进一步转化形成氨基酸和蛋白质的过程。

铜 参与一些氧化酶〔如抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶、漆酶〕和电子递体〔如光合电子传递链上的质蓝素〕的组成。缺铜时幼叶萎蔫、植株矮小、细弱。

氯 离子参与光合放氧过程，又在叶片气孔的开闭运动中起作用。缺氯植株形成小叶，并有坏死。

钠 对气孔开关有调节作用。缺少钠元素对多数植物的直接影响能造成植物干重的下降，与此同时，也能导致叶绿色含量的下降。所以，植物缺钠时往往表现出叶片失绿或坏死，甚至不能开花的病症。缺钠可以引起光系统的损伤，并因此可导致光能向化学能转化的减少，限制光合作用的进行。另外，缺钠可能导致叶肉细胞或维管束鞘细胞超微结构的改变，影响能量的转运。

详讲

1 植物生长的必需元素

地球上自然存在的元素有82种，其余的为人工合成，然而植物体内却有60余种化学元素。植物必需的营养元素有16种：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)，镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(CL)。各必需植物营养元素在植物体内含量差异很大，一般可根据植物体内含量的多少而划分为大量营养元素和微量营养元素。大量营养元素一般占植物干物质重量的0.1%以上，有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫共9种；微量营养元素的含量一般在0.1%以下，最低的只有0.lmg/kg(0.lppm)，它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7种。

2 微量元素的重要性

微量元素在作物体内含量虽少，但它对植物的生长发育起着至关重要的作用，是植物体内酶或辅酶的组成局部，具有很强的专一性，是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的。因此当植物缺乏任何一种微量元素的时候，生长发育都会受到抑制，导致减产和品质下降。当植物在微量元素充足的情况下，生理机能就会十分旺盛，这有利于作物对大量元素的吸收利用，还可改善细胞原生质的胶体化学性质，从而使原生质的浓度增加，增强作物对不良环境的抗逆性。

3 微量元素对植物生长的作用

1 硼对植物生长的作用

土壤的硼主要以硼酸〔H3BO3或B(OH)3〕的形式被植物吸收。它不是植物体内的结构成分，但它对植物的某些重要生理过程有着特殊的影响。硼能参与叶片光合作用中碳水化合物的合成，有利其向根部输送;它还有利于蛋白质的合成、提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量;硼还能促进生长素的运转、提高植物的抗逆性。它比拟集中于植物的茎尖、根尖、叶片和花器官中，能促进花粉萌发和花粉管的伸长，故而对作物受精有着神奇的影响。

缺硼病症

作物缺硼一个重要的病症是子叶不能正常发育，叶内有大量碳水化合物积累，影响新生组织的形成、生长和发育，井使叶片变厚、叶柄变租、裂化。植物生长点和幼嫩植物缺硼可造成多种病症，因植物不同而异。但最早的病症之一是根尖不能正常地延长，同时受抑制。在植物体内含硼量最高的部位是花，因此缺硼常表现为甘蓝型油菜“花而不实〞，花期延长，结实很差。棉花出现“蕾而无花〞、只现蕾不开花。小麦出现“穗而不实〞，结实少，子粒不

饱满。花生出现“存壳无仁〞等现象。果树缺硼时，结果率低、果实畸形，果肉有木栓化或枯槁现象。

2.钙对植物生长的作用

钙在植物中起着不可估量的作用。钙的生理功能与细胞壁组分有关。钙是植物结构组成元素，主要构成果胶酸钙、钙调素蛋白、肌醇六磷酸钙镁等，在液泡中有大量的有机酸钙,如草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等。钙能稳定细胞膜、细胞壁，还参与第二信使传递，调节渗透作用，具有酶促作用等。

缺钙病症

钙缺乏时首先植物的幼嫩器官受到影响，一般表现为生长点受损，严重时生长点坏死，呈断脖病症。根尖和顶芽生长停滞。幼根畸形，根系萎缩，根尖坏死，根毛畸变，有的呈鳞片状，根量少。幼叶失绿、变形，常出现弯钩状，叶片皱缩，叶尖扭曲，叶缘卷曲、黄化。严重时新叶抽

钙缺乏时首先植物的幼嫩器官受到影响，一般表现为生长点受损，严重时生长点坏死，呈“断脖〞病症。根尖和顶芽生长停滞。幼根畸形，根系萎缩，根尖坏死，根毛畸变，有的呈鳞片状，根量少。幼叶失绿、变形，常出现弯钩状，叶片皱缩，叶尖扭曲，叶缘卷曲、黄化。严重时新叶抽出困难，甚至互相粘连，或叶缘呈不规那么齿状开裂，并出现坏死斑点。斑点局部由于细胞壁崩坏溶解等，呈半透明状。细胞间隙还出现棕色物质积累，甚至渗出体外。严重缺钙时生长点坏死。缺钙根常常变黑腐烂。

不同作物的病症有差异。

禾谷类作物幼叶卷曲、枯槁，功能叶的叶间及叶缘黄萎。植株未老先衰。结实少，秕粒多。小麦根尖分泌球状的透明粘液。玉米叶缘出现白色斑纹，常出现锯齿状不规那么横向开裂，顶部叶片卷筒下弯呈“弓〞状，相邻叶片常粘连，不能正常伸展。

豆科作物新叶不伸展，老叶出现灰白色斑点。叶脉棕色，叶柄柔软下垂。大豆根暗褐色、脆弱，呈粘稠状，叶柄与叶片交接处呈暗褐色，严重时茎顶卷曲呈钩状枯死。花生在老叶反面出现斑痕，随后叶片正反面均发生棕色枯死斑块，空荚多。蚕豆荚畸形、萎缩并变黑。豌豆幼叶及花梗枯萎，卷须萎缩。

棉花生长点受抑，呈弯钩状。严重时上部叶片及局部老叶叶柄下垂并溃烂。

马铃薯根部易坏死，块茎小，有畸形成串小块茎，块茎外表及内部维管束细胞常坏死。

蔬菜缺钙易发生腐烂病，如番茄脐腐病，最初果顶脐部附近果肉出现水渍状坏死，但果皮完好，以后病部组织崩溃，继而黑化、干缩、下陷，一般不落果，无病局部仍继续发育，并可着色，此病常在幼果膨大期发生，越过此期一般不再发生。甜椒也有类似病症。大白菜和甘蓝的缘腐病叶球内叶片边缘由水渍状变为果浆色，继而褐化坏死、腐烂，枯燥时似豆腐皮状，极脆，又名“干烧心〞、“干边〞、“内部顶烧症〞等，病株外观无特殊病症，纵剖叶球时在剖面的中上部出现棕褐色弧形层状带，叶球最外第1-3叶和中心稚叶一般不发病。胡

萝卜缺钙根部出现裂隙。莴苣顶端出现灼伤。西瓜、黄瓜和芹菜的顶端生长点坏死、腐烂。香瓜容易发生“发酵果〞，整个瓜软腐，按压时出现泡沫。

苹果果实出现苦陷病，又名“苦痘病〞，病果发育不良，外表出现下陷斑点，先见于果顶，果肉组织变软、枯槁，有苦味，此病在采收前即可出现，但以储藏期发生为多。缺钙还引起苹果水心病，果肉组织呈半透明水渍状，先出现在果肉维管束周围，向外呈放射状扩展，病变组织质地松软，有异味，病果采收后在储藏期间病变继续开展，最终果肉细胞间隙充满汁液而导致内部腐烂。梨缺钙极易早衰，果皮出现枯斑，果心发黄，甚至果肉坏死，果实品质低劣。

根据作物外观病症可判断是否缺钙及其程度。应注意与缺硼某些病症相区别，如生长点及根尖枯萎、死亡，嫩芽及新叶扭曲、变形等。缺硼叶片、叶柄易脆，常产生褐色物质使组织变色，而缺钙叶柄无此病症，只分泌出透明粘液，可以判别。

钼对植物生长的作用

钼参与植物体内氮代谢、促进磷的吸收和转运，对碳水化合物的运输也起着重要作用。土壤中钼以钼酸盐〔MoO42-〕和硫化钼〔MoS2〕的形式存在。植物对钼的需要量低于其他任何矿质元素，至今仍未明了植物吸收钼的形式以及钼在植物细胞内的变化方式。高等植物的硝酸复原酶和生物固氮作用的固氮酶都是含钼的蛋白，钼肥充足能大大提高固氮能力，提高蛋白质含量。可见钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼还能促近光合作用的强度以及消除酸性土壤中活性铝在植物体内累积而产生的毒害作用。

钼是固氮酶的必要组分，是各种固氮菌正常生命活动所必需的成分。钼能促进根瘤的生长，提高根瘤菌的固氮能力。钼又是硝酸复原酶的组成成分，参与硝态氮的复原过程，缺钼时硝态氮复原作用受影响，使硝酸盐在作物叶片中累积，影响蛋白质的合成。因此，钼在作物的氮素同化作用中的重要性是显而易见的。钼还能促进作物对磷的吸收利用，促进其体内无机磷向有机磷化合物转化。此外，钼在维生素C和碳水化合物的合成、运转和转化中都有重要作用。

缺钼病症

钼在植物体内是一种不可缺少和代替的微量元素。豆科植物缺钼时,根系减少,根瘤不兴旺。其他植物缺钼叶面卷曲、扭转,叶子狭小,发育不良,叶色淡黄,形成斑点,叶尖萎焦,轻者影响开花结实,重者植株死亡。钼能促进豆科植物的固氮作用,是植物利用硝态氮所必须的元素。钼能促进植物吸收磷素养分,促进植物体内醣类的形成与转化,提高叶绿素含量,保持叶绿素的稳定性。 作物缺钼的共同表现是植株矮小，生长受抑制，叶片失绿，枯萎以致坏死。

豆科作物缺钼，根瘤发育不良，瘤小而少，固氮能力弱或不能固氮，由于豆科作物对钼有特殊的需要，故易发生缺钼现象，为此，钼肥应首先集中施用在豆科作物上。缺钼在酸性土壤的可能性最大，砂质土壤缺钼要比粘质土壤常见。随着土壤pH升高，钼的有效性增大。

植物缺钼的共同特征是植株矮小，生长缓慢，叶片失绿，且有大小不一的黄色或橙黄色斑点，严重缺钼时叶缘萎蔫，有时叶片扭曲呈杯状，老叶变厚、焦枯，以致死亡。各种作物对钼的需要量有很大区别。豆科作物需钼量最大，十字花科的花椰菜和甘蓝需钼量也很高，禾本科