植物体内元素的作用
前言
矿质元素是指除碳、氢、氧以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。 植物体内大量元素为C,H,O,N,P,K
氯 、 铁 、硼 、锰 、钠 、锌 、铜 、 镍 和 钼 等
9
种元素也是来自土壤，植物需要量极
微
，
稍
多
即
发
生
毒
害
，
故
称
为
微
量
元
素
（
microelement
）
或
微
量
营
养
（
micronutrient
）
。
大量元素（
macroelement
）
：
氮
：氮是催化光合作用过程中各种酶及
NADP+
和
P T A
的主要组成成分
氮是植物生长的必需养分，
它是每个活细胞的组成部分。
植物需要大量氮。
氮
素是叶绿素的组成成分，叶绿素
a
和叶绿素
ß
都是含氮化合物。绿色植物进行
光合作用，使光能转变为化学能，把无机物（二氧化碳和水）转变为有机物（葡
萄糖）
是借助于叶绿素的作用。
葡萄糖是植物体内合成各种有机物的原料，
而叶
绿素则是植物叶子制造
“
粮食
”
的工厂。氮也是植物体内维生素和能量系统的组成
部分。
氮素对植物生长发育的影响是十分明显的。当氮素充足时，植物可合成 较多的蛋白质，
促进细胞的分裂和增长，
因此植物叶面积增长炔，
能有更多的叶
面积用来进行光合作用。
钾
是植物的主要营养元素，
同时也是土壤中常因供应不足而影响作物产量
的三要素之一。农作物含钾与含氮量相近而比含磷量高。且在许多高产作物中， 含钾量超过含氮量。钾与氮、磷不同，它不是植物体内有机化合物的成分。迄今
为止，
尚未在植物体内发现含钾的有机化合物。
钾呈离子状态溶于植物汁液之中，
其主要功能与植物的新陈代谢有关。
钾能够促进光合作用，
缺钾使光合作用减弱。
钾能明显地提高植物对氮的吸收和利用，
并很快转化为蛋白质。
钾还能促进植物
经济用水。
由于钾离子能较多地累积在作物细胞之中，
因此使细胞渗透压增加并
使水分从低浓度的土壤溶液中向高浓度的根细胞中移动。
在钾供应充足时，
作物
能有效地利用水分，并保持在体内，减少水分的蒸腾作用。
钾的另一特点是有
助于作物的抗逆性。
钙：
在植物体内执行多种生理功能
;
目前
,
钙已不再仅仅被看作是一种参与构
成植物各种器官、组织的营养物质
,
而且还作为信号物质调节细胞功能
,
为植物体
内各种代谢活动的正常进行提供保障
;
此外
,
钙对植物赖以生长的土壤介质的改良
也发挥重要作用。
钙是植物体细胞壁和细胞间层的主要组成成分，
使植株的器官
和个体具有一定的机械强度。
缺钙可引起紫色体不正常，
还可导致细胞内不能进
行正常的有丝分裂，
从而抑制生长最旺盛的顶芽或根，
特别是根毛的生长。
另外，
钙是植物体内一些酶的组分和活化剂，对氮和碳水化合物的代谢有一定的影响； 钙具有能消除植物体内某些有机酸的作用，
降低有机酸对植物体产生的毒害；
钙
还有利于促进植物对钾离子的吸收。由于钙在植物体内是一种不易转移的元素， 所以，
植物一旦缺钙会立即产生缺钙症状，
并可引发多种因缺钙造成的生理病害。
镁：
镁在作物体内和磷一同向生长旺盛的幼芽或子粒子自由移动，因此，缺
乏症首先出现在老叶。
而且在生长发育初期不出现缺乏症，
而生长发育进行到一
定程度，到果实或子粒膨大的时期，因为大量的镁向果实、子粒移动，所以此时
如果根吸收的镁少，
就会出现缺乏症。
另一重要生理功能是作为核糖体亚单位联
结的桥接元素，能保证核糖体稳定的结构，为蛋白质的合成提供场所。叶片细胞
中有大约
75%
的镁是通过上述作用直接或间接参与蛋白质合成的。镁是稳定核 糖体颗粒，特别是多核糖体所必需的，也是功能
RNA
蛋白颗粒进行氨基酸与其
他代谢组分按顺序合成蛋白质所必需的。
磷：
磷在植物体中的含量仅次于氮和钾，
一般在种子中含量较高。磷对植物
营养有重要的作用。植物体内几乎许多重要的有机化合物都含有磷。
磷在植物
体内参与光合作用、呼吸作用、能量储存和传递、细胞分裂、细胞增大和其他一
些过程。
磷能促进早期根系的形成和生长，
提高植物适应外界环境条件的能力，
有助于植物耐过冬天的严寒。
磷能提高许多水果、
蔬菜和粮食作物的品质。
磷
有助于增强一些植物的抗病性。
磷有促熟作用，对收获和作物品质是重要的。
硫：
植物从土壤中吸收硫酸根离子。
SO
4
2
-
进入植物体后，一部分保持不变，
大部分被还原成硫，
进一步同化为半胱氨酸、
胱氨酸和蛋氨酸等。
硫也是硫辛酸、
辅酶
A
、
硫胺素焦磷酸、
谷胱甘肽、
生物素、
腺苷酰硫酸和
3-
磷酸腺苷等的组成。
缺硫的症状似缺氮，包括缺绿、矮化、积累花色素苷等。然而缺硫的缺绿是从成
熟叶和嫩叶发起，
而缺氮则在老叶先出现，
因为硫不易再移动到嫩叶，
氮则可以。
硅
:
硅是以硅酸（
H
4
SiO
4
）形式被植物体吸收和运输的。硅主要以非结晶水
化合物形式（
SiO
2
·
n
H
2
O
）沉积在细胞壁和细胞间隙中，它也可以与多酚类物质
形成复合物成为细胞壁加厚的物质，
以增加细胞壁刚性和弹性。
施用适量的硅可
促进作物
（如水稻）
生长和受精，
增加籽粒产量。
缺硅时，
蒸腾加快，
生长受阻，
植物易受真菌感染和易倒伏。
微量元素（
microelement
）
氯：
氯离子（
Cl
-
）在光合作用水裂解过程中起着活化剂的作用，
释放。
根和叶的细胞分裂需要氯。
缺氯时植株叶小，
叶尖干枯、
黄化，
最终坏死；
根生长慢，根尖粗。 促进氧的
铁：
铁是与这些代谢过程有关物质的结构组分元素。
呼吸作用中铁参与将氧
还原为水。植物根系以二价铁离子（亚铁离子）形式吸收铁，这也是铁在植物体
内参与代谢的形式。
铁在叶绿素合成中起关键作用。
它参与光合作用和固氮过程。
植物主要以
Fe2+
螯合物的形式吸收铁。铁的主要性质是化合价可变，
Fe2+/Fe3+
，因此铁作为电子传递体而起作用。（
1
）酶的组分
---CAT,POD,
抗
氰氧化酶，细胞色素氧化酶；（
2
）电子传递体的组分，
Fd,F-S,Cyt
等；（
3
）
酶活性的调节者
-----
叶绿素合成的必需因子。
缺
Fe
症状：叶脉间缺绿，严重时整个叶片变为黄白色，铁在体内不易移动，缺 Fe
症状首先表现在老旪上。
硼：
硼参与作物生长点分生组织的细胞分化，促进根系发育，缺硼时，细胞
分裂不良，生长点易坏死。硼参与作物生殖器官（花、果）的分化发育和受精， 能有效促效花粉萌发，刺激花粉管伸长，有利于种子形成，防止落花落果，提高
结实率。
硼对叶绿素的形成和稳定性有良好作用，
能增强植株的光合作用，
促进
光合产物的合成、分配，防止新叶白化、老叶早黄，增加千粒重，提高产量。硼
促进碳水化合物的转化和运转，
加快作物生长发育，
促进早熟。
硼参与植物各部
分的组成部分，影响细胞膜的形成，缺硼时，细胞膜形成不完整，活力下降，植
株生长不良。硼能促进根内维管束发育，利于根瘤菌的繁殖。
锰：
锰离子（
Mn
2+
）是细胞中许多酶（如脱氢酶、脱羧酶、激酶、氧化酶和 过氧化物酶）
的活化剂，
尤其是影响糖酵解和三羧酸循环。
锰使光合作用中水裂
解为氧。
缺锰时，
叶脉间缺绿，
伴随小坏死点的产生。
缺绿会在嫩叶或老叶出现，
以植物种类和生长速率而定。
钠：
钠离子（
Na
+
）在
C
4
和
CAM
植物中催化
PEP
的再生。钠离子对许多
C
3
植
物的生长也是有益的，
它使细胞膨胀从而促进生长。
钠还可以部分地代替钾的作
用，提高细胞液的
渗透势
。缺钠时，这些植物呈现黄化和坏死现象，甚至不能开
花。
锌：
锌是许多酶的组成成分。
它能促进植物体内生长素的合成，对植物体内
物质水解、
氧化还原过程以及蛋白质的合成等有重要作用。
缺锌，
除叶片失绿外，
在枝条尖端常会出现小叶和簇生现象，称为“小叶病”
。严重时会使枝条死亡。
铜：
铜是某些氧化酶（例如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸酶等）的成分，可以影
响氧化还原过程（
Cu
+
Cu
2+
）
。铜又存在于叶绿体的质体蓝素中，后者是光合作
用电子传递体系的一员。缺铜时，叶黑绿，其中有坏死点，先从嫩叶叶尖起，后
沿叶缘扩展到叶基部，叶也会卷皱或畸形。缺铜过甚时，叶脱落。
镍：
镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催化尿素水解成
CO
2
和
NH
4
+
。镍也
是氢化酶的成分之一，
它在生物固氮中产生氢气起作用。
缺镍时，
叶尖积累较多
的脲，出现坏死现象。
钼：
钼离子（
Mo
4+
~
Mo
6+
）是硝酸还原酶的金属成分，起着电子传递作用。钼
又是固氮酶中钼铁蛋白的成分，
在固氮过程中起作用。
所以，
钼的生理功能突出
表现在氮代谢方面。钼对花生、大豆等豆科植物的增产作用显著。缺钼时，老叶
叶脉间缺绿，坏死。而在花椰菜，叶皱卷甚至死亡，不开花或花早落。
植物体内元素的作用
前言
矿质元素是指除碳、氢、氧以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。 植物体内大量元素为C,H,O,N,P,K
氯 、 铁 、硼 、锰 、钠 、锌 、铜 、 镍 和 钼 等
9
种元素也是来自土壤，植物需要量极
微
，
稍
多
即
发
生
毒
害
，
故
称
为
微
量
元
素
（
microelement
）
或
微
量
营
养
（
micronutrient
）
。
大量元素（
macroelement
）
：
氮
：氮是催化光合作用过程中各种酶及
NADP+
和
P T A
的主要组成成分
氮是植物生长的必需养分，
它是每个活细胞的组成部分。
植物需要大量氮。
氮
素是叶绿素的组成成分，叶绿素
a
和叶绿素
ß
都是含氮化合物。绿色植物进行
光合作用，使光能转变为化学能，把无机物（二氧化碳和水）转变为有机物（葡
萄糖）
是借助于叶绿素的作用。
葡萄糖是植物体内合成各种有机物的原料，
而叶
绿素则是植物叶子制造
“
粮食
”
的工厂。氮也是植物体内维生素和能量系统的组成
部分。
氮素对植物生长发育的影响是十分明显的。当氮素充足时，植物可合成 较多的蛋白质，
促进细胞的分裂和增长，
因此植物叶面积增长炔，
能有更多的叶
面积用来进行光合作用。
钾
是植物的主要营养元素，
同时也是土壤中常因供应不足而影响作物产量
的三要素之一。农作物含钾与含氮量相近而比含磷量高。且在许多高产作物中， 含钾量超过含氮量。钾与氮、磷不同，它不是植物体内有机化合物的成分。迄今
为止，
尚未在植物体内发现含钾的有机化合物。
钾呈离子状态溶于植物汁液之中，
其主要功能与植物的新陈代谢有关。
钾能够促进光合作用，
缺钾使光合作用减弱。
钾能明显地提高植物对氮的吸收和利用，
并很快转化为蛋白质。
钾还能促进植物
经济用水。
由于钾离子能较多地累积在作物细胞之中，
因此使细胞渗透压增加并
使水分从低浓度的土壤溶液中向高浓度的根细胞中移动。
在钾供应充足时，
作物
能有效地利用水分，并保持在体内，减少水分的蒸腾作用。
钾的另一特点是有
助于作物的抗逆性。
钙：
在植物体内执行多种生理功能
;
目前
,
钙已不再仅仅被看作是一种参与构
成植物各种器官、组织的营养物质
,
而且还作为信号物质调节细胞功能
,
为植物体
内各种代谢活动的正常进行提供保障
;
此外
,
钙对植物赖以生长的土壤介质的改良
也发挥重要作用。
钙是植物体细胞壁和细胞间层的主要组成成分，
使植株的器官
和个体具有一定的机械强度。
缺钙可引起紫色体不正常，
还可导致细胞内不能进
行正常的有丝分裂，
从而抑制生长最旺盛的顶芽或根，
特别是根毛的生长。
另外，
钙是植物体内一些酶的组分和活化剂，对氮和碳水化合物的代谢有一定的影响； 钙具有能消除植物体内某些有机酸的作用，
降低有机酸对植物体产生的毒害；
钙
还有利于促进植物对钾离子的吸收。由于钙在植物体内是一种不易转移的元素， 所以，
植物一旦缺钙会立即产生缺钙症状，
并可引发多种因缺钙造成的生理病害。
镁：
镁在作物体内和磷一同向生长旺盛的幼芽或子粒子自由移动，因此，缺
乏症首先出现在老叶。
而且在生长发育初期不出现缺乏症，
而生长发育进行到一
定程度，到果实或子粒膨大的时期，因为大量的镁向果实、子粒移动，所以此时
如果根吸收的镁少，
就会出现缺乏症。
另一重要生理功能是作为核糖体亚单位联
结的桥接元素，能保证核糖体稳定的结构，为蛋白质的合成提供场所。叶片细胞
中有大约
75%
的镁是通过上述作用直接或间接参与蛋白质合成的。镁是稳定核 糖体颗粒，特别是多核糖体所必需的，也是功能
RNA
蛋白颗粒进行氨基酸与其
他代谢组分按顺序合成蛋白质所必需的。
磷：
磷在植物体中的含量仅次于氮和钾，
一般在种子中含量较高。磷对植物
营养有重要的作用。植物体内几乎许多重要的有机化合物都含有磷。
磷在植物
体内参与光合作用、呼吸作用、能量储存和传递、细胞分裂、细胞增大和其他一
些过程。
磷能促进早期根系的形成和生长，
提高植物适应外界环境条件的能力，
有助于植物耐过冬天的严寒。
磷能提高许多水果、
蔬菜和粮食作物的品质。
磷
有助于增强一些植物的抗病性。
磷有促熟作用，对收获和作物品质是重要的。
硫：
植物从土壤中吸收硫酸根离子。
SO
4
2
-
进入植物体后，一部分保持不变，
大部分被还原成硫，
进一步同化为半胱氨酸、
胱氨酸和蛋氨酸等。
硫也是硫辛酸、
辅酶
A
、
硫胺素焦磷酸、
谷胱甘肽、
生物素、
腺苷酰硫酸和
3-
磷酸腺苷等的组成。
缺硫的症状似缺氮，包括缺绿、矮化、积累花色素苷等。然而缺硫的缺绿是从成
熟叶和嫩叶发起，
而缺氮则在老叶先出现，
因为硫不易再移动到嫩叶，
氮则可以。
硅
:
硅是以硅酸（
H
4
SiO
4
）形式被植物体吸收和运输的。硅主要以非结晶水
化合物形式（
SiO
2
·
n
H
2
O
）沉积在细胞壁和细胞间隙中，它也可以与多酚类物质
形成复合物成为细胞壁加厚的物质，
以增加细胞壁刚性和弹性。
施用适量的硅可
促进作物
（如水稻）
生长和受精，
增加籽粒产量。
缺硅时，
蒸腾加快，
生长受阻，
植物易受真菌感染和易倒伏。
微量元素（
microelement
）
氯：
氯离子（
Cl
-
）在光合作用水裂解过程中起着活化剂的作用，
释放。
根和叶的细胞分裂需要氯。
缺氯时植株叶小，
叶尖干枯、
黄化，
最终坏死；
根生长慢，根尖粗。 促进氧的
铁：
铁是与这些代谢过程有关物质的结构组分元素。
呼吸作用中铁参与将氧
还原为水。植物根系以二价铁离子（亚铁离子）形式吸收铁，这也是铁在植物体
内参与代谢的形式。
铁在叶绿素合成中起关键作用。
它参与光合作用和固氮过程。
植物主要以
Fe2+
螯合物的形式吸收铁。铁的主要性质是化合价可变，
Fe2+/Fe3+
，因此铁作为电子传递体而起作用。（
1
）酶的组分
---CAT,POD,
抗
氰氧化酶，细胞色素氧化酶；（
2
）电子传递体的组分，
Fd,F-S,Cyt
等；（
3
）
酶活性的调节者
-----
叶绿素合成的必需因子。
缺
Fe
症状：叶脉间缺绿，严重时整个叶片变为黄白色，铁在体内不易移动，缺 Fe
症状首先表现在老旪上。
硼：
硼参与作物生长点分生组织的细胞分化，促进根系发育，缺硼时，细胞
分裂不良，生长点易坏死。硼参与作物生殖器官（花、果）的分化发育和受精， 能有效促效花粉萌发，刺激花粉管伸长，有利于种子形成，防止落花落果，提高
结实率。
硼对叶绿素的形成和稳定性有良好作用，
能增强植株的光合作用，
促进
光合产物的合成、分配，防止新叶白化、老叶早黄，增加千粒重，提高产量。硼
促进碳水化合物的转化和运转，
加快作物生长发育，
促进早熟。
硼参与植物各部
分的组成部分，影响细胞膜的形成，缺硼时，细胞膜形成不完整，活力下降，植
株生长不良。硼能促进根内维管束发育，利于根瘤菌的繁殖。
锰：
锰离子（
Mn
2+
）是细胞中许多酶（如脱氢酶、脱羧酶、激酶、氧化酶和 过氧化物酶）
的活化剂，
尤其是影响糖酵解和三羧酸循环。
锰使光合作用中水裂
解为氧。
缺锰时，
叶脉间缺绿，
伴随小坏死点的产生。
缺绿会在嫩叶或老叶出现，
以植物种类和生长速率而定。
钠：
钠离子（
Na
+
）在
C
4
和
CAM
植物中催化
PEP
的再生。钠离子对许多
C
3
植
物的生长也是有益的，
它使细胞膨胀从而促进生长。
钠还可以部分地代替钾的作
用，提高细胞液的
渗透势
。缺钠时，这些植物呈现黄化和坏死现象，甚至不能开
花。
锌：
锌是许多酶的组成成分。
它能促进植物体内生长素的合成，对植物体内
物质水解、
氧化还原过程以及蛋白质的合成等有重要作用。
缺锌，
除叶片失绿外，
在枝条尖端常会出现小叶和簇生现象，称为“小叶病”
。严重时会使枝条死亡。
铜：
铜是某些氧化酶（例如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸酶等）的成分，可以影
响氧化还原过程（
Cu
+
Cu
2+
）
。铜又存在于叶绿体的质体蓝素中，后者是光合作
用电子传递体系的一员。缺铜时，叶黑绿，其中有坏死点，先从嫩叶叶尖起，后
沿叶缘扩展到叶基部，叶也会卷皱或畸形。缺铜过甚时，叶脱落。
镍：
镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催化尿素水解成
CO
2
和
NH
4
+
。镍也
是氢化酶的成分之一，
它在生物固氮中产生氢气起作用。
缺镍时，
叶尖积累较多
的脲，出现坏死现象。
钼：
钼离子（
Mo
4+
~
Mo
6+
）是硝酸还原酶的金属成分，起着电子传递作用。钼
又是固氮酶中钼铁蛋白的成分，
在固氮过程中起作用。
所以，
钼的生理功能突出
表现在氮代谢方面。钼对花生、大豆等豆科植物的增产作用显著。缺钼时，老叶
叶脉间缺绿，坏死。而在花椰菜，叶皱卷甚至死亡，不开花或花早落。