矿质元素有哪些？

各司其责的矿质元素有哪些？~

农作物从土壤吸收大量的营养元素，其中以氮、磷、钾三要素最多，它们在植物生长发育过程中起什么作用呢?先说氮。氮是农作物叶片中叶绿素的重要组成成分。氮素能使庄稼健壮生长，茎叶繁茂，叶色浓绿，光合作用增强，穗大粒多。农作物缺氮最明显的特征是叶片显现黄绿色，叶绿素的形成受到抑制。幼苗期缺氮，生长迟缓，叶片浅绿。生长中期缺氮，植株瘦弱，下部叶片最先变黄；而且变黄是从叶片的尖端开始，然后沿叶脉伸展成楔形，最后整个叶片变黄，逐渐干枯并呈褐色，穗粒发育不良。
再说磷。磷是植物细胞核中蛋白质的重要组成成分。细胞的增殖和分裂须有磷的参与。植物根尖和正在生长的幼嫩组织中含磷素较多。磷与碳水化合物和含氮化合物的代谢过程有密切的关系。在氮素充足、磷素缺乏情况下，氮的代谢过程受到阻碍。作物幼苗期缺磷，根系发育弱，生长缓慢，叶色紫红，严重缺磷时叶色变黄。花期缺磷延迟开花，受精不良。结实期磷对养分的运输和转化起重要作用，充足的磷能加快养分的积累，增加粒重。
三说钾。钾促进碳水化合物的合成运转，增强叶片的光合作用，增强抗病、抗旱和抗寒能力。钾能使植株机械组织发达，茎秆坚韧。钾素对氮素的代谢有良好的促进作用；钾素充足有利蛋白质的合成；缺钾时，幼苗生长缓慢，叶片呈黄绿色，叶片尖端及叶缘干枯呈灼伤状。严重缺钾时，生长停滞，节间缩短，植株矮小，籽实发育不良。
现代科学查明，除氮、磷、钾之外，许多微量元素在获取农作物高产中亦起重要作用。例如锌，它是植物体内多种酶的组成成分；对植物的呼吸、无氧呼吸以及蛋白质合成、生长素形成等生理活动具有催化作用。植物呼吸时，也要吸收氧气放出二氧化碳，锌能促使植物体内的碳酸分解成二氧化碳和水。比较喜锌的作物有小麦、玉米。
锰，它在植物酶系统中是重要的活化剂，光合作用中水的光解是在锰的参与下完成的，二氧化碳的同化和氮素代谢离不开锰。锰对促进种子发芽和幼苗生长以及花粉发芽有重要作用。比较喜锰的作物有棉花和甜菜。
铜，它在植物体内的含量仅万分之一到十万分之一，但它存在于生长发育的最活跃的部分；铜还是植物体内多种酶的组成成分，在光合作用的电子传递中起重要作用。它还是某些氧化酶的成分，参与呼吸作用以及蛋白质和糖类的代谢活动。比较喜铜的作物有大麦和小麦。
钼，是硝酸还原酶的组成成分，参与硝酸的还原。对过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性有促进作用。特别是在豆科作物中钼能促进根瘤菌的生长，加强固氮能力。各种豆科作物都喜钼。查明各种微量元素在作物生长发育过程中的作用，就能有目的地为庄稼“调配”食谱。

矿质元素是指除C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。
关于植物必需的矿质元素，在新版高中生物教材中写道：“以前科学家确定植物必需的矿质元素有13种，其中N、P、K、S、Ca、Mg属大量元素；Fe（也可称为：半微量元素）、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属微量元素。”而据最新版《植物生理学》（高等教育出版社）资料，现已证明有16种矿质元素为植物生长所必需，即把Si、Na、Ni也列为植物必需的矿质元素，其中Si为大量元素，Na、Ni为微量元素。

作为植物必需的矿质元素，必须具备3个条件：（1）如缺乏该元素，植物发育发生障碍，不能完成生活史。（2）除去该元素，则植物表现出专一的缺乏症而这种缺乏症是可以预防和恢复的。（3）该元素在植物营养生理上应表现直接的结果，决不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。

Si、Na、Ni都存在于植物体内，但以前由于培养技术、药品不纯等原因，把它们作为非必需元素，而现在则明确了它们的生理作用，且具备成为必需矿质元素的条件。下面介绍这3种元素的生理作用，供广大生物学教师参考。

Si占植物体干重的0.1%，在水溶液中主要以原硅酸（H4SiO4）的形式存在，并以此形式被植物体吸收和运输。硅主要以非结晶水化合物的形式沉积在内质网、细胞壁和细胞间隙中，也可以与多酚类物质形成复合物成为细胞壁加厚的物质，以增加细胞壁的刚性和弹性。

施用适量的硅可促进作物生长和增加籽粒产量。缺硅时，蒸腾加快，生长受阻，植株易倒伏且易被真菌感染而发病。

B有助于花粉的萌发以及花粉管的生长。

Na占植物体干重的0.001%，以离子形式被吸收，是大多数C4植物和景天科酸代谢植物（例如，景天、落地生根、仙人掌等）生长所必需。它能催化磷酸烯醇式丙酮酸的再生作用。缺钠时这些植物呈现黄化和坏死现象。

另外Na＋还能增加C3植物细胞的膨压，从而促进生长，部分Na还可以代替K的作用，提高细胞液的渗透势。

Ni占植物体干重的0.0001%，主要吸收形式是Ni2+。镍是脲酶的金属成分。而脲酶的作用是催化尿素水解成CO2和NH4+。缺Ni时，叶尖处积累较多的脲，出现坏死现象。

另外，Ni也是固氮菌脱氢酶的成分。

一般指主要由根系等器官从土壤、肥料等无机盐中吸收的氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁、铜、锰、锌、硼、钼、氯等元素。在自然条件下，土壤中的无机盐是由矿物质风化而来的，所以在植物生理学中传统地把这些元素称为矿质元素。氮虽不存在于天然矿质中，但植物体内的氮素主要也是从土壤中以无机盐的形式吸收，因此，通常也把它放在矿质元素中讨论。目前公认的植物生长发育所必需的矿质元素有上述的13种。随着分析技术和去污技术的发展，今后还会发现一些矿质元素是植物必需的。矿质元素在植物体内的生理作用可概括为两类。一类是构成细胞内物质的成分。例如氮是蛋白质、核酸和磷脂等的组分，磷是核酸、磷脂的组分。另一类是植物生命活动的调节者。例如或是酶的活化剂，或维持细胞的渗透势，或影响膜的透性等。一般非金属元素的作用属于第1类，金属元素的作用属于第2类。但这种区分是相对的。例如镁，即是叶绿素的构成元素，又是许多酶的活化剂。矿质元素对植物生命活动关系重大，缺乏任何一种必需的矿质元素，都会严重影响植物的生长发育，表现出其特有的生理病症。农业生产中，由于土壤里的矿质元素不断被作物吸收，而作物产品的大部分被人类所利用，所以土壤中的矿质元素常不能满足作物生长发育的需要，故施肥就成为提高作物产量和品质的重要手段之一。

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