植物的矿质营养研究
林碧+李群
【摘 要】植物要维持正常的生理活动，除需要水分以外，还需要各种矿质元素。这些矿质元素在植物体内有作为植物体的组成成分的，有作为调节植物生理功能的或兼备这两种功能的。本文讨论了植物的矿质营养问题。
【关键词】植物；矿质；营养；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
植物要维持正常的生理活动，除需要水分以外，还需要各种矿质元素。这些矿质元素在植物体内有作为植物体的组成成分的，有作为调节植物生理功能的或兼备这两种功能的。因此，矿质元素对植物来说非常重要。
1. 植物的必需元素
（1）通过多种分析方法，对植物进行化学分析，已经知道组成植物体的元素是很复杂的，它们以水分、有机物和矿物质三种状态存在着。将一定重量的新鲜植物，放在105～110℃的烤箱中烤至重量不再减轻为止，除去的重量就是植物的含水量，剩下来的物质叫干物质。干物质包括有机物和灰分，它的含量随植物的种类、部位及植物生长发育时期不同而有很大的差异。一般可占鲜重的50％～90％。
（2）将干物质经过充分燃烧以后，所减轻的重量，就是有机物的重量。有机物占干物质的90％，主要包括碳，氢、氮、氧四种元素。在燃烧时，它们以二氧化碳、水蒸气、游离氮等物质放出。
（3）经过充分燃烧后，剩下来的残留物质称为灰分。灰分中所含的元素称灰分元素，由于它们是植物吸收土壤中的矿物盐(无机盐)得来的，所以又称矿质元素。氮素虽不是灰分元素，但对植物来说，它也是以无机盐的形式从土壤中吸收而来的，所以讨论时也把氮素列入矿质元素中。
（4）现将植物体的成分概述如下：植物体内，灰分元素虽只占百分之几到10％，但种类却十分复杂，目前在植物体中发现的元素至少有60种。目前已确知植物的必要元素至少有16种。其中需要量大的元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等，这些元素叫做大量元素。需要量较少的元素有铁、硼、铜、锌、锰、氯、钼等，叫做微量元素。由此看来，植物的必要元素可分为三类：一类是植物由水中得到的元素——氢和氧；另一类是由大气中获得的元素碳；再一类是从土壤中获得的元素氮和灰分元素。
2. 必需元素的生理作用与缺乏症状
（1）植物的必需元素的生理作用是多方面的。有些元素直接参与原生质或其他部分的构成，如氮是氨基酸、蛋白质、叶绿素和许多酶的组成元素之一，磷是核酸、磷脂等的重要组成元素，钙与果胶酸生成的盐是细胞壁中胶层的主要成分，镁是叶绿素分子的组成元素等；有些元素则是酶的成分或酶的调节者。如铁是细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶的辅基的成分，铜是抗坏血酸氧化酶的辅基成分，钾离子对酶起催化剂的作用等。有些元素则在物质的转化运输中起一定作用，如磷能促进植物体内碳水化合物、蛋白质及脂肪的合成与相互转化及运输等。
（2）由于各种必需元素对植物具有特定的生理作用，因此，植物缺少某种元素时就会表现出特有的病症：例如，植物缺氮时就会使植株矮小，叶色变黄、干枯等。
（3）植物缺乏任何一种必需元素都会表现出一定的生理症状，但植物种类不同，生育期不同，往往缺乏同一种必需元素却表现出不同的症状。同时某些外界因素也可能引起类似的病症，如各种病害或机械损伤以及其他土壤条件会阻碍植物吸收或运输营养元素，也往往造成缺素的病症。此外，某些病虫引起的症状常与营养缺乏症相似，必须仔细观察，才能加以区别。因此，外部症状的观察，只能作为参考，单凭病症尚难作出肯定的结论，应结合许多因素综合考虑才能得出较正确的判断。
3. 矿质元素的吸收
3.1 吸收营养元素的部位。植物所需要的矿质元素，主要是从土壤中的无机盐取得的。所以根系是主要的吸收器官，凡是没有木栓化的部分，都能吸收无机盐类，一般来说，根尖吸收矿质虽然很强，但此区无输导系统，转运能力低，因此吸收的盐就停留在那里。而根毛区输导组织分化完全，吸收矿质的能力也强，矿质吸收后可随着输导组织很快地向上运输，故根毛区是根系吸收矿质的主要区域。深耕、施肥、除草等措施，可改善土壤环境条件，促进根的分枝和根毛的产生，对促进根对无机盐的吸收，具有重大的意义。
3.2 植物地上部的吸收。
（1）植物除用根从土壤中吸收营养元素之外，有许多化学物质能以水溶液的状态被叶片表面吸收，其中包括矿质元素。通过叶片供给植物以矿质营养的方法，称为叶面营养或根外追肥。使用这种方法的目的，常是为了处理一些靠土壤施肥不易解决的特殊问题。例如，肥料施入土壤到植物吸收利用要经过较长的时间，以致有时不能满足某些一年生植物在速生期的需要，根系受伤或植物生长后期，根系木栓化及树木移植后，新根未成长前，根系吸铵困难等，都可以进行叶面施肥。此外，有些易被土壤固定元素，特别是微量元素，可用叶面施肥的方法供给植物，如一些需要酸性土壤的植物，像杜鹃、山茶、桅子花、香樟等由于土壤酸性不足而使可溶性二价铁离子氧化为不可溶三价铁离子，植物缺铁，发生黄叶病，如对它们进行根外追肥，喷洒与涂抹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补充。进行根外追肥时，应考虑到溶液的浓度、酸碱度、喷洒量和喷洒部位。另外还应注意天气的影响，如风速、温度、大气湿度、晴雨等。一般说，太干旱时的效果就要差一些，在这种情况下，肥料的浓度要更小，并在清晨或傍晚迫施于叶子背面，效果才好，为了使溶液更好地沾附在叶面上应适当加表面湿润剂如三硝基甲苯，效果更好。
4. 影响矿质元素吸收的条件
植物吸收矿质元素，是一个和呼吸代谢有关的生理过程。因此，凡是影响根系呼吸作用的各种条件也能影响根系对矿质元素的吸收。现以土壤条件对根系吸收矿质元素的影响分别说明如下。
（1）土壤温度。土壤温度对矿质元素的吸收有显著的影响，根系吸收矿质的速度随土壤温度升高而不断增加，但是，温度过高或过低都会大大地降低矿质的吸收量，低温时，细胞原生质黏性增加，加大了对离子的阻力。在接近0℃时，主动吸收差不多完全停止，这时只有被动吸收，所以吸收矿物质十分微弱。温度过高(超过40℃)，也会使根系吸收矿质减弱，这是因为高温使酶逐渐钝化，影响根的正常代谢，也影响矿质的吸收。土温过高时，应酌情灌水，以水调温。（2）土壤的通气条件。当土壤黏重或水分过多造成土壤通气不良时，植物根系活动受到影响，减少了供给矿质吸收与运输的能量，从而降低对矿质元素的吸收能力。这是因为通气不良，根系呼吸受到影响的缘故。
（3）土壤的酸碱度(pH值)。土壤酸碱度能影响矿质盐类的溶解度，所以对矿质的吸收有很大的影响。土壤溶液碱性增高时，铁、铜、锌、钙、镁、磷的溶解度降低，从而吸收减少。当土壤溶液酸度增高时，能增大各种金属离子的溶解度。虽有利于植物的利用，但易被淋失。一般植物生长最适的pH值为4～8。
（4）土壤溶液浓度。土壤溶液浓度过高，会降低土壤溶液的水势，影响根系吸水，同时使植物对矿质元素的吸收受到阻碍。所以在施肥时，要做到薄肥勤施，以利肥料的有效利用。
5. 矿质元素的运输
（1）矿质离子进入根部以后，除了被根细胞所截留的部分以外，大部分进入中柱的木质部。无机物进入木质部之后，有一部分转变成有机物。但大部分金属仍呈游离的离子形式，硫也以SO42-形式随蒸腾流上升到地上的器官中去。
（2）蒸腾液流在上运的过程中，它所含的离子会被周围的组织吸收一些，特别是被形成层所吸收，从而发生木质部向韧皮部的横向运输。水分和矿质元素向上运输，大部分在木质部内进行，而在韧皮部，矿质元素可双向运输，根部吸收的矿质离子可在韧皮部向上运，叶片吸收的矿质离子可在韧皮部向下运。
（3）蒸腾流把矿质送到需要矿质最多的部位，如生长点、幼嫩的叶和果实等部分后，立即参与代谢活动。部分元素则参与组织构成，如氮、磷参与原生质的构成，镁参与叶绿素的构成等。矿质元素中，有一些元素如氮、磷、钾、镁等，能从代谢较弱的部位运到代谢较强的部位，当环境中缺乏这些元素寸，他们可以由老叶中转移到嫩叶中去，保证叶子的正常生长，我们称这些元素为再度利用元素，当缺乏这些元素时，老叶最先表现出病症。在植物体内，这些元素能反复被利用，所以它们大部分分布于生长点及嫩叶等代谢较旺盛的部分。另有一些元素，如钙、铁、硼、锌、钼、铜等被植物地上部分吸收以后，即被固定而不能移动，对植物来说，这些元素称为不可再利用元素。植物体的器官越老，这种元素的含量越大，如老叶中钙的含量远远大于嫩叶的含量。当植物缺乏这些元素时，病症则发生在幼叶。
参考文献
［1］ 《园林绿化施工管理》编委会.园林绿化施工管理［M］.杭州：浙江省科学技术出版社，2008.
［2］ 秦书林，闫剑评，阚建成.园林绿化实用技术［M］.郑州：河南科学技术出版社，2008.
［3］ 李坤新.园林绿化与管理［M］.北京：中国林业出版社，2007.
［作者简介］ 林碧（1986.8-），女，籍贯：浙江温州，研究方向：园林工程施工管理。
【摘 要】植物要维持正常的生理活动，除需要水分以外，还需要各种矿质元素。这些矿质元素在植物体内有作为植物体的组成成分的，有作为调节植物生理功能的或兼备这两种功能的。本文讨论了植物的矿质营养问题。
【关键词】植物；矿质；营养；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
植物要维持正常的生理活动，除需要水分以外，还需要各种矿质元素。这些矿质元素在植物体内有作为植物体的组成成分的，有作为调节植物生理功能的或兼备这两种功能的。因此，矿质元素对植物来说非常重要。
1. 植物的必需元素
（1）通过多种分析方法，对植物进行化学分析，已经知道组成植物体的元素是很复杂的，它们以水分、有机物和矿物质三种状态存在着。将一定重量的新鲜植物，放在105～110℃的烤箱中烤至重量不再减轻为止，除去的重量就是植物的含水量，剩下来的物质叫干物质。干物质包括有机物和灰分，它的含量随植物的种类、部位及植物生长发育时期不同而有很大的差异。一般可占鲜重的50％～90％。
（2）将干物质经过充分燃烧以后，所减轻的重量，就是有机物的重量。有机物占干物质的90％，主要包括碳，氢、氮、氧四种元素。在燃烧时，它们以二氧化碳、水蒸气、游离氮等物质放出。
（3）经过充分燃烧后，剩下来的残留物质称为灰分。灰分中所含的元素称灰分元素，由于它们是植物吸收土壤中的矿物盐(无机盐)得来的，所以又称矿质元素。氮素虽不是灰分元素，但对植物来说，它也是以无机盐的形式从土壤中吸收而来的，所以讨论时也把氮素列入矿质元素中。
（4）现将植物体的成分概述如下：植物体内，灰分元素虽只占百分之几到10％，但种类却十分复杂，目前在植物体中发现的元素至少有60种。目前已确知植物的必要元素至少有16种。其中需要量大的元素有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等，这些元素叫做大量元素。需要量较少的元素有铁、硼、铜、锌、锰、氯、钼等，叫做微量元素。由此看来，植物的必要元素可分为三类：一类是植物由水中得到的元素——氢和氧；另一类是由大气中获得的元素碳；再一类是从土壤中获得的元素氮和灰分元素。
2. 必需元素的生理作用与缺乏症状
（1）植物的必需元素的生理作用是多方面的。有些元素直接参与原生质或其他部分的构成，如氮是氨基酸、蛋白质、叶绿素和许多酶的组成元素之一，磷是核酸、磷脂等的重要组成元素，钙与果胶酸生成的盐是细胞壁中胶层的主要成分，镁是叶绿素分子的组成元素等；有些元素则是酶的成分或酶的调节者。如铁是细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶的辅基的成分，铜是抗坏血酸氧化酶的辅基成分，钾离子对酶起催化剂的作用等。有些元素则在物质的转化运输中起一定作用，如磷能促进植物体内碳水化合物、蛋白质及脂肪的合成与相互转化及运输等。
（2）由于各种必需元素对植物具有特定的生理作用，因此，植物缺少某种元素时就会表现出特有的病症：例如，植物缺氮时就会使植株矮小，叶色变黄、干枯等。
（3）植物缺乏任何一种必需元素都会表现出一定的生理症状，但植物种类不同，生育期不同，往往缺乏同一种必需元素却表现出不同的症状。同时某些外界因素也可能引起类似的病症，如各种病害或机械损伤以及其他土壤条件会阻碍植物吸收或运输营养元素，也往往造成缺素的病症。此外，某些病虫引起的症状常与营养缺乏症相似，必须仔细观察，才能加以区别。因此，外部症状的观察，只能作为参考，单凭病症尚难作出肯定的结论，应结合许多因素综合考虑才能得出较正确的判断。
3. 矿质元素的吸收
3.1 吸收营养元素的部位。植物所需要的矿质元素，主要是从土壤中的无机盐取得的。所以根系是主要的吸收器官，凡是没有木栓化的部分，都能吸收无机盐类，一般来说，根尖吸收矿质虽然很强，但此区无输导系统，转运能力低，因此吸收的盐就停留在那里。而根毛区输导组织分化完全，吸收矿质的能力也强，矿质吸收后可随着输导组织很快地向上运输，故根毛区是根系吸收矿质的主要区域。深耕、施肥、除草等措施，可改善土壤环境条件，促进根的分枝和根毛的产生，对促进根对无机盐的吸收，具有重大的意义。
3.2 植物地上部的吸收。
（1）植物除用根从土壤中吸收营养元素之外，有许多化学物质能以水溶液的状态被叶片表面吸收，其中包括矿质元素。通过叶片供给植物以矿质营养的方法，称为叶面营养或根外追肥。使用这种方法的目的，常是为了处理一些靠土壤施肥不易解决的特殊问题。例如，肥料施入土壤到植物吸收利用要经过较长的时间，以致有时不能满足某些一年生植物在速生期的需要，根系受伤或植物生长后期，根系木栓化及树木移植后，新根未成长前，根系吸铵困难等，都可以进行叶面施肥。此外，有些易被土壤固定元素，特别是微量元素，可用叶面施肥的方法供给植物，如一些需要酸性土壤的植物，像杜鹃、山茶、桅子花、香樟等由于土壤酸性不足而使可溶性二价铁离子氧化为不可溶三价铁离子，植物缺铁，发生黄叶病，如对它们进行根外追肥，喷洒与涂抹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补充。进行根外追肥时，应考虑到溶液的浓度、酸碱度、喷洒量和喷洒部位。另外还应注意天气的影响，如风速、温度、大气湿度、晴雨等。一般说，太干旱时的效果就要差一些，在这种情况下，肥料的浓度要更小，并在清晨或傍晚迫施于叶子背面，效果才好，为了使溶液更好地沾附在叶面上应适当加表面湿润剂如三硝基甲苯，效果更好。
4. 影响矿质元素吸收的条件
植物吸收矿质元素，是一个和呼吸代谢有关的生理过程。因此，凡是影响根系呼吸作用的各种条件也能影响根系对矿质元素的吸收。现以土壤条件对根系吸收矿质元素的影响分别说明如下。
（1）土壤温度。土壤温度对矿质元素的吸收有显著的影响，根系吸收矿质的速度随土壤温度升高而不断增加，但是，温度过高或过低都会大大地降低矿质的吸收量，低温时，细胞原生质黏性增加，加大了对离子的阻力。在接近0℃时，主动吸收差不多完全停止，这时只有被动吸收，所以吸收矿物质十分微弱。温度过高(超过40℃)，也会使根系吸收矿质减弱，这是因为高温使酶逐渐钝化，影响根的正常代谢，也影响矿质的吸收。土温过高时，应酌情灌水，以水调温。（2）土壤的通气条件。当土壤黏重或水分过多造成土壤通气不良时，植物根系活动受到影响，减少了供给矿质吸收与运输的能量，从而降低对矿质元素的吸收能力。这是因为通气不良，根系呼吸受到影响的缘故。
（3）土壤的酸碱度(pH值)。土壤酸碱度能影响矿质盐类的溶解度，所以对矿质的吸收有很大的影响。土壤溶液碱性增高时，铁、铜、锌、钙、镁、磷的溶解度降低，从而吸收减少。当土壤溶液酸度增高时，能增大各种金属离子的溶解度。虽有利于植物的利用，但易被淋失。一般植物生长最适的pH值为4～8。
（4）土壤溶液浓度。土壤溶液浓度过高，会降低土壤溶液的水势，影响根系吸水，同时使植物对矿质元素的吸收受到阻碍。所以在施肥时，要做到薄肥勤施，以利肥料的有效利用。
5. 矿质元素的运输
（1）矿质离子进入根部以后，除了被根细胞所截留的部分以外，大部分进入中柱的木质部。无机物进入木质部之后，有一部分转变成有机物。但大部分金属仍呈游离的离子形式，硫也以SO42-形式随蒸腾流上升到地上的器官中去。
（2）蒸腾液流在上运的过程中，它所含的离子会被周围的组织吸收一些，特别是被形成层所吸收，从而发生木质部向韧皮部的横向运输。水分和矿质元素向上运输，大部分在木质部内进行，而在韧皮部，矿质元素可双向运输，根部吸收的矿质离子可在韧皮部向上运，叶片吸收的矿质离子可在韧皮部向下运。
（3）蒸腾流把矿质送到需要矿质最多的部位，如生长点、幼嫩的叶和果实等部分后，立即参与代谢活动。部分元素则参与组织构成，如氮、磷参与原生质的构成，镁参与叶绿素的构成等。矿质元素中，有一些元素如氮、磷、钾、镁等，能从代谢较弱的部位运到代谢较强的部位，当环境中缺乏这些元素寸，他们可以由老叶中转移到嫩叶中去，保证叶子的正常生长，我们称这些元素为再度利用元素，当缺乏这些元素时，老叶最先表现出病症。在植物体内，这些元素能反复被利用，所以它们大部分分布于生长点及嫩叶等代谢较旺盛的部分。另有一些元素，如钙、铁、硼、锌、钼、铜等被植物地上部分吸收以后，即被固定而不能移动，对植物来说，这些元素称为不可再利用元素。植物体的器官越老，这种元素的含量越大，如老叶中钙的含量远远大于嫩叶的含量。当植物缺乏这些元素时，病症则发生在幼叶。
参考文献
［1］ 《园林绿化施工管理》编委会.园林绿化施工管理［M］.杭州：浙江省科学技术出版社，2008.
［2］ 秦书林，闫剑评，阚建成.园林绿化实用技术［M］.郑州：河南科学技术出版社，2008.
［3］ 李坤新.园林绿化与管理［M］.北京：中国林业出版社，2007.
［作者简介］ 林碧（1986.8-），女，籍贯：浙江温州，研究方向：园林工程施工管理。
