碳、氢、氧 它们是植物体内各种重要有机化合物的组成元素,如碳水化合物、蛋白质、脂肪和有机酸等3植物光合作用的产物-糖是由碳、氢、氧构成的,而糖是植物呼吸作用和体内一系列代谢作用的基础物质,同时也是代谢作用所需能量的原料:氢和氧在植物体内的生物氧化还原过程中也起着很重要的作用。
1、氮(N) 氮是构成蛋白质和核酸的成分。蛋白质中氮的含量占16%~18%。蛋白质是构成作物体内细胞原生质的基本物质。蛋白质和核酸都是一切作物生长发育和生命活动的基础,核酸与蛋白质结合称为核蛋白。氮是组成叶绿素、酶和多种维生素的成分。在维持生命活动和提高作物产量、改善产品品质方面具有极其重要的作用。
2、磷(P) 作物体内的核酸、核蛋白、磷脂、植素、磷酸腺甙和多种酶的组成成分。其中,核酸与核蛋白是细胞核与原生质的组成成分,在作物的生命活动过程与遗传变异中具有重要的功能;植素是磷脂类化合物之一,大量积累贮藏于作物的种子中,以供幼苗生长之需;磷脂是细胞原生质不可缺少的成分;磷酸腺甙对能量的贮藏和供应起着非常重要的作用;多种含磷酶都具有催化作用,磷是糖类、含氮化合物、脂肪等代谢过程的调节剂。
增施磷肥,能增强作物的抗旱、抗寒能力;促进作物提早开花,提前成熟。
3、钾(K) 钾是多种酶的活化剂。钾能增强光合作用和促进碳水化合物的代谢和合成。钾对氮素代谢、蛋白质合成有很大的积极影响。钾能显著增强作物的抗逆性,在收获物是以碳水化合物为主的作物上,如薯类作物、纤维作物、糖用作物上施用钾肥,既可提高产量,还能改善产品品质。
4、钙(Ca) 在作物体内以果胶酸钙的形态存在,是细胞壁中胶层的组成成分。钙对体内氮代谢有一定影响,是某些酶促作用的辅助因素,增强与碳水化合物代谢的有关酶的活性。钙能中和作物代谢过程中形成的有机酸,有调节作物体内pH的功效,能减低原生质胶体的分散度,有利于作物的正常代谢。此外,钙还能与某些离子产生拮抗作用,以消除某些离子的毒害作用。
5、镁(Mg) 主要存在于叶绿素、植素和果胶物质中,是叶绿素和植素的组成成分。缺镁时,叶绿素不能形成,光合作用无法进行。镁是多种酶的活化剂,能加速酶促反应,能促进糖类的转化及其代谢过程,对碳水化合物的代谢、作物体内的呼吸作用均有重要作用。镁能促进脂肪和蛋白质的合成,能使磷酸转移酶活化,还能促进维生素A和C的形成,提高蔬菜和果品的品质。
6、硫(S) 是构成蛋白质和酶不可缺少的成分。参与作物体内的氧化还原反应,参与氧化还原过程,是多种酶和辅酶及许多生理活性物质的重要成分。影响呼吸作用、脂肪代谢、氮代谢、光合作用以及淀粉的合成。硫能促进豆科作物根瘤菌的形成,从而促进含氮量和种子产量的提高。
7、铁(Fe) 主要集中于叶绿体中,缺铁叶绿素不能形成,是光合作用必不可少的元素。植物有氧呼吸不可缺少的细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等都是含铁酶。铁氧还蛋白(Fd)是一个含铁的电子转移蛋白,参与了光合作用、硝酸还原、生物固氮等的电子传递。
8、锰(Mn) 参与光合作用。对作物体内氧化还原有重要作用。能活化作物体内如异柠檬酸去氢酶、苹果酸酶、C一羧化酶等许多酶系统。锰能显著地促进水稻、玉米、油菜等种子萌发及幼苗早期生长,还能促进多种作物花粉管伸长。
9、铜(Cu) 作物体内多种氧化酶的组成成分,如多酚氧化酶、抗坏血酸酶、吲哚乙酸氧化酶等,在催化氧化还原反应方面起着重要作用。含铜酶是叶绿体的组成成分,铜参与叶绿体内光化学反应。含铜黄素蛋白在脂肪代谢中起催化作用。
10、锌(Zn) 主要参与生长素(吲哚乙酸)的合成和某些酶系统的活动。含锌金属酶,如谷氨酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、磷脂酶等在植物体内物质水解、氧化还原过程和蛋白质合成中起作用。活性与体内含锌量有关的碳酸酐酶主要存在于叶绿体中,参与叶绿素的形成,在光合作用和碳水化合物的形成中起重要作用。
11、硼(B) 为非作物体内的结构成分。对碳水化合物的运转起重要作用,对作物生殖器官的建成是不可缺的。硼能促进植物分生组织细胞的分化过程,促进蛋白质和脂肪的合成。硼能提高作物的抗旱、抗寒能力,能防止作物发生生理病害。
12、钼(Mo) 是固氮酶活性部位的重要组成成分,在生物固氮中具有重要作用。参与硝酸还原过程,是硝酸还原酶的组成成分。影响水解各种磷酸脂的磷酸酶的活性。缺乏时,体内维生素C含量减少。
由于这些营养元素所具有的不同生理功能,以及它们之间的相互作用,保证了作物正常的生长发育,实现了生命循环。虽然各种作物都包含有这些必需的营养元素,但不同的作物对各种营养元素在数量上都有不同的要求,反映了它们各自最重要的一种营养特性。