植物必需的营养元素及其主要功能

                       一、必需营养元素

  植物和一切生物—样，也需要“食物”来满足其生长、发育和繁殖。但是，植物的特殊功能是它可以从无机元素、水、二氧化碳等并在太阳能的帮助下合成有机物质，以建造自己的有机机体。但人和动物就没有这个本领，它的食物直接或间接地依靠植物合成的有机物。

现在已经确定的植物必需营养元素有16种。所谓必需元素是因为它们参与植物的代谢过程，缺少这种元素植物无法完成其整个生长周期。供应不足时，会出现一定的外部症状，这些症状只有施入这种元素，才能得到纠正。但是应注意外部某种症状的出现可以由多种原因造成，所以在诊断时应十分慎重。

植物的必需营养元素是：碳(c)、氢(H)、氧(o)、氮(N)、磷(P)、钾（K）、钙(ca)、镁(Mg)、硫(s)、铁(Fe)、铜(cu)、锌(zn)、錳(Mn)、钼(MO)、氯(C1)、硼(B)共16种。 

人类生活必需的营养元素在上述16种中，不需要硼(B)，但需要钠、碘、钴和氟，共19种。

动物必需的营养元素共18种，但不需要氟。

植物需要的16种营养元素中，按植物的需要量，分为大量营养元素(氮、磷、钾)，中量营养元素(钙、镁、硫)以及微量元素(铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯)。另外，碳、氢、氧三种元素不列入矿质养分之列，但在植物体中数量最大。

除上述16种元素为所有植物所必需外，还有一些元素只为某些植物所必需。它们是：钠(Na)，钴(cO）、钒(v)，镍(Ni)和硅(Si)共5种。这5种元素有时称为有益元素，因为对它们是否是植物所必需还有不同意见。科学研究证明，硅元素对作物生长有着重要作用，将上升为必须营养元素。

植物生长在土壤中，除吸收必需营养元素之外，同时也吸收一些并不必需的元素。例如，在植物组织中曾分析到60种元素的存在。

在植物必需的16种养分中，碳、氢、氧主要来自空气和水。其余13种取自土壤。

来自土壤的13种养分，植物根系直接从土壤溶液(土壤水)中以离子形态吸收。

二．必需元素和有益元素的主要生理功能

每一种必需营养元素在植物生长发育过程中都是特殊生理功能。这种功能一般是不可代替的。只有钾，在某种情况下，某些功能可以被钠所代替。

只为某些植物所必需或者对作物生长发育可起有益作用的一些元素简述如下：

钴：钴对于固氮微生物(共生的和自生的)是必需的。所以豆科或其他固氮藻类(如蓝绿藻)需要钴。另外对棉花、豆类施钴肥可以改善生长和光合作用。

在牧草地施钻肥，这是因为钴为动物所必需。

钡：少量钒对微生物，动物和高等植物生长有利，但尚未确认它是植物的必需营养元素。但认为它对某些藻类是必需的。有人认为，钒可部分代替钼在微生物固氮中的作用。

钠：对某些盐生植物(Halophytic plant)是必需的。某些作物，如甜菜、油菜、芹菜、菠菜、萝卜等需要一定量的钠以保持旺盛生长。

硅：硅在生物圈中是含量最多的元素，一些植物以Si(oH)4形态吸收硅。谷类作物和牧草中含硅高达0.2％～2.0％，高硅植物，含量可达10％，但双子叶植物的含硅量只有上述含量的10％，据认为作物(如高粱)中硅的存在，可增加其抗旱能力。硅主要构成细胞壁，但到目前为止，还未确认在植物生长中硅的生物化学功能。硅在甘蔗生长中，可起调节光合作用的作用。不少地方，施硅肥可改善甘蔗生长。据认为它可以纠正由锰、铁和铝引起的一些毒害作用。还可增加植物的抗病能力，防止倒伏等。

我国和日本等亚洲国家都证明施硅肥对水稻有利。中国农业科学院土壤肥料研究所曾有过较全面的总结(1994)。  

镍：植物以Ni2+离子形态吸收镍。土壤含镍高，可导致植物缺锌、缺铁。这是阳离子竞争吸收的结果。

镍对豆科作物有良好作用，但尚未确认它为植物必需元素。

三．缺乏必需营养元素的主要症状

由于必需元素各有其特殊的生理功能，如果供应不足时，就会产生一些不正常的外部症状。表中列出了植物在缺乏必需营养元素时的一般症状。这里应注意两点：①不同作物其症状也略有不同；②引起同一症状的原因可能是各种各样的，所以在鉴定时应慎重考虑。