李晓林材料
第二章
大量营养元素
李晓林材料
第一节 植物的营养成分
其他元素
一、植物的组成和必需营养元素的概念
李晓林材料
其他元素
必需营养元素
非必需营养元素
有益元素
其它元素
李晓林材料
必需营养元素的概念
对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接
性的化学元素称为植物必需营养元素
确定必需营养元素的三条标准 *
?必要性, 缺少这种元素植物就不能完成其生命周
期
?不可替代性, 缺少这种元素后, 植物会出现特有
的症状, 而其它元素均不能代替其作用, 只
有补充这种元素后症状才会减轻或消失 。
?直接性, 这种元素是直接参与植物的新陈代谢，
对植物起直接的营养作用，而不是改善环境
的间接作用 。 *Arnon & Stout,1939
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非必需营养元素中一些特定的元素，对特
定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所
必需，这些元素为 有益元素 。
例：豆科作物 -钴；
藜科作物 -钠；
硅藻和水稻 -硅
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目前 国内外公认的高等植物所必需的
营养元素有 17种 。 它们是碳、氢、氧、氮、
磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、
鉬、氯、镍。
Mn B
Fe
S
N C
OH
Ca K
P
Cu
Cl
Zn
MgMo
二、必需营养元素的种类和确定的年份
Ni
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分组原则,根据植物体内含量的多少分为 大量营
养元素 和 微量营养元素 。 一般以占干物质重量的
0.1%为界线 。 大量营养元素含量占 干物重的
0.1%以上, 包括 C,H,O,N,P,K,Ca、
Mg,S等 9种 ; 微量营养元素含量一般在 0.1%以
下, 包括 Fe,B,Mn,Cu,Zn,Mo,Cl等 7种
来源,碳和氧来自 空气 中的二氧化碳
氢和氧来自 水
其它的必需营养元素几乎全部是来自 土壤 。
由此可见, 土壤不仅是植物生长的介质, 而且也
是植物 所需矿质养分的主要供给者 。
三、必需营养元素的分组和来源
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正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量
元素 符号 ?mol/克（干重 ） mg/kg %
Mo 0.001 0.1 -
Cu 0.1 0.6 -
Zn 0.30 20 -
Mn 1.0 50 -
Fe 2.0 100 -
B 2.0 20 -
Cl 3.0 100 -
S 3.0 - 0.1
P 60 - 0.2
Mg 80 - 0.2
Ca 125 - 0.5
K 250 - 1.0
N 1000 - 1.5
O 30000 - 45
C 40000 - 45
H 60000 - 6
钼
铜
锌
锰
铁
硼
氯
硫
磷
镁
钙
钾
氮
氧
碳
氢
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分组原则,根据植物体内含量的多少分为 大量营
养元素 和 微量营养元素 。 一般以占干物质重量的
0.1%为界线 。 大量营养元素含量占 干物重的
0.1%以上, 包括 C,H,O,N,P,K,Ca、
Mg,S等 9种 ; 微量营养元素含量一般在 0.1%以
下, 包括 Fe,B,Mn,Cu,Zn,Mo,Cl等 7种
来源,碳和氧来自 空气 中的二氧化碳
氢和氧来自 水
其它的必需营养元素几乎全部是来自 土壤 。
由此可见, 土壤不仅是植物生长的介质, 而且也
是植物 所需矿质养分的主要供给者 。
三、必需营养元素的分组和来源
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K.Mengel和 E.A.Kirkby把植物必需营养元素分
为四组：
第一组,植物有机体的主要组分, 包括 C,H、
O,N和 S；
第二组, P,B(Si)都以无机阴离子或酸分子的
形态被植物吸收, 并可与植物体中的羟基化合物进
行酯化作用；
第三组, K,(Na),Ca,Mg,Mn,Cl,这些
离子有的能构成细胞渗透压, 有的活化酶, 或成为
酶和底物之间的桥接元素；
第四组, Fe,Cu,Zn,Mo,Ni,这些元素的
大多数可通过原子价的变化传递电子 。
四、必需营养元素的一般营养功能
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十七种营养元素同等重要, 具有不可替
代性；
N,P,K素有, 肥料三要素, 之称；
有益元素对某些植物种类所必需, 或是
对某些植物的生长发育有益 。
需要注意的问题 ——
?
?
?
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第二节 碳、氢、氧
碳, 氢, 氧是植物有机体的主要组分 。 它们占
植物干物重的 90%以上, 是植物体内含量最多的几
种元素 。
碳, 氢, 氧的主要生理功能：
1,可形成多种碳水化合物, 是细胞壁的重要
组分；
2,可构成植物体内各种生活活性物质, 为代
谢活动所必需；
3,是糖, 脂肪, 酚类化合物的组成份 。
碳水化合物是植物营养的核心物质 。
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一、
（一）碳的营养功能,
光合作用必不可少的原料。
（二）补充碳素养分的重要性,
在温室和塑料大棚栽培中，增
施 CO2肥料是不可忽视的一项增产技术。
碳
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NH4HCO3 + H2SO4 --- CO2
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（ 一 ） 氢的营养功能,许多重要有机
化合物的组分；在许多重要生命物质的结构
中 氢键 占有重要地位；许多重要的生化反应,
如光合和呼吸, 都需要 H+,同时 H+也为保
持细胞内离子平衡和稳定 pH所必需 。
（ 二 ） H+过多对植物的毒害,不适宜
的氢离子浓度, 会伤害细胞原生质的组分,
影响植物的生长发育 。
二,氢
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（一）氧的营养功能
氧三、
植物体内氧化还
原过程中，氧为有氧
呼吸所必需，在呼吸
链的末端,O2是电子
和质子的受体。
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（二）活性氧的危害及其消除
氧自由基 是生物体自身代谢过程中产生的 。
它是一类活性氧, 即超氧化物自由基 （ O·2-）,
羟自由基 （ ·OH）, 过氧化氢 （ H2O2）, 单线
态氧 （ 1O2） 及脂类过氧化物 （ RO ·,ROO ·） 。
这类物质是由氧转化而来的氧代谢产物及其衍生
的含氧物质 。 由于它们都含有氧, 且具有比氧还
要活泼的化学特性, 所以统称为 活性氧 （ 也称氧
自由基 ） 。
活性氧具有很强大氧化能力, 对生物体有
破坏作用 。
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植物体内有两大氧自由基清除系统：
其一、酶系统
1、超氧化物歧化酶（ SOD） —— 植物细胞中清除
氧自由基最重要大酶类；
2、过氧化氢酶（ CAT）；
3、过氧化物酶（ POD或 POX）。
其二、抗氧化剂系统
1、维生素 E；
2、谷胱甘肽（ GSH）；
3、抗坏血酸（ ASA）。
非酶类自由基清除剂还有细胞色素、甘露糖
醇、氢醌、胡萝卜素等。
（二）活性氧的危害及其消除
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固氮酶对氧十分敏感, 高效率的固氮
作用一般是在微氧的条件下进行的 。 某些固
氮微生物自身具有防氧保护和对氧进行调控
的能力 ——
通过高强度的呼吸作用
消耗 O2，降低体内氧的浓度；
需氧固氮微生物利用体
内的氢化酶，通 过羟化反
应消耗一定数量的 O2 ；
在时间上隔离固氮和光
合放氧作用；
多种微生物成群聚居。
第二章
大量营养元素
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第一节 植物的营养成分
其他元素
一、植物的组成和必需营养元素的概念
李晓林材料
其他元素
必需营养元素
非必需营养元素
有益元素
其它元素
李晓林材料
必需营养元素的概念
对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接
性的化学元素称为植物必需营养元素
确定必需营养元素的三条标准 *
?必要性, 缺少这种元素植物就不能完成其生命周
期
?不可替代性, 缺少这种元素后, 植物会出现特有
的症状, 而其它元素均不能代替其作用, 只
有补充这种元素后症状才会减轻或消失 。
?直接性, 这种元素是直接参与植物的新陈代谢，
对植物起直接的营养作用，而不是改善环境
的间接作用 。 *Arnon & Stout,1939
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非必需营养元素中一些特定的元素，对特
定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所
必需，这些元素为 有益元素 。
例：豆科作物 -钴；
藜科作物 -钠；
硅藻和水稻 -硅
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目前 国内外公认的高等植物所必需的
营养元素有 17种 。 它们是碳、氢、氧、氮、
磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、
鉬、氯、镍。
Mn B
Fe
S
N C
OH
Ca K
P
Cu
Cl
Zn
MgMo
二、必需营养元素的种类和确定的年份
Ni
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分组原则,根据植物体内含量的多少分为 大量营
养元素 和 微量营养元素 。 一般以占干物质重量的
0.1%为界线 。 大量营养元素含量占 干物重的
0.1%以上, 包括 C,H,O,N,P,K,Ca、
Mg,S等 9种 ; 微量营养元素含量一般在 0.1%以
下, 包括 Fe,B,Mn,Cu,Zn,Mo,Cl等 7种
来源,碳和氧来自 空气 中的二氧化碳
氢和氧来自 水
其它的必需营养元素几乎全部是来自 土壤 。
由此可见, 土壤不仅是植物生长的介质, 而且也
是植物 所需矿质养分的主要供给者 。
三、必需营养元素的分组和来源
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正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量
元素 符号 ?mol/克（干重 ） mg/kg %
Mo 0.001 0.1 -
Cu 0.1 0.6 -
Zn 0.30 20 -
Mn 1.0 50 -
Fe 2.0 100 -
B 2.0 20 -
Cl 3.0 100 -
S 3.0 - 0.1
P 60 - 0.2
Mg 80 - 0.2
Ca 125 - 0.5
K 250 - 1.0
N 1000 - 1.5
O 30000 - 45
C 40000 - 45
H 60000 - 6
钼
铜
锌
锰
铁
硼
氯
硫
磷
镁
钙
钾
氮
氧
碳
氢
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分组原则,根据植物体内含量的多少分为 大量营
养元素 和 微量营养元素 。 一般以占干物质重量的
0.1%为界线 。 大量营养元素含量占 干物重的
0.1%以上, 包括 C,H,O,N,P,K,Ca、
Mg,S等 9种 ; 微量营养元素含量一般在 0.1%以
下, 包括 Fe,B,Mn,Cu,Zn,Mo,Cl等 7种
来源,碳和氧来自 空气 中的二氧化碳
氢和氧来自 水
其它的必需营养元素几乎全部是来自 土壤 。
由此可见, 土壤不仅是植物生长的介质, 而且也
是植物 所需矿质养分的主要供给者 。
三、必需营养元素的分组和来源
李晓林材料
K.Mengel和 E.A.Kirkby把植物必需营养元素分
为四组：
第一组,植物有机体的主要组分, 包括 C,H、
O,N和 S；
第二组, P,B(Si)都以无机阴离子或酸分子的
形态被植物吸收, 并可与植物体中的羟基化合物进
行酯化作用；
第三组, K,(Na),Ca,Mg,Mn,Cl,这些
离子有的能构成细胞渗透压, 有的活化酶, 或成为
酶和底物之间的桥接元素；
第四组, Fe,Cu,Zn,Mo,Ni,这些元素的
大多数可通过原子价的变化传递电子 。
四、必需营养元素的一般营养功能
李晓林材料
十七种营养元素同等重要, 具有不可替
代性；
N,P,K素有, 肥料三要素, 之称；
有益元素对某些植物种类所必需, 或是
对某些植物的生长发育有益 。
需要注意的问题 ——
?
?
?
李晓林材料
第二节 碳、氢、氧
碳, 氢, 氧是植物有机体的主要组分 。 它们占
植物干物重的 90%以上, 是植物体内含量最多的几
种元素 。
碳, 氢, 氧的主要生理功能：
1,可形成多种碳水化合物, 是细胞壁的重要
组分；
2,可构成植物体内各种生活活性物质, 为代
谢活动所必需；
3,是糖, 脂肪, 酚类化合物的组成份 。
碳水化合物是植物营养的核心物质 。
李晓林材料
一、
（一）碳的营养功能,
光合作用必不可少的原料。
（二）补充碳素养分的重要性,
在温室和塑料大棚栽培中，增
施 CO2肥料是不可忽视的一项增产技术。
碳
李晓林材料
NH4HCO3 + H2SO4 --- CO2
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李晓林材料
（ 一 ） 氢的营养功能,许多重要有机
化合物的组分；在许多重要生命物质的结构
中 氢键 占有重要地位；许多重要的生化反应,
如光合和呼吸, 都需要 H+,同时 H+也为保
持细胞内离子平衡和稳定 pH所必需 。
（ 二 ） H+过多对植物的毒害,不适宜
的氢离子浓度, 会伤害细胞原生质的组分,
影响植物的生长发育 。
二,氢
李晓林材料
（一）氧的营养功能
氧三、
植物体内氧化还
原过程中，氧为有氧
呼吸所必需，在呼吸
链的末端,O2是电子
和质子的受体。
李晓林材料
（二）活性氧的危害及其消除
氧自由基 是生物体自身代谢过程中产生的 。
它是一类活性氧, 即超氧化物自由基 （ O·2-）,
羟自由基 （ ·OH）, 过氧化氢 （ H2O2）, 单线
态氧 （ 1O2） 及脂类过氧化物 （ RO ·,ROO ·） 。
这类物质是由氧转化而来的氧代谢产物及其衍生
的含氧物质 。 由于它们都含有氧, 且具有比氧还
要活泼的化学特性, 所以统称为 活性氧 （ 也称氧
自由基 ） 。
活性氧具有很强大氧化能力, 对生物体有
破坏作用 。
李晓林材料
植物体内有两大氧自由基清除系统：
其一、酶系统
1、超氧化物歧化酶（ SOD） —— 植物细胞中清除
氧自由基最重要大酶类；
2、过氧化氢酶（ CAT）；
3、过氧化物酶（ POD或 POX）。
其二、抗氧化剂系统
1、维生素 E；
2、谷胱甘肽（ GSH）；
3、抗坏血酸（ ASA）。
非酶类自由基清除剂还有细胞色素、甘露糖
醇、氢醌、胡萝卜素等。
（二）活性氧的危害及其消除
李晓林材料
固氮酶对氧十分敏感, 高效率的固氮
作用一般是在微氧的条件下进行的 。 某些固
氮微生物自身具有防氧保护和对氧进行调控
的能力 ——
通过高强度的呼吸作用
消耗 O2，降低体内氧的浓度；
需氧固氮微生物利用体
内的氢化酶，通 过羟化反
应消耗一定数量的 O2 ；
在时间上隔离固氮和光
合放氧作用；
多种微生物成群聚居。
