铜微量元素(微量铜元素铜离子)

硒宝 02-20 18:08 119次浏览

植物生长过程中对各种营养元素的需要量尽管不一样,但各种营养元素在植物的生命代谢中各自有不同的生理功能,相互间是同等重要和不可代替的。

自然界中存在的元素近90多种,而植物能吸收的有60多种,但对于植物生长发育来说,所必须的营养元素只是16种,分别碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铜、锌、硼、铁、钼、硼、氯。而碳、氢、氧三大元素主要从水和空气中获取,不作为根系管理所需元素之列。

除碳、氢、氧外,其余13种营养元素,一般称为矿质营养元素。它们主要以无机离子的形态被植物根系吸收。其生理功能如下:

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1.氮(N) 植物根系从介质中吸收的氮主要是NO3–N和NH4+-N,还可以吸收NO2–N。某些可溶性的有机态氮化合物,如氨基酸、尿素等也能直接被植物少量吸收。

(1)植物吸收的NO3-需要在根部和叶部还原为NH4+后,才能参与植物体的氮代谢;一般地,植物吸收的NH4+,以及由NO3-还原生成的NH4+,部分被合成酰胺和氨基酸;

(2)酰胺经氨基转移作用,可形成多种氨基酸,然后进一步形成植物生长发育的基础物质蛋白质、遗传变异的重要物质核酸和生物催化剂酶等;

(3)氮还是植物体内光合作用场所叶绿体的重要组成部分。而植物体内的一些维生素、生物碱和激素均含有氮。可见,氮是植物有机体结构物质和生命物质的重要组分。

2.磷(P) 在介质pH值5-7条件下,磷主要以正磷酸盐的两种形态H2PO4-和HPO42-被植物根系吸收,并以同一形态直接参与体内的物质代谢。但也可以吸收偏磷酸(PO33-)和焦磷酸(P2O74-)。

(1)磷作为组成元素参与了植物体内许多重要化合物,如核酸,核蛋白、磷脂、植素、ATP以及一些酶类的合成;

(2)磷能够加强植物体内碳水化合物的合成和运转,促进氮的代谢和脂肪的合成;

(3)磷还能提高植物抗旱、抗寒、抗病和抗倒伏的能力,增强植物对外界酸碱反应变化的缓冲性。

3.钾(K) 钾以K+的形态被植物根系吸收,并以同一形态存在于植物体内。钾对植物的营养作用是多方面的。

(1)钾作为植物体内合成酶、氧化还原酶、脱氢酶等60多种酶的活化剂,参与了植物体内的主要代谢作用;

(2)在氮代谢中,钾能大大地提高植物对氮的吸收和利用,并使之很快地转化成蛋白质,故钾具有促进蛋白质合成的功能,同时,钾还能增强豆科作物根瘤菌的固氮作用;

(3)在光合作用中,钾能提高植物光合磷酸化作用的效率,使单位面积叶绿体产生的ATP增加,从而为CO2的还原提供了较多的能量,促进光合作用的进行;

(4)在糖代谢中,钾能促使植株内的单糖合成蔗糖、淀粉和纤维素,同时还能加速光合产物从源向库运输。因此,钾又具有促进糖代谢的作用;钾还能促进脂肪的合成;

(5)钾能够通过控制气孔的开闭和对细胞渗透压的调节,促进植物经济用水;

(6)钾还具有增强植物对干旱、霜冻、盐害等不良环境的抗逆性和抗病能力。

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4.硫(S) 硫以SO42-的形态被植物根系吸收。

(1)在植物体内,硫被还原成二硫基(-S-S-)和硫氢基(-SH)参与蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸等含硫氨基酸的合成。因此,硫也是构成蛋白质的重要成分;

(2)硫氢基(-SH)是呼吸作用、脂肪代谢、淀粉合成和氮代谢有关酶类的成分。某些生理活性物质,如辅酶A,维生素B1及部分生物激素也是含硫化合物;

(3)硫还是固氮酶系统的组成部分,为豆科作物固氮作用所必需。而洋葱、大蒜等辛香气味的主要成分中也有含硫的有机化合物;

5.钙(Ca) 钙以Ca2+的形态从植物根尖渗入,由于蒸腾流的作用被吸入导管,并向各组织的细胞运转。

(1)钙是细胞壁的结构成分,并为细胞分裂所必需;

(2)钙对蛋白质的合成有一定作用,对促进呼吸作用有一定功效;

(3)较高浓度的钙营养有利于豆科作物根瘤的形成和共生固氮作用;

(4)钙作为某些酶促反应的辅助因素,影响着植物体内的代谢过程,而钙对调节介质的生理平衡,具有特殊的功效。

(5)能降低原生质胶体的分散度,促使原生质浓缩,增加原生质的粘滞性,减少原生质膜的渗透性。

(6)与K+同时存在时,能使原生质胶体保持正常状态,有利于细胞的正常生命活动。还能通过拮抗作用消除其它离子的毒害作用。

6.镁(Mg) 镁是以Mg2+的形态被植物根系吸收的。

(1)镁是叶绿素的构成元素,它能促进叶绿素吸收光能,进行碳的同化;

(2)镁又是参与碳水化合物代谢的多种酶的活化剂,镁还能促进脂肪的合成和参与氮的代谢作用;

(3)镁也参与了ATP、磷脂、核酸等各种化合物的生物合成。

7.铁(Fe) 铁主要以Fe2+和螯合铁的形态被植物根系吸收,Fe3+的吸收量很少。

(1)铁虽然不是叶绿素的组成成分,但它对叶绿素的形成是不可缺少的,铁是植物体内铁氧还蛋白的重要组成部分,而铁氧还蛋白与叶绿体相结合,在光合作用电子传递系统中起电子传递作用;

(2)铁还作为植物体内许多氧化酶以及细胞色素的组成成分,参与体内一系列氧化还原过程的电子传递,从而可促进呼吸作用和ATP的形成。

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8.锰(Mn) 锰以Mn 2+的形态被植物根系吸收。

(1)植物时绿体中含有锰,它以结合态直接参与光合作用过程中水的光解;

(2)由于锰在植物体内具有价数的变化((Mn2+ ⇄ 4+)Mn),因此对植物体内的氧化还原过程起着重要的作用;

(3)锰作为呼吸作用有关酶的活化剂,对植物呼吸作用有一定的影响;

(4)锰还参与NO3-还原成NH4+的作用;

(5)能促进氨基酸和肽链的互相转化,有利于蛋白质的合成。

9.锌(Zn) 锌以Zn2+的形态被植物根系吸收。

(1)锌作为碳酸酐酶的重要组分,促进CO2在叶绿体内的释放,从而能促进植物进行光合作用;

(2)锌在植物体内还参与了生长素的合成。

(3)锌还是植物体内对物质水解、氧化还原过程和蛋白质合成起着重要作用的多种脱氧酶的组成成分。

10.铜(Cu) 铜以Cu2+或Cu+的形式被植物根系吸收。

(1)铜作为植物体内多种氧化酶的组成,参与着体内的氧化还原反应和呼吸作用;

(2)铜又与叶绿素形成有关,并能使叶绿素和其他植物色素的稳定性增强,有利于叶片进行光合作用;

(3)铜还参与了蛋白质和糖类的代谢作用。

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11.硼(B) 硼以BO33-或B4O72-的形态被植物根系吸收。

(1)硼能促进植物生殖器官的正常发育,有硼存在时,花粉萌发快,可使花粉管迅速地进入子房,有利于受精和种子的形成;

(2)硼对植物体内糖的合成和运输也有促进作用,正常的硼营养,能改善植株各器官有机物的供应状况,促进作物生长发育,增加作物的结实率和座果率,硼还可以提高豆科作物根瘤菌的固氮活性,增加固氮量;

(3)硼也能增强作物抗逆性,和防止多种作物发生生理病害。

12.钼(Mo) 钼主要以MoO42-的形态被植物根系吸收。

(1)钼作为硝酸还原酶组成,能促进硝态氮的同化作用;

(2)钼是固氮酶的一个组成成分,对生物固氨作用有着良好的影响;

(3)钼还能增进叶片光合作用强度。

13.氯(Cl) 氯以Cl-的形态被植物根系吸收。

(1)Cl-和Mn2+共同存在于叶绿体内,它们在光合作用水分解成氧的过程中起着重要作用;(2)氯对淀粉酶的活化、调节细胞汁液中pH值都起着必要的作用。