營養元素之間的拮抗和協同作用一、目前已發現16種必需營養元素:富瑞農業目錄2營養元素之間的拮抗和協同作用大量、中量營養元素：CHONPKCaMgS(占植物干重的0.1%以上)3營養元素之間的拮抗和協同作用微量營養元素：FeMnCuZnBMoCl(一般占植物干重的0.1%以下)4營養元素之間的拮抗和協同作用大量與微量沒有嚴格的界限,隨著環境的變化微量元素含量可超過大量元素含量。5營養元素之間的拮抗和協同作用按其生化作用和生理功能進行分類：營養元素吸收形態生物化學功能第一組C、H、O、N、SCO2、HCO3-、H2O、O2、NO3-、NH4+、N2、SO4-2、SO2離子來自土壤溶液,氣體來自大氣是有機物質的主要組成成分，是酶催化過程中原子團的必需元素。通過氧化還原反應而同化第二組P、B、Si來自土壤溶液中的磷酸鹽、硼酸和硼酸鹽、硅酸鹽與植物中天然醇類進行酯化作用，磷酸酯參與能量轉換反應第三組K、Na、Mg、Ca、Mn、Cl來自土壤溶液的離子一般功能：形成滲透勢特殊功能：使酶蛋白的構造成為最佳狀態，以利酶的活化作用。兩種作用物之間的橋梁聯結，使非擴散和擴散的陰離子平衡第四組Fe、Cu、Zn、Mo來自土壤溶液的離子或螯合物主要以螯合物結合于輔基內，通過這些元素原子價的變化而傳遞電子6營養元素之間的拮抗和協同作用二、植物必須營養元素特性：富瑞農業目錄7營養元素之間的拮抗和協同作用1、植物營養元素協同性由于各種營養元素的相互作用和各自的特殊生理功能，才保證了植物的正常生命活動。他們既是各自承擔著獨特的任務，又相互配合，共同完成各項代謝作用。作物體內任何生理生化過程都不可能由某一元素單獨完成的。8營養元素之間的拮抗和協同作用2、植物營養元素同等重要、不可替代性必需營養元素在植物體內不論數量多少都是同等重要；任何一種營養元素的特殊功能都不能為其它元素所代替。植物生活所必須的16個營養元素，在植物體內的含量有多有少，其生理功能有的比較清楚，有的尚不夠清楚。但就它們對植物的重要性來講，卻是同等重要的。它們各自所承擔的任務相互之間是不能代替的。9營養元素之間的拮抗和協同作用三、植物營養元素相互作用富瑞農業目錄10營養元素之間的拮抗和協同作用植物營養元素相互作用指營養元素在土壤中或植物中產生相互的影響，或者一種元素在與第二種元素以不同水平相混合施用時所產生的不同效應。也就是說，兩種營養元素之間能夠產生的促進作用或拮抗作用。這種相互作用在大量元素之間、微量元素之間以及微量元素與大量元素之間均有發生。可以在土壤中發生，也可以在植物體內發生。由于這些相互作用改變了土壤和植物的營養狀況，從而調節土壤和植物的功能，影響植物的生長和發育。11營養元素之間的拮抗和協同作用四、營養元素之間的拮抗作用富瑞農業目錄12營養元素之間的拮抗和協同作用營養元素之間的拮抗作用營養元素之間的拮抗作用是指某一營養元素(或離子)的存在，能抑制另一營養元素(或離子)的吸收。主要表現在陽離子與陽離子之間或陰離子與陰離子之間。拮抗作用分為雙向拮抗和單向拮抗，雙向拮抗如鎂與鉀、Fe與Mn、Cd（鎘gé）與Fe等。13營養元素之間的拮抗和協同作用1、拮抗競爭作用機理：性質相近的陽離子間的競爭：競爭原生質膜上結合位點，如K+/Rb+(銣)；不同性質的陽離子間的競爭：競爭細胞內部負電勢，如K+、Ca2+對Mg2+；陰離子間的拮抗作用：競爭原生質膜上結合位點，如AsO4-3(砷)/PO4-3、Cl-/NO3-則與細胞內陰離子濃度的反饋調節有關；NH4+與NO3-間拮抗作用：(1)NH4+降低細胞對陽離子的吸收，H+釋出減少，使H+-NO3-共運輸受到影響；(2)進入細胞的NH4+對外界N吸收產生反饋抑制作用14營養元素之間的拮抗和協同作用2、三要素氮、磷、鉀對其他元素的拮抗作用氮肥尤其是生理酸性銨態氮多了，造成土壤溶液中過多的銨離子，與鎂、鈣離子產生拮抗作用，影響作物對鎂鈣的吸收。過多施氮肥后刺激果樹生長，需鉀量大增，更易表現缺鉀癥。15營養元素之間的拮抗和協同作用2、三要素氮、磷、鉀對其他元素的拮抗作用磷肥不能和鋅同補，因為磷肥和鋅能形成磷酸鋅沉淀，降低磷和鋅的利用率。過多施磷肥,多余的有效磷也會抑制作物對氮素的吸收,還可能引起缺銅、缺硼、鎂。磷過多會阻礙鉀的吸收，造成鋅固定，引起缺鋅。磷肥過多，還會活化土壤中有害對作物的生長發育有害的物質，如活性鋁、活性鐵、鎘（Cd），對作物生長不利。16營養元素之間的拮抗和協同作用2、三要素氮、磷、鉀對其他元素的拮抗作用施鉀過量首先造成濃度障礙，使植物容易發生病蟲害，繼而在土壤和植物體內發生與鈣、鎂、硼等陽離子營養元素的拮抗作用，嚴重時引起臍腐和葉色黃化。過量施鉀往往造成嚴重減產。氮、磷、鉀肥的長期過量施用引起的拮抗作用，今天已經發展到了必須有意施用鈣鎂硫的地步才能加以解決了。17營養元素之間的拮抗和協同作用3、中量元素鈣、鎂、硫對其他元素的拮抗作用鈣過多，阻礙氮、鉀的吸收，易使新葉焦邊，桿細弱，葉色淡。過量施用石灰造成土壤溶液中過多的鈣離子，與鎂離子產生拮抗作用，影響作物對鎂的吸收。鎂過多桿細果小，易滋生真菌性病害。土壤中代換性鎂小于60mg/kg，鎂/鉀比小于1即為缺鎂。鈣、鎂可以抑制鐵的吸收，因為鈣、鎂呈堿性，可以使鐵由易吸收的二價鐵轉成難吸收的三價鐵。18營養元素之間的拮抗和協同作用4、微量元素鐵、硼、銅、錳、鋅、鉬對其他元素的拮抗作用缺硼影響水分和鈣的吸收及其在體內的移動，導致分生細胞缺鈣，細胞膜的形成受阻，而且使幼芽及子粒的細胞液呈強酸性，因而導致生長停止。缺硼可誘發體內缺鐵，使抗病性下降。19營養元素之間的拮抗和協同作用5、其他元素之間的拮抗作用：20營養元素之間的拮抗和協同作用6、土壤PH對元素的拮抗作用pH值低時，對陽離子的吸收有拮抗，pH值升高，陽離子間的拮抗作用減弱，而陰離子間的拮抗作用增強。21營養元素之間的拮抗和協同作用7、土壤、溫度對營養元素的拮抗22營養元素之間的拮抗和協同作用五、營養元素之間的促進作用：富瑞農業目錄23營養元素之間的拮抗和協同作用1、協助作用機理：不同電性離子間的協助作用：電性平衡；相同電性離子間的協助作用：維茨效應。維茨效應:外部溶液中Ca2+Mg2+Al3+等二價及三價陽離子，特別是Ca2+能促進K+Rb+(銣)及Br-(溴)的吸收，根里面的Ca2+并不影響鉀的吸收。但維茨效應是有限度的，高濃度的Ca2+反而要減少植物對其它離子的吸收。通常，大部分營養元素在適量濃度的情況下，對其他元素有促進吸收作用；促進作用通常是雙向的；陰離子與陰離子之間也有促進作用，一般多價的促進一價的吸收。24營養元素之間的拮抗和協同作用2、大量元素的促進作用：25營養元素之間的拮抗和協同作用3、中微量元素的促進作用鎂和磷具有很強的雙向互助依存吸收作用，可使植株生長旺盛，雌花增多，并有助于硅的吸收，增強作物的抗病性，抗逆能力。26營養元素之間的拮抗和協同作用3、中微量元素的促進作用鈣和鎂有雙向互助吸收作用，可使果實早熟，硬度好，耐儲運。有雙向協助吸收關系的還包括：錳和氮、鉀、銅；27營養元素之間的拮抗和協同作用3、中微量元素的促進作用硼可以促進鈣的吸收，增強鈣在植物體內的移動性。28營養元素之間的拮抗和協同作用3、中微量元素的促進作用氯離子是生物化學最穩定的離子，它能與陽離子保持電荷平衡，維持細胞內的滲透壓的調節劑也是植物體內離子的平衡者，其功能是不可忽視的，氯比其它陰離子活性大，極易進入植物體內，因而也加強了伴隨陽離子（鈉、鉀、銨離子等）的吸收。29營養元素之間的拮抗和協同作用3、中微量元素的促進作用錳可以促進硝酸還原作用，有利于合成蛋白質，因而提高了氮肥利用率。缺錳時，植物體內硝態氮積累，可溶性非蛋白氮增多。30營養元素之間的拮抗和協同作用32營養元素之間的拮抗和協同作用六、交互作用：富瑞農業目錄33營養元素之間的拮抗和協同作用植物營養元素相互作用1、替代效應Na～K；2、協同效應（1+1>2效應）磷～錳；硅—磷；3、高抑低促效應鉀-硼；鈣—鎂。4、削弱拮抗效應P可削弱Cu—Fe拈抗作用；34營養元素之間的拮抗和協同作用植物營養元素相互作用5、消除毒害效應Ca可以減輕或消除H+、Al、Fe、Mn過量存在的毒害；鎂可以消除過量鈣的毒害。鉀不僅有一系列營養作用，它還能消除氮肥、磷肥過量而造成的某些不良影響。鉬能促進光合作用的強度以及消除酸性土壤中活性鋁在植物體內積累而產生的毒害作用。硅肥多堿性（pH9.3-10.5）,在酸性土壤施用時，能中和酸性，可以減輕鋁離子的毒性、減少磷的固定，改善作物磷營養狀況。6、其它效應Al的存在可抑制P、Fe、Ca、Mg、Mn的積累，尤其是Mg、Fe、Mn可降到缺素水平以下。35營養元素之間的拮抗和協同作用NPH值低的時候硝態氮容易吸收PH高的情況下銨態氮比較容易吸收；施用過量的鉀和磷都影響對氮的吸收；缺硼不利于氮的吸收。十一種營養元素被作物吸收的秘密氮36營養元素之間的拮抗和協同作用P增加鋅可減少對磷的吸收；多氮不利于磷的吸收；鐵對磷的吸收也有拮抗作用；增施石灰可使磷成為不可給態；鎂可促進磷的吸收。磷鎂肥吸收效果比較好。十一種營養元素被作物吸收的秘密磷37營養元素之間的拮抗和協同作用K增加硼促進對鉀的吸收；鋅可減少對鉀的吸收；多氮不利于鉀的吸收；鈣、鎂對鉀的吸收有拮抗作用。所以用含硼的鉀肥效果比純鉀肥好。十一種營養元素被作物吸收的秘密鉀38營養元素之間的拮抗和協同作用Ca鉀影響鈣的吸收，降低鈣營養的水平；鎂影響鈣的運輸，鎂與鈣有拮抗作用；銨鹽能降低對鈣的吸收，減少鈣向果實的轉移；施入鈉、硫也可減少對鈣的吸收；增加土壤中的鋁、錳、氮，也會減少對鈣的吸收。適量的硼可以促進鈣的吸收。十一種營養元素被作物吸收的秘密鈣39營養元素之間的拮抗和協同作用Mg鉀多影響鎂的吸收；多量的鈉和磷不利于鎂的吸收；多氮可引起缺鎂；鎂和鈣、鉀、銨、氫有拮抗作用，增施硫酸鹽類可造成缺鎂；鎂能消除鈣的毒害。缺鎂易誘發缺鋅和缺錳。鎂和鋅有相互促進的作用。十一種營養元素被作物吸收的秘密鎂40營養元素之間的拮抗和協同作用Fe多硼影響鐵的吸收和降低植物體中鐵的含量；硝態氮影響鐵的吸收；釩和鐵有拮抗作用；引起缺鐵的元素比較多，它們的排列順序為Ni＞Cu＞Co＞Cr＞Zn＞Mo＞Mn；鉀不足可引起缺鐵；大量的氮、磷和鈣都可引起鐵的缺乏。十一種營養元素被作物吸收的秘密鐵41營養元素之間的拮抗和協同作用B鐵和鋁的氧化物可造成缺硼；鋁、鎂、鈣、鉀、鈉的氫氧化物可造成缺硼；長期缺乏氮、磷、鉀和鐵會導致硼的缺乏；增加鉀可加重硼的缺乏，缺鉀會導致少量硼的中毒；氮量的增多，需硼量也增多，會導致硼的缺乏。錳對硼的吸收不利，植株需要適當的Ca/B和K／B比(如：葡萄健株的Ca／B為1234毫克當量，K／B為1142毫克當量)。以及適當的Ca／Mg比。硼對Ca／Mg和Ca／K比有控制作用。幾種能形成絡合物的元素，如鍶、鋁和鍺有臨時改善缺硼的作用。十一種營養元素被作物吸收的秘密硼42營養元素之間的拮抗和協同作用Mn鈣、鋅、鐵阻礙對錳的吸收；鐵的氫氧化物可使錳呈沉淀狀態；施用生理堿性肥料使錳被固定；釩可減緩錳的毒害。硫和氯可增加釋放態和有效態的錳，有利于錳的吸收；銅不利于錳的吸收。十一種營養元素被作物吸收的秘密錳43營養元素之間的拮抗和協同作用Zn使鋅形成氫氧化物、碳酸鹽和磷酸鹽則成不可給態。植物要求適當的p／Zn比(一般為100~120，大于250則缺鋅)。磷過量會導致缺鋅；氮多時需鋅量也多，有時也會導致缺鋅，硝態氮有利于鋅的吸收，氨態氮不利于鋅的吸收；增多鉀和鈣不利鋅的吸收；錳、銅、鉬對鋅吸收不利。鎂、鋅之間有互助吸收的作用；