營養(yǎng)元素之間的拮抗與協(xié)同作用

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1、營養(yǎng)元素之間的拮抗與協(xié)同作用山東新富瑞農(nóng)業(yè)科技有限公司 宋鵬 一、目前已發(fā)現(xiàn)16種必需營養(yǎng)元素:富瑞農(nóng)業(yè)目 錄 大量、中量營養(yǎng)元素：C H O N P K Ca Mg S (占植物干重的0.1%以上) 微量營養(yǎng)元素：Fe Mn Cu Zn B Mo Cl(一般占植物干重的0.1%以下) 大量與微量沒有嚴(yán)格的界限,隨著環(huán)境的變化微量元素含量可超過大量元素含量。 按其生化作用和生理功能進(jìn)行分類 ：營養(yǎng)元素吸收形態(tài)生物化學(xué)功能第一組C、H、O、N、S CO2、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(jī)物質(zhì)的主要組成成分，是酶催化過程中原

2、子團(tuán)的必需元素。通過氧化還原反應(yīng)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(jìn)行酯化作用，磷酸酯參與能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)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(gòu)造成為最佳狀態(tài)，以利酶的活化作用。兩種作用物之間的橋梁聯(lián)結(jié)，使非擴(kuò)散和擴(kuò)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(jié)合于輔基內(nèi)，通過這些元素原子價(jià)的變化而傳遞電子 二、植物必須營養(yǎng)元素特性：富瑞農(nóng)業(yè)目 錄 1、植物營養(yǎng)元素協(xié)同性l 由于各種營養(yǎng)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(dòng)。他

3、們既是各自承擔(dān)著獨(dú)特的任務(wù)，又相互配合，共同完成各項(xiàng)代謝作用。作物體內(nèi)任何生理生化過程都不可能由某一元素單獨(dú)完成的。 2、植物營養(yǎng)元素同等重要、不可替代性l 必需營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)不論數(shù)量多少都是同等重要；任何一種營養(yǎng)元素的特殊功能都不能為其它元素所代替。l植物生活所必須的 16 個(gè)營養(yǎng)元素，在植物體內(nèi)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(dān)的任務(wù)相互之間是不能代替的。 三、植物營養(yǎng)元素相互作用富瑞農(nóng)業(yè)目 錄 植物營養(yǎng)元素相互作用l 指營養(yǎng)元素在土壤中或植物中產(chǎn)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

4、時(shí)所產(chǎn)生的不同效應(yīng)。也就是說，兩種營養(yǎng)元素之間能夠產(chǎn)生的促進(jìn)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(fā)生。可以在土壤中發(fā)生，也可以在植物體內(nèi)發(fā)生。由于這些相互作用改變了土壤和植物的營養(yǎng)狀況，從而調(diào)節(jié)土壤和植物的功能，影響植物的生長和發(fā)育。 四、營養(yǎng)元素之間的拮抗作用富瑞農(nóng)業(yè)目 錄 營養(yǎng)元素之間的拮抗作用 營養(yǎng)元素之間的拮抗作用是指某一營養(yǎng)元素(或離子)的存在，能抑制另一營養(yǎng)元素(或離子)的吸收。主要表現(xiàn)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g）與Fe等。 1、拮抗競爭作用機(jī)理

5、：l 性質(zhì)相近的陽離子間的競爭：競爭原生質(zhì)膜上結(jié)合位點(diǎn)，如K+/Rb+(銣)；l 不同性質(zhì)的陽離子間的競爭：競爭細(xì)胞內(nèi)部負(fù)電勢，如K+、Ca2+對Mg2+；陰離子間的拮抗作用：l 競爭原生質(zhì)膜上結(jié)合位點(diǎn)，如AsO4-3(砷)/PO4-3、Cl-/NO3-則與細(xì)胞內(nèi)陰離子濃度的反饋調(diào)節(jié)有關(guān)；l NH4+與NO3-間拮抗作用：l (1) NH4+降低細(xì)胞對陽離子的吸收，H+釋出減少，使H+-NO3-共運(yùn)輸受到影響；l (2) 進(jìn)入細(xì)胞的NH4+對外界N吸收產(chǎn)生反饋抑制作用 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(tài)氮多了，造成土壤溶液中過多的銨離子，與鎂、鈣離子產(chǎn)生拮抗作用，影

6、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(xiàn)缺鉀癥。 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(bǔ)，因?yàn)榱追屎弯\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(huì)抑制作物對氮素的吸收,還可能引起缺銅、缺硼、鎂。磷過多會(huì)阻礙鉀的吸收，造成鋅固定，引起缺鋅。磷肥過多，還會(huì)活化土壤中有害對作物的生長發(fā)育有害的物質(zhì)，如活性鋁、活性鐵、鎘（Cd），對作物生長 不利。 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(fā)生病蟲害，繼而在土壤和植物體內(nèi)發(fā)生與鈣、鎂、硼等陽離子營養(yǎng)元素的拮抗作用，嚴(yán)重時(shí)引起臍腐和葉色黃化。過量施鉀往往

7、造成嚴(yán)重減產(chǎn)。氮、磷、鉀肥的長期過量施用引起的拮抗作用，今天已經(jīng)發(fā)展到了必須有意施用鈣鎂硫的地步才能加以解決了。 3、中量元素鈣、鎂、硫?qū)ζ渌氐霓卓棺饔免}過多，阻礙氮、鉀的吸收，易使新葉焦邊，桿細(xì)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(chǎn)生拮抗作用，影響作物對鎂的吸收。鎂過多桿細(xì)果小，易滋生真菌性病害。土壤中代換性鎂小于60 mg/kg，鎂/鉀比小于1即為缺鎂。 鈣、鎂可以抑制鐵的吸收，因?yàn)殁}、鎂呈堿性，可以使鐵由易吸收的二價(jià)鐵轉(zhuǎn)成難吸收的三價(jià)鐵。 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(nèi)的移動(dòng)，導(dǎo)致分生細(xì)胞缺鈣，細(xì)胞膜 的

8、形成受阻，而且使幼芽及子粒的細(xì)胞液呈強(qiáng)酸性，因而導(dǎo)致生長停止。缺硼可誘發(fā)體內(nèi)缺鐵，使抗病性下降。 5、其他元素之間的拮抗作用： 6、土壤PH對元素的拮抗作用pH 值低時(shí)，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(qiáng)。 7、土壤、溫度對營養(yǎng)元素的拮抗 五、營養(yǎng)元素之間的促進(jìn)作用：富瑞農(nóng)業(yè)目 錄 1、協(xié)助作用機(jī)理：l不同電性離子間的協(xié)助作用：電性平衡；l相同電性離子間的協(xié)助作用：維茨效應(yīng)。l維茨效應(yīng): 外部溶液中Ca2+Mg2+ Al3+等二價(jià)及三價(jià)陽離子，特別是Ca2+能促進(jìn)K+ Rb+(銣)及Br-(溴)的吸收，根里面的Ca2+并不影響鉀的吸收。l但維茨效

9、應(yīng)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。l通常，大部分營養(yǎng)元素在適量濃度的情況下，對其他元素有促進(jìn)吸收作用； l促進(jìn)作用通常是雙向的；l陰離子與陰離子之間也有促進(jìn)作用，一般多價(jià)的促進(jìn)一價(jià)的吸收。 2、大量元素的促進(jìn)作用： 3、中微量元素的促進(jìn)作用鎂和磷具有很強(qiáng)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(qiáng)作物的抗病性，抗逆能力。 3、中微量元素的促進(jìn)作用鈣和鎂有雙向互助吸收作用，可使果實(shí)早熟，硬度好，耐儲(chǔ)運(yùn)。有雙向協(xié)助吸收關(guān)系的還包括：錳和氮、鉀、銅； 3、中微量元素的促進(jìn)作用硼可以促進(jìn)鈣的吸收，增強(qiáng)鈣在植物體內(nèi)的移動(dòng)性。 3、中微量元素的促進(jìn)

10、作用氯離子是生物化學(xué)最穩(wěn)定的離子，它能與陽離子保持電荷平衡，維持細(xì)胞內(nèi)的滲透壓的調(diào)節(jié)劑也是植物體內(nèi)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(jìn)入植物體內(nèi)，因而也加強(qiáng)了伴隨陽離子（鈉、鉀、銨離子等）的吸收。 3、中微量元素的促進(jìn)作用錳可以促進(jìn)硝酸還原作用，有利于合成蛋白質(zhì)，因而提高了氮肥利用率。缺錳時(shí)，植物體內(nèi)硝態(tài)氮積累，可溶性非蛋白氮增多。 4、其他因素的促進(jìn)作用：當(dāng)土壤溶液在酸性時(shí)候,植物吸收陰離子多于陽離子,而在堿性反應(yīng)中,吸收陽離子多于陰離子。 六、交互作用：富瑞農(nóng)業(yè)目 錄 植物營養(yǎng)元素相互作用l 1、替代效應(yīng)l Na K；l 2、協(xié)同效應(yīng)（1+12效應(yīng)）l 磷錳；硅

11、磷；l 3、高抑低促效應(yīng)l 鉀-硼；鈣鎂。l 4、削弱拮抗效應(yīng)l P可削弱CuFe拈抗作用； 植物營養(yǎng)元素相互作用l 5、消除毒害效應(yīng)l Ca 可以減輕或消除H+ 、Al、Fe、Mn 過量存在的毒害；l 鎂可以消除過量鈣的毒害。l 鉀不僅有一系列營養(yǎng)作用，它還能消除氮肥、磷肥過量而造成的某些不良影響。l 鉬能促進(jìn)光合作用的強(qiáng)度以及消除酸性土壤中活性鋁在植物體內(nèi)積累而產(chǎn)生的毒害作用。l 硅肥多堿性（pH9.3-10.5）,在酸性土壤施用時(shí)，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(yǎng)狀況。 l 6、其它效應(yīng)l Al的存在可抑制P、Fe、Ca、Mg、Mn的積累，尤其是Mg、Fe、

12、Mn可降到缺素水平以下。 N PH值低的時(shí)候硝態(tài)氮容易吸收PH高的情況下銨態(tài)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(yǎng)元素被作物吸收的秘密氮 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(tài)；鎂可促進(jìn)磷的吸收。磷鎂肥吸收效果比較好。十一種營養(yǎng)元素被作物吸收的秘密磷 K增加硼促進(jìn)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(yǎng)元素被作物吸收的秘密鉀 Ca鉀影響鈣的吸收，降低鈣營養(yǎng)的水平；鎂影響鈣的運(yùn)輸，鎂與鈣有拮抗作用；銨鹽能降低對鈣的

13、吸收，減少鈣向果實(shí)的轉(zhuǎn)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(huì)減少對鈣的吸收。適量的硼可以促進(jìn)鈣的吸收。十一種營養(yǎng)元素被作物吸收的秘密鈣 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(fā)缺鋅和缺錳。鎂和鋅有相互促進(jìn)的作用。十一種營養(yǎng)元素被作物吸收的秘密鎂 Fe多硼影響鐵的吸收和降低植物體中鐵的含量；硝態(tài)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?yàn)镹iCuCoCrZnMoMn；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(yǎng)元素被作物

14、吸收的秘密鐵 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(huì)導(dǎo)致硼的缺乏；增加鉀可加重硼的缺乏，缺鉀會(huì)導(dǎo)致少量硼的中毒；氮量的增多，需硼量也增多，會(huì)導(dǎo)致硼的缺乏。錳對硼的吸收不利，植株需要適當(dāng)?shù)腃a/B和KB比(如：葡萄健株的CaB為1234毫克當(dāng)量，KB為1142毫克當(dāng)量)。以及適當(dāng)?shù)腃aMg比。硼對CaMg和CaK比有控制作用。幾種能形成絡(luò)合物的元素，如鍶、鋁和鍺有臨時(shí)改善缺硼的作用。十一種營養(yǎng)元素被作物吸收的秘密硼 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(tài)；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(tài)和有

15、效態(tài)的錳，有利于錳的吸收；銅不利于錳的吸收。十一種營養(yǎng)元素被作物吸收的秘密錳 Zn使鋅形成氫氧化物、碳酸鹽和磷酸鹽則成不可給態(tài)。植物要求適當(dāng)?shù)膒Zn比(一般為100120，大于250則缺鋅)。磷過量會(huì)導(dǎo)致缺鋅；氮多時(shí)需鋅量也多，有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致缺鋅，硝態(tài)氮有利于鋅的吸收，氨態(tài)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；缺鋅會(huì)導(dǎo)致根系中少鉀；土中有SiMg比率低的粘粒會(huì)缺Zn，鋅拮抗鐵的吸收。十一種營養(yǎng)元素被作物吸收的秘密鋅 Cu施用生理酸性氮或鉀肥等可提高銅的活性，有利于吸收；氮多時(shí)也不利于銅的吸收；生成銅的磷酸鹽、碳酸鹽和氫氧化物則有礙吸收，所以富含Co2、碳酸和含鈣多的土壤，不利于銅的吸收；多磷會(huì)導(dǎo)致銅。土壤嫌氣狀態(tài)產(chǎn)生H2S也有礙銅的吸收；銅還與鋁、鐵、鋅、錳元素拮抗；十一種營養(yǎng)元素被作物吸收的秘密銅 THANK YOU