植物除了从土壤中吸收水分外，还要吸收矿质元素和氮素以及有机物质，以维持正常的生命活动。所以，土壤中矿质元素和有机物质的多少直接影响植物的生长和发育。在栽培条件下，肥料的种类和使用量可改变土壤中养分的比例关系，为植物生长提供良好的养分环境。

1．氮

1．1氮对植物生长的影响

根系吸收氮肥主要是无机态氮，即铵态氮和硝态氮。也可吸收一部分有机态氮，如尿素。氮是蛋白质（包括一些酶和辅酶）、核酸、磷脂的主要成分，他们是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分，在植物生命活动中具有特殊的作用。氮也是某些植物激素的成分，他们对生命具有调节作用。氮是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。因此氮的多少会直接影响细胞分裂和生长。当氮肥供应充足时，枝叶繁茂，植株高大，分枝能力强，果实活种植中蛋白质含量高。植物的必须元素中，除碳、氢、氧外，氮的需求量。因此在农业生产中要特别需要氮肥的供应，常用人粪尿、尿素、硝酸铵、硫酸铵碳酸氢铵等肥料，主要提供氮元素。

缺氮时，蛋白质、核酸、磷脂等合成受阻，植物生长矮小、分枝能力弱，叶片小而薄，花果少且易脱落。缺氮，叶绿素合成受阻，枝叶变黄，甚至干枯，导致产量降低。氮在植物体内移动性大，老叶中的氮分解后可运输到幼嫩组织中去重复利用，所以缺氮时叶片发黄，并由下部叶片开始逐渐向上。

氮过多时，叶片大而深绿，柔软披散，植株徒长。另外，氮素过多时，体内含糖量相对不足，茎干中的机械组织不发达，易倒伏和被病虫危害。

1．2氮的测定

1．2．1肥料中硝态氮含量测定

1．2．1．1还原法

复混肥料中硝态氮和铵态氮在检测中的差别是两者样品在处理过程。前者需要通过铬粉（不含酰氨态氮时用定氮合金）还原处理，使硝态氮还原成铵态氮；后者对试样不需作还原处理。目前，肥料中硝态氮含量的测定常用定氮合金法(德瓦达合金还原法)和铬－盐酸还原法。

两种方法的原理基本相同，一般采取三步检测：步，在样品处理中使用铬粉（不含酰氨态氮时用定氮合金）还原硝态氮后，按标准检测方法检测复混肥试样中总氮含量；第二步，在试样处理过程中不使用还原剂，按标准检测方法检测复混肥试样中不含硝态氮时复混肥料中的总氮含量；第三步，用步检测结果减去第二步检测结果，即可得出复混肥料中硝态氮含量。

1．2．1．2高效液相色谱法

通常测定硝态氮的方法有：气体法、还原法、重量法、扣除法、比色法、紫外线吸收法。高效液相色谱法测定肥料中的硝态氮含量，其原理是硝酸根在紫外光区190～240nm有较强吸收，通过色谱柱分离后在紫外分光光度计上检测硝酸根含量，再将其换算为氮含量。

高效液相色谱法使用C18柱，以0.04molL－1磷酸二氢钾水溶液为流动相，在230nm波长下测定硝态氮含量，相关系数为0.9997，检测浓度为1×106mgmL。此法具有准确度和精密度高，定量分析简便、快捷、准确的特点。

1．2．2复合肥料中总氮测定

1．2．2．1凯氏定氮法

测定原理：将硝酸盐在酸性介质环境中还原成铵盐；在触媒存在下，用浓硫酸进行消化，将有机态氮或尿素态氮和氰氨态氮转化为硫酸铵；将从碱性溶液中蒸馏出的氮，吸收在硼酸溶液中；在甲基红、甲酚绿混合指示剂存在下，用硫酸或盐酸标准溶液进行滴定分析。

凯氏定氮法测定复合肥料总氮含量的实测结果与理论值非常接近，该方法检测速度快，消耗试剂量减少，试验成本降低。

1．2．2．2KJELTE2300全自动定氮仪法

复混肥料中总氮测定的国标法（凯氏定氮法），其操作繁琐耗时，测得1个数据大约需要40～60min，不利于大量样品的快速测定。KJELTEC2300全自动定氮仪能简便、快速、准确地测定大批量复混肥料中的氮。

实验原理：

定氮仪法的原理与国标法相同，将肥料中的氮通过消化过程转化为NH4+，在碱性介质中，进行蒸馏，使NH4+转化为NH3。NH3由硼酸溶液吸收，最后用盐酸标准溶液滴定硼酸吸收液，根据滴定结果计算出氮的含量。

各过程反应方程式如下：

(1) 消煮过程中反应：

 肥料中的各类氮 ＋H2SO4 —— (NH4)2SO4

(2) 蒸馏过程中反应

 (NH4)2SO4 ＋2NaOH —— Na2SO4 ＋ 2NH3 + 2H2O

 NH3 ＋ H2O —— NH4OH

 NH4OH ＋ H3BO3 —— NH4·H2BO3 ＋ H2O

(3) 滴定过程中反应

 NH4·H2BO3 ＋ HCl —— NH4Cl ＋ H3BO3

2．磷

2．1磷对植物生长的影响

磷主要以H2PO4-或HPO42-的形式被植物吸收。吸收这两种形式的多少取决于土壤PH值。PH值<7时，H2PO4-居多；PH值>7时，HPO42-居多。当磷进入植物根系或经木质部运到枝叶后，大部分转变为有机物质如糖磷脂、核苷酸、核酸、磷脂等，有一部分仍以无机磷形式存在。植物体内磷的分布不均匀，根、茎的生长点较多，嫩叶比老叶多，果实种子中较丰富。

磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分，与蛋白质合成，细胞分裂，细胞生长有密切关系；磷是许多辅酶的成分，参与光合、呼吸作用。磷还参与碳水化合物的代谢合运输，在光合作用和呼吸作用中，糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应；磷对氮代谢和脂肪代谢也有重要作用。

磷参与多种代谢过程，并且在生命活动最旺盛的分生组织中含量，因此施用磷肥对分蘖、分枝及根系生长有良好作用。磷促进碳水化合物的转化和运输，对种子、块根和块茎的生长有利，可显著增加这些作物的产量。此外，由于磷与氮关系密切，所以缺氮时磷肥的效果不能充分发挥。只有氮磷配合使用，才能充分发挥氮肥效果。

缺磷影响细胞分裂，分枝减少，幼芽、幼叶生长停滞，茎和根纤细，生长矮小，花果脱落，成熟延迟。缺磷时蛋白质合成下降，糖的运输受阻，营养器官中糖的含量相对提高，有利于花青素形成，植物叶子常呈现不正常的暗绿色以至紫红色。

磷在植物体内易移动，能重复利用。缺磷时，老叶中的磷大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去。因此，缺磷症状首先在下部老叶出现，然后逐渐向上发展。

磷肥过多时，叶上出现小焦斑，是磷酸钙沉淀所致。磷过多还会阻碍硅的吸收。水溶性磷酸盐还可与土壤中的锌结合，降低锌的有效性，使用磷肥过多容易引起缺锌病。

2．2磷的测定

肥料中能被作物吸收和利用的磷称为有效磷，有效磷包括水溶性磷和枸溶性磷。

2．2．1水溶磷测定

2．2．1．1磷钼酸喹啉重量法

磷钼酸喹啉重量法是测定化合物中磷含量的常用的经典分析方法。每次用 25 mL 蒸馏水研磨提取水溶性磷，提取液过滤，转移至250 mL 容量瓶，反复研磨四次，再用蒸馏水洗涤滤纸，至容量瓶中溶液达到200 mL，定容，吸取 25 mL 的滤液加入 10 mL硝酸，加水至 100 mL，加热。近沸腾时，加入 35 mL 喹钼柠酮沉淀剂，微沸 1 min，冷却后抽滤，烘干，冷却，称重，计算。此法操作较为烦琐，时间也较长，在研磨和滤纸的洗涤过程中较易产生误差，也容易使提取不够完全或洗涤不够彻底，从而使结果偏低。

2．2．1．2超声波浸提-喹钼柠酮重量法

超声波提取是用超声波清洗器来完成样品中水溶磷的提取，其原理是利用超声波的空化效应，当超声波传入液体内部时，液体中会产生大量非稳定态的微小气泡，增加了两相间的接触面积，而且出现快速形成和破坏的物理过程，液体微粒间发生每秒数万次的激烈碰撞，产生强大能量。因此，具有强大的机械洗擦作用，样品被迅速震碎，从而加速样品溶解，可更有效地提取样品中的水溶性磷。

超声波和振荡减了轻劳动强度，便于批量分析，提高工作效率，实现了快速准确的检测要求，使用超声波或振荡分散肥料代替手工研磨获得水溶磷提取液，取得了非常好的效果。

2．2．1．2电位法

根据酸碱滴定及电位滴定的原理，使用瑞士Metrohm公司生产的716 DMSTitrino型全自动电位滴定仪，测定一个样品只需4~5min，大大提高了测定速度，且结果准确可靠。

实验原理：肥料中的磷经盐酸浸取后，转化成H3PO4。基于此原理，可以用酸碱滴定法测肥料中的磷含量，即用NaOH滴定过程形成的H3PO4及多余的HCl。样品中的Ca2+干扰测定，可加入草酸钠以掩蔽Ca2+。

上述过程可用化学方程式表示为：

HCl＋NaOH —— NaCl＋H2O

H3PO4＋NaOH —— NaH2PO4＋H2O

Ca2+＋(COO)22－ —— Ca(COO)2↓

2．2．2有效磷测定

有效磷含量的测定是在250mL容量瓶中加入150mL EDTA 溶液，在 60℃的恒温水浴中振荡1h，冷却后定容，干过滤，以下步骤同水溶性磷含量的测定。此方法增加了EDTA溶液这种试剂，耗量也较大，每份样需150mL，而且提取时间较长需1h。

3．钾

3．1钾对植物生长的影响

钾在土壤中易KCl、K2SO4等盐类形式存在，在水中解离成K＋离子而被根系吸收。在植物体内钾呈离子状态，主要集中在生命活动最旺盛的部位，如生长点、形成层、幼叶等。

钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂，在碳水化合物代谢、呼吸作用和蛋白质代谢中起重要作用。

钾促进蛋白质合成，钾充足时，形成蛋白质较多，可溶性氮减少。钾与蛋白质在植物体内的分布是一致的，生长点、形成层等蛋白质丰富的部位，钾离子含量也较高。

钾与糖的合成有关。植物缺钾时，淀粉和蔗糖合成缓慢，单糖大量积累。钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素含量较高，葡萄糖积累较少。钾也可以促进糖类运输。在富含糖类的贮藏器官中钾含量较多，形成糖类的叶片栅栏组织也是如此。

钾离子时构成细胞渗透势的主要成分。在根内钾离子从薄壁细胞运至导管，降低导管中的水势，使水分能从根系表面运到木质部。钾离子对气孔开放有直接作用。钾在保卫细胞中积累，降低渗透势，使保卫细胞吸水，气孔开张。离子态的钾有使原生质体膨胀的作用，施用钾肥能提高作物的抗旱性。

缺钾时，茎干柔弱，易倒伏；抗旱、抗寒性降低；叶片失水，蛋白质、核酸破坏，叶色变黄，逐渐坏死；叶有叶缘焦枯，生长缓慢，而叶中部生长较快，整个叶子形成杯状弯曲或皱缩。钾也是容易被重复利用的元素，缺钾首先表现在老叶。

本文出自：昆山环美