本文应用先进的叶绿素荧光技术，分析6种大量矿质元素的亏缺对小麦和玉米光合功能的影响，旨在寻找某元素亏缺时在叶绿素荧光动力学方面的特征性变化，建立诊断作物矿质元素缺乏症的叶绿素荧光指标，并结合其他生理指标判断叶绿素荧光指标的可靠性，丰富矿质营养理论，为农业生产服务。营养元素浓度通过水培法精确控制，以Hoagland完全营养液为对照，营养元素的浓度分别为对照的50%、20%、10%、0%，每隔5天测定一次叶绿素荧光动力学指标，至出现明显的缺素症状为止。主要研究结果如下。随着营养液中各营养元素浓度的降低，小麦、玉米植株鲜重都呈现不同程度的下降；其中小麦植株鲜重对缺钾最为敏感，缺磷对小麦鲜重的影响最小；而玉米的植株鲜重对缺氮最为敏感，对镁素缺乏最不敏感。说明小麦幼苗需钾素较多，而玉米幼苗需氮素较多。生理及代谢方面的实验数据显示，随着营养液中氮素浓度的降低，植株体内可溶性蛋白明显减少；磷元素浓度的降低，导致了植株体内可溶性糖含量的增加；钾元素缺乏会使得植株叶片渗透调节能力下降；作物缺乏钙元素，叶片质膜透性相对增大；而镁素和硫素的缺乏则对叶片叶绿素含量的影响较为明显。此外，氮素缺乏对老叶的叶绿素含量影响也较大。6种大量营养元素都直接或间接参与植物光合作用，结果显示任何一种元素的缺乏都会影响两种作物叶片的净光合速率。叶绿素荧光技术是检测叶片光合功能的灵敏探针，分析6种元素缺乏时的叶绿素荧光动力学特征发现：在小麦老叶中，六种元素的缺乏都增大了叶片到达最大荧光所用的时间(Tfm)，其中氮元素的缺乏对Tfm影响最小；氮元素的缺乏对单位反应中心吸收的能量（ABS/RC）、单位反应中心捕获的能量（TRo/RC）、单位反应中心用于电子传递的能量（ETo/RC）几乎没有影响，而其他五种元素的缺乏均使这些值增大；钾素缺乏QA被还原的次数（N）和质体醌库大小（Sm）明显增大；磷元素缺乏，PI性能指数和对照差别不大，而其他元素的缺乏PI均降低；镁元素缺乏时，dV/dto明显大于对照，而硫元素的缺乏致使叶片到达最大荧光所需的时间(Tfm)最长。玉米老叶中荧光参数的变化不同于小麦，氮素缺乏对各类荧光参数的影响都很大，磷元素的缺乏导致φRo明显大于对照；钾元素的缺乏对100μs（dV/dto）时光反应中心关闭净速率几乎没有影响，而氮元素和钙元素缺乏使它增大，磷元素、镁元素和硫元素的缺乏使它减小。元素缺乏对于功能叶（新叶）荧光动力学参数的影响不同于老叶。在小麦功能叶中，磷素的缺乏时，Sm和φDo最大；只有镁素缺乏时，N小于对照，其余元素缺乏，N值都大于对照；同样，硫素缺乏时Sm/Tfm显著小于对照，其余元素缺乏时此值等于或大于对照。在玉米的功能叶中，只有钾元素缺乏时，光合性能指数(PI)显著小于对照，其他元素缺乏时，PI值大于或等于对照；氮元素缺乏对玉米功能叶的Tfm影响不大，其他元素的缺乏都使得Tfm大于对照；其他元素缺乏时，在玉米功能叶中未发现显著的荧光动力学特征。以上结果表明，6种大量元素的缺乏对叶片的光合功能均有重要影响，不同的元素缺乏显示出不同的叶绿素荧光动力学特征。本文的研究成果对于小麦和玉米大量元素缺乏症的快速判断具有一定的参考价值。