2植物營(yíng)養(yǎng)元素

1、第二章第二章 植物的營(yíng)養(yǎng)元素植物的營(yíng)養(yǎng)元素主要內(nèi)容主要內(nèi)容基本要求基本要求植物體的組成成分植物體的組成成分了解了解植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素掌握掌握植物的有益元素植物的有益元素了解了解第一節(jié)第一節(jié) 植物體的組成成分植物體的組成成分一、植物體的組成成分一、植物體的組成成分新鮮植株新鮮植株 烘干烘干7595水分水分75c525干物質(zhì)干物質(zhì) 煅燒煅燒 95以氣體揮發(fā)以氣體揮發(fā) 525c 5灰分灰分(成分復(fù)雜成分復(fù)雜) 二、影響植物體內(nèi)礦質(zhì)元素種類和含量二、影響植物體內(nèi)礦質(zhì)元素種類和含量的因素的因素1. 遺傳因素遺傳因素如：禾本科植物需如：禾本科植物需si、淀粉淀粉植物塊莖含植物塊莖含k多、

2、豆科植物含多、豆科植物含n較多等較多等。2. 環(huán)境條件（生長(zhǎng)環(huán)境）環(huán)境條件（生長(zhǎng)環(huán)境）如：鹽漬土上如：鹽漬土上生長(zhǎng)的植物含生長(zhǎng)的植物含na和和cl較多、沿海的植物含較多、沿海的植物含i較多、酸性紅壤上的植物含較多、酸性紅壤上的植物含al和和fe較多較多。第二節(jié)第二節(jié) 植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素一、植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的標(biāo)準(zhǔn)及種類一、植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的標(biāo)準(zhǔn)及種類（一）（一） 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) (arnon & stout, 1939) （定義）（定義）1. 這種元素對(duì)所有高等植物的生長(zhǎng)發(fā)育是不可缺少的。如這種元素對(duì)所有高等植物的生長(zhǎng)發(fā)育是不可缺少的。如果缺少該元素，植物就不能完成其生活史果

3、缺少該元素，植物就不能完成其生活史必要性必要性2. 這種元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏這種元素這種元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏這種元素時(shí)，植物會(huì)表現(xiàn)出特有的癥狀，只有補(bǔ)充這種元素后癥時(shí)，植物會(huì)表現(xiàn)出特有的癥狀，只有補(bǔ)充這種元素后癥狀才能減輕或消失狀才能減輕或消失專一性專一性3. 這種元素必須直接參與植物的代謝作用，對(duì)植物起直接這種元素必須直接參與植物的代謝作用，對(duì)植物起直接的營(yíng)養(yǎng)作用，而不是改善環(huán)境的間接作用的營(yíng)養(yǎng)作用，而不是改善環(huán)境的間接作用直接性直接性（二）（二） 種類和含量種類和含量目前已確認(rèn)的有目前已確認(rèn)的有1717種種正常生長(zhǎng)植株的干物質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)元素的平均含量正常生長(zhǎng)植株

4、的干物質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)元素的平均含量元素元素 符號(hào)符號(hào) mol/克（干重克（干重 ） mg/kg %mo 0.001 0.1 -cu 0.1 0.6 -zn 0.30 20 - mn 1.0 50 -fe 2.0 100 -b 2.0 20 -cl 3.0 100 -s 3.0 - 0.1p 60 - 0.2mg 80 - 0.2ca 125 - 0.5k 250 - 1.0n 1000 - 1.5o 30000 - 45c 40000 - 45h 60000 - 6鉬鉬銅銅鋅鋅錳錳鐵鐵硼硼氯氯硫硫磷磷鎂鎂鈣鈣鉀鉀氮氮氧氧碳碳?xì)錃?987 鎳鎳 ni1.1確定確定年份年份193919311926192

5、2184419231954183918391839183918391804最早最早1800最早最早relative amounts of essential elements in plant tissues二、必需營(yíng)養(yǎng)元素的分組和來(lái)源二、必需營(yíng)養(yǎng)元素的分組和來(lái)源c、h、o 天然營(yíng)養(yǎng)元素天然營(yíng)養(yǎng)元素 非礦質(zhì)元素非礦質(zhì)元素 來(lái)自空氣和水來(lái)自空氣和水大量元素大量元素n、p、k 植物營(yíng)養(yǎng)三要素植物營(yíng)養(yǎng)三要素(0.1%以上以上) 或或肥料三要素肥料三要素ca、mg、s 中量元素中量元素礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素微量元素微量元素fe、mn、zn、cu、來(lái)自土壤來(lái)自土壤(0.1%以下以下)b、mo、cl、（、（ni

6、）co2 o2 so2h2oo2mineralnutrients植物養(yǎng)分來(lái)源示意圖植物養(yǎng)分來(lái)源示意圖三、必需營(yíng)養(yǎng)元素的主要功能三、必需營(yíng)養(yǎng)元素的主要功能第一類：第一類：c、h、o、n、s1. 組成有機(jī)體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和生活物質(zhì)組成有機(jī)體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和生活物質(zhì)2. 組成酶促反應(yīng)的原子基團(tuán)組成酶促反應(yīng)的原子基團(tuán)第二類：第二類：p、b、(si)1. 形成連接大分子的酯鍵形成連接大分子的酯鍵2. 儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)換能量?jī)?chǔ)存及轉(zhuǎn)換能量第三類：第三類：k、mg、ca、mn、cl1. 維護(hù)細(xì)胞內(nèi)的有序性，如滲透調(diào)節(jié)、電性維護(hù)細(xì)胞內(nèi)的有序性，如滲透調(diào)節(jié)、電性 平衡等平衡等2. 活化酶類活化酶類3. 穩(wěn)定細(xì)胞壁和生物膜構(gòu)型穩(wěn)

7、定細(xì)胞壁和生物膜構(gòu)型第四類：第四類：fe、cu、zn、mo、ni1. 組成酶輔基組成酶輔基2. 組成電子轉(zhuǎn)移系統(tǒng)組成電子轉(zhuǎn)移系統(tǒng)植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的各種功能一般通過(guò)植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的各種功能一般通過(guò)植物的植物的外部形態(tài)外部形態(tài)表現(xiàn)出來(lái)。而當(dāng)植物缺乏或表現(xiàn)出來(lái)。而當(dāng)植物缺乏或過(guò)量吸收某一元素時(shí)，會(huì)出現(xiàn)特定的外部癥過(guò)量吸收某一元素時(shí)，會(huì)出現(xiàn)特定的外部癥狀，這些癥狀統(tǒng)稱為狀，這些癥狀統(tǒng)稱為“植物營(yíng)養(yǎng)失調(diào)癥植物營(yíng)養(yǎng)失調(diào)癥”，包括包括“營(yíng)養(yǎng)元素缺乏癥營(yíng)養(yǎng)元素缺乏癥” 和和“元素毒害癥元素毒害癥”。水稻缺鐵水稻缺鐵水稻鐵毒水稻鐵毒四、必需營(yíng)養(yǎng)元素間的相互關(guān)系四、必需營(yíng)養(yǎng)元素間的相互關(guān)系1. 同等重要律同等重

8、要律植物必需營(yíng)養(yǎng)元素在植物體內(nèi)的植物必需營(yíng)養(yǎng)元素在植物體內(nèi)的 數(shù)量不論多少都是同等重要的數(shù)量不論多少都是同等重要的生產(chǎn)上要求：生產(chǎn)上要求：平衡供給養(yǎng)分平衡供給養(yǎng)分2. 不可代替律不可代替律植物的每一種必需營(yíng)養(yǎng)元素都有植物的每一種必需營(yíng)養(yǎng)元素都有 特殊的功能，不能被其它元素所特殊的功能，不能被其它元素所 代替代替生產(chǎn)上要求：生產(chǎn)上要求：全面供給養(yǎng)分全面供給養(yǎng)分第三節(jié)第三節(jié) 植物的有益元素植物的有益元素一、有益元素的概念一、有益元素的概念 某些元素適量存在時(shí)能促進(jìn)植物的生某些元素適量存在時(shí)能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育；或者是某些特定的植物、在某些特長(zhǎng)發(fā)育；或者是某些特定的植物、在某些特定條件下所必需的，這

9、些類型的元素稱為定條件下所必需的，這些類型的元素稱為“有益元素有益元素”，也稱，也稱“農(nóng)學(xué)必需元素農(nóng)學(xué)必需元素”。二、有益元素在植物體內(nèi)的含量、分布和形態(tài)二、有益元素在植物體內(nèi)的含量、分布和形態(tài)元素元素含含 量量分分 布布形形 態(tài)態(tài)硅硅(si)莎草科莎草科,禾本科禾本科：10-15旱地禾本科等：旱地禾本科等：1-3豆科植物等：豆科植物等：1 000mg/kg離子態(tài)離子態(tài)硒硒(se)高硒累積型：數(shù)千高硒累積型：數(shù)千mg/kg非硒累積型：非硒累積型：葉、莖、葉、莖、根根無(wú)機(jī)態(tài)（無(wú)機(jī)態(tài)（seo42-)有機(jī)態(tài)有機(jī)態(tài)揮發(fā)態(tài)揮發(fā)態(tài)鋁鋁(al)一般含量：一般含量：20-200mg/kg鋁累積型：鋁累積型：0

10、.1%非累積型：非累積型：葉部葉部老葉老葉幼葉幼葉離子態(tài)離子態(tài)(al3+)三、有益元素的生理功能三、有益元素的生理功能元素元素主要生理功能主要生理功能主要受益植物主要受益植物硅硅(si)參與細(xì)胞壁的組成參與細(xì)胞壁的組成(增強(qiáng)植物的硬度增強(qiáng)植物的硬度);影響植物光合作用與蒸騰作用影響植物光合作用與蒸騰作用;提高植物的抗逆性提高植物的抗逆性; 與其它養(yǎng)分相互作用與其它養(yǎng)分相互作用禾本科植物禾本科植物(如如水稻水稻、小麥、大麥、小麥、大麥)鈉鈉(na)刺激植物生長(zhǎng)刺激植物生長(zhǎng); 調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓;影響植物水分平衡與細(xì)胞伸展影響植物水分平衡與細(xì)胞伸展;代替鉀代替鉀行使?fàn)I養(yǎng)功能行使?fàn)I養(yǎng)功能,

11、 如如部分酶激活部分酶激活等等c4或或cam類植物類植物(如如甜菜甜菜等等)鈷鈷(co)參與豆科植物根瘤固氮參與豆科植物根瘤固氮;調(diào)節(jié)酶或激素活性調(diào)節(jié)酶或激素活性, 刺激植物生長(zhǎng)刺激植物生長(zhǎng);穩(wěn)定葉綠素穩(wěn)定葉綠素豆科豆科固氮植物固氮植物(必需必需)鎳鎳(ni)刺激種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)刺激種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng);催化尿素降解催化尿素降解; 防治某些病害防治某些病害一般植物一般植物(已歸入必需元素已歸入必需元素)硒硒(se)刺激植物生長(zhǎng)刺激植物生長(zhǎng); 增強(qiáng)植物體的抗氧化作用增強(qiáng)植物體的抗氧化作用百合科、十字花科、豆百合科、十字花科、豆科、禾本科科、禾本科(低濃度低濃度)鋁鋁(al)刺激植物生長(zhǎng)刺激植物生

12、長(zhǎng); 影響植物顏色影響植物顏色; 某些酶的激活劑某些酶的激活劑喜酸性植物喜酸性植物(如如茶樹茶樹)水稻葉片的含硅量及其對(duì)稻瘟病感染性的影響水稻葉片的含硅量及其對(duì)稻瘟病感染性的影響04080120施硅量（施硅量（mg/l)含硅量（干物重含硅量（干物重mg/g）020408121620病斑數(shù)（個(gè)病斑數(shù)（個(gè)/cm2)不同生育階段供硅對(duì)水稻生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響不同生育階段供硅對(duì)水稻生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段-si+si*-si+si生殖生長(zhǎng)階段生殖生長(zhǎng)階段*-si-si+si+sisio2%（地上部干重）（地上部干重） 0.052.26.90.4干重干重（g/盆）盆）根根4.04.34.24

13、.7莖莖23.526.531.033.6籽粒籽粒5.36.610.310.3*+si：100mg/lsio2；*抽穗開(kāi)始抽穗開(kāi)始施鈷對(duì)寬葉羽扇豆根瘤的生長(zhǎng)和組分的影響施鈷對(duì)寬葉羽扇豆根瘤的生長(zhǎng)和組分的影響根瘤根瘤鮮重鮮重根瘤根瘤含鈷量含鈷量根瘤根瘤類菌體數(shù)類菌體數(shù)根瘤根瘤鈷胺素鈷胺素根瘤根瘤豆豆血紅血紅蛋白蛋白處理處理(g/株株)(mg/g干重干重)(10 /g鮮重鮮重)(mg/g鮮重鮮重)(mg/g鮮重鮮重)-9-co2+0.145155.90.71+co2+0.61052728.31.91na+、k+對(duì)甜菜葉片性狀的影響對(duì)甜菜葉片性狀的影響k葉片含量葉片含量(mmol/g干重）干重）處理處

14、理(mmol）干重干重(g葉葉/株）株）+na+葉面積葉面積(cm2/葉）葉）葉厚度葉厚度( m)肉質(zhì)性肉質(zhì)性(gh2o/dm2）5k+7.92.67 0.032332743.070.25k+4.75na+9.70.43 2.453023193.71k+由由na+ 的的刺激作用刺激作用增加的生增加的生長(zhǎng)量長(zhǎng)量供供k k+ +適宜適宜時(shí)的生長(zhǎng)時(shí)的生長(zhǎng)量量 abcd喜鹽喜鹽厭鹽厭鹽k+ 在植株中在植株中能被能被na+代替代替不能被不能被na+na+代替代替不同類型植物植株中不同類型植物植株中鈉鈉代替代替鉀鉀的程度的程度及由刺激生長(zhǎng)所增加的生長(zhǎng)量示意圖及由刺激生長(zhǎng)所增加的生長(zhǎng)量示意圖茶茶 園園茶樹植

15、株不同部位的含鋁量茶樹植株不同部位的含鋁量(al，mg/kg)茶樹種茶樹種莖莖新葉新葉 一芽二葉一芽二葉成葉成葉落葉落葉中國(guó)品種中國(guó)品種188155466400010000阿薩姆種阿薩姆種11233151228204450本章小結(jié)：1. 植物體的組成成分植物體的組成成分2. 植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素(掌握掌握)3. 植物的有益元素植物的有益元素本章復(fù)習(xí)題：本章復(fù)習(xí)題：1. 影響植物體中礦質(zhì)元素含量的因素主要是影響植物體中礦質(zhì)元素含量的因素主要是 遺傳因素遺傳因素和和 環(huán)境條件環(huán)境條件 。2. 植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的判斷標(biāo)準(zhǔn)可概括為必須性、植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的判斷標(biāo)準(zhǔn)可概括為必須性、 專一性專一性 性和性和 直接