第三章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)

第三章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)第一頁，共六十三頁，2022年，8月28日吸收轉(zhuǎn)運同化礦質(zhì)營養(yǎng)收多收少在于肥!第二頁，共六十三頁，2022年，8月28日確定必需元素標準、方法及一般生理作用N、P、K、Ca、Mg、Fe、B、Zn的生理作用及元素缺乏癥細胞被動及主動吸收礦質(zhì)元素的概念,膜傳遞蛋白與離子的運轉(zhuǎn)吸收礦質(zhì)元素的過程、特點及影響因素合理施肥的生理依據(jù)本章要求：第三頁，共六十三頁，2022年，8月28日講授內(nèi)容第一節(jié)植物體的必需元素及其作用第二節(jié)植物對礦質(zhì)元素的吸收第三節(jié)礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸與分配第四節(jié)合理施肥的生理基礎(chǔ)第四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素

及其作用第五頁，共六十三頁，2022年，8月28日一、植物體內(nèi)的元素揮發(fā)性元素灰分元素(礦質(zhì)元素）研究方法---灰分分析法---70多種植物材料105℃600℃水分(10%-95%)干物質(zhì)(5%-90%)有機物（90-95%)揮發(fā)殘渣灰分(5-10%)N第六頁，共六十三頁，2022年，8月28日二、植物必需的礦質(zhì)元素(一)必需元素(essentialelement)的概念不可缺少性不可替代性直接功能性---植物生長發(fā)育必不可少的元素確定必需元素的三條標準---P75第七頁，共六十三頁，2022年，8月28日1.大量元素：約占物體干重的0.1%以上

包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S

9種包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni

8種2.微量元素：約占植物體干重的0.01%以下目前已確定17種必需元素大量元素微量元素P76第八頁，共六十三頁，2022年，8月28日(二)確定植物必需礦質(zhì)元素的方法P73

溶液培養(yǎng)法（水培法）砂基培養(yǎng)法氣培法第九頁，共六十三頁，2022年，8月28日三、植物必需元素的生理作用構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)成分生命活動的調(diào)節(jié)者電化學(xué)作用參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

概括為：P76第十頁，共六十三頁，2022年，8月28日蛋白質(zhì)、酶、核酸、磷脂某些植物激素、維生素、光敏素、生物堿葉綠素高能磷酸化合物(ATP、UTP、GTP、CTP等)輔酶和輔基(CoA、CoQ、NADP+、FAD等）1、氮---生命元素P76(1)生理作用第十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日生長受阻：黃化失綠：病癥首發(fā)部位：葉菜類作物多施一些氮肥（2）元素缺乏癥矮小，瘦弱，分蘗少，葉小葉片發(fā)黃或發(fā)紅，均勻黃化下部葉片第十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日細胞膜與細胞核的成分參與光合作用等代謝維持細胞滲透勢（1）生理作用2、磷P76-77（2）元素缺乏癥生長受阻：黃化失綠：病癥首發(fā)部位：矮小，分蘗少葉片呈暗綠或紫紅下部葉片第十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日3、鉀P77（1)生理作用（2）元素缺乏癥莖桿柔弱葉片缺綠，葉緣枯焦，皺縮葉脈間有壞死斑點首先出現(xiàn)在老葉上

酶的活化劑調(diào)節(jié)水分代謝促進糖類的合成與運輸提高抗旱性馬鈴薯，甘薯鉀肥需要量多

第十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日NPK肥料三要素第十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日4、鈣P77（1）生理作用

（2）元素缺乏癥生長緩慢葉尖出現(xiàn)鉤狀,隨后壞死首先表現(xiàn)在上部幼葉上構(gòu)成細胞壁參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(不出現(xiàn)缺綠)第十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日

5、鎂P77（1）生理作用（2）元素缺乏癥葉綠素的組成成分許多酶的活化劑葉脈間失綠嚴重時可形成壞死斑塊老葉首先表現(xiàn)缺素癥第十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日6、鐵P77（1）生理作用

（2）元素缺乏癥葉綠素合成所必需參與光合作用脈間失綠黃化嚴重時整個葉片變?yōu)辄S白色癥狀首先出在幼葉第十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日促進糖分在植物體內(nèi)的運輸促進花粉萌發(fā)和花粉管生長7.硼P78

（1）生理作用

（2）元素缺乏癥油菜“花而不實”小麥“穗而不實”棉花“蕾而不花”第十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日8.鋅P78色氨酸合成酶的組分果樹“小葉病”第二十頁，共六十三頁，2022年，8月28日P：生長緩慢,莖葉暗綠或呈紫紅色K：生長緩慢，莖柔弱，葉尖及邊緣焦枯N：生長緩慢,葉色失綠發(fā)黃Ca：葉尖彎鉤狀，生長點枯死Mg：脈間失綠，出現(xiàn)壞死斑點Fe：脈間失綠，新葉發(fā)黃或發(fā)白Zn：果樹小葉病B：花而不實，穗而不實第二十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日P78-79第二十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日用人工配制的植物培養(yǎng)液培植黃瓜，若過一段時間，營養(yǎng)液中缺少鎂，顏色首先由綠變黃的是：課堂練習(xí)A、莖尖B、新生葉C、植株中部葉片D、植株下部葉片√第二十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日根據(jù)下述缺素癥狀，你能判斷出各培養(yǎng)缸中最可能缺乏的元素嗎？A老葉葉尖和葉緣呈枯焦狀，葉片上有褐色斑點。老葉葉脈間失綠，葉脈清晰可見。老葉失綠，但失綠葉片的色澤較為均一。BC第二十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日第二節(jié)植物對礦質(zhì)元素的吸收一、植物細胞對礦質(zhì)元素的吸收二、植物根系對礦質(zhì)元素的吸收三、植物葉片對礦質(zhì)元素的吸收第二十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日與離子的跨膜運輸有關(guān)一、植物細胞對礦質(zhì)元素的吸收被動吸收主動吸收根據(jù)跨膜運輸是否消耗能量，可分為：---主要方式第二十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日（一）被動吸收1.概念P812.動力不耗能順---電化學(xué)勢梯度或濃度梯度3.形式第二十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日單純擴散P81易化擴散P82直接跨膜小分子物質(zhì)--CO2，NH3等借助膜轉(zhuǎn)運蛋白完成通道蛋白和載體蛋白通道蛋白載體蛋白離子泵p88第二十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日

離子通道P82

是有選擇功能的跨膜兩側(cè)的孔道蛋白離子通道對離子的門控作用載體蛋白P83與離子進行特異結(jié)合，并通過構(gòu)象變化將離子進行跨膜運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)。

飽和效應(yīng)與競爭現(xiàn)象

第二十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日1.概念P85耗能逆2.形式（二）主動運輸

第三十頁，共六十三頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)運蛋白H+-ATP酶（H+泵）載體蛋白動力ATPH+電化學(xué)勢梯度轉(zhuǎn)運一種離子兩種離子離子（主要是H+）（H+和其它離子）初級主動轉(zhuǎn)運次級主動轉(zhuǎn)運共運輸?shù)谌豁?，共六十三頁?022年，8月28日被動吸收主動吸收不需要能量順電化學(xué)勢梯度需要能量逆電化學(xué)勢梯度1.單純擴散1.初級主動運輸H+-ATPase泵ATPH+2.易化擴散通道運輸2.次級主動運輸載體蛋白ΔμH+載體運輸共轉(zhuǎn)運通道蛋白---吸收載體蛋白---吸收質(zhì)子泵---吸收主動+被動被動主動第三十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日胞飲作用P88第三十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日二、植物根系對礦質(zhì)元素的吸收

（一）根系吸收礦質(zhì)元素的特點※（二）根系吸收礦質(zhì)元素的過程（三）影響礦質(zhì)吸收的外界條件（溫、氣、濃度、PH）第三十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日（一）根系吸收礦質(zhì)元素的特點1、吸鹽和吸水是既相關(guān)又相對立的關(guān)系對立：相關(guān)：吸收部位相同吸收的相互促進吸收不成比例吸收機理不同分配去向不同水離子被動吸收主動吸收蒸騰旺盛生長旺盛第三十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日2、根系對離子吸收的選擇性同一溶液中不同離子的選擇性吸收同一鹽中陽離子和陰離子的選擇性吸收生理酸性鹽生理堿性鹽生理中性鹽陽離子陰離子例如少多NaNO3多少（NH4）2SO4

相等NH4NO3生產(chǎn)銨鹽硝酸鹽第三十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日3、單鹽毒害和離子對抗P89

單鹽毒害離子頡抗(離子對抗)平衡溶液：P90單鹽溶液

概念異價金屬離子

NaCl+KCl+CaCl2NaClNaCl+CaCl2CaCl2第三十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日離子吸附在根表離子進入根內(nèi)部離子進入導(dǎo)管（二）根系吸收礦質(zhì)元素的過程根第三十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日1.離子吸附在根表土粒吸附的離子同荷等價間接交換接觸（直接）交換土壤溶液中的離子交換吸附根第三十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日間接交換直接交換第四十頁，共六十三頁，2022年，8月28日2.離子進入根內(nèi)部質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑質(zhì)外體-共質(zhì)體-質(zhì)外體主動吸收為主第四十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日導(dǎo)管3.離子進入導(dǎo)管薄壁細胞離子被動進入導(dǎo)管主動進入導(dǎo)管第四十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日吸附進根內(nèi)部進導(dǎo)管根系吸收礦質(zhì)元素的過程第四十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日1.溫度（三）影響根系吸收礦質(zhì)元素的因素①離子擴散減慢②影響酶的活性,影響各種代謝。③原生質(zhì)黏性增大低溫抑制離子吸收高溫抑制離子吸收①加速根尖老化，吸收面積減少。②酶鈍化,影響各種代謝。③原生質(zhì)透性增加，離子滲漏到環(huán)境中去。第四十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日3.土壤溶液濃度4.土壤溶液PH值2.通氣狀況直接影響：影響到根系的帶電狀況酸性環(huán)境中,根系帶正電狀態(tài),吸收陰離子堿性環(huán)境中,根系帶負電狀態(tài),吸收陽離子間接影響：影響到離子有效性5.其它生產(chǎn)第四十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日三、植物葉片對礦質(zhì)元素的吸收P941.概念角質(zhì)層

外連絲表皮細胞質(zhì)膜葉肉細胞

其他部位

主動或被動吸收氣孔角質(zhì)層連接細胞壁與質(zhì)膜的纖絲2.方式（主要）第四十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日不能代替根部施肥對角質(zhì)層厚的葉片效果較差

噴施濃度稍高,易造成葉片傷害優(yōu)點：用肥省肥效快

補充養(yǎng)料的不足

不足之處：第四十七頁，共六十三頁，2022年，8月28日第三節(jié)礦質(zhì)元素在體內(nèi)的運輸與分配

第四十八頁，共六十三頁，2022年，8月28日一、運輸形式有機N（aa和酰胺）NPS主要形式其它形式無機N（NO3-）無機P（PO43-）有機P（G-6-P）無機S(SO42-)有機S(Met)離子金屬元素第四十九頁，共六十三頁，2022年，8月28日二、運輸途徑與速度

S6S5S4S3S2S1BA42K第五十頁，共六十三頁，2022年，8月28日韌皮部木質(zhì)部處理Ⅰ韌皮部木質(zhì)部處理Ⅱ部位（有蠟質(zhì)）S6

11.6119S50.9122S4

8769

0.7112S3

0.398S2

0.3108S1

20.0113A64564347B7467845842K在柳莖中的分布（mg.L-1)第五十一頁，共六十三頁，2022年，8月28日（1）根系吸收的42K通過木質(zhì)部的導(dǎo)管向上運輸（2）存在橫向運輸結(jié)論運輸速度：30-100cm.h-1（3）葉部吸收的礦質(zhì)主要是通過韌皮部向下運輸,也有橫向運輸。第五十二頁，共六十三頁，2022年，8月28日三、分配與再分配

N、P、K、Mg、ZnCa、Fe、MnCu、Mo、B、Cl、S參與循環(huán)的元素不參與循環(huán)的元素形成不穩(wěn)定的化合物形成穩(wěn)定的化合物缺乏病癥首先出現(xiàn)在老葉上缺乏病癥首先出現(xiàn)在新葉上可再利用元素不可再利用元素第五十三頁，共六十三頁，2022年，8月28日第四節(jié)合理施肥的生理基礎(chǔ)第五十四頁，共六十三頁，2022年，8月28日禾谷類作物：N、P、K豆科作物：P、K,少N葉菜類：N塊莖、塊根類：P、K食用大麥：多N釀酒大麥：少N1、不同作物需肥不同一、作物的需肥特點第五十五頁，共六十三頁，2022年，8月28日2、作物不同,需肥形態(tài)不同銨態(tài)氮硝態(tài)氮水稻銨態(tài)N有利于芳香油的形成硝態(tài)N有利于有機酸的形成煙草第五十六頁，共六十三頁，2022年，8月28日3、不同生育時期需肥不同養(yǎng)分臨