醫(yī)學(xué)專題-第五章-植物營(yíng)養(yǎng)

第五章作物(zuòwù)營(yíng)養(yǎng)

作物生長(zhǎng)發(fā)育從環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，施肥是滿足作物營(yíng)養(yǎng)的手段。要合理施肥，就要研究作物需要(xūyào)什么營(yíng)養(yǎng)元素，作物怎樣吸收這些元素以及受哪些環(huán)境條件的影響？第一頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件第一節(jié)作物(zuòwù)生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素

★灰分(huīfēn)元素：將作物干物質(zhì)進(jìn)行煅燒后，C、H、O、N以氣體形態(tài)揮發(fā)（氣態(tài)元素）殘留下的不揮發(fā)的物質(zhì)稱灰分，灰分中的元素稱灰分元素。

自然界的元素在植物體內(nèi)幾乎都能找到，但并非全部必需。判斷植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的三條標(biāo)準(zhǔn)：1.缺少這種元素，作物生長(zhǎng)發(fā)育受阻，不能完成生活周期。2.缺少這種元素，作物出現(xiàn)(chūxiàn)某些特定癥狀，只有補(bǔ)充該元素才能恢復(fù)正常或預(yù)防。3.該元素在植物營(yíng)養(yǎng)生理上表現(xiàn)出直接的效果，而不是改善了植物生長(zhǎng)的環(huán)境條件而產(chǎn)生的間接效果。第二頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件目前認(rèn)為植物(zhíwù)必需營(yíng)養(yǎng)元素有16種

（大量元素9種，微量元素7種）：

大量營(yíng)養(yǎng)元素主要吸收形態(tài)主要來(lái)源在干物質(zhì)中的含量(hánliàng)（％）

CCO2

大氣45HH2O土壤水45OCO2O2

大氣和土壤空氣6NNH4+NO3-

土壤1.5PH2PO4-HPO42-

土壤0.2KK+

土壤1.0Ca

Ca2+

土壤

0.5MgMg2＋土壤0.2SSO42+

土壤0.1第三頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件微量營(yíng)養(yǎng)元素種類吸收形態(tài)含量主要(zhǔyào)來(lái)源ClCl-0.01土壤FeFe3＋、

Fe2＋

0.01土壤MnMn2+0.005土壤BBO33-

、B4O72-0.002土壤ZnZn2+0.002土壤CuCu+Cu2+0.0006土壤MoMoO42-0.00001土壤第四頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件

十六種必需的營(yíng)養(yǎng)元素不能缺少，但不一定都需要通過(guò)(tōngguò)施肥補(bǔ)充。C、H、O：過(guò)去認(rèn)為大氣中取之不盡，用之不竭?，F(xiàn)在保護(hù)地施CO2肥:2NH4HCO3+H2SO4(NH4)2SO4+2CO2+2H2ONPK:土壤中含量少（相對(duì)），作物需要多，需施肥補(bǔ)充，稱肥料三要素。SCaMg:北方土壤一般夠用，施磷肥時(shí)有所補(bǔ)充FeMoCuZnBMnCl:

一般土壤夠用，但隨產(chǎn)量提高需補(bǔ)充ZnBFe等。第五頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件必需元素的作用(zuòyòng)1、構(gòu)成(gòuchéng)作物活體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)及生活物質(zhì):CHONSCaMg

如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠等蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、脂類、葉綠素等2、加速作物體內(nèi)代謝:ZnCuMnClMoBFeCaMgK….是酶的輔基或活化基3、對(duì)作物具特殊功能的元素:KCaMg….調(diào)節(jié)滲透勢(shì)，增強(qiáng)抗逆性第六頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件營(yíng)養(yǎng)元素的同等重要性和不可(bùkě)替代律作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素有十六種，它們含量相差幾十到幾十萬(wàn)倍，但它們對(duì)作物所起的作用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替鉀。各種營(yíng)養(yǎng)元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互協(xié)調(diào)，有適當(dāng)?shù)呐浔?，生產(chǎn)上可見(jiàn)到單施氮肥(dànféi)或單施磷肥的增產(chǎn)效果不如二者配合的好。即：兩種元素配合施用的增產(chǎn)效果大于這兩種養(yǎng)分分施的增產(chǎn)之和，這叫交互作用(連應(yīng)效應(yīng))。第七頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件第二節(jié)植物(zhíwù)對(duì)養(yǎng)分的吸收一、根部對(duì)養(yǎng)分的吸收（一）根吸收養(yǎng)分的形態(tài)和部位根是作物吸收養(yǎng)分的主要器官(qìguān)，吸收最集中的部位在根毛區(qū)。吸收形態(tài)：離子態(tài)：NO3-NH4+HPO42-…

分子態(tài)：尿素生長(zhǎng)素CO2…

第八頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件（二）根對(duì)養(yǎng)分的吸收(xīshōu)

1、土壤養(yǎng)分的遷移（1）截獲：植物根系與土壤(tǔrǎng)中各養(yǎng)分直接接觸時(shí)獲取養(yǎng)分的方式。因根系與土壤(tǔrǎng)所占體積相比，一般只有1％－4％，該方式獲取養(yǎng)分較少。（2）擴(kuò)散：土壤中的養(yǎng)分(yǎngfèn)離子從高濃度向低濃度的運(yùn)動(dòng)叫擴(kuò)散。（3）質(zhì)流：土壤中養(yǎng)分離子隨水流動(dòng)到達(dá)根表的過(guò)程叫質(zhì)流。

質(zhì)流、擴(kuò)散和截獲這三種方式是同時(shí)存在并相互作用的。?磷、銅、錳、鐵、鋅、氯、鉀、硝酸鹽以擴(kuò)散為主，銨鹽、鈣、鎂以質(zhì)流為主；?硼以質(zhì)流和擴(kuò)散各占一半；?鉬含量低時(shí)以擴(kuò)散為主，含量高時(shí)以質(zhì)流為主。第九頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件2、根對(duì)離子態(tài)養(yǎng)分(yǎngfèn)的吸收（1）被動(dòng)吸收(xīshōu)

特點(diǎn)：不需能量，無(wú)選擇性，順濃度梯度進(jìn)行。（2）主動(dòng)(zhǔdòng)吸收特點(diǎn)：消耗能量、選擇吸收、逆濃度梯度第十頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件3、根部對(duì)有機(jī)養(yǎng)分的吸收

植物根系(gēnxì)不僅能吸收無(wú)機(jī)養(yǎng)分，也能吸收有機(jī)養(yǎng)分：

?水稻幼苗直接(zhíjiē)吸收氨基酸和酰胺?大麥能吸收賴氨酸?玉米能吸收甘氨酸?并不是所有的有機(jī)養(yǎng)分都能被根系吸收，僅是小部分小分子有機(jī)物

有被動(dòng)吸收，也有主動(dòng)(zhǔdòng)吸收現(xiàn)象（胞飲作用）第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件二、植物的根外營(yíng)養(yǎng)（一）根外營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)：1、直接吸收，提高肥料利用率（無(wú)土壤中的固定和轉(zhuǎn)化）；2、轉(zhuǎn)化吸收轉(zhuǎn)化速度快，能及時(shí)滿足作物需要:32P肥示蹤表明5分鐘后各器官有PO43-；3、葉部營(yíng)養(yǎng)直接影響生理過(guò)程，有促進(jìn)根部營(yíng)養(yǎng)的作用。4、用量少，節(jié)約(jiéyuē)肥料:NPK1%－3％，是土壤施用的1/5－1/10；*是施肥的輔助性方法，需和主要措施配合。*有利于作物后期和密植作物的追肥。第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件

（二）葉部吸收的影響(yǐngxiǎng)因素：1、養(yǎng)分種類(zhǒnglèi)：

鉀肥KCl>KNO3>KH2PO4

氮肥尿素>硝態(tài)氮肥>銨態(tài)氮肥硝酸鉀進(jìn)入體內(nèi)時(shí)間1小時(shí)氯化鉀進(jìn)入體內(nèi)時(shí)間30分鐘硫酸鎂進(jìn)入體內(nèi)時(shí)間20分鐘氯化鎂進(jìn)入體內(nèi)時(shí)間15分鐘銨態(tài)氮進(jìn)入體內(nèi)時(shí)間2小時(shí)硝態(tài)氮進(jìn)入體內(nèi)時(shí)間15分鐘第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件2、溶液(róngyè)的pH值

溶液酸性，吸收(xīshōu)負(fù)離子多，有利于H2PO4-、SO42-、BO33-、NO3-吸收。溶液堿性，吸收陽(yáng)離子多，有利于K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+吸收。第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件3、溶液與葉面接觸時(shí)間時(shí)間少，吸收不完全，無(wú)風(fēng)傍晚(bàngwǎn)好，遇雨重噴，營(yíng)養(yǎng)液加濕潤(rùn)劑。

4、葉子部位葉背面有氣孔，易吸收；葉正面液體易存留，注意噴施。第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件5、作物種類雙子葉植物：葉片大，角質(zhì)層薄，有利吸收單子葉植物：稻、麥、谷子(gǔzi)等作物葉片小、厚、加大噴施濃度第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件影響作物(zuòwù)吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件一、溫度?在一定范圍內(nèi)，養(yǎng)分(yǎngfèn)吸收隨溫度增加而加快，溫度過(guò)高，酶變性失活。?溫度影響：

ATP生成量；養(yǎng)分移動(dòng)速度；根系酶活性。第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件?

低溫時(shí)，陰離子吸收的影響(yǐngxiǎng)比陽(yáng)離子明顯，如:NO3->NH4+,這可能與陰離子主要是主動(dòng)吸收有關(guān)，因ATP少。越冬作物施水溶性磷，與溫度低、磷擴(kuò)散系數(shù)小、以陰離子吸收有關(guān)。?影響順序：PO33->NH4+>K+>SO42->Mg2+>Cl->Ca2+

第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件二、通氣(tōngqì)大氣地面含氧量20.34％，土壤(tǔrǎng)空氣含氧量10－20％，正常情況下夠用，但如果含水過(guò)多、通氣不暢，造成氧氣下降。棉花在O2小于3％、玉米小于6％生長(zhǎng)受影響。第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件通氣(tōngqì)影響吸收的原因：

1、根系的有氧呼吸；

2、土壤的Eh；

3、養(yǎng)分的形態(tài)及轉(zhuǎn)化；

4、二氧化碳含量。深翻整地、中耕松土、形成良好結(jié)構(gòu)等都有利于通氣，促進(jìn)吸收。

第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件三、酸堿反應(yīng)(fǎnyìng)影響吸收形態(tài)(xíngtài)：

COOHCOOHH+R利于吸收陰離子

RNH3+NH2

OH-

COO-

-H2OR利于吸收陽(yáng)離子

NH2第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件?影響(yǐngxiǎng)養(yǎng)分形態(tài)：各種養(yǎng)分在中性時(shí)有效性高?影響?zhàn)B分外滲：玉米外根在pH5.5時(shí)，外滲鉀達(dá)40

％，因膜的穩(wěn)定受了影響

O

CH2COO-Ca2+O-POCH2OHCOCOR2

CH2OCOR1

蛋白質(zhì)與磷脂通過(guò)鈣橋形式連接，pH值低時(shí)，H+代Ca2＋，透性增加。第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件四、土壤水分★各種養(yǎng)分溶解在水中方可吸收，土壤水分太多，造成通氣不暢?！锾镩g持水量的70％－80％有利于吸收?！锼钟绊?yǐngxiǎng)：養(yǎng)分溶解；養(yǎng)分?jǐn)U散；土壤通氣。第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件五、養(yǎng)分(yǎngfèn)狀況1、養(yǎng)分濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，隨濃度增加養(yǎng)分吸收增加，過(guò)多燒傷根系（生理干旱）。

2、離子間的關(guān)系（1）對(duì)抗（拮抗、頡頏(xiéháng)）作用：一種離子的存在能降低另一種離子的吸收。

第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件

?

對(duì)抗(duìkàng)的原因：（1）載體：離子競(jìng)爭(zhēng)載體同一位置（2）離子性質(zhì)：電性平衡（3）Ca使膜孔性變小，限制

Mg、促進(jìn)K的吸收。

?

Mg抗Ca、Na+的吸收，NO3-

、

PO43-、SO42-之間對(duì)抗，PZn

對(duì)抗。第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件（2）協(xié)助作用：

?一種離子的存在能增加(zēngjiā)另一種離子的吸收。

?陰離子促進(jìn)陽(yáng)離子吸收，NPK之間相互促進(jìn)。

第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件?

維茨效應(yīng)：?溶液中Ca2＋Mg2＋Al3＋等二價(jià)(èrjià)、三價(jià)離子，特別是Ca2＋能促進(jìn)K＋、Rb＋以及

Br－的吸收。?根內(nèi)Ca2＋并無(wú)此促進(jìn)作用。?

Ca2＋是通過(guò)影響質(zhì)膜，并非影響代謝而起作用的。第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件?離子間的關(guān)系(guānxì)是復(fù)雜的，一種條件下對(duì)抗，另一種條件下可能相助。

?

大麥根試驗(yàn)：

Ca：K=30:1時(shí)相互促進(jìn)

Ca：K>30:1時(shí)相互對(duì)抗第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件第三節(jié)植物(zhíwù)營(yíng)養(yǎng)的階段性

一、不同作物的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)1、數(shù)量：作物需16種必需元素是通性；但作物不同所要求(yāoqiú)的數(shù)量不同：塊根、塊莖類作物如：馬鈴薯、甘蔗需鉀多；以收獲葉子為主的蔬菜、茶、桑需氮多；豆類作物能固氮，需氮少，需磷、鉀多；油菜、甜菜需硼多；大豆、馬鈴薯需鈣多；水稻需硅多。第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件2、比例：各種作物對(duì)不同(bùtónɡ)營(yíng)養(yǎng)的要

求有一定適宜比值，如：Ca/B：甜菜100大豆500煙草(yāncǎo)1200Fe/Mn：大豆1.5－3.5小麥2.5K/Mg>8煙草缺鎂癥P/Zn>400馬鈴薯缺鋅作物每生產(chǎn)100斤籽粒需N:P2O5:K2O約為3：1：3斤。第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件3、形態(tài)：作物(zuòwù)營(yíng)養(yǎng)特性不同，對(duì)營(yíng)

養(yǎng)元素的形態(tài)有特殊要求

?馬鈴薯：以NH4+_N為好，馬鈴薯喜S，施氮肥應(yīng)優(yōu)選(NH4)2SO4，不宜用NH4Cl。

?忌Cl作物：茶、煙草、柑桔、甜菜、甘薯、甘蔗、葡萄等。

?甜菜：以NO3-_N為好，因喜Na＋，施用氮肥優(yōu)選硝酸鈉。

?煙草：硝酸(xiāosuān)根有利燃燒，NH4+促進(jìn)芳香族揮發(fā)油形成（香味），優(yōu)選NH4NO3。

?水稻：優(yōu)選NH4Cl，因S形成H2S毒害根系，Cl－

抑制亞硝化細(xì)菌的活性。第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件

反硝化NH4+

NO2-

HNO3HNO2

N2N2O

揮發(fā)

亞消化細(xì)菌

硝化細(xì)菌

流失氯離子抑制反硝化作用示意圖

?油菜、蘿卜、大豆、田菁：對(duì)難溶性磷肥利用(lìyòng)力強(qiáng)，小麥、谷子差。

Cl第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件二、作物體內(nèi)(tǐnèi)礦質(zhì)養(yǎng)分的運(yùn)轉(zhuǎn)與分配

少部分根利用根吸收養(yǎng)分多數(shù)以離子、氨基酸、酰胺、己糖磷酸脂形式進(jìn)入(jìnrù)莖中柱導(dǎo)管葉肉細(xì)胞利用地上各部分少量隨光合產(chǎn)物通過(guò)葉脈篩管葉柄莖根第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件?在上述養(yǎng)分循環(huán)中，優(yōu)先分配于代謝旺盛，合成(héchéng)能力和長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)的生長(zhǎng)中心。如：分蘗期增加分蘗數(shù)，拔節(jié)期增加有效分蘗。?營(yíng)養(yǎng)元素不足時(shí)，新形成的生長(zhǎng)中心會(huì)攝取前一個(gè)生長(zhǎng)中心的養(yǎng)分。

如：開(kāi)花期氮不足，會(huì)攝取莖葉養(yǎng)分，使莖葉早衰。第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)。編輯課件★NPKMg：易運(yùn)轉(zhuǎn)(yùnzhuǎn)，可再利用力強(qiáng)，缺素癥易表現(xiàn)在老葉上。★

CaFeMnB：難運(yùn)轉(zhuǎn)，再利