第二章植物的礦質(zhì)與氮素營(yíng)養(yǎng)第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素第二節(jié)

第二章

植物的礦質(zhì)與氮素營(yíng)養(yǎng)目的要求：經(jīng)過本章學(xué)習(xí)主要了解植物生命活動(dòng)中必需礦質(zhì)的重要生理作用及缺素診斷，植物對(duì)礦質(zhì)元素吸收利用特點(diǎn)及吸收機(jī)制，為合理施肥提供實(shí)際根底。

本章重點(diǎn)：1.N、P、K、Ca、Fe、B、Zn的重要生理作用及缺素癥。2.根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)。3.細(xì)胞吸收礦質(zhì)的機(jī)制。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素一、植物體內(nèi)的元素植物資料水分干物質(zhì)有機(jī)物灰分105°C600°C〔10%—95%〕〔5%—90%〕〔90%—95%〕〔5%—10%〕揮發(fā)殘留第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素必需元素是指在植物完成生活史中，起著不可替代的直接生理作用的、不可短少的元素。1.判別必需元素的規(guī)范。①缺乏該元素，植物生長(zhǎng)發(fā)育受阻，不能完成其生活史。②缺乏該元素，植物表現(xiàn)出專注的病癥，參與該元素可使這種缺素病癥消逝。③該元素在植物營(yíng)養(yǎng)生理上有直接的效果，而不是由于對(duì)土壤的物理、化學(xué)、微生物條件的改善而產(chǎn)生的間接效果。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素2.植物生長(zhǎng)必需的元素有16種，根據(jù)植物需求的多寡將其分為大量元素和微量元素?！?〕大量元素C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。它們約占植物體干重的0.01%～10%?！?〕微量元素Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl。約占植物體干重的10-5%～10-3%。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素3.有益元素：某種元素并非植物必需的，但常在植物體內(nèi)存在，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育生理功能表現(xiàn)有利作用，并能部分替代某一必需元素的作用，減緩缺素癥的元素。如Ni(也有的將其視為必需元素)，Na，Si，Co，Se，Al，稀土元素等。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素三、植物必需元素的生理功能1.是細(xì)胞構(gòu)造物質(zhì)的組成成分。2.是生命活動(dòng)的調(diào)理者。3.起電化學(xué)作用。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素四、必需元素的缺素病癥。第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式有兩類:方式被動(dòng)吸收自動(dòng)吸收第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收一、被動(dòng)吸收：概念：被動(dòng)吸收指由于分散作用或其他物理過程而進(jìn)展的吸收，是不耗費(fèi)代謝能量的吸收過程，亦稱非代謝吸收。類型：分散作用：分了或離子沿著化學(xué)勢(shì)或電化學(xué)勢(shì)梯度轉(zhuǎn)移的景象。協(xié)助分散：小分了物質(zhì)經(jīng)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白順濃度梯度或電化學(xué)梯度跨膜的轉(zhuǎn)運(yùn)。第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收一、被動(dòng)吸收：1.分散作用:杜南平衡：細(xì)胞內(nèi)的可分散負(fù)離子和正離子濃度的乘積等于細(xì)胞外可分散正、負(fù)離子濃度乘積時(shí)的平衡，叫杜南(道南)平衡。［Na1+］×［Cl1-］＝［Na0+］×［Cl0-］。第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式有兩類:一、被動(dòng)吸收：2.協(xié)助分散：

膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可分為兩大類：

離子通道載體離子通道載體第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收二、自動(dòng)吸收：概念：自動(dòng)吸收是指細(xì)胞利用呼吸釋放的能量作功而逆著電化學(xué)勢(shì)梯度吸收離子的過程。ATP酶共轉(zhuǎn)運(yùn)類型第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收二、自動(dòng)吸收：1.ATP酶和載體第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收1.ATP酶和載體第二節(jié)植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收二、自動(dòng)吸收：2.共轉(zhuǎn)運(yùn)2.共轉(zhuǎn)運(yùn)第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸一、吸收部位：葉片根系根毛區(qū)為主第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：1.對(duì)礦質(zhì)和水分的相對(duì)吸收；第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：2.對(duì)離子的吸收具有選擇性；生理酸性鹽：對(duì)于(NH4)2SO4一類鹽，根對(duì)NH４＋吸收多于和快于SO42-，故溶液中留存許多SO42-，導(dǎo)致溶液變酸，這種鹽類叫生理酸性鹽。生理堿性鹽：對(duì)于NaNO3一類鹽，植物吸收NO3-較Na+多而快，這種選擇吸收的結(jié)果使溶液變堿，故稱這類鹽為生理堿性鹽。生理中性鹽：對(duì)于NH4NO3-一類的鹽，植物吸收其陰離子與陽(yáng)離子的量幾乎相等，不改動(dòng)周圍介質(zhì)的pH值，故稱這類鹽為生理中性鹽。第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：3.單鹽毒害及離子頡頏；單鹽毒害溶液中只需一種金屬離子對(duì)植物起毒害作用的景象離子拮抗在發(fā)生單鹽毒害的溶液中參與少量其他金屬離子，即能減弱或消除這種單鹽毒害，離子間的這種作用稱為離子頡頏，也稱離子對(duì)抗或離子拮抗。第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：4.平衡溶液在含有適當(dāng)比例的多種鹽溶液中，各種離子的毒害作用被消除，植物可以正常生長(zhǎng)發(fā)育，這種溶液稱為平衡溶液第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸三、根系吸收礦質(zhì)的過程土壤營(yíng)養(yǎng)根表營(yíng)養(yǎng)植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)第一步第二步三、根系吸收礦質(zhì)的過程1.離子被吸附在根系細(xì)胞的外表離子交換接觸交換第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸三、根系吸收礦質(zhì)的過程2.離子進(jìn)入根部導(dǎo)管質(zhì)外體途徑〔自在空間〕共質(zhì)體途徑第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸四、影響根系吸收礦質(zhì)的要素1.溫度2.通氣情況3.土壤溶液濃度4.土壤pH第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸五、葉片對(duì)礦質(zhì)的吸收根外營(yíng)養(yǎng)植物除了根部吸收礦質(zhì)元素外，地上部分主要是經(jīng)過葉片吸收礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的過程。方式：氣孔，角質(zhì)層影響要素：內(nèi)因

外因

保證溶液附著在葉面上溶液在葉片下停留的時(shí)間溫度呼吸作用第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸六、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸1.運(yùn)輸?shù)姆绞絅：主要以酰胺和氨基酸，少量以硝酸鹽方式P：主要以磷酸鹽方式，也可磷酰膽堿方式S：主要以硫酸根方式，少數(shù)以蛋氨酸方式金屬離子方式第三節(jié)植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸六、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸2.運(yùn)輸?shù)耐緩蕉涕g隔經(jīng)過共質(zhì)體和質(zhì)外體。長(zhǎng)間隔經(jīng)過木質(zhì)部。第四節(jié)氮的同化一、植物的氮源空氣N2土壤無機(jī)氮化物有機(jī)氮化物〔氨基酸、尿素等〕氨態(tài)氮硝態(tài)氮第四節(jié)氮的同化二、硝酸鹽的復(fù)原硝酸鹽硝酸鹽復(fù)原酶亞硝酸鹽氨亞硝酸鹽復(fù)原酶第四節(jié)氮的同化二、硝酸鹽的復(fù)原第四節(jié)氮的同化二、硝酸鹽的復(fù)原第四節(jié)氮的同化三、氨的同化第四節(jié)氮的同化三、氨的同化第五節(jié)合理施肥的生理根底一、作物需肥特點(diǎn)1.不同作物或同一作物的不同種類需肥情況不同。如禾谷類作物小麥需氮肥較多，同時(shí)要供應(yīng)足夠的磷、鉀肥。2.作物不同，需肥形狀不同。如水稻宜施銨態(tài)氮，而不宜施硝態(tài)氮。3.同一作物在不同生育期需肥不同。普通開花結(jié)實(shí)期，對(duì)礦質(zhì)元素吸收達(dá)頂峰。第五節(jié)合理施肥的生理根底二、施肥的目的1.