第二章-植物的矿质与氮素营养.ppt

有收无收在于有收无收在于(ziy)(ziy)(ziy)(ziy)水水 收多收少在于肥收多收少在于肥 第一页，共七十三页。第一节第一节植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素(yuns)一、植物体内的元素一、植物体内的元素植物植物(zhw)材料材料105干物质干物质(wzh)水分水分灰分灰分燃烧燃烧有机物有机物(C、H、O、N）氧化物氧化物硫酸盐硫酸盐磷酸盐磷酸盐硅酸盐硅酸盐灰分元素：灰分元素：构成灰分中各种氧化物和盐类的元构成灰分中各种氧化物和盐类的元素素,它们直接或间接地来自土壤矿质它们直接或间接地来自土壤矿质,故又称为故又称为矿质元素。矿质元素。N N不是矿质元素不是矿质元素第二页，共七十三页。二、植物二、植物(zhw)(zhw)的必需元素（的必需元素（essential essential elementelement）（一）（一）植物必需元素的标准植物必需元素的标准(biozhn)（三条）（三条）（1 1）不可）不可(bk)(bk)缺少性。缺少性。（2 2）不可替代性。）不可替代性。（3 3）直接功能性。）直接功能性。必需元素必需元素是指植物生长发育必不可少的元素。是指植物生长发育必不可少的元素。第三页，共七十三页。二、植物(zhw)必需的矿质元素已确定植物必需的矿质已确定植物必需的矿质(含氮含氮)元素有元素有1313种，种，加上加上碳、氢、氧碳、氢、氧共共1616种种。1.1.大量大量(dling)(dling)元素元素(major element(major element，macroelement)9macroelement)9种种 氮、磷、钾、钙、镁、硫、氮、磷、钾、钙、镁、硫、碳、氢、氧碳、氢、氧 约占植物体干约占植物体干重的重的0.01%0.01%10%10%，2.2.微量元素微量元素(minor element,trace element)7(minor element,trace element)7种种 铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯 约占植物体干重的约占植物体干重的1010-5 5%1010-2-2%。第四页，共七十三页。（二）确定（二）确定(qudng)(qudng)必需矿质元素的方必需矿质元素的方法法1.1.溶液培养法溶液培养法(水培法水培法)将将植植物物的的根根系系浸浸没没在在含含有有(hn(hn yu)yu)全全部部或或部部分分营营养养元元素素的的溶液中培养植物的方法。溶液中培养植物的方法。2.2.砂基培养法砂基培养法(砂培法砂培法)在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培养植物养植物(zhw)(zhw)的方法。的方法。第五页，共七十三页。溶液溶液(rngy)(rngy)培养法培养法(solution culture method)和砂基培养法和砂基培养法(sand culture)第六页，共七十三页。搅搅拌拌器器封封盖盖营养液营养液气雾室气雾室营养液营养液气气 栽栽（aeroponics）法）法第七页，共七十三页。营营 养养 膜膜(nutrient film)法法第八页，共七十三页。问题(wnt)如何判断一种矿质元素是否是植物必如何判断一种矿质元素是否是植物必需的矿质元素？需的矿质元素？请写出你的判断思路请写出你的判断思路(sl)和方法。和方法。第九页，共七十三页。在培养液中，除去某一元素，植物生在培养液中，除去某一元素，植物生长不良，并出现特有的病症，加入该元长不良，并出现特有的病症，加入该元素后，症状消失素后，症状消失(xiosh)(xiosh),说明该元素为植物说明该元素为植物的必需元素。的必需元素。第十页，共七十三页。（三）必需元素在植物（三）必需元素在植物(zhw)(zhw)体内的生理功能及其体内的生理功能及其缺素症缺素症1 1、细细胞胞结结构构物物质质的的组组成成分成成分2 2、生生命命活活动动的的调调节节者者,如如酶酶的的成成分分和和酶酶的的活化剂活化剂3 3、起起电电化化学学作作用用，如如渗渗透透调调节节、胶胶体体(jio(jio t)t)稳定和电荷中和等稳定和电荷中和等第十一页，共七十三页。第一组第一组作为作为(zuwi)(zuwi)(zuwi)(zuwi)碳水化合物的营养碳水化合物的营养氮氮 Nitrogen(N)Nitrogen(N)生理功能：生理功能：A.A.构成构成(guchng)(guchng)(guchng)(guchng)蛋白质的主要成分：蛋白质的主要成分：16161818；B.B.细胞质、细胞核和酶的组成成分细胞质、细胞核和酶的组成成分C.C.其它：核酸、辅酶、叶绿素、激素、维生其它：核酸、辅酶、叶绿素、激素、维生素、生物碱等素、生物碱等氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为为生命元素生命元素。第十二页，共七十三页。缺氮症状缺氮症状：A.A.生长受抑生长受抑植株植株矮小矮小,分枝少分枝少,叶小叶小而薄而薄,花果少易脱落；花果少易脱落；B.B.黄化失绿黄化失绿枝叶枝叶(zhy)(zhy)变黄变黄,叶片叶片早衰早衰甚至干枯，老叶先发黄甚至干枯，老叶先发黄氮过多氮过多：A.A.植株徒长植株徒长 叶叶大浓绿大浓绿,柔软披散，茎柔软披散，茎柄长，茎高节间疏；柄长，茎高节间疏；B.B.机械组织不发达机械组织不发达 植株体内含糖量植株体内含糖量相对不足相对不足,机械组织不发达机械组织不发达,易易倒倒伏伏和被病虫害侵害。和被病虫害侵害。C.C.贪青迟熟贪青迟熟，生育期延迟。，生育期延迟。第十三页，共七十三页。玉米缺玉米缺N：老叶发黄，：老叶发黄，新叶色淡，新叶色淡，基部发红基部发红（花色（花色(hus)苷积苷积累其中）累其中）大麦大麦(dmi)缺缺N：老叶发：老叶发黄，新叶色黄，新叶色淡淡萝卜萝卜(lubo)缺缺N老叶发老叶发黄黄正常正常缺氮缺氮第十四页，共七十三页。吸收形式：吸收形式：SO42-作用作用作用作用(zuyng)(zuyng)：半胱氨酸、蛋氨酸、辅酶半胱氨酸、蛋氨酸、辅酶A A、ATPATP等的组成成分等的组成成分硫硫 Sulfur(S)Sulfur(S)缺缺S S：植株矮小，硫不易植株矮小，硫不易(b y)(b y)移动，幼叶先移动，幼叶先表现症状表现症状,新叶均衡失绿，呈黄白色并易脱新叶均衡失绿，呈黄白色并易脱落。落。第十五页，共七十三页。缺硫缺硫玉米玉米(ym)(ym)新叶失绿发新叶失绿发黄黄油菜油菜开花开花结实结实(ki hu(ki hu ji sh)ji sh)延迟延迟第十六页，共七十三页。磷磷 PhosphorusPhosphorus（P P）A.A.细胞中许多重要化合物的组细胞中许多重要化合物的组成成分成成分 核酸、核蛋白和磷核酸、核蛋白和磷脂的主要脂的主要成分。成分。B.B.物质代谢和能量转化物质代谢和能量转化(zhunhu)(zhunhu)中起重要作用中起重要作用 AMPAMP、ADPADP、ATPATP、UTPUTP、GTP GTP等等能量物质能量物质的成分，也是多种的成分，也是多种辅酶和辅基辅酶和辅基如如NADNAD+、NADPNADP+等的组成成分。等的组成成分。第二组第二组能量贮存和结构能量贮存和结构(jigu)完整性的营养完整性的营养第十七页，共七十三页。缺磷症状缺磷症状A.A.生生长长(shngzhng)(shngzhng)受受抑抑植植株株瘦小瘦小,成熟延迟成熟延迟；B.B.叶叶片片暗暗绿绿色色或或紫紫红红色色 糖糖运运输输受受阻阻,有有利利于于花花青青素的形成。素的形成。第十八页，共七十三页。硼硼Boron(B)Boron(B)A.A.硼能促进花粉硼能促进花粉(hufn)(hufn)萌发与花粉萌发与花粉(hufn)(hufn)管伸长管伸长 花粉形成、花粉管花粉形成、花粉管萌发和受精萌发和受精有密切有密切关系。关系。B.B.促进糖的运输促进糖的运输 参与糖的运转与参与糖的运转与代谢代谢,硼与细胞壁硼与细胞壁的形成有关。的形成有关。第十九页，共七十三页。缺硼症状缺硼症状 A.A.受精不良受精不良,籽粒减少籽粒减少 花药花丝萎缩花药花丝萎缩,花粉母细胞不能向四分体分化花粉母细胞不能向四分体分化(fnhu)(fnhu)。油菜油菜“花而不实花而不实”、大麦、小麦、大麦、小麦“穗而不实穗而不实”、“亮穗亮穗”，棉花棉花 “蕾而不花蕾而不花”。小麦小麦(xiomi)(xiomi)缺缺B B“亮穗亮穗”玉米缺玉米缺B B结实结实(ji shi)(ji shi)不良不良第二十页，共七十三页。B.B.生长点停止生长生长点停止生长 侧根侧芽大量发生侧根侧芽大量发生,其后侧根侧芽的生长点其后侧根侧芽的生长点又死亡又死亡(swng)(swng),而形成而形成簇生状簇生状。C.C.易感病害易感病害甜菜的心腐病、花椰菜的褐腐病、马铃薯的卷甜菜的心腐病、花椰菜的褐腐病、马铃薯的卷叶病、萝卜叶病、萝卜“黑心病黑心病”和苹果的缩果病等都是缺硼所致。和苹果的缩果病等都是缺硼所致。缺缺B B棉叶有褐色棉叶有褐色(h s)(h s)坏死斑，叶柄有绿白坏死斑，叶柄有绿白相间的环纹相间的环纹缺缺B B甜菜甜菜(tinci)(tinci)“心腐病心腐病”第二十一页，共七十三页。钾钾Potassium(K)Potassium(K)A.A.酶的活化剂酶的活化剂 B.B.促进蛋白质的合成促进蛋白质的合成C.C.促进糖类促进糖类(tn li)(tn li)的合成与运的合成与运输输D.D.调节水分代谢调节水分代谢缺钾症状缺钾症状A.A.茎杆柔弱茎杆柔弱 B.B.叶叶色色变变黄黄而而逐逐渐渐(zhjin)(zhjin)坏坏死死叶叶缘缘(双双子子叶叶)或或叶叶尖尖(单单子子叶叶)先先失失绿绿焦焦枯枯，有有坏坏死死斑斑点点，形形成成杯杯状状弯弯曲曲或或皱皱缩缩。病症首先出现在病症首先出现在下部老叶。下部老叶。第第3组组保留保留(boli)离子状态的营离子状态的营养养第二十二页，共七十三页。钙钙CalciumCalcium(Ca)(Ca)A.A.细胞壁等的组分细胞壁等的组分(zfn)(zfn)B.B.提高膜稳定性提高膜稳定性 C.C.提高植物抗病性提高植物抗病性D.D.一些酶的活化剂一些酶的活化剂 E.E.具有信使功能具有信使功能 Ca2+Ca2+CaMCaM复合体复合体,行使第二信使功能(gngnng)，钙在植物体内主要分布在老叶或钙在植物体内主要分布在老叶或其它老组织中。其它老组织中。第二十三页，共七十三页。缺钙症状缺钙症状(zhngzhung)(zhngzhung)A.A.幼叶淡绿色幼叶淡绿色 继而叶尖出现典型继而叶尖出现典型的的钩状钩状,随后随后坏死坏死。B.B.生长点坏死生长点坏死 钙是难移动，不易钙是难移动，不易被重复利用的元被重复利用的元素素,故缺素症状首先故缺素症状首先表现在表现在幼茎幼叶幼茎幼叶上，上，如大白菜缺钙时心叶如大白菜缺钙时心叶呈褐色呈褐色“干心病干心病”，蕃茄，蕃茄“脐腐病脐腐病”。苹果苹果(pnggu)苦痘病苦痘病第二十四页，共七十三页。大白菜大白菜“干心病干心病(xnbng)(xnbng)”番茄番茄(fnqi)(fnqi)“脐腐脐腐病病”苹果苹果(pnggu)(pnggu)“水水心病心病”第二十五页，共七十三页。镁Magnesium(Mg)A.A.参与光合作用参与光合作用B.B.酶的激活剂或组分酶的激活剂或组分(zfn)(zfn)C.C.参与核酸和蛋白质代谢参与核酸和蛋白质代谢缺镁症状缺镁症状(zhngzhung)(zhngzhung)叶叶片片失失绿绿 从从下下部部叶叶片片开开始始,往往往往是是叶叶肉肉变变黄黄而而叶叶脉脉仍仍保保持持绿绿色色。严严重重缺缺镁镁时时可可形形成成坏坏死死斑斑块，引起叶片的早衰与脱落。块，引起叶片的早衰与脱落。第二十六页，共七十三页。油菜油菜(yuci)(yuci)脉间失绿脉间失绿发红发红缺镁缺镁缺镁缺镁棉花棉花(min hua)(min hua)葡萄网状脉葡萄网状脉第二十七页，共七十三页。氯氯 Chlorine(Cl)Chlorine(Cl)A.A.参与光合作用参与光合作用 参加光合作用中参加光合作用中水的光解水的光解放氧放氧B.B.参与渗透参与渗透(shntu)(shntu)势的调节势的调节缺氯症状缺氯症状:缺氯时缺氯时,叶片萎蔫叶片萎蔫(winin)(winin),失失绿坏死绿坏死,最后变为褐色最后变为褐色;同同时根系生长受阻、变粗，时根系生长受阻、变粗，根尖变为棒状根尖变为棒状。番茄番茄(fnqi)缺缺Cl叶易失水萎蔫叶易失水萎蔫第二十八页，共七十三页。锰锰Manganese(Mn)Manganese(Mn)A.参与光合作用参与光合作用锰是锰是光合放氧复合体光合放氧复合体的主要的主要(zhyo)(zhyo)成成员员B.酶的活化剂酶的活化剂如柠檬酸脱氢酶、草酰琥珀酸脱如柠檬酸脱氢酶、草酰琥珀酸脱氢酶、柠檬酸合成酶等氢酶、柠檬酸合成酶等缺锰症状缺锰症状:叶脉间失绿叶脉间失绿褪色褪色,新叶脉间缺绿新叶脉间缺绿,有有坏死坏死(hui s)(hui s)小斑点小斑点(褐或黄褐或黄)。第二十九页，共七十三页。铁铁 Iron(Fe)Iron(Fe)A.A.多种酶的辅基多种酶的辅基 以价态的变化传递电子（以价态的变化传递电子（FeFe3+3+e-=Fe+e-=Fe2+2+)，在呼吸和光合电子传递中起重要作用。在呼吸和光合电子传递中起重要作用。B.B.合成叶绿素所必需合成叶绿素所必需C.C.参与参与(cny)(cny)氮代谢氮代谢硝酸及亚硝酸还原酶中含有铁，豆科硝酸及亚硝酸还原酶中含有铁，豆科根瘤根瘤菌菌中固氮酶的中固氮酶的血红蛋白血红蛋白也含铁蛋白。也含铁蛋白。第第4组组参与氧化还原反应参与氧化还原反应(fnyng)的营养的营养第三十页，共七十三页。缺铁症状缺铁症状不易重复利用，最不易重复利用，最明显明显(mngxin)(mngxin)的症状是的症状是幼幼芽幼叶缺绿发黄芽幼叶缺绿发黄,甚至甚至变为变为黄白色黄白色。在碱性土或石灰质土在碱性土或石灰质土壤中壤中,铁易形成不溶性铁易形成不溶性的化合物而使植物缺的化合物而使植物缺铁。铁。第三十一页，共七十三页。锌锌Zinc(Zn)Zinc(Zn)A.参与生长素的合成参与生长素的合成是是色氨酸合成酶色氨酸合成酶的成分的成分B.锌是多种酶的成分和活化剂锌是多种酶的成分和活化剂是是碳酸酐酶碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)(carbonic anhydrase,CA)、谷谷氨酸脱氢酶、氨酸脱氢酶、RNARNA聚合酶及羧肽聚合酶及羧肽酶的组成酶的组成(z(z chn)chn)成分成分,在氮代谢中也起一定作用在氮代谢中也起一定作用。第三十二页，共七十三页。缺锌症状缺锌症状(zhngzhung)(zhngzhung)果树果树“小叶病小叶病”是缺锌的典型症状。如苹果、桃、梨等果树是缺锌的典型症状。如苹果、桃、梨等果树的叶片小而脆的叶片小而脆,且节间短丛生且节间短丛生(cngshng)(cngshng)在一起在一起,叶上还出现黄叶上还出现黄色斑点。北方果园在春季易出现此病。色斑点。北方果园在春季易出现此病。缺缺ZnZn柑桔小叶症伴脉间失绿柑桔小叶症伴脉间失绿 大田大田(dtin)(dtin)玉米有失绿条块玉米有失绿条块第三十三页，共七十三页。铜铜Copper(Cu)Copper(Cu)A.一些酶的成分一些酶的成分 多酚氧化酶、抗坏血酸、多酚氧化酶、抗坏血酸、SODSOD、漆酶的、漆酶的成分成分,在呼吸的氧化还原中起重要作用在呼吸的氧化还原中起重要作用(zuyng)(zuyng)。B.铜是质蓝素铜是质蓝素(PC)的组分的组分 缺铜症状缺铜症状生长缓慢生长缓慢,叶片呈现叶片呈现蓝绿色蓝绿色,幼叶缺绿幼叶缺绿,随之出现随之出现枯斑枯斑,最后死亡最后死亡(swng)(swng)脱落。脱落。树皮、树皮、果皮粗糙果皮粗糙,而后裂开而后裂开,引起树胶外流。引起树胶外流。第三十四页，共七十三页。钼钼Molybdenum(Mo)Molybdenum(Mo)是需要量是需要量最少最少的必需元素。的必需元素。A.硝酸还原酶和豆科植物固氮酶钼铁蛋白的成分硝酸还原酶和豆科植物固氮酶钼铁蛋白的成分(chngfn)B.钼还能增强植物抵抗病毒的能力钼还能增强植物抵抗病毒的能力 缺钼症状缺钼症状缺钼时叶较小缺钼时叶较小,叶脉间失绿叶脉间失绿,有有坏死斑点坏死斑点,且且叶边缘叶边缘(binyun)(binyun)焦枯焦枯,向内卷曲向内卷曲。番茄番茄(fnqi)(fnqi)缺缺MoMo、脉、脉间失绿变得呈透明间失绿变得呈透明大豆缺大豆缺MoMo根瘤发根瘤发育不良育不良第三十五页，共七十三页。三、作物缺乏三、作物缺乏(quf)矿质元素的诊断矿质元素的诊断（一）（一）化学分析化学分析(huxu fnx)诊断法诊断法一般以分析病株叶片的化学成分与正常植株一般以分析病株叶片的化学成分与正常植株(zhzh)的比较。的比较。（二）病症诊断法（二）病症诊断法（缺素症状）缺素症状）缺乏缺乏Ca、B、Cu、Mn、Fe、S时时幼嫩幼嫩的器官或组的器官或组织先出现病症。织先出现病症。缺乏缺乏N、P、Mg、K、Zn等时等时较老较老的器官或组织的器官或组织先出现病症。先出现病症。第三十六页，共七十三页。第三十七页，共七十三页。第三十八页，共七十三页。营养诊断顺口溜：营养诊断顺口溜：营养诊断有特点，功能症状是关键营养诊断有特点，功能症状是关键N N长枝叶长枝叶K K长根，长根，开花结实用开花结实用P P喷喷幼叶黄化缺幼叶黄化缺FeFe素，苦痘水心素，苦痘水心CaCa病因病因(bngyn)(bngyn)花而不实是缺花而不实是缺B B，叶小簇生要补叶小簇生要补ZnZn老叶先病好诊断，主要老叶先病好诊断，主要NPKMgZnNPKMgZnFeBCaMo FeBCaMo 难运转，使显症状组织新难运转，使显症状组织新PKBPKB存在糖好运，存在糖好运，缺之茎叶紫红韵缺之茎叶紫红韵第三十九页，共七十三页。第二节植物体对矿质元素第二节植物体对矿质元素(yun s)(yun s)的吸的吸收收根系是植物吸收矿质的主要器官根系是植物吸收矿质的主要器官,吸收矿质的部位和吸水的部位吸收矿质的部位和吸水的部位都是都是根尖未栓化的部分根尖未栓化的部分。根毛区是吸收矿质离子根毛区是吸收矿质离子(lz)(lz)最快最快的区域的区域大麦大麦(dmi)根尖不同区域根尖不同区域P的积累的积累和运出和运出第四十页，共七十三页。一、根系对溶液一、根系对溶液(rngy)(rngy)中矿质元素的过程中矿质元素的过程1.1.离子被吸附在根部细胞表面离子被吸附在根部细胞表面 根部细胞呼吸作用放出根部细胞呼吸作用放出COCO和和H HO O。COCO2 2溶于水生成溶于水生成H H2 2COCO3 3,H H2 2COCO3 3能解离出能解离出H H+和和HCOHCO3 3离子离子,这些这些(zhxi)(zhxi)离子同土壤溶液和土离子同土壤溶液和土壤胶粒上吸附的离子交换壤胶粒上吸附的离子交换离子交换按离子交换按“同荷等同荷等价价”的原理进行的原理进行,即阳离即阳离子只同阳离子交换子只同阳离子交换(jiohun)(jiohun),阴离子只能同阴阴离子只能同阴离子交换离子交换(jiohun)(jiohun),而且价而且价数必须相等。数必须相等。H+K+K+K+K+K+K+K+K+HCO3-NO3-Cl-第四十一页，共七十三页。2.2.离子进入根的内部离子进入根的内部吸附根表面的离子可通过吸附根表面的离子可通过质外体和共质体质外体和共质体两种途径两种途径 1)1)质外体途径质外体途径外界溶液外界溶液(rngy)(rngy)中的离子可顺着电化学势梯度扩散进入根中的离子可顺着电化学势梯度扩散进入根部质外体，故质外体又称部质外体，故质外体又称自由空间自由空间。各种离子通过各种离子通过(tnggu)(tnggu)扩散扩散作用进入根部自由空间作用进入根部自由空间,但但是因为内皮层细胞上有是因为内皮层细胞上有凯氏凯氏带带,离子和水分都不能通离子和水分都不能通过。过。第四十二页，共七十三页。2)2)共质体途径共质体途径 离子通过自由空间离子通过自由空间到达原生质表面后到达原生质表面后,可可通过主动通过主动(zhdng)(zhdng)吸收或吸收或被动吸收的方式进入被动吸收的方式进入原生质。原生质。在细胞内离子可以通过内质网及胞间连丝从表皮在细胞内离子可以通过内质网及胞间连丝从表皮细胞进入木质部薄壁细胞，然后再从细胞进入木质部薄壁细胞，然后再从木质部薄木质部薄壁细胞释放壁细胞释放(shfng)(shfng)到导管到导管中。中。第四十三页，共七十三页。根毛区吸收的离子(lz)经共质体和质外体到达输导组织第四十四页，共七十三页。两种看法两种看法(knf)3.3.离子离子(lz)(lz)进入导管进入导管 1 1、离子从薄壁细胞、离子从薄壁细胞被动被动地随水流进入导管地随水流进入导管 玉米根部浸在含有玉米根部浸在含有玉米根部浸在含有玉米根部浸在含有1mmol.L1mmol.L1mmol.L1mmol.L-1-1-1-1KClKCl溶液中，用离子微电极溶液中，用离子微电极测定根不同部位离子的电化学势，结果表皮和皮层测定根不同部位离子的电化学势，结果表皮和皮层K K+、ClClClCl-的电化学势很高，而导管内的很低。的电化学势很高，而导管内的很低。的电化学势很高，而导管内的很低。的电化学势很高，而导管内的很低。2 2、离子、离子主动主动地有选择性地进入导管地有选择性地进入导管 蛋白质合成抑制剂抑制离子进入导管，但不影响表皮蛋白质合成抑制剂抑制离子进入导管，但不影响表皮蛋白质合成抑制剂抑制离子进入导管，但不影响表皮蛋白质合成抑制剂抑制离子进入导管，但不影响表皮和皮层细胞的吸收。和皮层细胞的吸收。和皮层细胞的吸收。和皮层细胞的吸收。第四十五页，共七十三页。植物吸收矿质元素的特点植物吸收矿质元素的特点 (一一)根系吸收矿质与吸收水分根系吸收矿质与吸收水分(shufn)(shufn)的相互关系的相互关系1)1)相互关联：相互关联：盐分一定要溶于水中盐分一定要溶于水中,才能被根系吸收才能被根系吸收,并随水流进并随水流进入根部的质外体。而矿质的吸收，降低了细胞的渗透势，促进入根部的质外体。而矿质的吸收，降低了细胞的渗透势，促进了植物的吸水。了植物的吸水。2)2)相互独立：相互独立：两者的两者的吸收不成比例；吸收不成比例；吸收机理不同吸收机理不同:水分吸收主要是以水分吸收主要是以蒸腾作用蒸腾作用(zhn tn zu yn)(zhn tn zu yn)引起的引起的被被动吸水为主动吸水为主,而矿质吸收则是而矿质吸收则是主动主动吸收为主吸收为主。分配方向不同：分配方向不同：水分主要分配到水分主要分配到叶片，而矿质主要分配到当时的生叶片，而矿质主要分配到当时的生长中心。长中心。矿质吸收(xshu)与水分吸收(xshu)成比例第四十六页，共七十三页。(二二)根系对离子吸收根系对离子吸收(xshu)(xshu)具有选择具有选择性性1.1.生理碱性盐（生理碱性盐（physiologically alkaline salt)physiologically alkaline salt)植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度酸度降低降低(jingd)(jingd)的盐类。例如的盐类。例如NaNONaNO2.2.生理酸性盐（生理酸性盐（physiologically acid saltphysiologically acid salt）植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增酸度增加加的盐类。如的盐类。如 (NH(NH）SOSO3.3.生理中性盐（生理中性盐（physiologically acid saltphysiologically acid salt）植物吸收其阴、阳离子的量很相近植物吸收其阴、阳离子的量很相近,而而不改变周围不改变周围介质介质pHpH的盐类。如的盐类。如NHNH4 4NONO3 3。第四十七页，共七十三页。(三三)根系吸收根系吸收(xshu)(xshu)单盐会受毒害单盐会受毒害 任何植物任何植物,假若培养假若培养在在某一单盐溶液某一单盐溶液中中,不久即呈现不久即呈现不正常不正常状态状态(zhungti)(zhungti),最后死最后死亡亡。这种现象称。这种现象称单盐单盐毒害毒害(toxicity of(toxicity of single salt)single salt)。小麦小麦(xiomi)(xiomi)根在单盐溶液和盐类混合根在单盐溶液和盐类混合液中的生长液中的生长A.NaCl+KCl+CaCl;A.NaCl+KCl+CaCl;B.NaCl+B.NaCl+CaClCaCl;C.CaCl;C.CaCl;D.NaCl;D.NaCl许多陆生植物的根系浸入许多陆生植物的根系浸入CaCa、MgMg、NaNa、K K等任何一种单盐溶液中等任何一种单盐溶液中,根系都会停止生长根系都会停止生长,且分生区的细胞壁粘液化且分生区的细胞壁粘液化,细胞破坏细胞破坏,最后变最后变为一团无结构的细胞团。为一团无结构的细胞团。第四十八页，共七十三页。若在单盐溶液中加入少量其它盐类若在单盐溶液中加入少量其它盐类,这种毒害现这种毒害现象就会消除。这种离子间能够象就会消除。这种离子间能够互相消除毒害互相消除毒害的的现象现象,称称离子颉颃离子颉颃(ionantagonism)(ionantagonism)，也称离子对，也称离子对抗抗。植物只有植物只有在含有适当比例的多盐溶液中才能在含有适当比例的多盐溶液中才能(cinng)(cinng)良好生长良好生长,这种溶液称这种溶液称平衡溶液平衡溶液(balanced(balanced solution)solution)。前边所介绍的几种培养液都是平衡溶液。对前边所介绍的几种培养液都是平衡溶液。对于海藻来说，海水就是于海藻来说，海水就是平衡溶液平衡溶液。第四十九页，共七十三页。三、影响根系吸收矿质元素(yun s)的因素 (一一)温度温度 在一定范围内在一定范围内,根系吸收矿质元素的速根系吸收矿质元素的速度度,随随土温的升高而加快土温的升高而加快，当超过一定，当超过一定温度时，吸收速度反而下降温度时，吸收速度反而下降(xijing)(xijing)。这是因为土温变化：这是因为土温变化：影响影响呼吸呼吸而影响根对矿质的主动吸而影响根对矿质的主动吸收。收。影响影响酶的活性酶的活性,影响各种代谢。影响各种代谢。影响影响原生质胶体状况原生质胶体状况低温下原生质低温下原生质胶胶体粘性增加体粘性增加,透性降低透性降低,吸收减少吸收减少;温度(wnd)对小麦幼苗吸收钾的影响第五十页，共七十三页。(二二)通气通气(tng q)(tng q)状况状况土壤通气状况土壤通气状况(zhungkung)(zhungkung)直接影响到直接影响到根系的呼吸根系的呼吸作用作用，通气良好时根系吸收矿质元素速度快。，通气良好时根系吸收矿质元素速度快。(三三)土壤溶液浓度土壤溶液浓度(nngd)(nngd)当土壤溶液浓度很当土壤溶液浓度很低低时时,根系吸收矿质元素的根系吸收矿质元素的速度速度,随着浓度的增加而增加随着浓度的增加而增加,但达到某一浓度但达到某一浓度时时,再增加离子浓度再增加离子浓度,根系对离子的吸收速度根系对离子的吸收速度不再增加。不再增加。第五十一页，共七十三页。一般一般(ybn)(ybn)阳离子的吸收速率随壤阳离子的吸收速率随壤pHpH值升高而加速值升高而加速;而阴离子而阴离子的吸收速率则随的吸收速率则随pHpH值增高而下降。值增高而下降。pHpH对矿质元素对矿质元素(yun s)(yun s)吸收的影响吸收的影响左：对燕麦吸收左：对燕麦吸收K K+的影响；右：对小麦吸收的影响；右：对小麦吸收NONO-的影响的影响(四四)土壤土壤(trng)(trng)pHpH值值第五十二页，共七十三页。土壤溶液土壤溶液pHpH值对植物吸收离子有直接影响和间接影响：值对植物吸收离子有直接影响和间接影响：1)1)直接影响：直接影响：在在酸性酸性环境环境(hunjng)(hunjng)中中,根组织活细胞膜及胞内构成蛋白质的根组织活细胞膜及胞内构成蛋白质的氨基酸处于带正电状态氨基酸处于带正电状态,易吸收外界溶液中的易吸收外界溶液中的阴离子阴离子;在在碱性碱性环境中环境中,氨基酸的羧基多发生解离而处于带负电状态氨基酸的羧基多发生解离而处于带负电状态,根细胞易吸收外部的根细胞易吸收外部的阳离子阳离子。第五十三页，共七十三页。2)2)间接影响间接影响 影响到离子有效性，影响到离子有效性，比直接影比直接影响大得多。响大得多。一般作物生长最适的一般作物生长最适的pHpH值是值是6-6-7 7。在土壤溶液碱性的反应加强。在土壤溶液碱性的反应加强时，时，FeFe、CaCa、MgMg、ZnZn呈不溶解呈不溶解状态，能被植物利用状态，能被植物利用(lyng)(lyng)的量的量极少。在酸性环境中极少。在酸性环境中P P、K K、CaCa、MgMg等溶解，但植物来不及吸等溶解，但植物来不及吸收易被雨水淋失，易缺乏。而收易被雨水淋失，易缺乏。而FeFe、AlAl、MnMn的溶解度加大，植的溶解度加大，植物受害。物受害。第五十四页，共七十三页。有些植物喜稍酸环境有些植物喜稍酸环境,如茶、如茶、马铃薯、烟草马铃薯、烟草(ynco)(ynco)等等,还有一还有一些植物喜偏碱环境些植物喜偏碱环境,如甘蔗和如甘蔗和甜菜等。甜菜等。第五十五页，共七十三页。四、植物地上部分(b fen)对矿质元素的吸收把速效性肥料直接喷施在叶面上以供植物吸把速效性肥料直接喷施在叶面上以供植物吸收收(xshu)(xshu)的施肥方法称为根外施肥。的施肥方法称为根外施肥。1.1.吸收方式吸收方式 溶于水中的营养物质喷施到溶于水中的营养物质喷施到植物地上部分后植物地上部分后,营养元素可通过叶片的气营养元素可通过叶片的气孔、叶面角质层（主要）或茎表面的皮孔进孔、叶面角质层（主要）或茎表面的皮孔进入植物体内。入植物体内。第五十六页，共七十三页。外连丝外连丝-是叶片表皮细胞通道，它从角质层的内侧是叶片表皮细胞通道，它从角质层的内侧延伸到表皮细胞的质膜。延伸到表皮细胞的质膜。外连丝是营养物质进外连丝是营养物质进入叶内的重要通道入叶内的重要通道,它遍布于表皮细胞、保卫细它遍布于表皮细胞、保卫细胞和副卫细胞的外围。胞和副卫细胞的外围。外连丝里充满外连丝里充满(chngmn)(chngmn)表皮细胞原生质体的表皮细胞原生质体的液体分泌物。液体分泌物。角质层角质层外连丝外连丝(ectodesmata)表皮表皮(biop)细细胞的质膜胞的质膜叶肉叶肉(yru)细胞细胞其他部位其他部位Absorption of mineral elements by leaf主动或被动吸收第五十七页，共七十三页。1 1、补充、补充(bchng)(bchng)根部吸肥不足或幼苗根弱吸肥差。根部吸肥不足或幼苗根弱吸肥差。2 2、某些肥料易被土壤固定，叶片营养可、某些肥料易被土壤固定，叶片营养可 避免。避免。3 3、补充微量元素，效果快，用药省。、补充微量元素，效果快，用药省。4 4、干旱季节，植物不易吸收，叶片营养、干旱季节，植物不易吸收，叶片营养 可补充。可补充。叶片营养的优点叶片营养的优点高效高效(oxio)、快速、快速第五十八页，共七十三页。根外营养的施用根外营养的施用根外营养的施用根外营养的施用(shyng)(shyng)(shyng)(shyng)与吸收与吸收与吸收与吸收1.1.施用：附着、展布，施用：附着、展布，表面活性剂表面活性剂表面活性剂表面活性剂时间、浓度（时间、浓度（时间、浓度（时间、浓度（1.51.51.51.52 2 2 2）2.2.2.2.吸收：气孔、角质层吸收：气孔、角质层吸收：气孔、角质层吸收：气孔、角质层第五十九页，共七十三页。第四节第四节 矿质元素矿质元素(yun s)(yun s)在体内的运输和分布在体内的运输和分布一、矿质元素运输形式一、矿质元素运输形式N N根系根系(gnx)(gnx)吸收的吸收的N N素素,多多在根部转化成在根部转化成有机化合物有机化合物,如如天冬氨酸、天冬酰胺，以这些有机物形式运往地上部；天冬氨酸、天冬酰胺，以这些有机物形式运往地上部；也有一部分氮素以也有一部分氮素以NONO3 3-直接被运送至叶片后再被还原利直接被运送至叶片后再被还原利用用 P P磷酸盐磷酸盐主要主要以以无机离子无机离子形式运输形式运输,还有还有少少量先合成量先合成磷酰胆碱和磷酰胆碱和ATPATP、ADPADP、AMPAMP、6 6磷酸葡萄糖、磷酸葡萄糖、6 6磷酸果磷酸果糖等糖等有机化合物有机化合物后再运往地上部；后再运往地上部；K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe2+2+、SOSO-等则以等则以离子离子形式运往地形式运往地上部。上部。第六十页，共七十三页。二、矿质元素运输二、矿质元素运输(ynsh)(ynsh)途径途径矿质元素被根系吸收进入木矿质元素被根系吸收进入木质部导管后，随蒸腾流沿质部导管后，随蒸腾流沿木木质部向上运输质部向上运输，这是矿质元，这是矿质元素在植物体内纵向素在植物体内纵向(zn xin)(zn xin)长长距离运输的距离运输的主要途径主要途径。存在有部分矿质元素存在有部分矿质元素横向运横向运输输至韧皮部的现象。至韧皮部的现象。经经韧皮部韧皮部自地上部分（如叶自地上部分（如叶片）片）向下运输向下运输的现象的现象。放射性放射性4242K K向上运输向上运输(ynsh)(ynsh)的试验的试验第六十一页，共七十三页。可再利用可再利用(lyng)元素元素缺乏时，老叶老叶先出现病症；不可再利用元素不可再利用元素缺乏时，嫩叶嫩叶先出现病症。参与循环的元素（参与循环的元素（N N、P P、K K、MgMg）：）：在植物体内可在植物体内可以移动以移动(ydng)(ydng)，能被再度利用的元素。，能被再度利用的元素。不参与循环的元素不参与循环的元素(S(S、CaCa、FeFe）：）：在植物在植物(zhw)(zhw)体体内不可以移动，不能被再度利用的元素。内不可以移动，不能被再度利用的元素。烟烟草草缺缺氮氮棉棉花花缺缺硫硫三、矿物质在植物体内的分布三、矿物质在植物体内的分布第六十二页，共七十三页。第六节合理施肥第六节合理施肥(sh fi)(sh fi)(sh fi)(sh fi)的生理基础的生理基础 一、作物需肥特点一、作物需肥特点(一一)不同作物或同一作物的不同品种需肥情况不同不同作物或同一作物的不同品种需肥情况不同禾谷类作物禾谷类作物 需需氮氮较多较多,同时又要供给同时又要供给足够的足够的P P、K K,叶菜类叶菜类 多施多施氮氮肥；肥；薯类和甜菜等块茎、块根等作物薯类和甜菜等块茎、块根等作物 需多的需多的P P、K K和一定量和一定量的的N N；食用大麦食用大麦,灌浆前后多施灌浆前后多施N N肥肥,种子中蛋白质含量高种子中蛋白质含量高;酿造啤酒的大麦酿造啤酒的大麦 减少减少(jinsho)(jinsho)后期施后期施N N,否则否则,会影响啤会影响啤酒品质酒品质第六十三页，共七十三页。(二二)作物不同作物不同(b tn)(b tn),需肥形态不同需肥形态不同(b(b tn)tn)烟草和马铃薯烟草和马铃薯用用草木灰草木灰做做K K肥比氯化钾好；肥比氯化钾好；忌氯作物忌氯作物烟草、马铃薯、甜菜、西瓜烟草、马铃薯、甜菜、西瓜(xgu)(xgu)、甘薯、茶树，不宜施用氯肥甘薯、茶树，不宜施用氯肥,水稻水稻宜施宜施铵态氮铵态氮不宜施硝态氮不宜施硝态氮,因水稻体内因水稻体内缺乏硝酸还原酶缺乏硝酸还原酶,；烟草烟草既需要既需要铵态氮铵态氮,又需要又需要硝态氮硝态氮,因为因为铵态铵态N N有利于有利于芳香油芳香油的形成；的形成；硝态氮硝态氮有利于有利于有机有机酸酸的形成的形成,烟草施用烟草施用NHNHNONO效果最好；效果最好