植物的矿质营养培训讲义.pptx

植物矿质营养植物的矿质营养培训讲义第1页 第二章 植物矿质营养第一节植物必需矿质元素第二节植物细胞对矿质元素吸收第三节植物体对矿质元素吸收第四节矿物质在植物体内运输和分布第五节植物对氮,硫,磷同化第六节合理施肥生理基础植物的矿质营养培训讲义第2页植物的矿质营养培训讲义第3页 第二章 植物矿质营养矿质营养:植物对矿物质吸收,转运和同化.它作为植物体组成成份,又有调整植物生理功效第一节 植物必需矿质元素历史远古时代Van.Helmont 荷兰人桶 土壤 柳树 雨水 称重-重量是从水中得到1699Woodward 英国人植物的矿质营养培训讲义第4页各种水+土 培养薄荷加了土水中生长较单一水中生长好组成植物体组成不但是水,也有土中一些特殊物质1804De Saussure 瑞士1805种子 蒸馏水 -死亡1806种子+蒸馏水(加入植物燃烧后灰分)+硝酸盐=正常生长1807灰分元素是植物生长必需1808Boussingault 布森格 1809定量分析法 C,H,O是从空气中和水中取得1810肥料仅供给植物所必需矿质元素植物的矿质营养培训讲义第5页1840Liebig 李比西 德国人1841 建立了矿质营养学说1860Sachs Knop1861已知成份无机盐培养植物取得成功1862自养型或无机营养型确定了1863一,植物体内元素1864灰分:将植物体(105)烘干,燃烧,则有机物中碳素变成CO2,氢变成水蒸汽,一部分氮变为N2,NH3,或氮氧化物,小部分S变成H2S,SO2散失到空气中.1865 剩下是大部分硫,可能有小部分氮,全部磷等非金属和全部金属元素-剩下残渣植物的矿质营养培训讲义第6页灰分元素(矿质元素):二,植物必需元素及其确定19世纪中叶 J Sach和W Knop 溶液培养法 适量氮 磷 钾 钙 镁 硫 和微量铁 -正常生长二十世纪 锰 铜 锌 硼 钼 氯 和钠溶液培养法(水培法)砂基培养法1939 国际植物营养学会 Arnon AND Stout三条标准植物的矿质营养培训讲义第7页1,在其完全缺乏时,植物不能进行正常生长和生殖2,其必需性是很特异,而不能为任何其它元素所代替,在其缺乏时所产生特殊缺乏症,只有加入这种元素才能使植物恢复正常.3,此元素作用必需是直接,即不是因为它使其它元素更易利用,或简单地对另一元素毒害发生拮抗作用等间接原因.19种元素为必需大量元素:碳 氧 氢 氮 钾 钙 镁 磷 硫 硅 10微量元素:氯 铁 硼 锰 钠 锌 铜 镍 钼 9植物的矿质营养培训讲义第8页依据生化功效,分4组第一组 作为碳水化合物部分营养氮硫第二组 能量贮存和结构完整性营养磷硅硼第三组 保留离子状态营养钾钙植物的矿质营养培训讲义第9页镁氯锰钠第四组 参加氧化还原反应营养铁锌铜镍钼植物的矿质营养培训讲义第10页三,作物缺乏矿质元素诊疗病症诊疗法化学分析法诊疗法植物的矿质营养培训讲义第11页第二节 植物细胞对矿质元素吸收一,生物膜膜特征和化学成份含有选择透性 越轻易于脂质物质,透性越大基本成份 蛋白质 脂类和糖蛋白质 糖蛋白 脂蛋白 30-40%起着结构,运输及传递信息作用脂类 磷脂-磷脂酰胆碱,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇 40-60%磷脂有一个易于水极性头部,两条溶于脂类非极性尾巴植物的矿质营养培训讲义第12页起着膜骨架作用,有调控细胞各种功效作用.糖类 糖脂10-20%类囊体膜 膜结构1972S.Singer G.Nicolson 1973流动镶嵌模型:膜由一个磷脂双分子层镶嵌蛋白质组成.磷脂分子亲头部位于膜表面,疏水性尾部在膜内部.有外在蛋白,内在蛋白,蛋白质在膜上分布不均匀,膜结构是不对称,膜脂和膜蛋白能够运动.1974二,细胞吸收溶质方式和机制1975通道运输 载体运输 泵运输和胞饮作用植物的矿质营养培训讲义第13页植物的矿质营养培训讲义第14页通道运输扩散方式,被动运输是指膜上内在蛋白所组成通道.横跨膜两侧,它对离子含有选择性,通道闸门开关由不一样信号决定.已知离子通道有K+,CL-,Ca2+,NO-3通道每秒可运输107-108离子,载体运输质膜上载体蛋白(内在蛋白),它有选择地与质膜一侧分子或离子结合,形成载体-物质复合物.经过载体蛋白构象改变,透过质膜,把分子植物的矿质营养培训讲义第15页或离子释放到质膜另一侧.单向运输载体:催化分子或离子单方向地跨膜运输 Fe2+,Zn2+,Mn2+,Cu2+载体同向运输器：运输器与质膜外侧H+结合同时，又与另一分子或离子（如CL-，K+，NO-3 和NH+4，PO3-4 SO2-4，氨基酸，肽，蔗糖及已糖）结合，同一方向运输。反向运输器：运输器与质膜外侧H+结合同时，又与质膜内侧分子或离子（Na+）结合，二者朝相反方向运输载体运输可顺着电化学势梯度跨膜运输，也能够逆电化学势梯度进行 每秒运输104-105离子植物的矿质营养培训讲义第16页泵运输质膜上ATP酶催化ATP水解释放能量，驱运离子转运 质子泵和钙泵1，质子泵生电质子泵-H+-泵ATP酶（H+-ATP酶ATP驱动质膜上H+-ATP酶将细胞内侧H+向细胞外侧泵出，外侧H+浓度增加，膜两侧产生了质子浓度梯度和膜电位梯度（电化学势梯度），外侧阳离子利用电化学势梯度经过膜上通道蛋白进入细胞，因为膜外侧H+要顺着浓度扩散到膜内侧，外侧阴离子就与H+一起经过蛋白同向运输到细胞内。主动运输，需能量，逆浓度植物的矿质营养培训讲义第17页2，钙泵 Ca2+-ATP酶 （Ca2+-Mg2+）-ATP酶胞饮作用经过膜内折从外界直接摄取物质过程。内陷，内折，小囊泡，转移给细胞质非选择性吸收。植物的矿质营养培训讲义第18页第三节 植物体对矿质元素吸收一，根部对溶液中矿质元素吸收过程1,离子吸附在根部细胞表面2,离子进入根内部植物吸收矿质盐特点1,对盐分和水分相对吸收2,离子选择性吸收生理酸性盐 (NH4)2SO4生理碱性盐 NaNO3 KNO3生理中性盐(NH4)NO3 植物的矿质营养培训讲义第19页单盐毒害离子拮抗作用平衡溶液二,根部对被土粒吸附着矿质元素吸收三,影响根部吸收矿质元素条件温度通气情况溶液浓度氢离子浓度植物的矿质营养培训讲义第20页四,植物地上部对矿质元素吸收根外营养-叶片营养是透过角质层进入叶内优点根吸肥力衰退时一些元素(铁 锰 铜)易被土壤固定补充一些微量元素喷施除草剂,抗蒸腾剂等植物的矿质营养培训讲义第21页第四节 矿物质在植物体内运输和分布一,矿物质运输形式,路径和速率无机氮化物有机氮化物-氨基酸酰胺 少许氨化物-硝态氮肥磷酸正磷酸,有机磷化物硫-硫酸根离子 少许以蛋氨酸及胱甘肽金属离子-离子向上运输是经过韧皮部和木质部韧皮部和木质部能够横向运输植物的矿质营养培训讲义第22页运输速率为30-100cm.h-1二,矿物质在植物体内分布是否参加循环.参加循环:氮 磷 镁不参加循环:钙 铁 锰 硫 硼分布缺乏病植物的矿质营养培训讲义第23页第五节 植物对氮 硫 磷同化一,氮同化硝酸盐代谢还原氨同化生物固氮N2在空气中占79%10%经过闪电完成90%微生物生物固氮:微生物把空气中游离氮转化成含氮化合物非共生微生物:好气性细菌(以固氮菌属为主.),嫌气性细菌(以梭菌属为主)植物的矿质营养培训讲义第24页共生微生物-与其它植物(宿主)共生根瘤菌与豆科放线菌与非豆科蓝藻(鱼腥藻)-与水生蕨类红萍N2+8e-+8H+16ATP 2NH3 +H2+16ATP+16Pi固氮酶复合物植物的矿质营养培训讲义第25页固氮酶复合物铁蛋白(固氮酶还原酶)含铁 由两个37-72103亚基组成,经过铁参加氧化还原反应,水解ATP,还原钼铁蛋白钼铁蛋白(固氮酶)含钼和铁由4个180-225103亚基组成还原N2为NH3.上述二者同时存在时才起作用.铁氧还蛋白为电子供体植物的矿质营养培训讲义第26页图固氮酶复合物Fe蛋白固氮酶还原酶MoFe蛋白固氮酶16ATP16ADP16PiN2+8H+2NH3+H28FdOX8FDredFeOXFeredMoFeoxMoFered固氮酶复合物催化反应过程植物的矿质营养培训讲义第27页植物的矿质营养培训讲义第28页二,硫同化三,磷酸盐同化第六节 合理施肥生理基础一，作物需肥规律二，合理追肥指标追肥形态指标相貌叶色植物的矿质营养培训讲义第29页追肥生理指标营养元素酰胺酶活性三，发挥肥效办法植物的矿质营养培训讲义第30页作业n名词解释n矿质营养 必需元素 大量元素 胞饮作用n离子交换 离子拮抗作用 主动(被动)吸收 微量元素 氮素代谢n问答题n植物必需矿质元素要具备哪些条件?n试述根吸收矿质元素基本过程植物的矿质营养培训讲义第31页n简述植物吸收矿质元素有哪些特点n试述载体运输,质子泵运输,离子通道运输,胞饮作用机理植物的矿质营养培训讲义第32页