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1、植物营养学课堂笔记及期末温习参考第一章第一节：植物的组成一、植物的组成单宁、脂肪等占15%有机物碳水化合物：各种糖类60%有机物质占干重95%蛋白质占10%占鲜重25%木质素占25%植物体灰分占5%：P、K、Ca、S、Si、Fe、Mn、B、Mo、Zn、Cu、Na、Cl水占鲜重75%二、物质组成的差异水分差异：不同植物种类；不同生育期；不同器官有机物种类差异：糖类植物；脂肪类植物；纤维类植物灰分的成分差异：不同植物种类；不同土壤条件；不同器官三、植物体的必需营养元素必需营养元素判定标准：完成植物生命周期所不可缺少的；缺少后会呈现专一的缺乏症；在植物营养上所起的作用是直接的。大气影响营养元素：C、
2、H、O必需营养大量必需营养元素：N、P、K元素的种类必需矿质营养元素中量必需营养元素：Ca、Mg、S微量必需营养元素：Fe、Mn、Zn、B、Mo、Cl有益元素不具有普遍性，只作用于个别植物Si禾本科Co豆科植物NaC4植物Al茶叶四、植物营养同等重要律：必需营养元素在植物体内不管被需求量多少，对植物的生长所求作用是同等重要的。植物营养不可替代律：一种必需营养元素的胜利功能不能被其他营养元素所完全替代。第二节：植物对养分的吸收一、植物吸收养分的形态离子态主要吸收形式：NH4+、NO3-、H2PO4-酸性、HPO42-碱性、K+、Ca2+、Mg2+分子态：Co(NH2)2尿素二、植物吸收养分的部位
3、根：根冠区吸收能力强土壤施肥主要部位叶子叶面施肥次要部位三、植物的根部营养土壤中养分离子向根外表迁移：三种方式概念：指伸展与土壤中的根直接获取与直接触的养分。截留是次要的特点：仅在短距离内起作用。概念：指土壤养分由于浓度差异引起的由浓度高的非根区向浓度低根区的扩散养分运动。是主要的特点：可远距离起作用。概念：指在根吸收水分经过中，养分随水到达根外表的运动。质流是次要的特点：可短距离内起作用，是间接的。根对离子养分的吸收质外体与共质体的概念共质体：指根细胞能发生质膜以内的空间，并由胞间连丝连接起来的系统。质外体：指植物根细胞共质体以外的所有空间，包括细胞壁、细胞间隙、木质空腔。细胞膜的构造与性质
4、细胞膜的化学组成：类脂与蛋白质细胞膜的构造：流动镶嵌双脂层具有流动性，是液晶态，不是固态细胞膜的性质蛋白质起酶的作用蛋白质对离子运输具有专一性离子养分的跨膜吸收形式：简单扩散离子通道运输被动吸收顺浓度梯度特点不消耗能量没有选择性主动吸收载体运输载体学讲：分四步进行、载体获得能量载体+ATP磷酸激活酶载体-Pi+ADP、磷酸化载体与某种离子结合，向膜内转移。载体-Pi+离子载体-Pi-离子、磷酸化载体离子解离与膜内载体-Pi-离子磷酸酯酶载体+Pi+离子、ATP构成ADP+PiATP载体运输的特点：逆浓度梯度消耗代谢能具有高度选择性离子泵运输根对有机态的吸收吸收条件：分子量小分子构造简单脂溶性强
5、胞饮作用：由于细胞内陷包围转移大分子有机养分到细胞内的吸收经过。四、植物的叶部营养叶子吸收养分的特点：靠叶面施肥的施肥量有限，具浓度适宜，所需的技术要求高减少土壤对养分的固定于转化吸收速度快节省肥料，经济效益高尿素硝态氮铵态氮叶部营溶液的物质组成KClKNO3KH2PO4养的条件溶液的浓度一般情况下100mg/L1000mg/L溶液的pH值阳离子：微碱性；阴离子：微酸性第三节：植物吸收养分的影响因素一、土壤温度一般在030的范围内，养分吸收随温度升高而增加。二、光照光照强度大，吸收速度快。三、土壤通透性通气良好，利于吸收。四、土壤pH条件中性或接近中性条件，利于吸收。五、水分土壤水分适中有利于
6、吸收土壤饱和持水量6070%六、养分浓度七、离子间互相作用拮抗作用：溶液中某一离子存在抑制另一离子吸收的现象。协助作用：溶液中某一离子存在促进另一离子吸收的现象。第四节：植物营养理论的建立及发展一、腐殖质学讲腐殖质是决定土壤肥力的主要因素；当代看，这是对的腐殖质是土壤的唯一植物营养。当代看，这是错的二、矿质营养学讲土壤中的矿物质是一切绿色植物的唯一养分。三、养分归还学讲作物收获物必然从土壤中带走一定量的养分；随着种植作物的延长，地力必然下降；要恢复养分，必须归还作物带走的养分；要提高作物产量，必须通过施肥。四、最小养分律决定作物产量的是土壤中相对含量最小的营养有效养分。五、限制因子律作物只要当
7、各种生长因子都是最适宜时，才能生长最好。六、报酬递减律增加单位数量施肥量，增产量随着肥量的增加而减少。七、植物营养阶段性植物营养期：植物通过根系从土壤吸收养分的时期；营养数量阶段：植物营养期中的前期吸收少，中期多，后期下降；植物营养种类阶段性植物营养最大效率期：植物生长经过中对某一营养养分特别敏感，一旦缺乏造成不可拯救的后果；植物营养最大效率期：一般在生长盛期。第二章：养分的运输与分配第一节：养分的短距离运输概念：养分由根的表皮细胞进入根内皮层细胞，进而进入导管的运输。也称为横向运输一、运输的途径两条途径：质外体途径：由细胞壁、细胞间隙到木质导管。扩散共质体途径：通过胞间连丝进入养分的运输。主
8、动，主要方式两条途径的影响因素养分种类：K+、H2PO4-以共质体运输为主；Ca2+、分子总养分以质外体为主。介质养分浓度：低浓度时，以共质体运输为主；高浓度时，促进质外体运输。根毛密度：大；共质体运输比例大。细胞胞间连丝数量：多；利于共质体运输；多或少是由种类决定菌根侵染：菌根数量越多，越有利于共质体运输。二、根的运输部位根尖区：吸收能力强，输导系统未构成，横向运输很少；伸长区：输导系统初步完成，凯氏带未构成，是养分质外运输的主要吸收区；根毛区：凯氏带已构成，阻碍质外体运输，以共质体运输为主；根基区：根外围木质化程度高，养分根向运输很少。三、养分进入木质部养分进入木质部的机理：双泵模型构成第
9、一泵：养分由介质或质外体主动泵、ATP进入共质体第二泵：养分由共质体主动泵、ATP进入木质部的导管影响因素：介质离子浓度：浓度适中，进入导管的离子多；温度：升高温度利于多数养分离子横向运输，不利于Ca2+、B、分子态运输；吸收作用：成正相关。第二节：养分长距离运输一、相关概念根压：由于导管中汁液离子浓度高度、水势低，周围水不断进入导管，而产生向上的压力。吐水：由于根压的存在，在夜间或阴天叶尖、叶缘泌出水来的现象。伤流：把植物从基部割掉，由于根压的存在，在切口处分泌出汁液。二、木质部运输P198动力与方向动力：根压、蒸腾作用拉力方向：单向、由下向上离子运输机理交换吸附：被导管上带电荷集团暂时吸附
10、，吸附后的离子可以被其他离子交换解吸。释放：被周围薄壁细胞吸收后的离子可以以重新进入导管。再吸收：离子在向上移动中，能够被导管周围的薄壁细胞在吸收。蒸腾、根压对木质部运输的作用植物的生育阶段：苗期木质部运输主要靠根压，生长盛期主要靠蒸腾作用的拉力。昼夜变化：白天主要靠蒸腾作用拉力，黑夜主要靠根压。养分离子种类：以质外体运输为主的离子Na+蒸腾作用影响大，以共质体运输为主的离子K+根压影响大。养分浓度：土壤中离子浓度高，蒸腾作用影响大。植物器官：蒸腾作用大的器官，运输进入离子多。三、韧皮部运输：固然具有两个方向运输功能，但主要下面行为主。韧皮部的组成：筛管、伴胞、薄壁细胞组成。韧皮部汁液的组成：
11、pH高：偏碱性，HCO3-和K+含量高有机物高不同矿质养分离子含量差异大：K、B低，其他离子高韧皮部中养分离子移动性：移动性大：N、P、K、Mg移动性大，含量高移动性小：Fe、Mn、Cu、Zn、Mo难移动：Ca、B木质部与韧皮部之间养分转移总体来讲木质部浓度比韧皮部低得多，因而；韧皮部顺浓度梯度、渗漏作用木质部物理经过而不消耗能量木质部顺浓度梯度、通过转移细胞韧皮部生物、化学经过、需消耗能量第三节：植物体内养分的循环与再利用一、养分循环木质部介质养分根细胞部分通过韧皮部地上部二、养分再利用：植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其他器官或部位，而再度利用。三、植物缺素部位与养分再利用程
12、度的关系移动大，再利用程度高的元素，缺素症首先表如今老器官；移动小，再利用程度低的元素，缺素症首先表如今幼器官。第三章：大量营养元素区别：大量营养元素：C、H、O、N、P、K大量矿质营养元素：N、P、K第一节：碳、氢、氧做得笔记不多，请自行找课本看一、碳空气中含CO2约为0.03%二、氢营养功能；H+过量的危害三、氧第二节：N必需三大矿质营养元素：N、P、K一、N在植物体内的含量与分布含量：占干重的0.35.0%，与植物种类、器官、生育阶段有关豆科禾本科木本科幼器官老器官中期前、后期到后期N主要集中于果粒分布：植物体内的N主要分布于幼器官、子粒、果实中，茎秆含量低。二、N的营养功能蛋白质的重要
13、组成，含N1618%核酸、核蛋白的成分，含1516%叶绿素的组成元素酶的组成三、植物的吸收、同化和运输吸收的两种主要形态：铵态氮、硝态氮少量为亚硝酸、氨基酸、尿素等NO3-N的吸收与同化吸收：吸收速度受硝酸复原酶的制约光照、温度、pH、通气。吸收NO3-去向：在根中同化；贮截在根液泡中；部分运输到地上部。NO3-复原成NH3分两步进行第一步：NO3-+NADH硝酸复原酶NO2-+NADP细胞质中第二步：NO3-+NADPH亚硝酸复原酶NH3+NADP叶绿素中总反响式：NO3-+8H+8e-NH3+2H2O+OH-影响NO3-在根与地上部复原比例的因素：NO3-的供应平衡水平：浓度低，利于在根中
14、同化植物种类：木本复原能力草本植物温度：高，利于在根中复原植物苗岭：增加，利于在根中复原伴陪离子：K+促进NO3-向地上部转移，Ca2+、Na+则相反光照：强光利于向地上部转移NH4+N的吸收与同化吸收：在原生质膜上脱质子化作用NH4+H+NH3NH3的同化氨基酸的合成两条途径谷氨酸脱氢酶途径GDH途径COOHCOOHCOOHNAD+H+C=OH2OC=NHNADHC=NH2氨基酸CH2+NH3CH2CH2转化作用转化CH2CH2CH2为其他氨基酸COOHCOOHCOOH谷氨酸酰胺合成酸和谷氨酸合成酶途径GSGOGTA途径COOHCOOHCOOHCOOHC=OHC=NHHC=NH2HC=NH作
15、为其谷氨酸合成酶CH2+CH2CH2+CH2他氨基酸供体CH2CH2CH2CH2COOHC=OCOOHCOOH+谷氨酰胺合成酶NH2NH3ATPADP+Pi同化氨两条途径的特点GDH途径：氨浓度高时起作用，在解氨毒是起作用；叶绿体中GSGOTA：由于谷氨酰胺对氨的亲和力很强，在低浓度时起作用，使光合磷酸化结合。线粒体中结论：植物同化氨时，途径更普遍、更重要。NO3-与NH4+营养作用比拟两种【N】都能够很好被植物利用，但对于不同作物的作用不同。Q：为何旱作主要提供NO2-，水作主要提供NH4+？四、N素缺乏症与过剩症缺乏症：叶片缺绿甚至黄化；生长缓慢；植株矮小。均匀缺绿首先表如今老叶过剩症：茎
16、叶徒长，病虫害多，易倒伏。第三节：P一、植物体内磷的含量分与布总量：占干重0.21.1%；大多数0.30.4%分布：与植物种类有关：油类作物豆科作物谷类作物与不同器官有关：生殖器官营养器官，种子叶根茎与不同细胞器有关：无机磷主要储存于液泡中。二、磷的营养功能是很多大分子化合物构造的键桥：磷酸酯键：ROP焦磷酸键：RPPR磷酸双脂键：RPR是多种重要化合物的成分：核酸与蛋白质磷脂：生物膜植素ATP介入生物代谢：介入碳水化合物的代谢氮素代谢脂肪代谢提高植物抗性提高植物抗旱能力；P可提高细胞原生质抵抗脱水；提高作物抗寒能力；提高作物细胞的缓冲性：KH2PO4+KOHK2HPO4K2HPO4+HClK
17、H2PO4+KCl三、植物对磷的吸收与利用吸收：以主动吸收为主；吸收特点：植物吸收能力强；吸收部位：主要在根的根毛区；吸收形态：H2PO4-(南方酸性土)、HPO42-碱性土、PO43-极强碱性，pH9.8.利用影响磷被吸收的主要因素作物特性：根系发达，根毛多的植物吸收能力强；土壤供磷水平：呈正相关；菌根数量：呈正相关；环境因素：温度：上升，利于吸收；湿度：水分多，利于吸收。养分互相关系：施N利于吸收。四、缺乏症与过剩症缺乏症：生长缓慢：缺P，细胞分裂缓慢，影响分裂；分枝少；叶片暗绿色；叶片呈紫红色：花青苷；根系长，但很细。过剩症：促进植物早熟：抑制营养生长；根冠比增大：利于生根。第四节：K一
18、、含量与分布含量：0.35.0%；糖类、块茎、块根、纤维素等含量较高；分布：茎秆子粒特点：移动性大；含量稳定100200mg/L；呈游离态。二、钾的营养功能促进光合作用；促进光合产物的运输；促进蛋白质的合成：钾作为酶氨基酸tRNA合成酶、多肽合成酶的活化剂；调节细胞的浸透压：钾多，细胞的浸透压大，利于吸收水；调节气孔运动；激活酶的活性；加强植物的抗逆性：抗旱性：提高浸透压，利于吸水；抗高温：钾离子能抵抗脱水；加强抗寒性：降低原生质冰点；抗盐性：增加原生质膜选择透性；抗病性：促进细胞壁增厚，提高木栓部程度；抗倒伏性：促进纤维素合成；抗早衰：增加子粒灌浆时间。三、缺钾的一般症状叶尖、叶缘枯槁与坏死
19、；根系生长缓慢、根毛少；易倒伏；植株生长缓慢，且矮化。第四章：中量营养元素第一节：钙素一、含量与分布含量：占干重0.15.0%；分布：双子叶植物单子叶植物；茎叶子粒、果实；地上部地下部；细胞壁原生质；液泡其他细胞器二、主要营养功能稳定细胞膜：钙离子作链桥把类脂和蛋白质与原生质链接；稳定细胞壁：钙离子作为果胶质的构造成分；醋精细胞分裂和伸长；浸透调节作用；介入细胞第二信质传递：一般Ca2+茎叶根系。二、Mg的营养功能介入光合作用：介入光量子吸收、二氧化碳的同化。三、缺乏症：叶脉间缺绿，先从老叶开场。第三节：S一、含量与分布含量：占干重的0.10.5%分布：无机硫：主要存在细胞液泡中；有机硫：主要
20、存在含S的氨基酸中半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸二、S的营养功能介入合成蛋白质：作为蛋白质组分；稳定蛋白质的三种构造，构成稳定的二硫键。介入氯化复原反响电子传递：胱氨酸半胱氨酸氧复原体系；硫氧还蛋白；缺氧复原白。介入多种挥发性化合物的合成。作为某些合成酶的活化剂。三、缺乏症：幼叶均匀缺绿。第五章：微量元素第一节：概述一、微量元素特点作为需求量少；多数易被土壤固定：变成无效态。二、诊断法外型诊断法；根外喷施诊断法；注射诊断法单叶注射、小枝注射；化学分析诊断法。第二节：Fe一、含量与分布含量：占干重100300mg/kg分布：蔬菜豆科植物禾本科植物二、Fe的营养功能介入叶绿素的合成；介入光合作用；介入氧
21、化复原反响与电子传递；介入呼吸作用。三、植物对缺铁的适应机制机理植物：包括双子叶和非禾本科植物；根系分泌H+使土壤酸化，利于Fe3+变成Fe2+，利于吸收。机理植物：禾本科植物；根细胞合成与释放铁载体，铁载体把Fe3+运输入根细胞。四、植物Fe丰缺症状缺Fe症：幼叶叶脉间缺绿。过剩症：水稻长期淹水，导致Fe中毒而黑根、烂根；处理：开沟排水，降低土壤水位，增加土壤通气量，另可施用石灰作为辅助。第三节：B硼一、含量与分布含量：占干重2100mg/kg。分布：双子叶植物单子叶植物；生殖器官叶子茎秆根系注释：B是影响植物开花、授粉的重要元素。二、B的营养功能与缺乏症介入糖的运输。介入细胞壁物质的合成；
22、半纤维素是细胞的主要合成物质，硼介入半光纤维合成，缺硼，而促进醌类聚合物而导致中毒，构成“腐心病。促进细胞伸长与分裂：缺硼，生长素IAA氧化酶的活性得而促进，降低生长素浓度，尤其使根构成根系短粗丝枝状。促进植物生殖器官的构成：由花粉母细胞分裂构成花粉，促进花粉管细胞构成，缺乏硼，导致花而不孕，或者结果畸形。提高豆科植物的固氮能力。第四节：Zn一、含量与分布含量：占干重25150mg/kg分布：顶端生长点含量高。二、营养功能介入生长素的代谢。介入光合作用中二氧化碳的水合作用。促进蛋白质合成。三、缺乏症：小叶病；构成簇叶。第五节：其他微量元素一、含量与分布Mn：土壤pH7，植物含量茎秆Mo：一般小于1mg/kg二、营养功能Mn：介入水的光解和电子传递，促进种子萌发。P90Cu：去除超氧自由基O2x-1，介入氧化复原反响，介入蛋白质合成。P92Mo：介入NO3-的复原成NH4+，介入固氮作用，介入磷的代谢。三、典型缺乏症Mn：叶脉间缺绿，并由杂色斑点。Cu：顶端丛生，果实褪绿，结实率低。Mo：叶片小，出现不规则的畸形叶鞭尾现象。第六章：有益元素第一节：Si一、含量、分布、形态