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1、第五节 植物的矿质营养本讲稿第一页，共十六页经过研究目前科学家们确定植物必需的矿质元素有十四种，其中：n n大量元素有：N、P、K、S、Ca、Mgn n微量元素有：Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni 一、植物必需的矿质元素本讲稿第二页，共十六页矿质元素的作用和缺乏症矿质元素的作用和缺乏症 N 作用：促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂作用：促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂 缺乏症：植株矮小，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色缺乏症：植株矮小，叶片发黄，严重时叶脉呈淡棕色 P 作用：促使幼苗的发育和花的开放，使种子、果实的成熟提早作用：促使幼苗的发育和花的开放，使种子、果实的成熟提早 缺
2、乏症：植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色缺乏症：植株特别矮小，叶片呈暗绿色，并出现紫色 K 作用：使茎杆健壮，并促进淀粉的形成作用：使茎杆健壮，并促进淀粉的形成缺乏症：茎杆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色并易渐焦枯缺乏症：茎杆软弱，容易倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色并易渐焦枯B 作用：对植物的开花结果有重要影响作用：对植物的开花结果有重要影响缺乏症：油菜等植物只开花，不结果缺乏症：油菜等植物只开花，不结果本讲稿第三页，共十六页根对矿质元素离子的吸根对矿质元素离子的吸收和对水分的吸收是收和对水分的吸收是同同一个过程一个过程吗吗二、根对矿质元素的吸收本讲稿第四页，共十六页矿质离子矿质离子根
3、细胞外表面根细胞外表面根细胞内部根细胞内部 细胞的呼吸作用细胞的呼吸作用ATPH+HCO3-交换吸附交换吸附主动运输主动运输根吸收矿质元素离子的过程图解选择性选择性矿质元素是以离子形式被根根吸收的！矿质元素是以离子形式被根根吸收的！本讲稿第五页，共十六页小结：小结：根细胞通过呼吸作用生成根细胞通过呼吸作用生成CO2，CO2溶于水中形成溶于水中形成H2CO3，H2CO3可以解离成可以解离成H+和和HCO3-离子，吸附在根细胞离子，吸附在根细胞膜表面的膜表面的H+和和HCO3-离子可以分别与土壤溶液中的阳离子离子可以分别与土壤溶液中的阳离子和阴离子进行交换，这样和阴离子进行交换，这样H+和和HCO
4、3-离子就进入到土壤离子就进入到土壤溶液中，而土壤溶液中的阳离子和阴离子则吸附在根细溶液中，而土壤溶液中的阳离子和阴离子则吸附在根细胞的细胞膜表面，接着通过膜上的载体运输到细胞内并胞的细胞膜表面，接着通过膜上的载体运输到细胞内并消耗细胞呼吸释放出的能量，因此，这是一个主动运输消耗细胞呼吸释放出的能量，因此，这是一个主动运输的过程。与细胞的渗透吸水过程不一样。凡是影响到呼的过程。与细胞的渗透吸水过程不一样。凡是影响到呼吸作用的因素都会影响矿质元素的吸收，细胞膜上载体吸作用的因素都会影响矿质元素的吸收，细胞膜上载体蛋白的种类和数量也会影响矿质元素的吸收量。蛋白的种类和数量也会影响矿质元素的吸收量。
5、本讲稿第六页，共十六页由此可见：由此可见：n n尽管植物对水分和对矿质元素吸收的部尽管植物对水分和对矿质元素吸收的部位一样，尽管矿质元素只有溶解在水中位一样，尽管矿质元素只有溶解在水中形成离子才能被吸收，但是他们的吸收形成离子才能被吸收，但是他们的吸收量不成比例，吸收的方式也不同，因此量不成比例，吸收的方式也不同，因此不是同一个过程，而是两个不是同一个过程，而是两个相对独立相对独立的的过程。过程。本讲稿第七页，共十六页水分代谢与矿质代谢的比较:水分代谢水分代谢矿质代谢矿质代谢区别原理与过程原理与过程渗透作用渗透作用主动运输主动运输吸收动力吸收动力细胞内外浓度差与蒸腾拉力细胞内外浓度差与蒸腾拉力
6、ATPATP运载工具运载工具不需不需膜上载体膜上载体联系1.1.矿质元素必须溶于水才能被根细胞吸收矿质元素必须溶于水才能被根细胞吸收2.2.矿质元素在植物体内的运输是随着水分的运输到达植物体矿质元素在植物体内的运输是随着水分的运输到达植物体的各部位的的各部位的3.3.矿质元素被吸收后矿质元素被吸收后,影响根细胞内外溶液浓度影响根细胞内外溶液浓度,从而影响根从而影响根对水分的渗透吸收对水分的渗透吸收本讲稿第八页，共十六页不同的矿质元素离子进入细胞后，植物对他们的利用方式一样吗？三、矿质元素的运输和利用本讲稿第九页，共十六页可被再度利用 K：进入植物体后，仍呈离子状态，易在植物体内转移 N、P、M
7、g：进入植物体后，形成不够稳定的化合物，分解释放的矿质离子可转 移到其他部位不能被再度利用：Ca、Fe：进入植物体后，形成难溶解稳定化合物如（草酸钙）“永久性”地存在于已长成的部分若缺乏了这些元素，植物体的表现矿质元素本讲稿第十页，共十六页四、合理施肥四、合理施肥 适时地施肥；适量地施肥小麦在不同生长发育时期对小麦在不同生长发育时期对K的需要量的需要量小麦在不同生长发育时期对小麦在不同生长发育时期对P的需要量的需要量本讲稿第十一页，共十六页附：无土栽培附：无土栽培 利用溶液培养法的原理，把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质元素，按照利用溶液培养法的原理，把植物体生长发育过程中所需要的各种矿质
8、元素，按照一定的比例配制成营养液，并用这种营养液来栽培植物的技术。一定的比例配制成营养液，并用这种营养液来栽培植物的技术。无土栽培注意：无土栽培注意：给培养液中通气，以保证根细胞呼吸作用的正常进行给培养液中通气，以保证根细胞呼吸作用的正常进行 从而保证根对矿质离子的吸收。从而保证根对矿质离子的吸收。本讲稿第十二页，共十六页本讲稿第十三页，共十六页本讲稿第十四页，共十六页补充1、影响矿质元素吸收的因素(1)遗传因素:生物不同 DNA不同载体不同种类的差异性数目的饱和性选择性吸收(2)生态因素:氧气:土壤温度:水:土壤PH:呼吸作用ATP主动运输矿质元素必须溶解于水才能吸收过少:矿质元素不能溶于水不能吸收过多:影响土壤中氧气含量对载体蛋白的选择作用影响较大本讲稿第十五页，共十六页补充2、矿质代谢在生产实践中的应用(1)中耕松土:增加土壤的通气性,提高根细胞的呼吸作用,促进根对矿质元素的吸收.(2)及时排涝:增加土壤的通气性,提高根细胞的呼吸作用,促进根对矿质元素的吸收.(3)适当施肥:及时补充土壤溶液中缺乏的植物必需矿质元素(4)及时浇水:降低土壤溶液浓度,利于植物吸水,防止因失水造成“烧苗”使肥料溶解成离子状态,便于吸收.本讲稿第十六页，共十六页