植物的矿质与氮素营养.pptx

《植物的矿质与氮素营养.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《植物的矿质与氮素营养.pptx（72页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、第一节植物必需的矿质元素一、植物体内的元素植物材料植物材料105 干物质干物质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构成灰分中各种氧化物和盐类的元素的元素,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不是矿质元素第1页/共72页二、植物的必需元素（二、植物的必需元素（essential essential elementelement）（一）（一）植物必需元素的标准（三条）植物必需元素的标准（三条）（1 1）不可缺少性。）不可缺少

2、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2页/共72页二、植物必需的矿质元素二、植物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 约占植约占植物体干重的物体干重的0.01%0.01%

3、10%10%，2.2.微量元素(minor element,trace element)(minor element,trace element)7 7种 铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯 约占植物体干重约占植物体干重的的1010-5-5%1010-2-2%。第3页/共72页（二）确定必需矿质元素的方法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全全部部或或部部分分营营养养元元素素的的溶溶液中培养植物的方法。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在洗净的石英砂或玻璃球

4、等基质中加入营养液来培养植物的方法。液来培养植物的方法。第4页/共72页溶液培养法(solution culture method)和砂基培养法(sand culture)第5页/共72页搅拌器封盖营养液气雾室营养液气 栽（aeroponics）法第6页/共72页营营 养养 膜膜(nutrient film)法法第7页/共72页问题如何判断一种矿质元素是否是植物必需的矿质元如何判断一种矿质元素是否是植物必需的矿质元素？素？请写出你的判断思路和方法。请写出你的判断思路和方法。第8页/共72页 在培养液中，除去某一元素，植物在培养液中，除去某一元素，植物生长不良，并出现特有的病症，加入生长不良，并

5、出现特有的病症，加入该元素后，症状消失该元素后，症状消失,说明该元素为说明该元素为植物的必需元素。植物的必需元素。第9页/共72页（三）必需元素在植物体内的生理功能及其（三）必需元素在植物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成成分组成成分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、胶胶体体稳定和电荷中和等稳定和电荷中和等第10页/共72页 第一组作为碳水化合物的营养氮 Nitrogen(N)Nitrogen(N)生理功能：A.A.构成蛋白质的主要成分：构成蛋白质的主

6、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、维其它：核酸、辅酶、叶绿素、激素、维生素、生物碱等生素、生物碱等氮在植物生命活动中占有首要的地位，故氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为又称为生命元素生命元素。第11页/共72页缺氮症状：A.A.生长受抑植株植株矮小矮小,分枝少分枝少,叶小而薄叶小而薄,花果少易脱落；花果少易脱落；B.B.黄化失绿枝叶变黄枝叶变黄,叶片叶片早早衰衰甚至干枯，老叶先发黄甚至干枯，老叶先发黄氮过多：A.A.植株徒长 叶叶大浓绿大浓绿,柔软披柔软披散，茎柄长，茎高节间疏；散，茎柄长，

7、茎高节间疏；B.B.机械组织不发达 植株体内植株体内含糖量相对不足含糖量相对不足,机械组织机械组织不发达不发达,易易倒伏倒伏和被病虫害和被病虫害侵害。侵害。C.C.贪青迟熟，生育期延迟。，生育期延迟。第12页/共72页玉米缺 N：老叶发黄，新叶色淡，基部发红（花色苷积累其中）大麦缺 N：老叶发黄，新叶色淡萝卜缺 N 老叶发黄正常正常缺氮缺氮第13页/共72页吸收形式：SO42-作用作用：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 Sulfur(S)Sulfur(S)缺缺S S：植株矮小，硫不易移动，幼叶先表现症状植株矮小，硫不易移动，幼叶先表现症

8、状,新叶均衡失绿，呈黄白色并易脱落。新叶均衡失绿，呈黄白色并易脱落。第14页/共72页缺硫玉米新叶失绿发黄玉米新叶失绿发黄油菜油菜开花开花结实结实延迟延迟第15页/共72页磷 PhosphorusPhosphorus（P P）A.A.细胞中许多重要化合物的细胞中许多重要化合物的组成成分组成成分 核酸、核蛋白核酸、核蛋白和磷脂的主要和磷脂的主要成分。成分。B.B.物质代谢和能量转化中起物质代谢和能量转化中起重要作用重要作用 AMPAMP、ADPADP、ATPATP、UTPUTP、GTPGTP等等能量物能量物质质的成分，也是多种的成分，也是多种辅酶辅酶和辅基和辅基如如NADNAD+、NADPNAD

9、P+等等的组成成分。的组成成分。第二组第二组能量贮存和结构完整性的营养能量贮存和结构完整性的营养第16页/共72页缺磷症状缺磷症状A.A.生生长长受受抑抑植植株株瘦瘦小小,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素的形成。青素的形成。第17页/共72页硼Boron(B)Boron(B)A.A.硼能促进花粉萌发与花粉管伸长 花粉形成、花粉管萌发和受精花粉形成、花粉管萌发和受精有密有密切关系。切关系。B.B.促进糖的运输 参与糖的运转与代谢参与糖的运转与代谢,硼与细胞硼与细胞壁的形成有关。壁的形成有关。第18页/共72页缺硼症状 A.

10、A.受精不良,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。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”。小麦缺小麦缺B B“亮穗亮穗”玉米缺玉米缺B B结实不良结实不良第19页/共72页B.B.生长点停止生长 侧根侧芽大量发生侧根侧芽大量发生,其后侧根侧芽的其后侧根侧芽的生长点又死亡生长点又死亡,而形成而形成簇生状簇生状。C.C.易感病害甜菜的心腐病、花椰菜的褐腐病、马铃甜菜的心腐病、花椰菜的褐腐病、马铃薯的卷叶病、萝卜薯的卷叶病、萝卜“黑心病黑心病”和苹果的缩果病等都是和

11、苹果的缩果病等都是缺硼所致。缺硼所致。缺缺B B棉叶有褐色坏死斑，棉叶有褐色坏死斑，叶柄有绿白相间的环纹叶柄有绿白相间的环纹缺缺B B甜菜甜菜“心腐病心腐病”第20页/共72页钾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.促进糖类的合成与运输促进糖类的合成与运输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。病病

12、症症首首先先出出现现在在下下部部老老叶。叶。第第3组组保留离子状态的营养保留离子状态的营养第21页/共72页钙CalciumCalcium(Ca)(Ca)A.A.细胞壁等的组分细胞壁等的组分 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，钙在植物体内主要分布在老钙在植物体内主要分布在老叶或其它老组织中。叶或其它老组织中。第22页/共72页缺钙症状A.A.幼叶淡绿色 继而叶尖出现典继而叶尖出现典型的型的钩状钩状,随后随后坏死坏死。B.B.生长

13、点坏死 钙是难移动，不钙是难移动，不易被重复利用的易被重复利用的元素元素,故缺素症故缺素症状首先表现在状首先表现在幼幼茎幼叶茎幼叶上，如大上，如大白菜缺钙时心叶白菜缺钙时心叶呈褐色呈褐色“干心病干心病”，蕃茄，蕃茄“脐脐腐病腐病”。苹果苦痘病苹果苦痘病第23页/共72页大白菜“干心病”番茄“脐腐病”苹果“水心病”第24页/共72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 C.C.参与核酸和蛋白质代参与核酸和蛋白质代谢谢缺镁症状缺镁症状叶叶片片失失绿绿 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绿色

14、持绿色。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25页/共72页油菜脉间失绿发红油菜脉间失绿发红缺镁缺镁棉花葡萄网状脉棉花葡萄网状脉第26页/共72页 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放氧水的光解放氧B.B.参与渗透势的调节参与渗透势的调节缺氯症状:缺氯时缺氯时,叶片萎蔫叶片萎蔫,失绿失绿坏死坏死,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。番茄缺Cl 叶易失水萎蔫第27页/共72页 锰Man

15、ganese(Mn)Manganese(Mn)A.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成员的主要成员B.酶的活化剂如柠檬酸脱氢酶、草酰琥珀酸脱氢酶、如柠檬酸脱氢酶、草酰琥珀酸脱氢酶、柠檬酸合成酶等柠檬酸合成酶等缺锰症状: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,有坏死小斑点有坏死小斑点(褐或黄褐或黄)。第28页/共72页铁 Iron(Fe)Iron(Fe)A.A.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-+e-=Fe=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

16、C.C.参与氮代谢硝酸及亚硝酸还原酶中含有铁，豆硝酸及亚硝酸还原酶中含有铁，豆科科根瘤菌根瘤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的营养参与氧化还原反应的营养第29页/共72页缺铁症状不易重复利用，最不易重复利用，最明显的症状是明显的症状是幼芽幼幼芽幼叶缺绿发黄叶缺绿发黄,甚至变甚至变为为黄白色黄白色。在碱性土或石灰质在碱性土或石灰质土壤中土壤中,铁易形成不铁易形成不溶性的化合物而使植溶性的化合物而使植物缺铁。物缺铁。第30页/共72页 锌Zinc(Zn)Zinc(Zn)A.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

17、的成分和活化剂是是碳酸酐酶碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)(carbonic anhydrase,CA)、谷氨酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶、RNARNA聚合酶及羧肽聚合酶及羧肽酶的酶的组成组成成分成分,在氮代谢中也起一定作用在氮代谢中也起一定作用。第31页/共72页缺锌症状果树果树“小叶病小叶病”是缺锌的典型症状。如苹果、桃、是缺锌的典型症状。如苹果、桃、梨等果树的叶片小而脆梨等果树的叶片小而脆,且节间短丛生在一起且节间短丛生在一起,叶上还叶上还出现黄色斑点。北方果园在春季易出现此病。出现黄色斑点。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

18、大田玉米有失绿条块大田玉米有失绿条块第32页/共72页 铜Copper(Cu)Copper(Cu)A.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、漆酶的成分酶的成分,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。B.铜是质蓝素(PC)的组分 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,最后死亡脱落。最后死亡脱落。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33页/共72页钼Molybdenum(Mo)Molybdenum(Mo)是需要量是需要量最少最少的必需元

19、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B.钼还能增强植物抵抗病毒的能力 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,且且叶边缘叶边缘焦枯焦枯,向内卷曲向内卷曲。番茄缺番茄缺MoMo、脉间、脉间失绿变得呈透明失绿变得呈透明大豆缺大豆缺MoMo根瘤发育根瘤发育不良不良第34页/共72页三、作物缺乏矿质元素的诊断（一）化学分析诊断法一般以分析病株叶片的化学成分与正常植株的比较。（二）病症诊断法（缺素症状）缺乏Ca、B、Cu、Mn、Fe、S时幼嫩的器官或组织先出现病症。缺乏N、P、Mg、K、Zn等时较老的器官或组织先出现病症。第35页/共72页第

20、36页/共72页第37页/共72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38页/共72页第二节植物体对矿质元素的吸收第二节植物体对矿质元素

21、的吸收根系是植物吸收矿质的主要器根系是植物吸收矿质的主要器官官,吸收矿质的部位和吸水的吸收矿质的部位和吸水的部位都是部位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最快的根毛区是吸收矿质离子最快的区域区域大麦根尖不同区域P的积累和运出第39页/共72页一、根系对溶液中矿质元素的过程一、根系对溶液中矿质元素的过程1.1.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,这些离子同土壤这些离子同土壤溶

22、液和土壤胶粒上吸附的离子交换溶液和土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,即阳即阳离子只同阳离子交换离子只同阳离子交换,阴离子只能同阴离子交阴离子只能同阴离子交换换,而且价数必须相等。而且价数必须相等。H+K+K+K+K+K+K+K+K+HCO3-NO3-Cl-第40页/共72页2.2.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两种途径径 1)1)质外体途径外界溶液中的离子可顺着电化学势梯度扩散进入外界溶液中的离子可顺着电化学势梯度扩散进入根部质外体，故质外体又称根部质外体，故质外体又称自由空间自

23、由空间。各种离子通过扩散作用各种离子通过扩散作用进入根部自由空间进入根部自由空间,但是但是因为内皮层细胞上有因为内皮层细胞上有凯凯氏带氏带,离子和水分都不能离子和水分都不能通过。通过。第41页/共72页2)2)共质体途径 离子通过自由空离子通过自由空间到达原生质表面间到达原生质表面后后,可通过主动吸可通过主动吸收或被动吸收的方收或被动吸收的方式进入原生质。式进入原生质。在细胞内离子可以通过内质网及胞间连丝从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，然后再从表皮细胞进入木质部薄壁细胞，然后再从木木质部薄壁细胞释放到导管质部薄壁细胞释放到导管中。中。第42页/共72页根毛区

24、吸收的离子经共质体和质外体到达输导组织第43页/共72页 两种看法两种看法 3.3.离子进入导管离子进入导管 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-1-1-1-1KClKClKClKCl溶液中，用离子微溶液中，用离子微溶液中，用离子微溶液中，用离子微电极测定根不同部位离子的电化学势，结果表皮和电极测定根不同部位离子的电化学势，结果表皮和电极测定根不同部位离子的电化学势，结果表皮和电极测定根不同部位离子的电化学势，结果表皮和皮层皮层皮

25、层皮层K K 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，但不影响蛋白质合成抑制剂抑制离子进入导管，但不影响蛋白质合成抑制剂抑制离子进入导管，但不影响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。表皮和皮层细胞的吸收。表皮和皮层细胞的吸收。表皮和皮层细胞的吸收。第44页/共72页植物吸收矿质元素的特点 (一)根系吸收矿质与吸收水分的相互关系1)1)相互关联：相互关联

26、：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,并随水流进入根部的质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，促进了植物的吸水。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。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:水分吸收主要是以蒸腾水分吸收主要是以蒸腾作用引起的作用引起的被动吸水为主被动吸水为主,而矿质吸收则而矿质吸收则是是主动吸收为主主动吸收为主。分配方向不同：分配方向不同：水分主要分配到叶片，水分主要分配到叶片，而矿质主要分配到当时的生长中心。而矿质主要分配到当时的生长中心。矿质吸收

27、与水分吸收成比例第45页/共72页(二)根系对离子吸收具有选择性1.1.生理碱性盐（生理碱性盐（physiologically alkaline physiologically alkaline salt)salt)植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液液酸度降低酸度降低的盐类。例如的盐类。例如NaNONaNO2.2.生理酸性盐（生理酸性盐（physiologically acid physiologically acid saltsalt）植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液液酸度增加酸度增加的盐类。如的盐类。

28、如 (NH(NH）SOSO3.3.生理中性盐（生理中性盐（physiologically acid physiologically acid saltsalt）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,而而不改变不改变周围介质周围介质pHpH的盐类。如的盐类。如NHNH4 4NONO3 3。第46页/共72页(三)根系吸收单盐会受毒害 任何植物任何植物,假若培养在假若培养在某一单盐溶某一单盐溶液液中中,不久即呈现不久即呈现不正常状态不正常状态,最后最后死亡死亡。这种现象称。这种现象称单盐毒害单盐毒害(toxicity of single salt)(toxicity of

29、single salt)。小麦根在单盐溶液和盐类混合液中的生长A.NaCl+KCl+CaCl;A.NaCl+KCl+CaCl;B.NaCl+B.NaCl+C CaClaCl;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,根系都会停止根系都会停止生长生长,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,最后变为一团无结构的细胞团。最后变为一团无结构的细胞团。第47页/共72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,这种毒这种毒害现

30、象就会消除。这种离子间能够害现象就会消除。这种离子间能够互相消互相消除毒害除毒害的现象的现象,称称离子颉颃离子颉颃(ionantagonism)(ionantagonism)，也称离子对抗，也称离子对抗。植物只有植物只有在含有适当比例的多盐溶液中才在含有适当比例的多盐溶液中才能良好生长能良好生长,这种溶液称这种溶液称平衡溶液平衡溶液(balanced solution)(balanced solution)。前边所介绍的几种培养液都是平衡溶液。前边所介绍的几种培养液都是平衡溶液。对于海藻来说，海水就是对于海藻来说，海水就是平衡溶液平衡溶液。第48页/共72页三、影响根系吸收矿质元素的因素三、影

31、响根系吸收矿质元素的因素 (一)温度 在一定范围内在一定范围内,根系吸收矿质元根系吸收矿质元素的速度素的速度,随随土温的升高而加快土温的升高而加快，当超过一定温度时，吸收速度反而当超过一定温度时，吸收速度反而下降。这是因为土温变化：下降。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而影响根对矿质的主动吸收。动吸收。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低温下原生质胶生质胶体粘性增加体粘性增加,透性降低透性降低,吸收吸收减少减少;温度对小麦幼苗吸收钾的影响第49页/共72页(二)通气状况土壤通气状况直接影响到土壤通气状况直接影响

32、到根系的呼吸作根系的呼吸作用用，通气良好时根系吸收矿质元素速度，通气良好时根系吸收矿质元素速度快。快。(三)土壤溶液浓度当土壤溶液浓度很当土壤溶液浓度很低低时时,根系吸收矿质元素根系吸收矿质元素的速度的速度,随着浓度的增加而增加随着浓度的增加而增加,但达到某但达到某一浓度时一浓度时,再增加离子浓度再增加离子浓度,根系对离子的根系对离子的吸收速度不再增加。吸收速度不再增加。第50页/共72页一般阳离子的吸收速率随壤一般阳离子的吸收速率随壤pHpH值升高而加速值升高而加速;而阴而阴离子的吸收速率则随离子的吸收速率则随pHpH值增高而下降。值增高而下降。pHpH对矿质元素吸收的影响对矿质元素吸收的影

33、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)土壤pHpH值第51页/共72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：在在酸性酸性环境中环境中,根组织活细胞膜及胞内构成蛋白质的氨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氨基酸的羧基多发生解离而处于带负电状态状态,根细胞易吸收外部的根细胞易吸收外部的阳离子阳

34、离子。第52页/共72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，比直比直接影响大得多。接影响大得多。一般作物生长最适的一般作物生长最适的pHpH值值是是6-76-7。在土壤溶液碱性的反。在土壤溶液碱性的反应加强时，应加强时，FeFe、CaCa、MgMg、ZnZn呈不溶解状态，能被植物利呈不溶解状态，能被植物利用的量极少。在酸性环境中用的量极少。在酸性环境中P P、K K、CaCa、MgMg等溶解，但植物等溶解，但植物来不及吸收易被雨水淋失，来不及吸收易被雨水淋失，易缺乏。而易缺乏。而FeFe、AlAl、MnMn的溶的溶解度加大，植物受害。解度加大，植物受害。第53页/共7

35、2页有些植物喜稍酸环境有些植物喜稍酸环境,如如茶、马铃薯、烟草等茶、马铃薯、烟草等,还还有一些植物喜偏碱环境有一些植物喜偏碱环境,如甘蔗和甜菜等。如甘蔗和甜菜等。第54页/共72页四、植物地上部分对矿质元素的吸四、植物地上部分对矿质元素的吸收收把速效性肥料直接喷施在叶面上以供植物吸收的施肥方法称为根外施肥。把速效性肥料直接喷施在叶面上以供植物吸收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植物地上部分后溶于水中的营养物质喷施到植物地上部分后,营养营养元素可通过叶片的气孔、叶面角质层（主要）或茎表面的皮孔进入植物体内。元素可通过叶片的气孔、叶面角质层（主要）或茎表面

36、的皮孔进入植物体内。第55页/共72页外连丝-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。外连丝是营养外连丝是营养物质进入叶内的重要通道物质进入叶内的重要通道,它遍布于表皮它遍布于表皮细胞、保卫细胞和副卫细胞的外围。细胞、保卫细胞和副卫细胞的外围。外连丝里充满表皮细胞原生质体的液外连丝里充满表皮细胞原生质体的液体分泌物。体分泌物。角质层外连丝(ectodesmata)表皮细胞的质膜叶肉细胞其他部位Absorption of mineral elements by leaf主动或被动吸收第56页/共72页1 1、补充根部吸肥不足或幼苗根弱吸肥差。、补充根部吸肥不足或幼苗根弱吸肥差。

37、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、快速高效、快速第57页/共72页根外营养的施用与吸收根外营养的施用与吸收根外营养的施用与吸收根外营养的施用与吸收1.1.1.1.施用：附着、展布，施用：附着、展布，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

38、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58页/共72页第四节第四节 矿质元素在体内的运输和分矿质元素在体内的运输和分布布一、矿质元素运输形式N N根系吸收的根系吸收的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,如天冬氨酸、天冬酰胺，以这些有机物形式运往如天冬氨酸、天冬酰胺，以这些有机物形式运往地上部；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直接被运送至叶片后再被还原利用还原利用 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,还有还有少少量先量先合成磷酰胆碱和

39、合成磷酰胆碱和ATPATP、ADPADP、AMPAMP、6 6磷酸葡萄糖、磷酸葡萄糖、6 6磷酸果糖等磷酸果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形式运往地上部。往地上部。第59页/共72页二、矿质元素运输途径矿质元素被根系吸收进入矿质元素被根系吸收进入木质部导管后，随蒸腾流木质部导管后，随蒸腾流沿沿木质部向上运输木质部向上运输，这是，这是矿质元素在植物体内纵向矿质元素在植物体内纵向长距离运输的长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横向运输运输至

40、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（如自地上部分（如叶片）叶片）向下运输向下运输的现象的现象。放射性4242K K向上运输的试验第60页/共72页可再利用元素可再利用元素缺乏时，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）：）：在植物体在植物体内可以移动，能被再度利用的元素。内可以移动，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）：）：在植物体内在植物体内不可以移动，不能被再度利用的元素。不可以移动，不能被再度利用的元素。烟烟草草缺缺氮氮

41、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61页/共72页第六节合理施肥的生理基础第六节合理施肥的生理基础 一、作物需肥特点一、作物需肥特点(一)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和和一定量的一定量的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,种子中蛋白质含种子中蛋白质含量高量高;酿造啤酒的大麦酿造啤酒的大麦 减少后期施减少后期施N N

42、,否则否则,会影响会影响啤酒品质啤酒品质第62页/共72页(二)作物不同,需肥形态不同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、甘薯、茶树，不宜施用氯肥烟草、马铃薯、甜菜、西瓜、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,因水稻体内缺乏硝酸还原酶因水稻体内缺乏硝酸还原酶,；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酸有机酸的形成的形成,烟草施用烟草施用NHNHNONO效果最好

43、；效果最好；第63页/共72页(三)同一作物在不同生育期需肥不同1)1)养分临界期 在植物生命周期中，对养分缺乏最敏感、最易受害在植物生命周期中，对养分缺乏最敏感、最易受害的时期。的时期。如水稻的三叶期，如水稻的三叶期，“一叶一心早施断奶肥一叶一心早施断奶肥”;如如禾禾本本科科作作物物的的幼幼穗穗分分化化期期;油油菜菜、大大豆豆的的开开花花期期;棉花的盛花期等。棉花的盛花期等。2)2)营养最大效率期在植物生命周期中，对施肥的营养效果最好的时在植物生命周期中，对施肥的营养效果最好的时期。期。一般以种子和果实为收获对象的作物的营养最大效一般以种子和果实为收获对象的作物的营养最大效率期是率期是生殖生

44、长时期生殖生长时期。不同作物、不同品种、不同生育期对肥料要求不同不同作物、不同品种、不同生育期对肥料要求不同,要针对作物的具体特点要针对作物的具体特点,进行合理施肥。进行合理施肥。第64页/共72页1.1.形态指标形态指标 (1)(1)长相长相 氮肥多氮肥多,生长快生长快,叶片大叶片大,叶色浓叶色浓,株形松散株形松散;氮不足氮不足,生长慢生长慢,叶短而直叶短而直,叶色变淡叶色变淡,株形紧凑。株形紧凑。(2)(2)叶色叶色 叶色是反映作物体内的营养状况（尤其是氮素水平）和代谢类型（叶色深，氮叶色是反映作物体内的营养状况（尤其是氮素水平）和代谢类型（叶色深，氮代谢为主；叶色浅，碳代谢为主）的指标。

45、代谢为主；叶色浅，碳代谢为主）的指标。二、施肥指标二、施肥指标第65页/共72页 2.2.生理指标 植物组织的产量（或生长）与养分含量的关系“叶分析叶分析”-测定叶片或叶鞘等组织中测定叶片或叶鞘等组织中矿质元素含量矿质元素含量,判断营判断营养的丰缺情况。养的丰缺情况。通过分析可在丰缺之间找到一通过分析可在丰缺之间找到一临界值临界值，即作物获得最高产量时即作物获得最高产量时组织中营养元素的最低浓度。组织中营养元素的最低浓度。组织中养分浓度低于临界浓度，组织中养分浓度低于临界浓度，就预示着应及时补充肥料。就预示着应及时补充肥料。(1)(1)体内养分体内养分状况状况第66页/共72页(2)(2)叶绿

46、素含量叶绿素含量(3)(3)酰胺和淀粉含量酰胺和淀粉含量水稻幼穗分化期测定尚未全部展开的叶水稻幼穗分化期测定尚未全部展开的叶中的天冬酰胺中的天冬酰胺,若测到天冬酰胺若测到天冬酰胺,则可不施穗则可不施穗肥肥;若测不到若测不到,则表示缺氮则表示缺氮,必须立即追施必须立即追施穗穗肥肥。水稻水稻叶鞘中淀粉含量叶鞘中淀粉含量 将叶鞘劈开将叶鞘劈开,浸入浸入碘液，如染成的碘液，如染成的蓝黑色颜色深面积大，蓝黑色颜色深面积大，则表则表明缺明缺N N，需要追施，需要追施N N肥。肥。第67页/共72页(4)(4)酶活性 根据某种酶活性的变化根据某种酶活性的变化,来判断某一元素的丰缺来判断某一元素的丰缺情况：情

47、况：缺铜缺铜,抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶活性下降抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶活性下降;缺钼缺钼,硝酸还原酶活性下降硝酸还原酶活性下降;缺锌缺锌,碳酸酐酶和核糖核酸酶活性降低碳酸酐酶和核糖核酸酶活性降低;缺铁缺铁,过氧化物酶和过氧化氢酶活性下降；过氧化物酶和过氧化氢酶活性下降；缺锰缺锰,异柠檬酸脱氢酶活性下降。异柠檬酸脱氢酶活性下降。生理指标可靠、准确生理指标可靠、准确,是诊断作物营养状况最是诊断作物营养状况最有前途的方法。但还有待于进一步完善。有前途的方法。但还有待于进一步完善。第68页/共72页三、发挥肥效的措施三、发挥肥效的措施(一)肥水配合,充分发挥肥效 施肥的同时适量灌水,就能大大提高肥

48、料效益。(二)深耕改土,改良土壤环境 适当深耕,增施有机肥料,可以促进土壤团粒结构的形成。(三)改善光照条件,提高光合效率 施肥增产的主要原因是肥料能改善光合性能。(四)改革施肥方式,促进作物吸收 深层施肥将肥料施于作物根系附近510cm深的土层,由于深施,挥发少,铵态氮的硝化作用也慢,流失也少,供肥稳而久。根外施肥也是一种经济用肥的方法。第69页/共72页1 1在必需元素中能再利用的元素有在必需元素中能再利用的元素有_，不，不能再利用的元素有能再利用的元素有_，引起缺绿症的元素，引起缺绿症的元素有有_Fe_Fe、MgMg、MnMn、CuCu、S S、N _N _。2 2供供_不足，叶脉仍绿而

49、脉间变黄，有时呈不足，叶脉仍绿而脉间变黄，有时呈紫红色，严重时形成坏死斑点。紫红色，严重时形成坏死斑点。3 3用溶液培养的方法可了解用溶液培养的方法可了解N N、P P、K K和和CaCa等元等元素的缺乏症。被培养的番茄中，只有一种处理的素的缺乏症。被培养的番茄中，只有一种处理的番茄在其幼嫩部分表现出营养缺乏症，这种番茄番茄在其幼嫩部分表现出营养缺乏症，这种番茄显然是缺显然是缺_。A AN BN BP CP CK DK DCa Ca 4 4属于生理中性盐的是：属于生理中性盐的是：A A（NH4NH4）2SO4 B2SO4 BNaNO3 CNaNO3 CNH4NO3 DNH4NO3 DK2SO4 K2SO4 N、P、K、Mg、ZnCa、Mn、S、Fe、BFe、Mg、Mn、Cu、S、N镁第70页/共72页第71页/共72页感谢您的观看！第72页/共72页