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1、会计学1植物植物(zhw)的矿物质的矿物质第一页，共58页。第1页/共58页第二页，共58页。二、植物必需的矿质元素(yun s)和确定方法(一一一一)植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素植物必需的矿质元素 所谓必需元素是指植物生长发育必不可少的元所谓必需元素是指植物生长发育必不可少的元所谓必需元素是指植物生长发育必不可少的元所谓必需元素是指植物生长发育必不可少的元素。素。素。素。植物必需元素的三条标准是植物必需元素的三条标准是植物必需元素的三条标准是植物必需元素的三条标准是:第一第一第一第一,由于缺乏该元素由于缺乏该元素由于缺乏该元素由于缺乏该元素,植物生长发育受阻植物生长
2、发育受阻植物生长发育受阻植物生长发育受阻,不能完不能完不能完不能完成其生活史成其生活史成其生活史成其生活史;第二第二第二第二(d r),(d r),除去该元素除去该元素除去该元素除去该元素,表现为专一的病症表现为专一的病症表现为专一的病症表现为专一的病症,这种这种这种这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常常常常;第三第三第三第三,该元素物营养生理上能表现直接的效果该元素物营养生理上能表现直接的效果该元素物营养生理上能表现直接的效果该元素物营养生理上能表现直接的效果,而
3、而而而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。善而产生的间接效果。善而产生的间接效果。善而产生的间接效果。第2页/共58页第三页，共58页。1.大量元素植物对此类元素需要的量大量元素植物对此类元素需要的量较多。它们约占物体干重较多。它们约占物体干重(n zhn)的的0.01%10%，有，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。2.微量元素微量元素 约占植物体干重约占植物体干重(n zhn)的的10-5%10-3%。它们是。它们是Fe、Mn、Cu、Zn、B
4、、Mo、Cl、Ni。植物对这类元素的需要量很少植物对这类元素的需要量很少,但缺但缺乏时植物不能正常生长；若稍有过乏时植物不能正常生长；若稍有过量量,反而对植物有害反而对植物有害,甚至致其死亡。甚至致其死亡。第3页/共58页第四页，共58页。(二二)确定植物确定植物(zhw)(zhw)必需矿质元素的必需矿质元素的方法方法 1.溶液培养法溶液培养法(或砂基培养法或砂基培养法)溶液培溶液培养法亦称水培法养法亦称水培法,是在含有全部或部是在含有全部或部分分(b fen)营养元素的溶液中培养植营养元素的溶液中培养植物的方法；而砂基培养法则是在洗物的方法；而砂基培养法则是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入
5、净的石英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培养植物的方法。营养液来培养植物的方法。2.气培法气培法 将根系置于营养液气雾中将根系置于营养液气雾中栽培植物的方法称为气培法。栽培植物的方法称为气培法。第4页/共58页第五页，共58页。图图3-1几几种种营营养养液液培培养养(piyng)法法A.水水培培法法:使使用用不不透透明明的的容容器器(或或以以锡锡箔箔包包裹裹容容器器),以以防防止止光光照照及及避避免免藻藻类类的的繁殖繁殖,并经常通气并经常通气;B.营营养养膜膜(nutrient film)法法:营营养养液液从从容容器器a流流进进长长着着植植株株的的浅浅槽槽b,未未被被吸吸收收的的营营养养液液流流
6、进进容容器器c,并并经经管管d泵泵回回a。营营养养液液pH和成分均可控制。和成分均可控制。C.气气培培法法：根根悬悬于于营营养养液液上上方方，营营养养液被搅起成雾状。液被搅起成雾状。第5页/共58页第六页，共58页。三、植物三、植物三、植物三、植物(zhw)(zhw)必需元素的生理作用及缺必需元素的生理作用及缺必需元素的生理作用及缺必需元素的生理作用及缺素症素症素症素症1 1 1 1、氮、氮、氮、氮(1)(1)(1)(1)生理作用生理作用生理作用生理作用 吸收方式：吸收方式：吸收方式：吸收方式：NH4+NH4+NH4+NH4+或或或或NO3-NO3-NO3-NO3-；尿素、氨基酸。；尿素、氨基
7、酸。；尿素、氨基酸。；尿素、氨基酸。生理作用：氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、叶绿生理作用：氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、叶绿生理作用：氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、叶绿生理作用：氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、叶绿素、某些植物素、某些植物素、某些植物素、某些植物(zhw)(zhw)(zhw)(zhw)激素、维生素等也含有氮。氮在激素、维生素等也含有氮。氮在激素、维生素等也含有氮。氮在激素、维生素等也含有氮。氮在植物植物植物植物(zhw)(zhw)(zhw)(zhw)生命活动中占有首要的地位，故又称为生生命活动中占有首要的地位，故又称为生生命活动中占有首要的地位，故又称为生生命活动中占有首
8、要的地位，故又称为生命元素。命元素。命元素。命元素。氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏，成熟氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏，成熟氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏，成熟氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏，成熟期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好处的。处的。处的。处的。植株缺氮时，植物植株缺氮时，植物植株缺氮时，植物植株缺氮时，植物(zhw)(zhw)(zhw)(zhw)生长矮小生长矮小生长矮小生长矮小,分枝、分蘖少分枝、
9、分蘖少分枝、分蘖少分枝、分蘖少,叶片小而薄；叶片发黄发生早衰叶片小而薄；叶片发黄发生早衰叶片小而薄；叶片发黄发生早衰叶片小而薄；叶片发黄发生早衰,且由下部叶片开始逐且由下部叶片开始逐且由下部叶片开始逐且由下部叶片开始逐渐向上。渐向上。渐向上。渐向上。第6页/共58页第七页，共58页。小麦小麦(xiomi)缺氮缺氮苹果苹果(pnggu)缺氮缺氮第7页/共58页第八页，共58页。马铃薯缺氮马铃薯缺氮菜豆菜豆(cidu)缺氮缺氮第8页/共58页第九页，共58页。2 2、磷、磷、磷、磷生理作用：生理作用：生理作用：生理作用：磷脂和核酸的组分，参与生物膜、磷脂和核酸的组分，参与生物膜、磷脂和核酸的组分，
10、参与生物膜、磷脂和核酸的组分，参与生物膜、细胞质和细胞核的构成。所以磷是细胞质和细胞质和细胞核的构成。所以磷是细胞质和细胞质和细胞核的构成。所以磷是细胞质和细胞质和细胞核的构成。所以磷是细胞质和细胞核的组成成分。细胞核的组成成分。细胞核的组成成分。细胞核的组成成分。磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物(如如如如ATPATP、FMNFMN、NAD+NAD+、NADP+NADP+和和和和CoACoA等等等等)在在在在新陈代谢中占有极其重要的地位，新陈代谢中占有极其重要的地位，新陈代谢中占有极
11、其重要的地位，新陈代谢中占有极其重要的地位，磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着重要的作用。着重要的作用。着重要的作用。着重要的作用。缺磷时，分蘖分枝减少缺磷时，分蘖分枝减少缺磷时，分蘖分枝减少缺磷时，分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞幼芽、幼叶生长停滞幼芽、幼叶生长停滞幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细茎、根纤细茎、根纤细茎、根纤细,植株矮小；叶子呈现不正常的暗植株矮小；叶子呈现不正常的暗植株矮小；叶子呈现不正常的暗植株矮小；叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。症状首先绿色或紫红色。症
12、状首先绿色或紫红色。症状首先绿色或紫红色。症状首先(sh(sh uxin)uxin)在下部老在下部老在下部老在下部老叶出现叶出现叶出现叶出现,并逐渐向上发展。磷过多，易产生缺并逐渐向上发展。磷过多，易产生缺并逐渐向上发展。磷过多，易产生缺并逐渐向上发展。磷过多，易产生缺ZnZn症。症。症。症。第9页/共58页第十页，共58页。白菜白菜(bici)缺缺磷磷油菜油菜(yuci)缺缺磷磷第10页/共58页第十一页，共58页。玉米玉米(ym)缺磷缺磷大麦大麦(dmi)缺磷缺磷第11页/共58页第十二页，共58页。3、钾、钾很多酶的活化剂，是很多酶的活化剂，是40多种酶的多种酶的辅助因子。辅助因子。调节
13、水分调节水分(shufn)代谢。代谢。K+在细在细胞中是构成渗透势的重要成分。胞中是构成渗透势的重要成分。调节气孔开闭、蒸腾。调节气孔开闭、蒸腾。促进能量代谢。作为促进能量代谢。作为H+的对应离的对应离子，向膜内外转移，参与光合磷子，向膜内外转移，参与光合磷酸化、氧化磷酸化。酸化、氧化磷酸化。钾不足时，叶片出现缺绿斑点，逐钾不足时，叶片出现缺绿斑点，逐渐坏死，叶缘枯焦。渐坏死，叶缘枯焦。第12页/共58页第十三页，共58页。4、钙、钙构成细胞壁。构成细胞壁。钙与可溶性的蛋白质形成钙调素钙与可溶性的蛋白质形成钙调素(简称简称CaM)。CaM和和Ca2+结合，结合，形成有活性的形成有活性的Ca2+
14、CaM复合体，复合体，起起“第二信使第二信使”的作用。的作用。缺钙典型症状：顶芽、幼叶呈淡绿缺钙典型症状：顶芽、幼叶呈淡绿色色,叶尖出现钩状叶尖出现钩状,随后随后(suhu)坏坏死。缺素症状首先表现在上部幼死。缺素症状首先表现在上部幼茎幼叶和果实等器官上。茎幼叶和果实等器官上。第13页/共58页第十四页，共58页。蕃茄缺钙蕃茄缺钙白菜白菜(bici)缺钙缺钙第14页/共58页第十五页，共58页。5、镁、镁叶绿素的组成成分之一。缺乏镁，叶绿素的组成成分之一。缺乏镁，叶绿素即不能合成，叶脉叶绿素即不能合成，叶脉(ymi)仍绿而叶脉仍绿而叶脉(ymi)之间之间变黄。变黄。许多酶的活化剂。许多酶的活化
15、剂。第15页/共58页第十六页，共58页。6、硫、硫含硫氨基酸和磷脂的组分，蛋白含硫氨基酸和磷脂的组分，蛋白质、生物膜质、生物膜硫也是硫也是CoA、Fd的成分之一。的成分之一。硫不足硫不足(bz)时，蛋白质含量显著时，蛋白质含量显著减少，叶色黄绿，植株矮小。减少，叶色黄绿，植株矮小。第16页/共58页第十七页，共58页。铁铁 叶绿素合成所必需。叶绿素合成所必需。Fd的组分。的组分。因此，参与光合作用。缺铁时，由因此，参与光合作用。缺铁时，由幼叶脉间失绿黄化，但叶脉仍为绿幼叶脉间失绿黄化，但叶脉仍为绿色；严重时整个新叶变为黄白色。色；严重时整个新叶变为黄白色。硼硼 促进糖分在植物体内的运输。促进
16、糖分在植物体内的运输。促进花粉促进花粉(hufn)萌发和花粉萌发和花粉(hufn)管生长。管生长。缺硼时缺硼时,甘蓝型油菜甘蓝型油菜“花而不实花而不实”,甜甜菜菜“心腐病心腐病”锰锰 在光合作用方面，水的裂解需要锰在光合作用方面，水的裂解需要锰参与。缺锰时，叶绿体结构会破坏、参与。缺锰时，叶绿体结构会破坏、解体。叶片脉间失绿，有坏死斑点。解体。叶片脉间失绿，有坏死斑点。锌锌 色氨酸合成酶的组分，催化吲哚与色氨酸合成酶的组分，催化吲哚与丝氨酸成色氨酸。玉米丝氨酸成色氨酸。玉米“花白叶病花白叶病”，果树，果树“小叶病小叶病”。第17页/共58页第十八页，共58页。铜铜 参参与与氧氧化化(ynghu
17、)还还原原过过程程。光光合合电电子子传传递递链链中中的的电电子子传传递递体体质质体体蓝蓝素素的的组组分分。禾禾谷谷类类“白白瘟瘟病病”，果果树树“顶顶枯枯病病”钼钼 钼钼的的生生理理功功能能突突出出表表现现在在氮氮代代谢谢方方面面。钼钼是是硝硝酸酸还还原原酶酶和和固固氮酶的成分。氮酶的成分。氯氯 氯氯在在光光合合作作用用水水裂裂解解过过程程中中起起着着活活化化剂剂的的作作用用，促促进进氧氧的的释释放。放。镍镍 镍镍是是近近年年来来发发现现的的植植物物生生长长所所必必需需的的微微量量元元素素。镍镍是是脲脲酶酶的的金金属属成成分分，脲脲酶酶的的作作用用是是催催化化尿素水解。尿素水解。第18页/共5
18、8页第十九页，共58页。白菜白菜(bici)缺缺铁铁白菜白菜(bici)缺锰缺锰第19页/共58页第二十页，共58页。蕃茄缺硼蕃茄缺硼小麦小麦(xiomi)缺缺铜铜第20页/共58页第二十一页，共58页。草草莓莓(c(coom mi)i)叶叶片片的的缺缺素素症症状状第21页/共58页第二十二页，共58页。第22页/共58页第二十三页，共58页。第二节第二节 植物植物(zhw)对矿质元素的吸收对矿质元素的吸收与运转与运转一、植物一、植物(zhw)细胞对矿质元素的细胞对矿质元素的吸收吸收 被动吸收、主动吸收、饱饮作被动吸收、主动吸收、饱饮作用用1、被动吸收、被动吸收 不需要代谢能量的因扩散作用不需
19、要代谢能量的因扩散作用或其它物理过程而吸收矿质元素或其它物理过程而吸收矿质元素的方式。的方式。被动吸收主要扩散、协助扩散两种被动吸收主要扩散、协助扩散两种方式。方式。第23页/共58页第二十四页，共58页。（1 1）扩散作用）扩散作用）扩散作用）扩散作用溶液中的分子从浓度高的场所溶液中的分子从浓度高的场所溶液中的分子从浓度高的场所溶液中的分子从浓度高的场所(ch(ch n n su su)向浓度低的向浓度低的向浓度低的向浓度低的场所场所场所场所(ch(ch n n su su)移动的现象，叫扩散。移动的现象，叫扩散。移动的现象，叫扩散。移动的现象，叫扩散。（2 2）协助扩散）协助扩散）协助扩散
20、）协助扩散小分子物质经转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜小分子物质经转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜小分子物质经转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜小分子物质经转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜的转运。的转运。的转运。的转运。转运蛋白包括：通道蛋白和载体蛋白转运蛋白包括：通道蛋白和载体蛋白转运蛋白包括：通道蛋白和载体蛋白转运蛋白包括：通道蛋白和载体蛋白通道蛋白又称离子通道，是细胞膜中的一类内在蛋白通道蛋白又称离子通道，是细胞膜中的一类内在蛋白通道蛋白又称离子通道，是细胞膜中的一类内在蛋白通道蛋白又称离子通道，是细胞膜中的一类内在蛋白构成的孔道，可为化学方式或电学方式激活，控制构成的孔道，可为化
21、学方式或电学方式激活，控制构成的孔道，可为化学方式或电学方式激活，控制构成的孔道，可为化学方式或电学方式激活，控制离子通过细胞膜顺电化学势流动。离子通过细胞膜顺电化学势流动。离子通过细胞膜顺电化学势流动。离子通过细胞膜顺电化学势流动。第24页/共58页第二十五页，共58页。1 1、通道、通道(tngdo)(tngdo)具有离子选择性，转运速率高。具有离子选择性，转运速率高。2 2、离子通道、离子通道(tngdo)(tngdo)是门控的。是门控的。第25页/共58页第二十六页，共58页。离子通道的假想离子通道的假想(jixing)(jixing)模型模型 第26页/共58页第二十七页，共58页。
22、n n载体载体(zit)蛋白（：又称通透蛋白（：又称通透酶或透过酶，也是一类内在蛋白。酶或透过酶，也是一类内在蛋白。第27页/共58页第二十八页，共58页。经通道或载体转运经通道或载体转运(zhun yn)(zhun yn)的动力学分析的动力学分析 第28页/共58页第二十九页，共58页。2、主动、主动(zhdng)运输运输n n主动运输（主动运输（active absorption）：）：指植物细胞利用呼吸作用释放指植物细胞利用呼吸作用释放的能量作功而逆浓度梯度吸收的能量作功而逆浓度梯度吸收矿质元素的过程，又称代谢性矿质元素的过程，又称代谢性吸收。吸收。n n主动运输包括载体学说主动运输包括
23、载体学说(xu shu)和离子泵学说和离子泵学说(xu shu)第29页/共58页第三十页，共58页。（1 1）H+ATPH+ATP酶（又称离子酶（又称离子(lz)(lz)泵学说）泵学说）第30页/共58页第三十一页，共58页。第31页/共58页第三十二页，共58页。图图图图3-8 ATP3-8 ATP3-8 ATP3-8 ATP酶逆电化学势梯度运送酶逆电化学势梯度运送酶逆电化学势梯度运送酶逆电化学势梯度运送(yn sn)(yn sn)(yn sn)(yn sn)阳离子到阳离子到阳离子到阳离子到膜外去的假设步骤膜外去的假设步骤膜外去的假设步骤膜外去的假设步骤A.B.ATPA.B.ATPA.B.
24、ATPA.B.ATP酶与细胞内的阳离子酶与细胞内的阳离子酶与细胞内的阳离子酶与细胞内的阳离子M+M+M+M+结合并被磷酸化；结合并被磷酸化；结合并被磷酸化；结合并被磷酸化；C.C.C.C.磷酸化导致酶的构象改变，将离子暴露于外侧并释放磷酸化导致酶的构象改变，将离子暴露于外侧并释放磷酸化导致酶的构象改变，将离子暴露于外侧并释放磷酸化导致酶的构象改变，将离子暴露于外侧并释放出去；出去；出去；出去；D.D.D.D.释放释放释放释放PiPiPiPi恢复原构象恢复原构象恢复原构象恢复原构象 第32页/共58页第三十三页，共58页。（2 2）载体学说）载体学说）载体学说）载体学说注意：载体蛋白与载体学说中
25、的载体的区别。载体蛋注意：载体蛋白与载体学说中的载体的区别。载体蛋注意：载体蛋白与载体学说中的载体的区别。载体蛋注意：载体蛋白与载体学说中的载体的区别。载体蛋白是膜内的内在蛋白，载体在膜内是可移动的。白是膜内的内在蛋白，载体在膜内是可移动的。白是膜内的内在蛋白，载体在膜内是可移动的。白是膜内的内在蛋白，载体在膜内是可移动的。载体需与载体需与载体需与载体需与ATPATP结合，对离子有专一性的结合部位，具结合，对离子有专一性的结合部位，具结合，对离子有专一性的结合部位，具结合，对离子有专一性的结合部位，具有很强的识别有很强的识别有很强的识别有很强的识别(shbi)(shbi)能力。在膜外侧能与相能
26、力。在膜外侧能与相能力。在膜外侧能与相能力。在膜外侧能与相应的离子结合，到达膜内侧又能释放离子。应的离子结合，到达膜内侧又能释放离子。应的离子结合，到达膜内侧又能释放离子。应的离子结合，到达膜内侧又能释放离子。支持载体学说的两个事实：饱和效应和离子之间的竟支持载体学说的两个事实：饱和效应和离子之间的竟支持载体学说的两个事实：饱和效应和离子之间的竟支持载体学说的两个事实：饱和效应和离子之间的竟争现象。争现象。争现象。争现象。第33页/共58页第三十四页，共58页。磷酸磷酸(ln sun)脂脂酶酶磷磷酸酸激激酶酶活化活化(huhu)载载体体线粒体ATP离子(lz)载体离子载体离子复合物复合物载体细
27、胞质细胞质载体学说示意图载体学说示意图第34页/共58页第三十五页，共58页。3、胞饮作用、胞饮作用n n物质吸附在质膜上，然后通过膜物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体质及液体(yt)(yt)的过程，称为胞的过程，称为胞饮作用饮作用(pinocytosis)(pinocytosis)。第35页/共58页第三十六页，共58页。二、植物根系二、植物根系(gnx)对矿质元素的吸对矿质元素的吸收收1 1、根系吸收、根系吸收、根系吸收、根系吸收(xshu)(xshu)矿质元素的特点矿质元素的特点矿质元素的特点矿质元素的特点（1 1）根系吸盐的区域
28、性）根系吸盐的区域性）根系吸盐的区域性）根系吸盐的区域性 根毛区吸收根毛区吸收根毛区吸收根毛区吸收(xshu)(xshu)离子最活跃。离子最活跃。离子最活跃。离子最活跃。图图 3-12 大麦根尖不同大麦根尖不同(b tn)区域区域P的积累和运出的积累和运出 第36页/共58页第三十七页，共58页。（2 2）根系吸盐与吸水的相对性。）根系吸盐与吸水的相对性。）根系吸盐与吸水的相对性。）根系吸盐与吸水的相对性。（3 3）根系吸盐的选择性。）根系吸盐的选择性。）根系吸盐的选择性。）根系吸盐的选择性。生理酸性盐：根系吸收生理酸性盐：根系吸收生理酸性盐：根系吸收生理酸性盐：根系吸收(xshu)(xshu
29、)阳离子多于阴离子，阳离子多于阴离子，阳离子多于阴离子，阳离子多于阴离子，如果供给（如果供给（如果供给（如果供给（NH4NH4）2SO42SO4，大量的，大量的，大量的，大量的SO42-SO42-残留于溶残留于溶残留于溶残留于溶液中，酸性提高，这类盐叫生理酸性盐。液中，酸性提高，这类盐叫生理酸性盐。液中，酸性提高，这类盐叫生理酸性盐。液中，酸性提高，这类盐叫生理酸性盐。生理碱性盐：根系吸收生理碱性盐：根系吸收生理碱性盐：根系吸收生理碱性盐：根系吸收(xshu)(xshu)阴离子多于阳离子，阴离子多于阳离子，阴离子多于阳离子，阴离子多于阳离子，如果供给如果供给如果供给如果供给NaNO3NaNO3
30、，大量的，大量的，大量的，大量的Na+Na+残留于溶液中，残留于溶液中，残留于溶液中，残留于溶液中，碱性提高，这类盐叫生理碱性盐。碱性提高，这类盐叫生理碱性盐。碱性提高，这类盐叫生理碱性盐。碱性提高，这类盐叫生理碱性盐。生理中性盐：根系吸收生理中性盐：根系吸收生理中性盐：根系吸收生理中性盐：根系吸收(xshu)(xshu)阴离子与阳离子的阴离子与阳离子的阴离子与阳离子的阴离子与阳离子的速率几乎相等，如果供给速率几乎相等，如果供给速率几乎相等，如果供给速率几乎相等，如果供给NH4NO3NH4NO3，PHPH值未发值未发值未发值未发生变化，这类盐叫生理中性盐。生变化，这类盐叫生理中性盐。生变化，这
31、类盐叫生理中性盐。生变化，这类盐叫生理中性盐。第37页/共58页第三十八页，共58页。（4 4）单盐毒害和离子对抗）单盐毒害和离子对抗）单盐毒害和离子对抗）单盐毒害和离子对抗 将植物培养在单盐溶液中时，即使是植物必需的营养元素，将植物培养在单盐溶液中时，即使是植物必需的营养元素，将植物培养在单盐溶液中时，即使是植物必需的营养元素，将植物培养在单盐溶液中时，即使是植物必需的营养元素，植物仍然要受到毒害以致死亡。这种溶液中只有一种金属离植物仍然要受到毒害以致死亡。这种溶液中只有一种金属离植物仍然要受到毒害以致死亡。这种溶液中只有一种金属离植物仍然要受到毒害以致死亡。这种溶液中只有一种金属离子对植物
32、起有害作用的现象称为单盐毒害子对植物起有害作用的现象称为单盐毒害子对植物起有害作用的现象称为单盐毒害子对植物起有害作用的现象称为单盐毒害(toxicity of(toxicity of single salt)single salt)。在发生单盐毒害的溶液中，如加入少量在发生单盐毒害的溶液中，如加入少量在发生单盐毒害的溶液中，如加入少量在发生单盐毒害的溶液中，如加入少量(sh(sh oling)oling)其他金属其他金属其他金属其他金属离子，即能减弱或消除这种单盐毒害，离子之间这种作用称离子，即能减弱或消除这种单盐毒害，离子之间这种作用称离子，即能减弱或消除这种单盐毒害，离子之间这种作用称离
33、子，即能减弱或消除这种单盐毒害，离子之间这种作用称为离子拮抗作用为离子拮抗作用为离子拮抗作用为离子拮抗作用(ion antagonism)(ion antagonism)。例如在。例如在。例如在。例如在KClKCl溶液中加入溶液中加入溶液中加入溶液中加入少量少量少量少量(sh(sh oling)Ca2+oling)Ca2+，就不会对植株产生毒害。，就不会对植株产生毒害。，就不会对植株产生毒害。，就不会对植株产生毒害。平衡溶液：我们可以将必需的矿质元素按一定浓度与比例配制平衡溶液：我们可以将必需的矿质元素按一定浓度与比例配制平衡溶液：我们可以将必需的矿质元素按一定浓度与比例配制平衡溶液：我们可以
34、将必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成混合溶液，使植物生长良好。这种对植物生长有良好作用成混合溶液，使植物生长良好。这种对植物生长有良好作用成混合溶液，使植物生长良好。这种对植物生长有良好作用成混合溶液，使植物生长良好。这种对植物生长有良好作用而无毒害的溶液，称为平衡溶液而无毒害的溶液，称为平衡溶液而无毒害的溶液，称为平衡溶液而无毒害的溶液，称为平衡溶液(balanced solution)(balanced solution)。前面。前面。前面。前面介绍的介绍的介绍的介绍的HoaglandHoagland培养液就是平衡溶液。对海藻来说，海水培养液就是平衡溶液。对海藻来说，海水培养液就是平衡溶
35、液。对海藻来说，海水培养液就是平衡溶液。对海藻来说，海水就是平衡溶液。对陆生植物来说，土壤溶液一般也是平衡溶就是平衡溶液。对陆生植物来说，土壤溶液一般也是平衡溶就是平衡溶液。对陆生植物来说，土壤溶液一般也是平衡溶就是平衡溶液。对陆生植物来说，土壤溶液一般也是平衡溶液。液。液。液。第38页/共58页第三十九页，共58页。2、根系吸收矿质元素的过程、根系吸收矿质元素的过程(1)离子被吸附在根系细胞的表面离子被吸附在根系细胞的表面1)根与土壤溶液的离子交换根与土壤溶液的离子交换(l z jio hun)2)接触交换接触交换(2)离子进入根部导管离子进入根部导管质外体途径质外体途径 共质体途径共质体途
36、径 第39页/共58页第四十页，共58页。由于土壤由于土壤颗粒的表颗粒的表面面(biomin(biomin)带有负电带有负电荷，阳离荷，阳离子被土壤子被土壤颗粒吸附颗粒吸附于表面于表面(biomin(biomin)。外部阳。外部阳离子如钾离子如钾离子可取离子可取代土壤颗代土壤颗粒表面粒表面(biomin(biomin)吸附的另吸附的另一个阳离一个阳离子如钙离子如钙离子，使得子，使得钙离子被钙离子被根系吸收根系吸收利用。利用。图图 3-13 3-13 土壤颗粒表面阳离子交换土壤颗粒表面阳离子交换(jiohun)(jiohun)法则法则第40页/共58页第四十一页，共58页。第41页/共58页第四
37、十二页，共58页。3 3、影响根系吸收矿质元素的因素、影响根系吸收矿质元素的因素、影响根系吸收矿质元素的因素、影响根系吸收矿质元素的因素（1 1）温度）温度）温度）温度在一定范围内，根部吸收矿质元素的速率随土壤温在一定范围内，根部吸收矿质元素的速率随土壤温在一定范围内，根部吸收矿质元素的速率随土壤温在一定范围内，根部吸收矿质元素的速率随土壤温度的增高而加快，因为温度影响了根部的呼吸度的增高而加快，因为温度影响了根部的呼吸度的增高而加快，因为温度影响了根部的呼吸度的增高而加快，因为温度影响了根部的呼吸(hx)(hx)速率，也即影响主动吸收。但温度过高速率，也即影响主动吸收。但温度过高速率，也即影
38、响主动吸收。但温度过高速率，也即影响主动吸收。但温度过高(超超超超过过过过4040)或过低，吸收困难。这可能是高温使酶钝或过低，吸收困难。这可能是高温使酶钝或过低，吸收困难。这可能是高温使酶钝或过低，吸收困难。这可能是高温使酶钝化，影响根部代谢；高温也使细胞透性增大，矿化，影响根部代谢；高温也使细胞透性增大，矿化，影响根部代谢；高温也使细胞透性增大，矿化，影响根部代谢；高温也使细胞透性增大，矿质元素被动外流，所以根部纯吸收矿质元素量减质元素被动外流，所以根部纯吸收矿质元素量减质元素被动外流，所以根部纯吸收矿质元素量减质元素被动外流，所以根部纯吸收矿质元素量减少。温度过低时，根吸收矿质元素量也减
39、少，因少。温度过低时，根吸收矿质元素量也减少，因少。温度过低时，根吸收矿质元素量也减少，因少。温度过低时，根吸收矿质元素量也减少，因为低温时，代谢弱，主动吸收慢；细胞质粘性也为低温时，代谢弱，主动吸收慢；细胞质粘性也为低温时，代谢弱，主动吸收慢；细胞质粘性也为低温时，代谢弱，主动吸收慢；细胞质粘性也增大，离子进入困难。增大，离子进入困难。增大，离子进入困难。增大，离子进入困难。第42页/共58页第四十三页，共58页。图图 3-15 3-15 温度对小麦温度对小麦(xiomi)(xiomi)幼苗吸收钾的影幼苗吸收钾的影响响 第43页/共58页第四十四页，共58页。（2 2）通气状况）通气状况）通
40、气状况）通气状况 在生产中要注意根部通气，增加氧的含量，减少在生产中要注意根部通气，增加氧的含量，减少在生产中要注意根部通气，增加氧的含量，减少在生产中要注意根部通气，增加氧的含量，减少CO2CO2，如中耕，铲地的目的都有在此。，如中耕，铲地的目的都有在此。，如中耕，铲地的目的都有在此。，如中耕，铲地的目的都有在此。（3 3）土壤溶液浓度）土壤溶液浓度）土壤溶液浓度）土壤溶液浓度（4 4）土壤）土壤）土壤）土壤PHPH值值值值一般阳离子的吸收速率随一般阳离子的吸收速率随一般阳离子的吸收速率随一般阳离子的吸收速率随PHPH值升高而加速，阴离值升高而加速，阴离值升高而加速，阴离值升高而加速，阴离子
41、的吸收速率随子的吸收速率随子的吸收速率随子的吸收速率随PHPH增高而下降。增高而下降。增高而下降。增高而下降。一般作物生育最适一般作物生育最适一般作物生育最适一般作物生育最适pHpH是是是是6 67 7，但有些作物，但有些作物，但有些作物，但有些作物(如茶、如茶、如茶、如茶、马铃薯、烟草马铃薯、烟草马铃薯、烟草马铃薯、烟草)适于较酸性的环境，有些作物适于较酸性的环境，有些作物适于较酸性的环境，有些作物适于较酸性的环境，有些作物(如如如如甘蔗、甜菜甘蔗、甜菜甘蔗、甜菜甘蔗、甜菜(tinci)(tinci)适于较碱性的环境适于较碱性的环境适于较碱性的环境适于较碱性的环境 。第44页/共58页第四十
42、五页，共58页。图图3-16 3-16 土土壤壤(trng)PH(trng)PH值对有机土值对有机土壤壤(trng)(trng)中营养元素中营养元素利用的影响利用的影响 第45页/共58页第四十六页，共58页。三、植物三、植物(zhw)叶片对矿质元叶片对矿质元素的吸收素的吸收叶面喷肥的优点叶面喷肥的优点(yudin)：1、及时补充养料、及时补充养料2、节省肥料、节省肥料3、见效快、见效快第46页/共58页第四十七页，共58页。四、矿质元素四、矿质元素四、矿质元素四、矿质元素(yun s)(yun s)在植物体内的运在植物体内的运在植物体内的运在植物体内的运转与分配转与分配转与分配转与分配放射性
43、放射性放射性放射性42K42K42K42K向上运输向上运输向上运输向上运输(ynsh)(ynsh)(ynsh)(ynsh)的试验的试验的试验的试验 (一一)矿质元素运输形式矿质元素运输形式 金属金属(jnsh)(jnsh)、非金属、非金属(jnsh)(jnsh)(二二)矿质元素运输途径矿质元素运输途径 第47页/共58页第四十八页，共58页。根内径向；纵向；叶片(ypin)吸收第48页/共58页第四十九页，共58页。自自自自 然然然然 界界界界 中中中中 N N N N 素素素素 循循循循 环环环环 第三节第三节 植物体内植物体内(t ni)(t ni)氮氮的同化的同化第49页/共58页第五十
44、页，共58页。1、硝酸盐还原为亚硝酸盐、硝酸盐还原为亚硝酸盐 这一过程这一过程(guchng)是在细胞质中进行的，催化这一反应的是在细胞质中进行的，催化这一反应的硝酸还原酶为钼黄素蛋白，含有硝酸还原酶为钼黄素蛋白，含有FAD、Cytb和和Mo，还原力为，还原力为NADH+H+，一.硝酸盐还原(hun yun)第50页/共58页第五十一页，共58页。n n硝酸还原酶是一种硝酸还原酶是一种(y zhn)(y zhn)诱导诱导酶，亦叫适应酶。所谓诱导酶或适酶，亦叫适应酶。所谓诱导酶或适应酶是指植物本来不含某种酶，但应酶是指植物本来不含某种酶，但在特定的外来物质在特定的外来物质(如底物如底物)的影响的
45、影响下，可以生成这种酶。下，可以生成这种酶。n n2 2、亚硝酸盐还原为氨、亚硝酸盐还原为氨 n n NO3-NO3-还原为还原为NO2-NO2-后，后，NO2-NO2-被迅速被迅速运进质体即根中的前质体或叶中的运进质体即根中的前质体或叶中的叶绿体，并进一步被亚硝酸还原酶叶绿体，并进一步被亚硝酸还原酶（NiRNiR）还原为）还原为NH3NH3或或NH4+NH4+。第51页/共58页第五十二页，共58页。图图 3-20在在叶叶中中的的硝硝酸酸还原还原DT.双双羧羧酸酸(su sun)运运 转转 器器；FNR.FdNADP还还原原酶酶；MDH:苹苹果果酸酸脱脱 氢氢 酶酶；FRS.Fd还还原原系统
46、系统 第52页/共58页第五十三页，共58页。图图3-213-21在在根根中中的的硝硝酸酸还还原原(hun(hun yun)yun)NT.NT.硝酸运转器硝酸运转器 第53页/共58页第五十四页，共58页。二、氨的同化二、氨的同化(tnghu)(tnghu)谷氨酰胺合酶；谷氨酰胺合酶；谷氨酸合酶；谷氨酸合酶；天冬酰胺合酶；天冬酰胺合酶；转氨酶；转氨酶；PEP羧化酶羧化酶 第54页/共58页第五十五页，共58页。三、酰胺的生理功能三、酰胺的生理功能谷酰胺和天冬酰胺是植物体内两种重谷酰胺和天冬酰胺是植物体内两种重要的酰胺。谷酰胺的存在是植物健要的酰胺。谷酰胺的存在是植物健康的标志，天冬酰胺的存在是
47、植物康的标志，天冬酰胺的存在是植物不健康的象征。不健康的象征。两种酰胺的主要功能是氮素运输、氨两种酰胺的主要功能是氮素运输、氨的解毒的解毒(ji d)与贮藏，以及含氮与贮藏，以及含氮物质合成进行氮素供应。天冬酰胺物质合成进行氮素供应。天冬酰胺常常与蛋白质分解代谢反应有关，常常与蛋白质分解代谢反应有关，而谷酰胺则常常与合成代谢和生长而谷酰胺则常常与合成代谢和生长有关。有关。第55页/共58页第五十六页，共58页。第四节合理施肥的生理第四节合理施肥的生理(shngl)基础基础一、作物的需肥特点一、作物的需肥特点1、不同作物需肥不同、不同作物需肥不同 禾谷类作物禾谷类作物(glizuw)需要需要氮肥较多，同时又要供给足够的氮肥较多，同时又要供给足够的P、K，以使籽粒饱满；豆科能固空气，以使籽粒饱满；豆科能固空气中的中的N，需，需P、K多，叶菜类多施多，叶菜类多施N。2、同一作物不同生育时期需肥不同、同一作物不同生育时期需肥不同第56页/共58页第五十七页，共58页。二、合理施肥的指标二、合理施肥的指标1、形态指标、形态指标叶色、长相叶色、长相2、生理指标、生理指标叶绿素、酶类活性、营养元素含量叶绿素、酶类活性、营养元素含量三、合理施肥增产的原因三、合理施肥增产的原因满足了作物满足了作物(zuw)的需肥要求的需肥要求第57页/共58页第五十八页，共58页。