礦質(zhì)營養(yǎng)贛南PPT課件

1、概念礦質(zhì)營養(yǎng)(mineralnutrition)：植物對礦物質(zhì)的吸收，轉(zhuǎn)運(yùn)和同化，統(tǒng)稱礦質(zhì)營養(yǎng)。第1頁/共90頁人類很早就開始研究植物礦質(zhì)營養(yǎng)和氮素營養(yǎng)。早在公元前三世紀(jì)，古希臘學(xué)者亞里士多德就指出：植物從腐爛物質(zhì)中獲得營養(yǎng)。我國西漢農(nóng)學(xué)家汜勝之指出：凡耕之本在于趣時(shí)和土，務(wù)糞澤，早鋤早獲 。有收無收在于水，多收少收在于肥施肥是提高產(chǎn)量和品質(zhì)的主要措施第2頁/共90頁小部分氮大部分硫全部的磷全部的金屬元素植物體水分1095%干物質(zhì)590%C、H、O、N以氣體形式散失如CO2，CO，N2，水蒸汽，NH3，氮的氧化物等，小部分的硫以H2S和SO2的形式散失揮發(fā)部分灰分元素有機(jī)物90%無機(jī)物10%燃

2、燒一、植物體內(nèi)的元素第3頁/共90頁1、判斷植物必需的礦質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn) a.不可缺少性：缺乏該元素時(shí)不能完成生活史。b.不可替代性：有專一缺乏癥，加入其它元素不能恢復(fù)。c.直接功能性：缺素癥狀是由元素直接作用，并不是通過影響土壤、微生物等的間接作用。第4頁/共90頁是在含有全部或部分營養(yǎng)元素的溶液中培養(yǎng)植物的方法是在洗凈的石英砂或玻璃球等基質(zhì)中加入營養(yǎng)液來培養(yǎng)植物的方法。第5頁/共90頁三、植物必需的礦質(zhì)元素的生理作用（一）礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的生理作用1、細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成部分。2、植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者，參與酶的活動(dòng)3、起電化學(xué)作用和滲透作用，即離子濃度的平衡，膠體的平衡和電荷的中和等。4、作為

3、細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信使。第6頁/共90頁氮磷 根據(jù)植物對必需元素需要量的多少，可將必需元素分為兩大類：鉀鈣鎂鐵 硼 錳 鋅 銅 鉬 氯 鈉大量元素微量元素硅硫第7頁/共90頁 根系吸收的氮主要是無機(jī)態(tài)氮，即銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，也可吸收一部分有機(jī)態(tài)氮,如尿素。（一） 氮Nitrogen（N） 生理功能： 1） 細(xì)胞中許多重要化合物的組成成分 2）在物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)化中起重要作用 缺氮癥狀： 1) 生長受抑植株矮小,分枝少,葉小而薄,花果少易脫落； 2) 黃化失綠枝葉變黃,葉片早衰甚至干枯，老葉先發(fā)黃 氮過多： 1) 植株徒長 葉大濃綠,柔軟披散，莖柄長，莖高節(jié)間疏； 2) 機(jī)械組織不發(fā)達(dá) 植株體內(nèi)含

4、糖量相對不足,機(jī)械組織不發(fā)達(dá),易倒伏和被病蟲害侵害。 3) 貪青遲熟，生育期延遲第8頁/共90頁棉花缺N的植株玉米缺N的植株第9頁/共90頁缺氮 CK缺氮 CK CK 缺氮 CK 缺氮第10頁/共90頁、生理作用 1）細(xì)胞中許多重要化合物的組成成分 2）物質(zhì)代謝和能量轉(zhuǎn)化中起重要作用 、缺磷癥狀 1）生長受抑植物代謝過程受抑制，植株瘦小，分枝或分蘗少；較直立；延遲成熟，果實(shí)、種子少且不飽滿2）葉片暗綠色或紫紅色 糖運(yùn)輸受阻, 有利于花青素的形成。磷缺乏時(shí)病癥常從下部較老葉片開始，逐漸向幼葉擴(kuò)展第11頁/共90頁油菜缺P，老葉呈紫紅色作物缺P第12頁/共90頁大麥缺P，老葉發(fā)紅第13頁/共90頁

5、1、生理功能 ）酶的活化劑 ）促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成 ）促進(jìn)糖類的合成與運(yùn)輸 ）調(diào)節(jié)水分代謝2、缺鉀癥狀 1)缺鉀時(shí),植株莖桿柔弱,易倒伏，抗旱、抗寒性降低，葉片失水，蛋白質(zhì)、葉綠素破壞。葉色變黃而逐漸壞死。 2)缺鉀有時(shí)也會出現(xiàn)葉緣焦枯,生長緩慢的現(xiàn)象，整個(gè)葉子會形成杯狀彎曲，或發(fā)生皺縮。 3)鉀也是易移動(dòng)可被重復(fù)利用的元素,故缺素病癥首先出現(xiàn)在下部老葉。第14頁/共90頁第15頁/共90頁1、生理作用 1) 1) 細(xì)胞壁等的組分 2) 2) 提高膜穩(wěn)定性 3) 3) 提高植物抗病性4) 4) 一些酶的活化劑5) 5) 具有信使功能2、缺鈣癥狀 1 1）幼葉淡綠色 繼而葉尖出現(xiàn)典型的鉤狀, ,隨后

6、壞死。 2 2）生長點(diǎn)壞死 鈣是難移動(dòng)，不易被重復(fù)利用的元素, ,故缺素癥狀首先表現(xiàn)在幼莖幼葉上，如大白菜缺鈣時(shí)心葉呈褐色“干心病” ，蕃茄“臍腐病”。第16頁/共90頁生長點(diǎn)壞死，大豆缺Ca茄子缺Ca番茄缺Ca白菜缺Ca第17頁/共90頁蕃茄“臍腐病”大白菜“干心病”第18頁/共90頁1、生理功能1) 1) 參與光合作用2) 2) 酶的激活劑或組分3) 3) 參與核酸和蛋白質(zhì)代謝2、缺鎂癥狀 從下部葉片開始, ,往往是葉肉變黃而葉脈仍保持綠色。 嚴(yán)重缺鎂時(shí)可形成壞死斑塊，引起葉片的早衰與脫落。油菜缺Mg，脈間失綠、發(fā)紅第19頁/共90頁第20頁/共90頁1、生理作用： 1)蛋白質(zhì)和生物膜的成

7、分 2)酶與生活活性物質(zhì)的成分 3)構(gòu)成體內(nèi)還原體系2、缺硫癥狀 硫主要以SO42 -形式被植物吸收。 SO42 -進(jìn)入植物體后，一部分仍保持不變，而大部分則被還原成S，進(jìn)而同化為含硫氨基酸，如胱氨酸，半胱氨酸和蛋氨酸。 硫不易移動(dòng)，缺乏時(shí)一般在幼葉表現(xiàn)缺綠癥狀，且新葉均衡失綠，呈黃白色并易脫落。缺硫情況在農(nóng)業(yè)上很少遇到,因?yàn)橥寥乐杏凶銐虻牧驖M足植物需要 第21頁/共90頁豇豆缺S S玉米缺硫，新葉均一失綠發(fā)白。缺S油菜開花結(jié)實(shí)延遲目錄首頁第22頁/共90頁1、生理作用 1) 多種酶的輔基 2) 合成葉綠素所必需 3) 參與氮代謝2、缺鐵癥狀鐵進(jìn)入植物體內(nèi)就處于被固定狀態(tài)而不易移動(dòng)。 鐵是不易

8、重復(fù)利用的元素，因而缺鐵最明顯的癥狀是幼芽幼葉缺綠發(fā)黃，甚至變?yōu)辄S白色,而下部葉片仍為綠色。土壤中含鐵較多，一般情況下植物不缺鐵。但在堿性土或石灰質(zhì)土壤中，鐵易形成不溶性的化合物而使植物缺鐵。第23頁/共90頁 缺鐵影響葉綠素的合成，幼葉黃花。第24頁/共90頁 在通氣良好的土壤中,銅多以Cu2+的形式被吸收,而在潮濕缺氧的土壤中，則多以Cu2+的形式被吸收。Cu2+以與土壤中的幾種化合物形成螯合物的形式接近根系表面。 1、生理作用：1）一些酶的成分 2) 銅是質(zhì)藍(lán)素(PC)的組分 2、缺銅癥狀 ）生長緩慢，葉片呈現(xiàn)藍(lán)綠色，幼葉缺綠，隨之出現(xiàn)枯斑，最后死亡脫落。 ） 葉片柵欄組織退化，氣孔下面

9、形成空腔，因蒸騰過度而發(fā)生萎蔫。 ） 樹皮、果皮粗糙，而后裂開，引起樹膠外流。 第25頁/共90頁小麥缺Cu葉片失水變白第26頁/共90頁硼以硼酸的形式被植物吸收。 1、生理作用 1) 硼能促進(jìn)花粉萌發(fā)與花粉管伸長 2) 促進(jìn)糖的運(yùn)輸 2、缺硼癥狀 1) 受精不良,籽粒減少。 2) 缺硼時(shí)根尖、莖尖的生長點(diǎn)停止生長，側(cè)根側(cè)芽大量發(fā)生，其后側(cè)根側(cè)芽的生長點(diǎn)又死亡,而形成簇生狀。 甜菜的干腐病、花椰菜的褐腐病、馬鈴薯的卷葉病和蘋果的縮果病等都是缺硼所致。 第27頁/共90頁油菜缺B“花而不實(shí)”第28頁/共90頁鋅以Zn2+形式被植物吸收。 1、生理作用 1）參與生長素的合成 2）鋅是多種酶的成分和

10、活化劑 2、缺鋅癥狀 果樹“小葉病” 是缺鋅的典型癥狀。如蘋果、桃、梨等果樹的葉片小而脆，且節(jié)間短叢生在一起,葉上還出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)。北方果園在春季易出現(xiàn)此病。缺Zn柑桔小葉癥伴脈間失綠第29頁/共90頁錳主要以Mn2+形式被植物吸收。 1、生理作用1) 參與光合作用2) 酶的活化劑2、缺錳癥狀 缺錳時(shí)植物不能形成葉綠素，葉脈間失綠褪色，但葉脈仍保持綠色，此為缺錳與缺鐵的主要區(qū)別。 新葉脈間缺綠,有壞死小斑點(diǎn)(褐或黃)。 大麥缺Mn，新葉有褐色小斑點(diǎn)缺Mn黃瓜葉片第30頁/共90頁 鉬以鉬酸鹽(MoO42 -)的形式被植物吸收，當(dāng)吸收的鉬酸鹽較多時(shí)，可與一種特殊的蛋白質(zhì)結(jié)合而被貯存。是需要量最少的

11、必需元素。1、生理作用 1）硝酸還原酶和豆科植物固氮酶鉬鐵蛋白的成分 2)鉬還能增強(qiáng)植物抵抗病毒的能力2、缺鉬癥狀 缺鉬時(shí)葉較小，葉脈間失綠，有壞死斑點(diǎn),且葉邊緣焦枯,向內(nèi)卷曲。 番茄缺Mo、脈間失綠變得呈透明第31頁/共90頁 氯以Cl-的形式被植物吸收。體內(nèi)絕大部分的氯也以Cl-的形式存在，只有極少量的氯被結(jié)合進(jìn)有機(jī)物，其中4氯吲哚乙酸是一種天然的生長素類激素。 1、生理作用 1) 參與光合作用 2) 參與滲透勢的調(diào)節(jié)2、缺氯癥狀 缺氯時(shí)，葉片萎蔫，失綠壞死，最后變?yōu)楹稚? 同時(shí)根系生長受阻、變粗，根尖變?yōu)榘魻?。番茄缺Cl 葉易失水萎蔫第32頁/共90頁 （一）、化學(xué)分析診斷法 （二）、病

12、癥診斷法 （三）、加入診斷法作物缺乏礦質(zhì)元素的診斷第33頁/共90頁二、細(xì)胞吸收溶質(zhì)的方式和機(jī)理二、細(xì)胞吸收溶質(zhì)的方式和機(jī)理 被動(dòng)吸收主動(dòng)吸收胞飲作用第二節(jié)植物細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收第34頁/共90頁 擴(kuò)散載體運(yùn)輸胞飲作用被動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸泵運(yùn)輸包括質(zhì)子泵和鈣泵主動(dòng)運(yùn)輸離子通道被動(dòng)運(yùn)輸?shù)?5頁/共90頁(一)通道運(yùn)輸 1、概念：通道運(yùn)輸理論認(rèn)為，細(xì)胞質(zhì)膜上有內(nèi)在蛋白構(gòu)成的通道，橫跨膜的兩側(cè)，允許一些離子的通過，質(zhì)膜上已知的離子通道有K+，Cl,Ca2+和NO3-離子通道等。 2、特征：選擇性，通道的打開受不同的電壓范圍或不同的信號影響。第36頁/共90頁第37頁/共90頁被動(dòng)運(yùn)輸(pass

13、ive absorption)概念被動(dòng)吸收是指由于擴(kuò)散作用或其他物理過程而進(jìn)行的吸收,是不需要代謝能量的(一) 簡單擴(kuò)散 1、概念：溶液中的脂溶性分子或水溶性的分子，可以從濃度大的場所向濃度小的場所進(jìn)行簡單擴(kuò)散。 2、決定因素：濃度差第38頁/共90頁（二）載體運(yùn)輸 a載體運(yùn)輸學(xué)說載體運(yùn)輸學(xué)說：細(xì)胞質(zhì)膜上的內(nèi)在蛋白，可選擇性地與質(zhì)膜一側(cè)的分子或離子結(jié)合，形成載體離子復(fù)合物，通過載體的變構(gòu)效應(yīng)，透過細(xì)胞質(zhì)膜，把分子或者離子運(yùn)送到另一側(cè)，可以順著電化學(xué)梯度運(yùn)行（被動(dòng)運(yùn)輸），也可以逆電化學(xué)梯度進(jìn)行（主動(dòng)運(yùn)輸）。 。b載體蛋白的類型載體蛋白的類型： （1）單向運(yùn)輸載體：鐵、鋅、錳、銅等。 （2）同向運(yùn)

14、輸載體：氯、硝酸根、氨根、磷酸根、 硫酸根、氨基酸、蔗糖。 （3）反向運(yùn)輸器：鈉第39頁/共90頁第40頁/共90頁第41頁/共90頁第42頁/共90頁主動(dòng)運(yùn)輸(active absorption)概念指細(xì)胞利用呼吸釋放的能量做功而逆著濃度差吸收礦物質(zhì)的過程,故又稱著代謝吸收。（一）主動(dòng)運(yùn)輸與呼吸呼吸直接影響主動(dòng)吸收，主動(dòng)吸收過程所需能量是由水解產(chǎn)生的。第43頁/共90頁 （1）物質(zhì)運(yùn)輸依賴于細(xì)胞代謝活動(dòng)產(chǎn)生的能量； （2）物質(zhì)運(yùn)輸數(shù)量與能量消耗成正比； （3）運(yùn)輸速度超出物理擴(kuò)散速度； （4）運(yùn)輸結(jié)束時(shí)，膜兩側(cè)的電化學(xué)勢不平衡。 第44頁/共90頁泵運(yùn)輸 、泵運(yùn)輸理論：質(zhì)膜上存在ATP酶，他

15、催化ATP水解釋放能量，驅(qū)動(dòng)離子的運(yùn)輸，離子泵主要有質(zhì)子泵和鈣泵。 A、質(zhì)子泵：植物細(xì)胞對離子的吸收和運(yùn)輸是由膜上的載體電質(zhì)子泵推動(dòng)的大多數(shù)資料表明，膜上的起電質(zhì)子泵作用是ATP酶。第45頁/共90頁第46頁/共90頁 、初級主動(dòng)運(yùn)輸：生電質(zhì)子泵工作的過程，是一種利用能量逆著電化學(xué)勢的梯度轉(zhuǎn)運(yùn)的過程，它是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程，稱為初級主動(dòng)運(yùn)輸（primary active transport）。 、次級主動(dòng)運(yùn)輸：由初級主動(dòng)運(yùn)輸產(chǎn)生的跨膜電化學(xué)勢梯度，又促進(jìn)了細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收，礦質(zhì)元素以這種方式進(jìn)入細(xì)胞的方式進(jìn)入細(xì)胞的過程是一種間接利用能量的方式，稱之為次級主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?7頁/共90頁電質(zhì)子泵工作原

16、理第48頁/共90頁 、鈣泵：也稱為a2+ATP酶，它催化質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的ATP水解，釋放出能量，驅(qū)動(dòng)胞內(nèi)鈣離子泵出細(xì)胞。第49頁/共90頁物質(zhì)吸附在質(zhì)膜上，然后通過膜的內(nèi)折而轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)的攫取物質(zhì)及液體的過程，稱為胞飲作用（pinocytosis）（四）胞飲作用第50頁/共90頁黃瓜吸水K+Br-光520ml9.28.4暗90ml10.58.81.根對水和鹽的吸收不成比例。第51頁/共90頁2.吸鹽和吸水是兩個(gè)相對獨(dú)立的生理過程相關(guān)（1）礦質(zhì)元素必須溶于水中才能被吸收，隨水一起進(jìn)入根部自由空間。（2）由于礦質(zhì)的吸收形成水勢差-吸水的動(dòng)力。第52頁/共90頁無關(guān)（1）動(dòng)力和吸收方式不同：礦質(zhì)元素的吸

17、收方式以主動(dòng)吸收為主。水分吸收主要是被動(dòng)吸收。（2）植物吸收養(yǎng)分的量與吸水的量無一致關(guān)系。第53頁/共90頁（二）離子的選擇吸收1、物種間的差異，如番茄吸收Ca、Mg多，而水稻吸收Si多。表示試驗(yàn)結(jié)束時(shí)培養(yǎng)液中各種養(yǎng)分濃度占開始試驗(yàn)時(shí) 水稻和番茄養(yǎng)分吸收的差異第54頁/共90頁離子胞外濃度mmol/L胞內(nèi)濃度mmol/L積累率（膜內(nèi)濃度/膜外）K+0.141601142Na+0.510.61.18NO3-0.1338292SO42-0.611423玉米根對離子的選擇性吸收2、同一植物對溶液中的不同離子第55頁/共90頁3、對同一種鹽的不同離子吸收的差異上。生理酸性鹽 (NH4)2SO4生理堿性

18、鹽 NaNO3或Ca(NO3)2生理中性鹽 KNO3第56頁/共90頁（三）單鹽毒害和離子對抗（三）單鹽毒害和離子對抗單鹽毒害單鹽毒害( toxicity of single salt )： 溶液中只有一種金屬離子對植物起溶液中只有一種金屬離子對植物起 有害作用的現(xiàn)有害作用的現(xiàn)象。象。離子拮抗作用離子拮抗作用( ion antagonism)： 在發(fā)生單鹽毒害的溶液中，加入少量其他金屬離在發(fā)生單鹽毒害的溶液中，加入少量其他金屬離子，即能減弱或削除這種單鹽毒害，離子間這種作用稱子，即能減弱或削除這種單鹽毒害，離子間這種作用稱為離子拮抗作用。為離子拮抗作用。平衡溶液平衡溶液(balanced so

19、lution) 各種植物生活需的礦質(zhì)元素按一定濃度和比例配各種植物生活需的礦質(zhì)元素按一定濃度和比例配成的，對植物的生長有良好作用而無毒害的溶液。成的，對植物的生長有良好作用而無毒害的溶液。第57頁/共90頁根毛區(qū)第58頁/共90頁圖 3-12 大麥根尖不同區(qū)域P的積累和運(yùn)出第59頁/共90頁怎樣證明根毛區(qū)吸收能力最強(qiáng)？（1）用32P研究5-7天小麥初生根不分枝部分的吸收區(qū)。發(fā)現(xiàn)32P的積累有兩個(gè)高峰：一是根冠及分生區(qū)；一是根毛發(fā)生區(qū)。（2）以3 2P研究大麥根尖對P的積累與運(yùn)輸，發(fā)現(xiàn)根毛區(qū)運(yùn)輸最快。（3）以黑麥草為材料，比較去掉根毛，不去根毛對礦質(zhì)的吸收，結(jié)果不去根毛的比去根毛的吸收礦質(zhì)高出8

20、0%左右。第60頁/共90頁（二）根系吸收礦質(zhì)元素的過程1.離子被吸附在根部細(xì)胞表面（交換吸附） 質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑第61頁/共90頁離子交換有兩種方式：（1）根與土壤溶液的離子交換間接交換第62頁/共90頁（2）接觸交換離子交換遵循“同荷等價(jià)”的原則。第63頁/共90頁（a a）質(zhì)外體途徑-經(jīng)自由空間進(jìn)入根皮層根部吸礦質(zhì)的共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑第64頁/共90頁第65頁/共90頁三、根部對土壤中非溶解狀態(tài)礦質(zhì)元素的吸三、根部對土壤中非溶解狀態(tài)礦質(zhì)元素的吸收收（一）根部對吸附在土壤膠體上的礦質(zhì)元素的吸收（一）根部對吸附在土壤膠體上的礦質(zhì)元素的吸收： 1通過土壤溶液得到 2直接交換得到（二）根

21、部對難溶礦物質(zhì)的利用：（二）根部對難溶礦物質(zhì)的利用： 根部細(xì)胞可向外分泌H2CO3，檸檬酸，蘋果酸等，溶解土壤中的難溶礦物質(zhì)。第66頁/共90頁四、影響根系吸收礦質(zhì)元素的條件（一）土壤溫度狀況 一定溫度范圍內(nèi)，溫度升高，根吸收礦質(zhì)增多；圖 溫度對小麥幼苗吸收鉀的影響 第67頁/共90頁（二）土壤通氣土壤中氧氣不足直接影響到根系有氧呼吸，而使礦質(zhì)吸收受到抑制 中耕，排澇，落干，曬田，南方冷水田，爛泥田等都與土壤通氣相關(guān)。 第68頁/共90頁（三）土壤溶液濃度 在外界溶液濃度較低時(shí)，隨溶液濃度增高，根吸收離子有一定程度的增加. . 有飽和效應(yīng)，太高造成“燒苗”。注意施肥的方式，配合灌水，施肥要均勻

22、 第69頁/共90頁（四）pH值通常在土壤或培養(yǎng)基的pH值低于4或高于9的條件下，就會使植物的正常代謝過程受到破壞，影響根系對礦質(zhì)的吸收在pH49范圍內(nèi)則主要是由于影響根表面所帶電荷而使離子吸收受到影響 此外，pH值還影響介質(zhì)中離子的有效性，間接影響離子的吸收 第70頁/共90頁（五）離子間的相互作用一種離子的存在影響另一種離子的吸收一種離子的存在促進(jìn)另一種離子的吸收利用，這種情況稱為協(xié)同作用（synergistic action）一些離子的存在或過多常抑制另一些離子的吸收利用，施肥時(shí)應(yīng)考慮離子間的平衡。 n除以上各因素外，土壤微生物活動(dòng)、光照強(qiáng)度以及根系本身的生長情況等都影響礦質(zhì)的吸收，生產(chǎn)

23、實(shí)踐上應(yīng)盡可能創(chuàng)造礦質(zhì)吸收的最適條件使作物生長良好 第71頁/共90頁五、植物地上部分對礦質(zhì)元素的吸收、地上部分吸收礦物質(zhì)的器官：主要是葉片，故又稱葉片營養(yǎng)。、葉片吸收營養(yǎng)元素：可在溶液在加入減低表面張力的物質(zhì)（表面活性劑或沾濕劑），如吐溫；在大面積葉面施肥時(shí)，一定要滴液微細(xì)，才比較容易吸附到葉面上。、營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入葉內(nèi)的途徑：溶液角質(zhì)層通道表皮細(xì)胞細(xì)胞壁外連絲（細(xì)胞壁）質(zhì)膜細(xì)胞內(nèi)葉脈韌皮部、根外施肥的優(yōu)點(diǎn)是： a.適合生育后期追肥，因?yàn)楹笃诟滴柿λネ?。b.易被土壤固定的礦質(zhì)元素，可用此法。 C.補(bǔ)充微量元素，效果快，用量省。第72頁/共90頁第五節(jié)：植物對氮、硫、磷的同化 高等植物的特點(diǎn)之

24、一就是把外界吸收的簡單無機(jī)養(yǎng)料同化為復(fù)雜的有機(jī)養(yǎng)料。無機(jī)養(yǎng)料包括水、CO2、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸離子等 氮素在植物營養(yǎng)中有極其重要的地位。 植物根吸收的氮素，在體內(nèi)合成酰胺、氨基酸、蛋白質(zhì)以及其他含氮化合物，氮代謝的中心是合成蛋白質(zhì) 硝酸鹽被吸收之后，在形成有機(jī)氮之前首先要經(jīng)過還原過程，吸收和還原過程是相互聯(lián)系的 第73頁/共90頁第74頁/共90頁 硝酸還原酶：硝酸還原酶：（1）結(jié)構(gòu)：含有鉬和黃素的蛋白（鉬黃素Pr）；（2）供氫體：NADH（來自呼吸作用）（3）催化反應(yīng)：硝酸轉(zhuǎn)化為亞硝酸。（4）影響硝酸還原的因素： 缺Mo，呼吸作用影響NADH生成。（5）誘導(dǎo)酶：植物本來不含有某種酶，但在特

25、定的外來物質(zhì)的影響下，可以生成這種酶，這種現(xiàn)象叫酶的誘導(dǎo)形成（或適應(yīng)形成），所形成的酶叫做誘導(dǎo)酶（或適應(yīng)酶）。第75頁/共90頁 NO2-+6e-+8H+ NH4+2H2O來自還原性鐵氧還蛋白（Fd）第76頁/共90頁光 光反應(yīng)還原態(tài)Fd氧化態(tài)FdNiRNiR羅西血紅素亞硝酸還原酶（nitrie reductase, NiR）其輔基由羅西血紅素和一個(gè)4Fe4S簇組成第77頁/共90頁四、生物固氮(biological nitrogen fixation)在一定條件下，氮?dú)饪膳c其它物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，固定形成氮化物，這個(gè)過程稱為固氮作用。在自然固氮中，約有10%是通過閃電完成的，其余90%是通過微

26、生物完成的。某些微生物把空氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程，稱為生物固氮(biological nitrogen fixation)。生物固氮對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和自然界中的氮素平衡，具有十分重大的意義。 大豆根瘤菌，許多節(jié)結(jié)瘤是Rhizobium japinicum感染的結(jié)果第78頁/共90頁、類型 自生固氮：微生物包括細(xì)菌和藍(lán)綠藻（自生藍(lán)細(xì)菌）。 共生固氮：其它植物（宿主）共生的微生物。例如與豆科植物共生的根瘤菌, 與非豆科植物共生的放線菌, 以及與水生蕨類紅萍（亦稱滿江紅)共生的藍(lán)藻（魚腥藻）等。2、過程 分子氮被固定為氨 方程式為:N2+8e-+8H+16ATP 2NH3+H2+16ADP+16Pi固氮酶第79頁/共90頁固氮酶催化反應(yīng)固氮酶固定1分子氮?dú)庖?個(gè)e-和16個(gè)ATP。 高等植物固定1g 氮?dú)庖挠袡C(jī)碳12g。 減少固氮所需的能量投入量凾待解決的問題。 目錄首頁第80頁/共90頁一、礦質(zhì)元素運(yùn)輸?shù)男问?N：主要以氨基酸和酰胺形式運(yùn)輸，少數(shù)以NO3 P：主要以PO43形式運(yùn)輸，少數(shù)以有機(jī)磷 S：主要以SO42形式運(yùn)輸，少數(shù)以蛋氨酸和谷胱甘肽形式運(yùn)輸 金屬離子（K+、Na+）:以離子形式