第七講、礦質(zhì)營養(yǎng)與植物生長、產(chǎn)量和品質(zhì)關(guān)系(重點級別：★★)

1、缺乏缺乏適宜適宜中毒中毒生長生長050微量元素微量元素磷磷氮氮100施肥量產(chǎn)量231產(chǎn)量（干物質(zhì)重量）產(chǎn)量（干物質(zhì)重量）品質(zhì)（糖、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)含量）品質(zhì)（糖、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)含量） 裝載是指光合產(chǎn)物由葉肉細胞進入器官的過裝載是指光合產(chǎn)物由葉肉細胞進入器官的過程包括三個步驟：程包括三個步驟： 3 3、蔗糖經(jīng)主動運輸進入到篩管并和其它溶質(zhì)、蔗糖經(jīng)主動運輸進入到篩管并和其它溶質(zhì)一起從源經(jīng)篩管長距離運輸進入庫。一起從源經(jīng)篩管長距離運輸進入庫。 1 1、光合作用形成的磷酸三碳酸從葉綠素轉(zhuǎn)入、光合作用形成的磷酸三碳酸從葉綠素轉(zhuǎn)入細胞質(zhì)，并轉(zhuǎn)化成可運輸?shù)募毎|(zhì)，并轉(zhuǎn)化成可運輸?shù)恼崽钦崽切螒B(tài)。形態(tài)。 2 2、

2、同化物從葉肉細胞到維管束進行短距離運輸。同化物從葉肉細胞到維管束進行短距離運輸。質(zhì)外體質(zhì)外體K+H+葉細胞葉細胞蔗糖蔗糖蔗糖濃度高蔗糖濃度高K+高高K+ +低低蔗糖濃度低蔗糖濃度低H+H+膜膜H+蔗糖蔗糖載體載體酶酶ATP篩管篩管pH 5.5- 6.5pH 7.5-8.5+K+蔗糖蔗糖 最大葉片長度 (%)2040608010001414COCO2 2固定后的固定后的1414C C分布分布蔗糖轉(zhuǎn)化酶蔗糖轉(zhuǎn)化酶蔗糖合成酶蔗糖合成酶庫源同化產(chǎn)物輸入凈光合作用蔗糖；蔗糖； 葡萄糖葡萄糖+果糖。果糖。庫庫韌皮部韌皮部蔗糖蔗糖葉片成熟葉片成熟源源韌皮部韌皮部蔗糖蔗糖蔗糖轉(zhuǎn)化酶蔗糖轉(zhuǎn)化酶果糖果糖葡萄糖葡萄

3、糖有機物質(zhì)有機物質(zhì)R-NH2H2PO4-MgK2+H4MgK22+PO+R-NH2蔗糖合成酶蔗糖合成酶葉片進入衰老期，光合效率以及葉片中糖類葉片進入衰老期，光合效率以及葉片中糖類的輸出率都趨于下降；同時膜透性增加，隔離在液的輸出率都趨于下降；同時膜透性增加，隔離在液泡中的蛋白水解酶類（如酸性蛋白酶類）被釋放到泡中的蛋白水解酶類（如酸性蛋白酶類）被釋放到細胞質(zhì)中，導(dǎo)致細胞質(zhì)和葉綠體中的蛋白質(zhì)迅速降細胞質(zhì)中，導(dǎo)致細胞質(zhì)和葉綠體中的蛋白質(zhì)迅速降解；葉片輸出的韌皮部汁液成分也發(fā)生相應(yīng)變化，解；葉片輸出的韌皮部汁液成分也發(fā)生相應(yīng)變化，糖分含量下降，低分子量的有機氮化合物和韌皮部糖分含量下降，低分子量的有

4、機氮化合物和韌皮部中易移動的礦質(zhì)養(yǎng)分含量增加。中易移動的礦質(zhì)養(yǎng)分含量增加。噴施噴施GAGA還能增加豆類單株豆莢和籽粒數(shù)，從還能增加豆類單株豆莢和籽粒數(shù)，從而達到增產(chǎn)的效果。而達到增產(chǎn)的效果。 種子中產(chǎn)生的種子中產(chǎn)生的IAAIAA調(diào)控著營養(yǎng)物質(zhì)和光合產(chǎn)物調(diào)控著營養(yǎng)物質(zhì)和光合產(chǎn)物經(jīng)韌皮部向正在發(fā)育果實中運輸?shù)倪^程。經(jīng)韌皮部向正在發(fā)育果實中運輸?shù)倪^程。 植物激素在其施用位點能增加庫的活性。胡蘿植物激素在其施用位點能增加庫的活性。胡蘿卜葉面噴施卜葉面噴施GAGA溶液會明顯促進地上部分的生長，而溶液會明顯促進地上部分的生長，而根的生長受抑。根的生長受抑。（干重，（干重，g/株）株）噴施處理噴施處理 *莖

5、莖根根總數(shù)總數(shù)冠冠/根根H2O3.210.914.10.29激動素激動素7.3 8.816.10.83GA9.9 5.715.61.74CCC2.810.813.60.26處理處理*籽粒產(chǎn)量籽粒產(chǎn)量（g）對照對照25.3 81.032.4豆莢數(shù)豆莢數(shù)（個（個/株）株）籽粒數(shù)籽粒數(shù)（個（個/株）株）+GA31.8107.045.5 庫活性與谷粒、種子中激素平均含量之間少庫活性與谷粒、種子中激素平均含量之間少有相關(guān)性。有相關(guān)性。 谷類作物籽粒發(fā)育期間，谷類作物籽粒發(fā)育期間，CYT的活性在開花的活性在開花之后的幾天之內(nèi)就達到最高峰，與細胞分裂的最之后的幾天之內(nèi)就達到最高峰，與細胞分裂的最活躍期明顯重

6、合；相反，活躍期明顯重合；相反，ABA活性的提高要遲得活性的提高要遲得多，在干物質(zhì)積累率明顯降低時才達到最高峰。多，在干物質(zhì)積累率明顯降低時才達到最高峰。GA和和IAA的活性在干物質(zhì)積累率最大時，即庫活的活性在干物質(zhì)積累率最大時，即庫活性和韌皮部卸載都達到最大值時最高。性和韌皮部卸載都達到最大值時最高。相對含量水平相對含量水平 (%)(%)開花期開花期0CYT255075100成熟成熟GA IAAABA千粒重千粒重氮還間接影響氮還間接影響GAGA的水平。的水平。 GAGA合成部位主要在合成部位主要在莖頂端莖頂端和伸展的葉片和伸展的葉片中，有利于莖生長的因素也就間接有利于中，有利于莖生長的因素也

7、就間接有利于GAGA合成。中斷氮素供應(yīng)會導(dǎo)致維持莖頂端和幼葉較高生合成。中斷氮素供應(yīng)會導(dǎo)致維持莖頂端和幼葉較高生長率的長率的CYTCYT缺乏。缺乏。 CYT CYT在在根部根部合成，根系的生長狀況與根分生組織的數(shù)合成，根系的生長狀況與根分生組織的數(shù)目及根中目及根中CYTCYT的總量有密切關(guān)系。氮素對根的生長、的總量有密切關(guān)系。氮素對根的生長、 CYTCYT的合成及經(jīng)木質(zhì)部向地上部運輸影響極大。的合成及經(jīng)木質(zhì)部向地上部運輸影響極大。缺氮能明顯提高植物體內(nèi)缺氮能明顯提高植物體內(nèi)ABAABA的含量。的含量。處理處理2第第葉片的光合葉片的光合速率速率（相對（相對%）從第從第 2 片葉輸片葉輸出的出的1

8、4C（%）*對照對照10036去掉源葉去掉源葉（第（第36 葉片）葉片）18762礦質(zhì)養(yǎng)分缺乏直接影響蛋白質(zhì)或葉綠素的合成，礦質(zhì)養(yǎng)分缺乏直接影響蛋白質(zhì)或葉綠素的合成，因而導(dǎo)致葉綠體的功能減弱，光合效率降低。當(dāng)參因而導(dǎo)致葉綠體的功能減弱，光合效率降低。當(dāng)參與電子傳遞鏈和光合磷酸化作用的某種礦質(zhì)養(yǎng)分與電子傳遞鏈和光合磷酸化作用的某種礦質(zhì)養(yǎng)分（如（如CuCu，F(xiàn)eFe等）缺乏時，也會出現(xiàn)同樣情況。等）缺乏時，也會出現(xiàn)同樣情況。 當(dāng)養(yǎng)分供應(yīng)不足或過多時，導(dǎo)致光合速率的降當(dāng)養(yǎng)分供應(yīng)不足或過多時，導(dǎo)致光合速率的降低與細胞膨脹都會限制葉片的生長速度，從而減小低與細胞膨脹都會限制葉片的生長速度，從而減小葉面積

9、指數(shù)。葉面積指數(shù)。礦質(zhì)養(yǎng)分的作用礦質(zhì)養(yǎng)分的作用光合作用過程光合作用過程有機結(jié)構(gòu)的成分有機結(jié)構(gòu)的成分酶，滲透調(diào)節(jié)的活化劑酶，滲透調(diào)節(jié)的活化劑葉綠體建成葉綠體建成 蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)合成N，SMg，Zn，F(xiàn)e，K（Mn） 葉綠素合成葉綠素合成N，MgFe電子傳遞鏈電子傳遞鏈 PS II +I 光合磷酸化光合磷酸化 Mg，F(xiàn)e，Cu，S，P Mg，Mn（K） CO 2同化同化Mg（K，Zn）K（Cl） 氣孔運動氣孔運動 淀粉合成，糖運輸?shù)矸酆铣?，糖運輸PMg，P（K）氮肥形態(tài)氮肥形態(tài)和和施用時期施用時期對蘋果花形成的影響要對蘋果花形成的影響要比比施氮量施氮量大得多。在花芽分化期，葉片噴施尿素大得多。在

10、花芽分化期，葉片噴施尿素溶液能使來年蘋果開花數(shù)量顯著增加，這是調(diào)節(jié)溶液能使來年蘋果開花數(shù)量顯著增加，這是調(diào)節(jié)蘋果樹蘋果樹“大小年大小年”的一個有效辦法。的一個有效辦法。（一）花的形成（一）花的形成4 個月后苗木生長量個月后苗木生長量處處 理理供氮供氮1 天后天后CYT濃度濃度（g/ml）新短枝數(shù)新短枝數(shù)（5cm）對照對照（不供氮）（不供氮）0.051216銨態(tài)氮銨態(tài)氮1.951734硝態(tài)氮硝態(tài)氮0.821348( (二）受精二）受精雜雜 交交總總 數(shù)數(shù)雌雌 雄雄結(jié)實數(shù)結(jié)實數(shù)小花數(shù)小花數(shù)穗數(shù)穗數(shù)-Cu-Cu*0763+Cu-Cu2763-Cu+Cu471577+Cu+Cu*86863施硼量施硼量

11、 (mg/(mg/株株) )1.050干重干重 (g/(g/株株) )花絲花絲+ +穗鞘穗鞘10015020025000.52.0 5.0 10.0 20.0莖葉莖葉籽粒籽粒（三）花和種子的發(fā)育（三）花和種子的發(fā)育開花后不同時間開花后不同時間( (天天) )的的ABA含量含量（ng/粒）粒）施施 鉀鉀水水 平平28353844開花到成開花到成熟天數(shù)熟天數(shù)單粒重量單粒重量（mg）低鉀低鉀7.713.416.52.24616.0高鉀高鉀3.74.4ND*9.47534.4硝酸鹽濃度硝酸鹽濃度（mmol/L）硝酸鹽吸收量硝酸鹽吸收量（mmol/天天 株）株）塊莖生長率塊莖生長率（cm3/天天 株）株）1.51.183.243.52.104.087.06.040.44停止供氮停止供氮 6天天3.89種植后天數(shù)葉面積指數(shù)150低N2345075100125塊莖鮮重 (t/ha)10203040500低