礦質(zhì)11資料課件

植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)植物對(duì)礦質(zhì)鹽的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和同化(以及礦質(zhì)元素在生命活動(dòng)中的作用)，叫做礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。本章主要討論：植物必需的礦質(zhì)元素及其生理作用；植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、同化和利用；合理施肥的基礎(chǔ)。目的意義：植物的礦質(zhì)問(wèn)題的研究是合理施肥的生理基礎(chǔ)。一、植物體內(nèi)的元素植物材料105℃烘干10％－95％水分5％－90％干物質(zhì)（包括無(wú)機(jī)物、有機(jī)物）干物質(zhì)600℃灼燒氣體灰分第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素及生理作用

CCO2

HH2OOCO2，

H2O等NN2

SSO2

，H2S揮發(fā)性元素和灰分元素礦質(zhì)元素以氧化物的形式存在于灰分元素中。N不是礦質(zhì)元素，但植物大部分的N是從土壤中吸收的，故歸并于礦質(zhì)元素一起討論。植物體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量1、不同種類(lèi)植物礦質(zhì)元素含量不同。水生植物＜中生植物＜鹽生植物2、同一植物不同器官、組織的礦質(zhì)元素含量不同。3、不同年齡的植物礦質(zhì)元素含量不同二、植物的必需元素（一）植物必需元素的標(biāo)準(zhǔn)（三條）（1）不可缺少性。缺乏該元素，植物生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)生障礙，不能完成生活史；（2）不可替代性。缺乏該元素，則表現(xiàn)專(zhuān)一的缺素癥，不能被其它元素替代，只有加入該元素才可預(yù)防或恢復(fù)；（3）直接功能性。該元素的功能必需是直接的，絕對(duì)不是因土壤或培養(yǎng)基的物理、化學(xué)、微生物條件的改變所產(chǎn)生的間接效應(yīng)。必需元素是指植物生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的元素。（二）植物必需元素的確定方法溶液培養(yǎng)法（簡(jiǎn)稱(chēng)水培法）：是在含有全部或部分營(yíng)養(yǎng)元素的溶液中栽培植物的方法。砂基培養(yǎng)法（簡(jiǎn)稱(chēng)砂培法）：是用洗凈的石英砂或玻璃球等，加入含有全部或部分營(yíng)養(yǎng)元素的溶液來(lái)栽培植物的方法。此外還有氣培法和營(yíng)養(yǎng)膜培養(yǎng)法營(yíng)養(yǎng)液必需具備的條件：1、含有植物生長(zhǎng)必需的全部營(yíng)養(yǎng)元素。2、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)應(yīng)是有效成分，而且養(yǎng)分的數(shù)量與比例均能保證植物生長(zhǎng)的需要。3、在植物生長(zhǎng)期內(nèi)能維持適于植物生長(zhǎng)的pH。4、營(yíng)養(yǎng)液應(yīng)是生理平衡溶液。在進(jìn)行溶液培養(yǎng)或砂基培養(yǎng)時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：1.溶液濃度要適宜，離子濃度過(guò)高易造成傷害；2.調(diào)節(jié)適宜的pH值；3.注意通氣；如營(yíng)養(yǎng)膜法，氣培法4.注意各種離子的平衡，否則會(huì)造成毒害。（三）植物必需的礦質(zhì)元素已經(jīng)證明19種元素是植物正常生活所必需的，它們是N、P、K、Ca、Mg、S、Si、Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Na、Ni，加上CO2和H2O中的C、H、O，共計(jì)19種。1.大量元素：其中10種元素（C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Si）植物需要量相對(duì)較大，稱(chēng)為大量元素；其中后6種是礦質(zhì)元素。2.微量元素：另外9種元素（Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni、Na）植物需要量極微，稍多即發(fā)生毒害，故稱(chēng)為微量元素。3.有益元素：有些元素有利于某些植物的生殖發(fā)育，如Al對(duì)茶樹(shù)等。這些元素有時(shí)稱(chēng)為有益元素或有利元素。還有鈷、硒、釩以及稀土元素等。4.有毒元素：有些元素少量或過(guò)量存在時(shí)均對(duì)植物有毒害作用，將這些元素稱(chēng)為有害元素。如重金屬汞、鉛、鎢、鋁等。補(bǔ)充三、植物必需元素的生理功能及缺素癥必需元素在植物體內(nèi)的生理作用有五個(gè)方面：（1）細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分；（2）是植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者，參與酶的活動(dòng)；（3）作為電化學(xué)平衡的介質(zhì)，即離子濃度的平衡、膠體的穩(wěn)定和電荷中和等。（4）作為細(xì)胞重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信使，如鈣離子為信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的重要第二信使（5）作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)調(diào)節(jié)細(xì)胞的膨壓等。如K＋、CI-.（一）大量元素的生理功能1、氮主要吸收銨態(tài)氮(如NH4+)和硝態(tài)氮(NO-3)，有機(jī)態(tài)氮（如尿素）。氮對(duì)植物生活有巨大作用，堪稱(chēng)生命元素。

氮是細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和酶的組成成分；是核酸、核苷酸、輔酶、磷脂、葉綠素、植物激素（如生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）、維生素（如B1、B2、B6、PP等）、生物堿等的成分。

缺氮植株矮小，葉小色淡（葉綠素少）或發(fā)紅。直接影響產(chǎn)量。

2、磷通常以正磷酸鹽（H2PO4－）形式被植物吸收。磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中。缺磷莖葉暗綠至紫紅色.P的生理作用：（1）是核酸、磷脂的組成成分。（2）是許多輔酶的組分。（3）是AMP、ADP、ATP的組分。（4）促進(jìn)糖在植物體內(nèi)運(yùn)輸。（5）維持細(xì)胞的滲透勢(shì)，緩沖pH

。（6）形成植酸鈣鎂。缺素癥的表現(xiàn)

3、鉀鉀在植物中主要呈離子態(tài)。鉀主要集中在植物最活躍的部位，如生長(zhǎng)點(diǎn)、幼葉、形成層等。K＋是細(xì)胞中滲透勢(shì)構(gòu)成的主要成分。K的生理功能：（1）調(diào)節(jié)水分代謝（2）酶的激活劑（3）參與能量代謝（4）提高植物的抗性（5）參與物質(zhì)運(yùn)輸4、硫植物從土壤中吸收硫酸根離子，進(jìn)入植物體后，大部分被還原并進(jìn)一步同化為含硫氨基酸。含硫氨基酸幾乎是所有蛋白質(zhì)的構(gòu)成分子。硫不足時(shí)，葉片呈黃綠色，幼葉先表現(xiàn)葉脈失綠。硫過(guò)多對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用。生理功能：（1）參與蛋白質(zhì)和生物膜的組成（2）參與各種生化反應(yīng)缺素癥：硫供應(yīng)不足，細(xì)胞分裂受阻，植株矮小，葉片黃、小，易脫落。玉米缺硫癥狀缺硫CK植物以離子形式（Ca2+）吸收鈣。植物體內(nèi)的鈣有呈離子狀態(tài)，有呈鹽形式，有與有機(jī)物結(jié)合。鈣主要存在于葉子或老的器官、組織中，是一個(gè)比較不易移動(dòng)的元素。細(xì)胞壁中的果膠鈣含有大量的鈣。5、鈣

生理功能：（1）鈣是細(xì)胞某些結(jié)構(gòu)的組分。（2）液泡中與草酸形成草酸鈣。（3）提高植物的抗逆性（4）是一些酶的活化劑（5）鈣與磷、鎂形成植酸鈣鎂（6）鈣與CaM結(jié)合作為第二信使缺素癥6、鎂鎂以離子（Mg2+）形式被植物吸收。鎂和鉀、磷一樣，主要存在于幼嫩器官和組織中。鎂參與光合作用，在光能的吸收、傳遞、轉(zhuǎn)換過(guò)程中起重要作用。生理作用：（1）參與光合作用（2）是一些酶的激活劑或組分（3）是種子內(nèi)植酸鈣鎂的組分（4）促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成缺素癥（二）微量元素的生理功能1、鐵鐵以Fe2+形式被植物吸收，進(jìn)入植物體內(nèi)一般處于被固定狀態(tài)。作為酶的組分和合成葉綠素所必需。

2、錳主要以Mn2+被根系吸收，葉綠體中含錳較多。光合作用水的光解需錳參與。缺錳時(shí)，葉片脈間失綠，有壞死斑點(diǎn)。

3、鋅主要以Zn2+被植物吸收。鋅是生長(zhǎng)素（IAA）生物合成中必需的色氨酸合成酶的組分，4、硼可以H3BO3形式為植物吸收。硼在花中較多。甘藍(lán)型油菜“花而不實(shí)”、黑龍江省小麥不結(jié)實(shí)多由缺硼引起的。5、銅以Cu2+的形式為植物吸收。參與光合電子傳遞；參與消除氧自由基。6、鉬以鉬酸根（MoO42-）形式為植物吸收。鉬是硝酸還原酶和固氮酶的組分，對(duì)氮素代謝有重要作用，對(duì)花生、大豆等豆科植物增產(chǎn)作用顯著。7、氯以Cl-被植物吸收。氯在光合作用水的光解中起活化劑的作用，還可起電荷平衡、調(diào)節(jié)滲透勢(shì)、影響氣孔運(yùn)動(dòng)等作用。8、鎳鎳是以Ni2＋形式被植物吸收的。鎳是脲酶、氫酶的輔基。鎳還有激活大麥中α-淀粉酶的作用。鎳對(duì)植物的氮代謝和生長(zhǎng)發(fā)育的正常進(jìn)行都是必需的。缺鎳時(shí)植物體內(nèi)的尿素會(huì)積累過(guò)多，對(duì)植物產(chǎn)生毒害，葉尖壞死，不能完成生活周期。4、P、K、B與物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)，常常影響糖類(lèi)物質(zhì)的積累等。植物缺素癥狀與該元素在體內(nèi)存在的狀態(tài)、分布以及生理功能有關(guān)1、移動(dòng)性強(qiáng)的元素缺素癥狀多出現(xiàn)在老葉上，如N、K、Mg等；

2、移動(dòng)性差的元素缺素癥狀多出現(xiàn)在幼葉上，如Ca、Fe；3、與葉綠素合成有關(guān)的元素。其缺素癥常常是失綠。四、植物缺乏礦質(zhì)元素的診斷（自學(xué)）(一)化學(xué)分析診斷法

以葉片為材料來(lái)分析病株內(nèi)的化學(xué)成分，與正常植株的化學(xué)成分相比較。如果某種礦質(zhì)元素在病株體內(nèi)的含量比正常的顯著減少時(shí)，這種元素可能就是致病的原因。（二）病癥診斷法植物缺少任何一種必需元素都會(huì)引起特有的生理癥狀，根據(jù)癥狀判斷所缺乏的礦質(zhì)元素。（三）加入診斷法根據(jù)上述方法初步確定植物所必需的礦質(zhì)元素后，補(bǔ)充加入該元素，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，如癥狀消失，就能確定致病的原因。加入的方法，對(duì)于大量元素可以施肥；對(duì)于微量元素可以進(jìn)行根外追肥。溶液培養(yǎng)法(solutionculturemethod)和砂基培養(yǎng)法(sandculture)攪拌器封蓋營(yíng)養(yǎng)液氣霧室營(yíng)養(yǎng)液氣

栽法（aeroponics）營(yíng)養(yǎng)膜(nutrientfilm)法

CK

-N

-P

-Ca缺氮植株矮小，葉小色淡（葉綠素少）或發(fā)紅。直接影響產(chǎn)量

-N-NCKCKCKCK-N-N

CK

-N

-P

-K

-Ca小

麥缺P(pán)時(shí)植株矮小，莖葉變紅；分枝或分蘗少，延遲成熟。缺素癥：老葉先出現(xiàn)缺綠癥，葉尖與葉緣先枯黃，繼而易導(dǎo)致整葉枯黃卷縮，即缺鉀赤枯病。梨樹(shù)缺鉀癥狀缺鉀初期，老葉葉片邊緣變黃基部部分老葉葉緣開(kāi)始枯焦

缺鉀中期葉尖邊緣逐漸枯死

老葉枯焦后仍能發(fā)出新葉

發(fā)出的新葉邊緣繼續(xù)枯焦

嚴(yán)重缺鉀可整株植物死亡缺鈣的癥狀

缺鈣時(shí)莖和根的生長(zhǎng)點(diǎn)及幼葉先表現(xiàn)癥狀，生長(zhǎng)點(diǎn)凋萎甚至死亡。植株呈簇生狀，葉尖與葉緣變黃枯焦壞死。黃瓜缺鈣