第二章植物的礦質(zhì)與氮素營養(yǎng)第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素第二節(jié)

第二章

植物的礦質(zhì)與氮素營養(yǎng)目的要求：經(jīng)過本章學習主要了解植物生命活動中必需礦質(zhì)的重要生理作用及缺素診斷，植物對礦質(zhì)元素吸收利用特點及吸收機制，為合理施肥提供實際根底。

本章重點：1.N、P、K、Ca、Fe、B、Zn的重要生理作用及缺素癥。2.根系吸收礦質(zhì)的特點。3.細胞吸收礦質(zhì)的機制。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素一、植物體內(nèi)的元素植物資料水分干物質(zhì)有機物灰分105°C600°C〔10%—95%〕〔5%—90%〕〔90%—95%〕〔5%—10%〕揮發(fā)殘留第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素必需元素是指在植物完成生活史中，起著不可替代的直接生理作用的、不可短少的元素。1.判別必需元素的規(guī)范。①缺乏該元素，植物生長發(fā)育受阻，不能完成其生活史。②缺乏該元素，植物表現(xiàn)出專注的病癥，參與該元素可使這種缺素病癥消逝。③該元素在植物營養(yǎng)生理上有直接的效果，而不是由于對土壤的物理、化學、微生物條件的改善而產(chǎn)生的間接效果。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素2.植物生長必需的元素有16種，根據(jù)植物需求的多寡將其分為大量元素和微量元素?！?〕大量元素C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。它們約占植物體干重的0.01%～10%?！?〕微量元素Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl。約占植物體干重的10-5%～10-3%。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素3.有益元素：某種元素并非植物必需的，但常在植物體內(nèi)存在，對植物生長發(fā)育生理功能表現(xiàn)有利作用，并能部分替代某一必需元素的作用，減緩缺素癥的元素。如Ni(也有的將其視為必需元素)，Na，Si，Co，Se，Al，稀土元素等。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素三、植物必需元素的生理功能1.是細胞構(gòu)造物質(zhì)的組成成分。2.是生命活動的調(diào)理者。3.起電化學作用。第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素四、必需元素的缺素病癥。第二節(jié)植物細胞對溶質(zhì)的吸收植物細胞吸收礦質(zhì)元素的方式有兩類:方式被動吸收自動吸收第二節(jié)植物細胞對溶質(zhì)的吸收一、被動吸收：概念：被動吸收指由于分散作用或其他物理過程而進展的吸收，是不耗費代謝能量的吸收過程，亦稱非代謝吸收。類型：分散作用：分了或離子沿著化學勢或電化學勢梯度轉(zhuǎn)移的景象。協(xié)助分散：小分了物質(zhì)經(jīng)膜轉(zhuǎn)運蛋白順濃度梯度或電化學梯度跨膜的轉(zhuǎn)運。第二節(jié)植物細胞對溶質(zhì)的吸收一、被動吸收：1.分散作用:杜南平衡：細胞內(nèi)的可分散負離子和正離子濃度的乘積等于細胞外可分散正、負離子濃度乘積時的平衡，叫杜南(道南)平衡。［Na1+］×［Cl1-］＝［Na0+］×［Cl0-］。第二節(jié)植物細胞對溶質(zhì)的吸收植物細胞吸收礦質(zhì)元素的方式有兩類:一、被動吸收：2.協(xié)助分散：

膜轉(zhuǎn)運蛋白可分為兩大類：

離子通道載體離子通道載體第二節(jié)植物細胞對溶質(zhì)的吸收二、自動吸收：概念：自動吸收是指細胞利用呼吸釋放的能量作功而逆著電化學勢梯度吸收離子的過程。ATP酶共轉(zhuǎn)運類型第二節(jié)植物細胞對溶質(zhì)的吸收二、自動吸收：1.ATP酶和載體第二節(jié)植物細胞對溶質(zhì)的吸收1.ATP酶和載體第二節(jié)植物細胞對溶質(zhì)的吸收二、自動吸收：2.共轉(zhuǎn)運2.共轉(zhuǎn)運第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸一、吸收部位：葉片根系根毛區(qū)為主第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點：1.對礦質(zhì)和水分的相對吸收；第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點：2.對離子的吸收具有選擇性；生理酸性鹽：對于(NH4)2SO4一類鹽，根對NH４＋吸收多于和快于SO42-，故溶液中留存許多SO42-，導(dǎo)致溶液變酸，這種鹽類叫生理酸性鹽。生理堿性鹽：對于NaNO3一類鹽，植物吸收NO3-較Na+多而快，這種選擇吸收的結(jié)果使溶液變堿，故稱這類鹽為生理堿性鹽。生理中性鹽：對于NH4NO3-一類的鹽，植物吸收其陰離子與陽離子的量幾乎相等，不改動周圍介質(zhì)的pH值，故稱這類鹽為生理中性鹽。第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點：3.單鹽毒害及離子頡頏；單鹽毒害溶液中只需一種金屬離子對植物起毒害作用的景象離子拮抗在發(fā)生單鹽毒害的溶液中參與少量其他金屬離子，即能減弱或消除這種單鹽毒害，離子間的這種作用稱為離子頡頏，也稱離子對抗或離子拮抗。第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點：4.平衡溶液在含有適當比例的多種鹽溶液中，各種離子的毒害作用被消除，植物可以正常生長發(fā)育，這種溶液稱為平衡溶液第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸三、根系吸收礦質(zhì)的過程土壤營養(yǎng)根表營養(yǎng)植物體內(nèi)營養(yǎng)第一步第二步三、根系吸收礦質(zhì)的過程1.離子被吸附在根系細胞的外表離子交換接觸交換第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸三、根系吸收礦質(zhì)的過程2.離子進入根部導(dǎo)管質(zhì)外體途徑〔自在空間〕共質(zhì)體途徑第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸四、影響根系吸收礦質(zhì)的要素1.溫度2.通氣情況3.土壤溶液濃度4.土壤pH第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸五、葉片對礦質(zhì)的吸收根外營養(yǎng)植物除了根部吸收礦質(zhì)元素外，地上部分主要是經(jīng)過葉片吸收礦質(zhì)營養(yǎng)的過程。方式：氣孔，角質(zhì)層影響要素：內(nèi)因

外因

保證溶液附著在葉面上溶液在葉片下停留的時間溫度呼吸作用第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸六、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸1.運輸?shù)姆绞絅：主要以酰胺和氨基酸，少量以硝酸鹽方式P：主要以磷酸鹽方式，也可磷酰膽堿方式S：主要以硫酸根方式，少數(shù)以蛋氨酸方式金屬離子方式第三節(jié)植物對礦質(zhì)的吸收及運輸六、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸2.運輸?shù)耐緩蕉涕g隔經(jīng)過共質(zhì)體和質(zhì)外體。長間隔經(jīng)過木質(zhì)部。第四節(jié)氮的同化一、植物的氮源空氣N2土壤無機氮化物有機氮化物〔氨基酸、尿素等〕氨態(tài)氮硝態(tài)氮第四節(jié)氮的同化二、硝酸鹽的復(fù)原硝酸鹽硝酸鹽復(fù)原酶亞硝酸鹽氨亞硝酸鹽復(fù)原酶第四節(jié)氮的同化二、硝酸鹽的復(fù)原第四節(jié)氮的同化二、硝酸鹽的復(fù)原第四節(jié)氮的同化三、氨的同化第四節(jié)氮的同化三、氨的同化第五節(jié)合理施肥的生理根底一、作物需肥特點1.不同作物或同一作物的不同種類需肥情況不同。如禾谷類作物小麥需氮肥較多，同時要供應(yīng)足夠的磷、鉀肥。2.作物不同，需肥形狀不同。如水稻宜施銨態(tài)氮，而不宜施硝態(tài)氮。3.同一作物在不同生育期需肥不同。普通開花結(jié)實期，對礦質(zhì)元素吸收達頂峰。第五節(jié)合理施肥的生理根底二、施肥的目的1.