第三章 植物的矿质营养(3,4,5,6).ppt

(三)氨同化 谷氨酸脱氢酶 当植物吸收铵盐的氨后,或者当植物所吸收的硝酸盐还原成氨后,氨立即被同化。 游离氨(NH3)的量稍为多一点 毒害植物 氨可能抑制呼吸过程中的电子传递系统,尤其是 NADH 氨同化 途径 谷氨酰胺合成酶(GS) 谷氨酸合酶(GOGAT) 白天 》黑夜 氨还原速度 还原力 (四)生物固氮(biological nitrogen fixation) 高等植物仅能同化固定状态氮化物 (如硝酸盐,铵盐等 ) 工业: 氮气(N2) + 氢气(H2) 氨 自然界：闪电--10% 微生物--90% 高温高压 氮(N2)占空气79%,很好氮肥来源 不活泼 不能直接利用 生物固氮 微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物过程 NH4 是固氮的最终产物, 分子氮被固定为氨的总反应式如下: N2 + 8e- + 8H+ +16ATP 2NH3 + H2 +16ADP + 16Pi 固氮酶复合物 耗能反应, 每固定2分子NH3耗16分子 ATP, 据计算 , 高等植物固定1g N2 要消耗有机碳12g 与水生蕨类红萍共生的蓝藻(鱼腥藻)等 , 其中以根瘤菌最为重要 嫌气性细菌 [ 以梭菌属 (Clostridium) 为主 ] 两类生物固氮微生物： 1） 非共生微生物 (asymbiotic microorganism), 3种 好气性细菌 [ 以固氮菌属 (Azotobacter)为主 ] 蓝藻 2）共生微生物 (symbiotic microorganism) 与豆科植物共生的根瘤菌 与非豆科植物共生的放线菌 1)铁蛋白(Fe protein) --固氮酶还原酶(dinitrogenase reductase) 两个37~72×103亚基组成。 每个亚基含一个4Fe-4S2-簇 , 通过铁参与氧化还原反应 作用：水解 ATP, 还原钼铁蛋白 2)钼铁蛋白(Mo-Fe protein) —固氮酶 (dinitrogenase) 4个180~225×103 亚基组成 , 每个亚基有2个Mo-Fe-S簇。固氮酶复合物遇O2 很快被钝化。 作用：还原 N2 为 NH3 。 固氮酶复合物(nitrogenase complex) 二者同时存在才能起固氮酶复合物的作用 , 缺一则没有活性。 * * 第三节 植物对矿质元素的吸收 一、根系吸收矿质元素的特点 （一）根系吸盐区域 根毛区（最活跃区域） 根尖 （二）吸盐与吸水的相对性，不成比例 无关，两者吸收机理不同 根部吸水---因蒸腾拉力而引起的被动过程， 吸盐----消耗代谢能量主动吸收为主，有饱和效应。 分配方向不同： 水分----叶片； 养分-----生长中心 相对独立的，既有关，又无关 有关： 盐分要溶于水中才能被根部吸收，并随水流一起进入根部自由空间；降低水势，促进水分吸收。 （三）离子的选择吸收(selective absorption) 供 (NH4)2SO4时，根系吸收NH4＋多于SO42－，溶液中存留许多SO42－，造成土壤酸性提高---生理酸性盐； 供NaNO3或Ca(NO3)2时，根系吸收NO3－多，溶液中留存很多Na+或Ca2+，使碱性升高---生理碱性盐。 供KNO3时，植物对阴、阳离子几乎以同等速率被根系吸收，土壤溶液的pH不发生明显变化---生理中性盐。 植物对同一溶液中的不同离子或同一盐溶液中的阴阳离子 吸收比例不同的现象 试验结束时培养液中各种养分浓度占开始试验时％ 图　　 水稻和番茄养分吸收差异 物种间差异: 如番茄吸收Ca、Mg多 　水稻吸收Si多（图） 　　　对同种盐的不同离子吸收差异 （四）单盐毒害 与离子对抗 溶液中只有一种矿质盐对植物起毒害作用的现象。 1.单盐毒害 （toxicity of single salt ） A. NaCl+ KCl+ CaCl2；B. NaCl+CaCl2 C. CaCl2； D. NaCl 小麦根在盐类溶液中生长情况 2.离子对抗（ion antagonism） 在发生单盐毒害的溶液中，如再加入少量其他矿质盐，即能减弱或消除这种单盐毒害。 离子间能相互减弱或消除单盐毒害作用的现象叫做离子对抗。 3.平衡溶液（balanced solution）