植物的矿质营养(必威体育精装版).ppt

教学目标 ★ 掌握植物必需的矿质元素及其主要生理生化作用； ★ 掌握植物细胞和根系对矿质元素吸收特点及影响因素； ★ 了解植物氮代谢的过程及硝酸盐还原过程的特点； ★ 了解矿物质在植物体内运输特点； ★ 弄清作物合理施肥的生理基础。 矿质元素与非矿质元素 1）矿质元素：将植物烘干并充分燃烧后，余下一些不能挥发的残烬称为灰分，而以氧化物形式存在于灰分中的元素称为灰分元素或矿质元素。 2）非矿质元素：燃烧时以气态形式散失到空气中的元素，如C、H、O、N、S等）。 三、 必需矿质元素的主要生理生化作用 A）是细胞结构物质的组成成分。 B）是植物生命活动的调节者，参与酶的活动。 C）起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的稳定和电荷中和等。 d) 作为细胞信号转导的第二信使 N、P、K的缺素症 第二节 植物细胞对矿质元素的吸收 一、生物膜 二、植物细胞吸收溶质的方式 根据是否需要能量： 被动运输 主动运输 根据运输蛋白不同： 1）扩散（简单扩散和易化扩散） 2）离子通道运输 3）载体运输（单向载体，同向，反向载体） 4）离子泵运输（质子泵和钙泵） 5）胞饮作用 1）扩散 简单扩散：溶质从浓度高的区域跨膜移动，决定因素为内外浓度梯度（非极性溶质如O2,CO2) 易化扩散：又称协助扩散。是指膜转运蛋白易让溶质顺浓度梯度或者电化学梯度跨膜转运。不需细胞提供能量，两种膜转运蛋白：通道蛋白和载体蛋白 5）胞饮作用 物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的获取物质的过程。 作业 名词解释： 灰分、单盐毒害 、离子拮抗 、胞饮作用 、根外营养 、诱导酶 、生物固氮 （1) 经内部空间（inner space）进入细胞质。 （2)跨过内皮层。 （3)进入导管，向地上部运输。 1、矿质元素被吸附在根 　　　组织细胞表面 土壤颗粒表面阳离子交换法则 同荷等价 （二）、矿质元素在根组织内的 　　　　质外体和共质体运输途径 离子吸附 在根系表面 离子交换 接触交换 共质体途径 进入根部导管 根部自 由空间 质外体途径 根毛区离子吸收的共质体和质外体途径 二、植物吸收矿质元素的特点 （一）、根系吸收矿质营养与 　　　　吸收水分的关系 植物对水分和矿质的吸收 既相互联系又相互独立。 （二）、根系对离子吸收具有选择性 生理酸性盐：如(NH4)2SO4 生理碱性盐：如NaNO3或Ca(NO3)2 生理中性盐：如 NH4NO3 （三）、单盐毒害与离子拮抗 将植物培养在某一单盐溶液中（只含单一盐类）,不久,植株呈现不正常状态甚至枯死，这种现象称为单盐毒害（toxicity of single salt）。 离子拮抗(ion antagonism)： 若在单盐溶液中加入少量其它盐类，单盐毒害现象就会消除，这种离子间能够互相消除毒害的现象，称离子拮抗。 三、影响根系吸收矿质元素的因素 （一）、土壤温度 2.6 2.2 1.8 1.4 1 10 20 30 40 温度（℃） 每克鲜重对K+吸收量（mg） 温度对小麦幼苗吸收钾的影响 （二）、土壤通气状况 （三）、土壤溶液中各种 　　　　矿质元素的浓度 “烧苗” （四）、土壤酸碱度 0.2 0.15 0.1 0.05 0 2 3 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8 25 20 15 10 0 5 K+ 吸收速率（mmol·h-1） ＮO－3 吸收速率（μmol·h-1） 左：对燕麦吸收K+的影响　右：对小麦吸收NO-3的影响 pH 对矿质元素吸收的影响 多数植物最适生长的 pH 为6～7；  马铃薯的最适 pH 为4.8～5.4，甘薯、花生、烟草 pH 5.0～6.0； 甘蔗 pH 7.0～7.3，甜菜7.0～7.5。 四、植物地上部分对矿质元素的吸收 植物除根以外，地上部分也可以吸收矿质营养，这一过程称为根外营养。地上部分吸收矿物质的器官主要是叶片，所以也称为叶片营养(foliar nutrition) 角质层是多糖和角质的混合物，其上有裂缝，呈细微的孔道 溶液?角质层孔道 ?表皮细胞外壁 ?外连丝 ?表皮细胞的质膜?细胞内部 第四节、矿质元素在体内的运输和分布 （一）、矿质元素运输的形式 （二）、矿质元素运输的途径 （三）、矿质元素的分布 (一)、矿质元素运输的形式 K+、Ca2+、Mg+2、Fe2+等 根系吸收N素 根部转化为 有机含N物 e.g Asp,Asn, Glu,Gln,Val, Ala,Met 地上部 磷酸盐 无机离子 少量先合 成有机物 e.g 磷酸胆碱, ATP, 6-P-G, 6-P-F 地上部 离子 地上部 矿质元素 木质部 导管 向上运输 横向运输 （二）、矿质元素运