植物生理第二章-.ppt

/67 第二章 植物的矿质营养 2.1 研究植物矿质营养的方法 2.2 植物必需的矿质元素及其生理作用* 2.3 植物细胞对矿质元素的吸收 * 2.4 根系对矿质元素的吸收 * 2.5 叶片营养 2.6 矿物质在植物体内的运输与分配 2.7 合理施肥的生理基础与意义* 2.1 研究植物矿质营养的方法 2.1.1 灰分分析 2.1.2 溶液培养法 （1）纯溶液培养（pure solution culture） （2）砂基培养法（sand culture method） （3）气栽法（aeroponics） （4）营养膜法（nutrient film） 2.1.1 灰分分析 N不存在于灰分中，由于N和灰分元素都是从土壤中吸收的，所以通常将N归于矿质元素一起讨论。 植物体内矿质元素的含量会因植物种类、器官或部位、生存环境不同而有很大差异。 2.1.2 溶液培养法 溶液培养法（solution culture method）/ 水培法（water culture method或hydroponics）即在含有矿质元素的营养液中培养植物的方法。 目前使用最为广泛的营养液配方是由美国科学家D.R.Hoagland等设计的Hoagland（大量元素）和Arnon溶液（微量元素）。 溶液培养的类型： （1）纯溶液培养（pure solution culture），即将植物直接栽植在营养液中，此营养液中无其他介质（medium）。 （2）砂基培养法（sand culture method），简称砂培法，即将洗净的石英砂（acid-washed quartz sand）、珍珠岩（perlite）或蛭石（vermiculite）作为支持物或介质加入营养液中来栽培植物的方法。 （3）气栽法（aeroponics），是将植物根系置于营养液气雾中栽培植物的方法。 （4）营养膜（nutrient film）法，将植物固定在一个盛装流动营养液的膜槽内培养的方法。 莴苣的无土栽培照片 ◆ 注意事项(自学) ◇ 保证营养液通气良好。 ◇ 盛放溶液的容器不宜透光。 ◇ 必须保证所用的试剂、容器、介质、水等十分纯净。 ◇ 应经常更换或补充营养液 ◇ 调节pH。 ……… 无土栽培/溶液培养的生产前景： （1）不受环境条件限制：工厂化四季栽培 ； （2）提高土地使用效率：多层式立体栽培； （3）节约水肥； （4）便于生产“绿色”产品：病虫害、杂草易于控制。 （5） 产量高。 2.2 植物必需的矿质元素及其生理作用* 2.2.1 植物必需元素的标准和分类 2.2.2 植物必需矿质元素的生理作用* 二 植物体内的元素 1 干物质 ◆ 植物组织干物质：新鲜材料在105℃下烘烤10-30分钟，使酶迅速失活，再在70-80℃下烧烤使水分蒸干而得干物质。占鲜重的5%-90%，与具体材料而异。 ◆ 干物质中，90-95%为有机物，无机物不足10%。 ◆ 构成灰分的元素(除C、H、O外)：灰分元素。 2.2.1 植物必需元素的标准和分类  植物必需元素的三个标准（Arnon Stout，1939）： （1）若缺乏该元素，植物生长发育受到限制而不能完成其生活史； （2）缺少该元素，植物会表现出专一的缺素症，提供该元素可预防或消除此病症； （3）该元素在植物营养生理中的作用是直接的，而不是因土壤、培养液或介质的物理、化学或微生物条件所引起的间接的结果。 植物的必需元素： 微量元素(≤0.01%DW): Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni（8种）。 ◆ P：Pi, H2PO4-,HPO42-. ◇ 细胞质、核的成分； ◇ 植物代谢中起作用(通过ATP和各种辅酶)； ◇ 促进糖的运输； ◇ 细胞液中的磷酸盐可构成缓冲体系； ◆ K ◇ 体内60多种酶的活化剂； ◇ 促进蛋白质和糖的合成，促进糖的运输； ◇ 增加原生质的水合程度，降低其粘度，提高细胞的保水能力和抗旱能力； ◇ 影响着细胞的膨压和溶质势，参与细胞吸水、气孔运动等。 ◆ S：SO42- ◇ 含S氨基酸(Cys,Met)几乎是所的蛋白质的构成成分; ◇ Cys-Cys系统能影响细胞中的氧化还原过程； ◇ 是CoA、硫胺素、生物素的成分，与体内三大类有机物的代谢密切相关。 ◆ Ca: ◇ 细胞壁胞间层果胶钙的成分； ◇ 与细胞分裂有关； ◇ 稳定