植物生理学之植物矿质营养.ppt

第二章 植物矿质与氮素营养 第一节 植物必需的矿质元素 第二节 植物细胞对矿质的吸收 第三节 植物体对矿质元素的吸收 第四节 矿质元素在植物体内的运输与发布 第五节 氮的同化 第六节 合理施肥的生理基础 第一节 植物必需的矿质元素 一、植物体内的元素 二、植物必需的矿质元素 必需元素是指植物生长发育必不可少的元素 已确定植物必需的矿质(含氮)元素有13种， 加上碳、氢、氧共16种。 1.大量元素(major element，macroelement) 9种 氮、磷、钾、钙、镁、硫、碳、氢、氧 约占植物体干重的0.01%～10%， 2.微量元素(minor element, trace element) 7种 铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯 约占植物体干重的10-5%～10-3%。 确定必需矿质元素的方法 必需元素在植物体内的生理功能： 缺氮症状： A.生长受抑　植株矮小,分枝少,叶小而薄,花果少易脱落； B.黄化失绿　枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯，老叶先发黄 氮过多： A.植株徒长 叶大浓绿,柔软披散，茎柄长，茎高节间疏； B.机械组织不发达 植株体内含糖量相对不足,机械组织不发达,易倒伏和被病虫害侵害。 C.贪青迟熟，生育期延迟。 磷 Phosphorus A.细胞中许多重要化合物的组成成分 核酸、核蛋白和磷脂的主要成分。 B.物质代谢和能量转化中起重要作用　 AMP、ADP、ATP、UTP、 GTP等能量物质的成分，也是多种辅酶和辅基如NAD+、NADP+等的组成成分。 硼　Boron (B) A. 硼能促进花粉萌发与花粉管伸长 花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系。 B. 促进糖的运输 参与糖的运转与代谢, 硼与细胞壁的形成有关。 缺硼症状 A.受精不良,籽粒减少 花药花丝萎缩,花粉母细胞不能向四分体分化。 油菜“花而不实”、大麦、小麦“穗而不实” 、“亮穗”，棉花 “蕾而不花”。 钾Potassium (K) A.酶的活化剂 B.促进蛋白质的合成 C.促进糖类的合成与运输　 D.调节水分代谢 钙Calcium(Ca) A.细胞壁等的组分 B.提高膜稳定性 C.提高植物抗病性 D.一些酶的活化剂 E.具有信使功能 　 缺钙症状 A.幼叶淡绿色 继而叶尖出现典型的钩状,随后坏死。 B.生长点坏死 钙是难移动，不易被重复利用的元素,故缺素症状首先表现在幼茎幼叶上，如大白菜缺钙时心叶呈褐色“干心病” ，蕃茄“脐腐病”。 氯 Chlorine (Cl) A.参与光合作用 参加光合作用中水的光解放氧 B.参与渗透势的调节 锰　Manganese (Mn) A.参与光合作用锰是光合放氧复合体的主要成员 B.酶的活化剂 如柠檬酸脱氢酶、草酰琥珀酸脱氢酶、柠檬酸合成酶等 铁 Iron(Fe) A.多种酶的辅基 以价态的变化传递电子（Fe3++e-=Fe2+ )，在呼吸和光合电子传递中起重要作用。 B.合成叶绿素所必需　　 C.参与氮代谢 硝酸及亚硝酸还原酶中含有铁，豆科根瘤菌中固氮酶的血红蛋白也含铁蛋白。 锌　Zinc (Zn) A.参与生长素的合成　是色氨酸合成酶的成分 B.锌是多种酶的成分和活化剂　　 是碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)、 谷氨酸脱氢酶、RNA聚合酶及羧肽酶的组成成分,在氮代谢中也起一定作用。 缺锌症状 　果树“小叶病” 是缺锌的典型症状。如苹果、桃、梨等果树的叶片小而脆,且节间短丛生在一起,叶上还出现黄色斑点。北方果园在春季易出现此病。 钼　Molybdenum (Mo) 是需要量最少的必需元素。 A.硝酸还原酶和豆科植物固氮酶钼铁蛋白的成分 B.钼还能增强植物抵抗病毒的能力 二、 植物细胞吸收矿质的方式 1）通道运输(channel transport) 2）载体运输(carrier transport) 3）泵运输（质子泵和钙泵） (pump transport) 4）胞饮作用(pinocytosis) 溶质是经通道蛋白还是经载体蛋白转运,二者区别 (三)泵运输 　ATP酶——催化ATP水解生成ADP与Pi的酶，驱动离子的转运。 1.质子泵 一、根系对溶液中矿质元素的过程 (二) 根系对离子吸收具有选择性 1.生理碱性盐（physiologically alkaline salt) 植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度降低的盐类。例如NaNO３ 2.生理酸性盐（physiologically acid salt） 植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐