第二章植物的矿质营养讲义.ppt

第二章　植物的矿质营养 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 2　判断植物必需的矿质元素的标准 a.不可缺少性：缺乏该元素时不能完成生活史。 b.不可替代性：有专一缺乏症，加入其它元素不能恢复。 c.直接功能性：缺素症状是由元素直接作用，并不是通过影响土壤、微生物等的间接作用。 3　植物必需的矿质元素列表 第二节　植物细胞对矿质元素的吸收 细胞吸收矿质营养的途径 一、通道运输途径 二、载体运输途径 1.单向运输载体（顺化学梯度转运）： 　　　能够催化分子或离子单方向地跨质膜运输。 胞饮作用是细胞通过膜的内折从外界直接摄取物质进入细胞的过程。 2.吸盐和吸水是两个相对独立的生理过程 离子交换有两种方式： （b）共质体途径---通过主动吸收或被动吸收方式进入细胞质。 （七）微生物的作用 一、矿质元素运输的形式 N：主要以氨基酸和酰胺形式运输，少数以NO3－ P：主要以PO43－形式运输，少数以有机磷 S：主要以SO42－形式运输，少数以蛋氨酸和谷胱甘肽形式运输 金属离子（K+、Na+）:以离子形式运输 二、运输的途径 1　根导管 1　可再利用元素：如果进入一个植株器官的矿质元素又可运输到其它组织和器官，这种元素就称为可再利用元素。 特点：优先分配给新组织，所以老叶先出现缺素症状 二、合理施肥的指标 1　形态指标：相貌、叶色 2　生理指标： 　a.营养元素含量：叶片，见书54页N、P、K的临界浓度 　b.酰胺含量：多余的N以酰胺形式贮存，有酰胺存在说明不缺N c.酶活性：某些矿质元素是酶的激活剂，缺乏时酶活性下降。如：缺Mo时，硝酸还原酶活性下降。 2　不可再利用元素：从根系进入植株器官后，不能再次运输的元素。 S, Ca, Fe, Mn, B形成难溶稳定的化合物。 特点：在老组织中积累，所以新叶先出现缺素症状 一、作物需肥规律 1　不同作物对矿质元素需求种类不同 原因：a.需求部位不同：叶、茎、果 　　　b.不同元素生理作用不同 如：禾谷类：前期施N肥，后期施P、K肥促粒 　　块根、块茎类：施K肥，促进地下糖分积累 　　叶菜类：施N肥，促叶肥大 　　豆科：少N，有固氮作用，多施P、K肥 2　同一作物不同时期需肥不同 时期： 二、问答题 1.根吸收矿质有哪些特点？ 2.试述根系吸收矿质元素的过程 3.光照如何影响根系对矿质的吸收 4.试述细胞离子通道运输的机理。 5.钾在植物体内的生理作用是什么？举例说明。 6.试述矿物质在植物体内运输的形式与途径，可用什么方法证明？ 7.生理酸性盐和碱性盐是如何形成的？ 8.植物是如何把无机氮转化为有机氮的？ 9.固氮酶有那些特性?简述生物固氮的机理。 10.举出十种与光合作用有关系的元素。 （二） 调节代谢，控制生长发育 （2）改善光合产物的分配和利用。 （1）不同的元素可调节植物营养生长与生殖生长的关系。 （三）施肥的生态效应 （1）施用石灰，草木灰，石膏等可改变土壤pH。 （2）多施有机肥（绿肥，厩肥）有利于改善土壤结构，及土壤的水分，温度，通气状况. （3）有机肥改善土壤结构，促进微生物活动，加速有机物质的分介和转化. 四、增强肥效的措施 1、改善施肥方式 如深层施肥，根外施肥 2.平衡施肥 3.肥水配合，充分发挥肥效 4.深耕改土，改良土壤环境 5.改善光照条件，提高光合效率 按J.V.Liebig的最小养分律（Law of minimum nutrient），作物产量是受最小养分所支配。因为各种矿质元素的生理作用是互相联系、相互影响的，如果土壤中某一必需元素不足，即使其它养分都充足，作物产量也难以提高。 　6 一名词解释1.硝酸还原酶 2 .单盐毒害 和离子拮抗 3 .平衡溶液 4 .灰分元素和必需元素 5 .大量元素和微量元素 6 .主动吸收和被动吸收 7 .转运蛋白、通道蛋白和载体蛋白 8 .生理酸性盐、生理碱性盐和生理中性盐 9 .硝化作用和反硝化作用 10 .生物固氮 11 .诱导酶 12 .膜片钳技术 13.质子驱动力 作业与练习 （二）根系吸收矿质元素的过程 1.离子被吸附在根部细胞表面 细胞吸附离子具有交换性质，故称为交换吸附。 （1）根与土壤溶液的离子交换 间接交换 （2）接触交换 离子交换遵循“同荷等价”的原则。 2.离子进入根部导管 质外体 共质体 两条途径 （a）质外体途径 --经自由空间进入根皮层 根部吸矿质的共质体途径和质外体途径 表观自由空间（apparent free space，AFS） 相对自由空间（relative free space,RFS） 根部与外界溶液保持扩散平衡，离子自由出入的