第2章 矿质营养.ppt

Chapter 2: Plant Mineral Nutrition Contents in Brief: 1 植物必需的矿质元素 2 植物细胞对矿质元素的吸收 3 植物体对矿质元素的吸收 4 矿质元素在植物体内的运输和分布 5 植物对氮、硫、磷的同化 6 合理施肥的生理基础 §1 植物必需的矿质元素 　 　　　　　　　　 2　植物中灰分的含量： 　　水生植物1%；中生植物5~15%；盐生植物可高达45%。 3　矿质元素的种类及数量：已发现近100种。 S 以SO42-形式吸收，有些不变，有些被同化 S是硫辛酸、ACo、VB 、GSH、生物素、腺苷酸硫酸、ATP的组成成分。 缺硫植物缺绿、矮小、花色素含量，一般在成熟叶和老叶中出现。 Si：参与细胞壁生长和抗性。 B：与生殖尤其是雄性生殖器官发育有关。 Ca：与细胞壁生长和膜稳定性、抗性等有关。缺乏时生长点不能正常发育。 Cl：参与光合作用氧气释放。 Mn：许多酶的活化剂，参与光合放氧。 Na：提高细胞渗透势，参与细胞分裂与生长。 Zn：酶的活化剂，参与IAA合成。 Ni：脲酶辅因子，固氮酶的成分。 Mo：硝酸还原酶和固氮酶辅因子，参与氮循环和生物固氮。 §3 植物体对矿质元素的吸收 1.吸收的部位——根尖 2.对水分和矿质元素吸收的相对独立性 联系：1)矿物质的吸收须溶解在水中 2)对矿质的吸收促进对水的吸收 区别：二者是相对独立的：水分的吸收主要是蒸腾拉力引起的渗透吸水，是被动吸收；而矿质的吸收以主动吸收为主。 二、 根对矿物质的吸收过程 通过交换吸附等方式把离子吸附在根细胞表面 根与溶液：交换吸附 根与土壤颗粒：接触交换。 土粒带负电，吸附阳离子，PO43－可与阳离子结合而附于土粒，其他阴离子主要在土壤溶液中。 　　 土壤颗粒与土壤溶液：阳离子交换 离子通过主动吸收、被动吸收等方式进入根细胞 离子通过质外体、共质体等途径而达到皮层内部 通过共质体进入内皮层 离子通过导管周围薄壁细胞通过被 动扩散或主动运输而进入根部导管。 溶液中的阳离子与H＋交换，阴离子与HCO3-交换。由于植物对阳离子和阴离子的需要量不同，从而使土壤中的H＋或HCO3－多，也由此，使土壤呈酸性、碱性或中性。 　　　生理酸（碱、中）性盐 三、　影响根部吸收矿物质的因素 温度：一定温度范围内，根对矿质的吸收随温度升高而增加： 　　　适温：呼吸加强→能量产生增多→主动运输加强 　　　低温：代谢减弱，细胞质粘性大，运输阻力大；同时低温下　　　 微生物活动减弱，影响有机物的分解吸收。 　　　高温：酶钝化，根系早衰→吸收降低 通气状况： 　　　　通气好，呼吸强，代谢强，促进吸收。在O2含量为0~4%范围内，离子吸收随O2含量的升高而迅速增加，超过4%后基本维持稳定。一般土壤含氧量在10.35~20.3%，可满足需要，只有土壤板结和水淹时才缺氧。 溶液浓度： 　　 在较低浓度下，吸收随离子浓度升高而升高，但超过一定范围就不再升高，因为膜上的载体和通道数量有限。 高浓度还会引起烧苗。 4.　土壤pH值 　　1）影响土壤盐的溶解度： 　　　　　碱性土壤：Fe, Ca,Cu,Zn溶解度小而缺乏 　　　　　酸性土壤：PO4,K,Ca,Mg溶解度大而易流失，同时Al, Fe, Mn 溶解度太大而使植物受害。 　　2）影响土壤微生物活动： 　　　　　酸性大，影响根瘤菌、固氮菌的生存与活力 　　　　　碱性大，反硝化细菌发育好，浪费土壤N 四、　植物叶片对矿质元素的吸收 叶片营养、根外施肥——植物除了根可以吸收矿质外，叶片也可以吸收少量矿质，因此农业上常把矿质肥料配成溶液喷洒到叶面，供植物吸收利用。称为叶片营养或根外施肥。 机理：不清楚，曾提出外连丝和气孔吸收两种概念。 优点：1）快速 　　　　 2）可避免养分被土壤固定、转化（利用率高） 　　　　 3）可补充苗期和后期根系吸收的不足 　　　　 4）便于微量元素的使用 注意问题：1）使用表面活性剂，降低表面张力，使易吸附 　　　　　　 2）浓度要低 　　　　　　 3）选择好喷施时间：下午4时后或阴天进行 另外一种施肥方式：吊瓶补肥。 §4 矿物质在植物体内的运输和分布 3 矿质元素在植物体内的分布： K以离子形式，N，P，Mg，Zn等形成不稳定化合物，此二者在植物器官衰老时可从老器官转移到新器官，称为可循环利用元素；而S，Ca，Fe，Mn，B，Si等在细胞中与其它物质形成稳定难溶的混合物，不能重复