竞赛课件植物生理系列之第3章植物矿质营养.ppt

第一节 植物体内的必需元素 第二节 植物对矿质元素的吸收及运输 第三节 氮的同化 第四节 合理施肥的生理基础;第一节 植物体内的必需元素 ;二、植物必需的矿质元素和确定方法;1.大量元素(major element，macroelement) 植物对此类元素需要的量较多。它们约占物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。 2.微量元素(minor element, microelement，trace element) 约占植物体干重的10-5%～10-3%。它们是Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni。植物对这类元素的需要量很少,但缺乏时植物不能正常生长；若稍有过量,反而对植物有害,甚至致其死亡。;(二)确定植物必需矿质元素的方法 ;图3-1几种营养液培养法 A.水培法:使用不透明的容器(或以锡箔包裹容器),以防止光照及避免藻类的繁殖,并经常通气; B. 营养膜(nutrient film)法:营养液从容器a流进长着植株的浅槽b,未被吸收的营养液流进容器c,并经管d泵回a。营养液pH和成分均可控制。 C.气培法：根悬于营养液上方，营养液被搅起成雾状。;三、植物必需元素的生理作用及缺素症;小麦缺氮;马铃薯缺氮;2、磷 生理作用：①磷脂和核酸的组分，参与生物膜、细胞质和细胞核的构成。所以磷是细胞质和细胞核的组成成分。 ②磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物(如ATP、FMN（黄素单核苷酸）是生物氧化的电子传递体、NAD+ （烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）、NADP+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸） 是氢的传递体和CoA等)在新陈代谢中占有极其重要的地位， ③磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着重要的作用。 缺磷时，分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小；叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。症状首先在下部老叶出现,并逐渐向上发展。磷过多，易产生缺Zn症。;白菜缺磷 叶色暗绿，可能是细胞生长慢，叶绿素含量相对提高。;玉米缺磷在缺磷的红壤土栽培玉米，有时候发现秃顶现象，因雌蕊生长慢，影响传粉的缘故。;3、钾 ①很多酶的活化剂，是40多种酶的辅助因子。（如丙酮酸磷酸激酶的活化剂之一） ②调节水分代谢。K+在细胞中是构成渗透势的重要成分。调节气孔开闭、蒸腾。 ③钾促进蛋白质的合成及糖类的???成和运输。如在富含糖类的储藏器官（如马铃薯块茎、甜菜根）中钾含量较高。 钾不足时，茎秆易倒伏，抗旱性和抗寒性较差，细胞失水，叶绿素破坏，叶片出现缺绿斑点，逐渐坏死，叶缘枯焦。而叶中部生长较快，整个叶子形状呈杯状弯曲或皱缩起来。 ;白菜缺钾;梨缺钾;4、钙 ①构成细胞壁。 ②钙与可溶性的蛋白质形成钙调素(calmodulin，简称CaM)。CaM和Ca2+结合，形成有活性的Ca2+·CaM复合体，起“第二信使”的作用。 缺钙典型症状：顶芽、幼叶呈淡绿色,叶尖出现钩状,随后坏死。缺素症状首先表现在上部幼茎幼叶和果实等器官上。;蕃茄缺钙;5、镁 ①叶绿素的组成成分之一。缺乏镁，叶绿素即不能合成，叶脉仍绿而叶脉之间变黄。 ②许多酶的活化剂。 ;6、硫 ①含硫氨基酸和磷脂的组分，蛋白质、生物膜 ②硫也是CoA、Fd（铁氧还蛋白）的成分之一。 硫不足时，蛋白质含量显著减少，叶色黄绿，植株矮小。;铁 ①叶绿素合成所必需。②Fd的组分。因此，参与光合作用。缺铁时，由幼叶脉间失绿黄化，但叶脉仍为绿色；严重时整个新叶变为黄白色。华北果树的“黄叶病” 硼 ①促进糖分在植物体内的运输。②促进花粉萌发和花粉管生长。 缺硼时, 甘蓝型油菜“花而不实” 锰 在光合作用方面，水的裂解需要锰参与。缺锰时，叶绿体结构会破坏、解体。 锌 色氨酸合成酶的组分，催化吲哚与丝氨酸成色氨酸。玉米“花白叶病”，果树“小叶病”。;铜 ①参与氧化还原过程。②光合电子传递链中的电子传递体质体蓝素的组分。禾谷类“白瘟病”，果树“顶枯病” 钼 钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼是硝酸还原酶和固氮酶的成分。 氯 氯在光合作用水裂解过程中起着活化剂的作用，促进氧的释放。 镍 镍是近年来发现的植物生长所必需的微量元素。镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催化尿素水解。;白菜缺铁;蕃茄缺硼;草莓叶片的缺素症状 ;;第二节 植物对矿质元素的吸收与运转;（1）扩散作用 溶液中的分子从浓度高的场所向浓度低的场所移动的现象，叫扩散（diffusion）。浓度差是决定被动吸收的主要因素。 （2）协助扩散（facilitated diffusion ） 小分子物质经转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜的转运。 转运蛋白包括：通道蛋白和载体蛋白 通道蛋白（channel proteins）又称离