1、第二章 植物的礦質(zhì)與氮素營(yíng)養(yǎng)目的要求： 通過(guò)本章學(xué)習(xí)主要了解植物生命活動(dòng)中必需礦質(zhì)的重要生理作用及缺素診斷，植物對(duì)礦質(zhì) 元素吸收利用特點(diǎn)及吸收機(jī)制，為合理施肥提供理論基礎(chǔ)。 本章重點(diǎn)： 1. N、P、K、Ca、Fe、B、Zn的重要生理作用及缺素癥。 2. 根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)。 3. 細(xì)胞吸收礦質(zhì)的機(jī)制。第一節(jié) 植物體內(nèi)的必需元素一、植物體內(nèi)的元素植物材料水分干物質(zhì)有機(jī)物灰分105C600C（10%95%）（5%90%）（90%95%）（5%10%）揮發(fā)殘留第一節(jié) 植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素 必需元素是指在植物完成生活史中，起著不可替代的直接生理作用的、不可缺少的元素。1.判斷必需

2、元素的標(biāo)準(zhǔn)。缺乏該元素，植物生長(zhǎng)發(fā)育受阻，不能完成其生活史。缺乏該元素，植物表現(xiàn)出專一的病癥，加入該元素可使這種缺素病癥消失。該元素在植物營(yíng)養(yǎng)生理上有直接的效果，而不是由于對(duì)土壤的物理、化學(xué)、微生物條件的改善而產(chǎn)生的間接效果。第一節(jié) 植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素 2. 植物生長(zhǎng)必需的元素有16種，根據(jù)植物需要的多寡將其分為大量元素和微量元素。（1）大量元素C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。它們約占植物體干重的0.01%10%。（2）微量元素Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl。約占植物體干重的10-5%10-3%。第一節(jié) 植物體內(nèi)的必需元素二、植物體內(nèi)的必需元素 3. 有益

3、元素：某種元素并非植物必需的，但常在植物體內(nèi)存在，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育生理功能表現(xiàn)有利作用，并能部分代替某一必需元素的作用，減緩缺素癥的元素。 如Ni(也有的將其視為必需元素)，Na，Si，Co，Se，Al，稀土元素等。第一節(jié) 植物體內(nèi)的必需元素三、植物必需元素的生理功能 1.是細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分。 2.是生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者。 3.起電化學(xué)作用。 第一節(jié) 植物體內(nèi)的必需元素四、必需元素的缺素癥狀 。 第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收 植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式有兩類:方式被動(dòng)吸收主動(dòng)吸收第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收一、被動(dòng)吸收： 概念： 被動(dòng)吸收指由于擴(kuò)散作用或其他物理過(guò)程而進(jìn)行的吸收，是不消耗代謝能

4、量的吸收過(guò)程，亦稱非代謝吸收。 類型： 擴(kuò)散作用：分了或離子沿著化學(xué)勢(shì)或電化學(xué)勢(shì)梯度轉(zhuǎn) 移的現(xiàn)象。 協(xié)助擴(kuò)散：小分了物質(zhì)經(jīng)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白順濃度梯度或電化學(xué)梯度跨膜的轉(zhuǎn)運(yùn)。 第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收一、被動(dòng)吸收：1.擴(kuò)散作用: 杜南平衡：細(xì)胞內(nèi)的可擴(kuò)散負(fù)離子和正離子濃度的乘積等于細(xì)胞外可擴(kuò)散正、負(fù)離子濃度乘積時(shí)的平衡，叫杜南(道南)平衡。Na1+Cl1-Na0+Cl0-。 第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收 植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式有兩類:一、被動(dòng)吸收： 2.協(xié)助擴(kuò)散： 膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可分為兩大類： 離子通道載體離子通道載體第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收二、主動(dòng)吸收： 概念： 主動(dòng)吸收是指細(xì)胞利用呼吸釋放

5、的能量作功而逆著電化學(xué)勢(shì)梯度吸收離子的過(guò)程。 ATP酶 共轉(zhuǎn)運(yùn) 類型第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收二、主動(dòng)吸收：1.ATP酶和載體第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收1.ATP酶和載體第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)溶質(zhì)的吸收二、主動(dòng)吸收：2.共轉(zhuǎn)運(yùn) 2.共轉(zhuǎn)運(yùn) 第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸一、吸收部位：葉片根系根毛區(qū)為主第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：1.對(duì)礦質(zhì)和水分的相對(duì)吸收；第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：2.對(duì)離子的吸收具有選擇性； 生理酸性鹽：對(duì)于(NH4)2SO4一類鹽，根對(duì)NH吸收多于和快于SO42-，故溶液中留存許多SO42-，導(dǎo)致溶液變酸，這種鹽類叫生理

6、酸性鹽。 生理堿性鹽：對(duì)于NaNO3一類鹽，植物吸收NO3-較Na+多而快，這種選擇吸收的結(jié)果使溶液變堿，故稱這類鹽為生理堿性鹽。 生理中性鹽：對(duì)于NH4NO3-一類的鹽，植物吸收其陰離子與陽(yáng)離子的量幾乎相等，不改變周圍介質(zhì)的pH值，故稱這類鹽為生理中性鹽。第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：3.單鹽毒害及離子頡頏； 單鹽毒害溶液中只有一種金屬離子對(duì)植物起毒害作用的現(xiàn)象 離子拮抗在發(fā)生單鹽毒害的溶液中加入少量其他金屬離子，即能減弱或消除這種單鹽毒害，離子間的這種作用稱為離子頡頏，也稱離子對(duì)抗或離子拮抗。 第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸二、根系吸收礦質(zhì)的特點(diǎn)：4.平衡溶液 在含

7、有適當(dāng)比例的多種鹽溶液中，各種離子的毒害作用被消除，植物可以正常生長(zhǎng)發(fā)育，這種溶液稱為平衡溶液 第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸三、根系吸收礦質(zhì)的過(guò)程土壤養(yǎng)分根表養(yǎng)分植物體內(nèi)養(yǎng)分第一步第二步三、根系吸收礦質(zhì)的過(guò)程1.離子被吸附在根系細(xì)胞的表面離子交換接觸交換第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸三、根系吸收礦質(zhì)的過(guò)程2.離子進(jìn)入根部導(dǎo)管質(zhì)外體途徑（自由空間）共質(zhì)體途徑第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸四、影響根系吸收礦質(zhì)的因素1.溫度2.通氣狀況3.土壤溶液濃度4.土壤pH第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸五、葉片對(duì)礦質(zhì)的吸收 根外營(yíng)養(yǎng) 植物除了根部吸收礦質(zhì)元素外，地上部分主要是通過(guò)葉片吸收礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的過(guò)程。 方

8、式：氣孔，角質(zhì)層 影響因素： 內(nèi)因 外因 保證溶液附著在葉面上溶液在葉片下停留的時(shí)間溫度呼吸作用第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸六、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸1.運(yùn)輸?shù)男问絅：主要以酰胺和氨基酸，少量以硝酸鹽形式P：主要以磷酸鹽形式，也可磷酰膽堿形式S：主要以硫酸根形式，少數(shù)以蛋氨酸形式金屬離子形式第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)的吸收及運(yùn)輸六、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸2.運(yùn)輸?shù)耐緩?短距離通過(guò)共質(zhì)體和質(zhì)外體。 長(zhǎng)距離通過(guò)木質(zhì)部。第四節(jié) 氮的同化一、植物的氮源空氣 N2土壤無(wú)機(jī)氮化物有機(jī)氮化物 （氨基酸、尿素等）氨態(tài)氮硝態(tài)氮第四節(jié) 氮的同化二、硝酸鹽的還原硝酸鹽硝酸鹽還原酶亞硝酸鹽氨亞硝酸鹽還原酶第四節(jié) 氮的同化二、硝酸鹽的還原第四節(jié) 氮的同化二、硝酸鹽的還原第四節(jié) 氮的同化三、氨的同化第四節(jié) 氮的同化三、氨的同化第五節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ)一、作物需肥特點(diǎn)1. 不同作物或同一作物的不同品種需肥情況不同。如禾谷類作物小麥需氮肥較多，同時(shí)要供給足夠的磷、鉀肥。2. 作物不同，需肥形態(tài)不同。如水稻宜施銨態(tài)氮，而不宜施硝態(tài)氮。3. 同一作物在不同生育期需肥不同。一般開花結(jié)實(shí)期，對(duì)礦質(zhì)元素吸收達(dá)高峰。第五節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ)二、施肥的指標(biāo) 1. 土