河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院教案用紙導(dǎo)課：前面幾節(jié)課了我們一起學(xué)習(xí)了植物水分代謝的內(nèi)容，其中主要介紹了關(guān)于水勢的組成、植物的根部和細(xì)胞吸水的途徑以及蒸騰作用的知識(shí)，其中蒸騰作用尤其重要，在蒸騰作用的生理作用中我們講到其中一個(gè)重要作用是：植物吸收和運(yùn)輸?shù)V質(zhì)元素的動(dòng)力，那么植物是如何吸收礦質(zhì)元素的？礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)能起到什么作用呢？帶著這些問題，我們一起來學(xué)習(xí)新的一章內(nèi)容：新課:第三章植物的礦質(zhì)和氮素營養(yǎng)第一節(jié)植物體內(nèi)的必需元素一、植物體內(nèi)的元素提問：我們所知道的植物體內(nèi)的元素都有哪些？二、植物必需的礦質(zhì)元素和確定方法(一)植物必需的礦質(zhì)元素所謂必需元素(essentialelement)是指植物生長發(fā)育必不可少的元素。植物必需元素的三條標(biāo)準(zhǔn)是:第一,由于缺乏該元素,植物生長發(fā)育受阻,不能完成其生活史;第二,除去該元素,表現(xiàn)為專一的病癥,這種缺素病癥可用加入該元素的方法預(yù)防或恢復(fù)正常;第三,該元素物營養(yǎng)生理上能表現(xiàn)直接的效果,而不是由于土壤的物理、化學(xué)、微生物條件的改善而產(chǎn)生的間接效果。1.大量元素植物對此類元素需要的量較多。它們約占物體干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S。2.微量元素約占植物體干重的10-5%～10-3%。它們是Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni。植物對這類元素的需要量很少,但缺乏時(shí)植物不能正常生長；若稍有過量,反而對植物有害,甚至致其死亡。(二)確定植物必需礦質(zhì)元素的方法1.溶液培養(yǎng)法(或砂基培養(yǎng)法)溶液培養(yǎng)法亦稱水培法,是在含有全部或部分營養(yǎng)元河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院教案用紙素的溶液中培養(yǎng)植物的方法；而砂基培養(yǎng)法則是在洗凈的石英砂或玻璃球等基質(zhì)中加入營養(yǎng)液來培養(yǎng)植物的方法。2.氣培法將根系置于營養(yǎng)液氣霧中栽培植物的方法稱為氣培法。三、植物必需元素的生理作用及缺素癥生理作用有三個(gè)方面：（1）細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分；（2）植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者，參與酶的活動(dòng)；（3）起電化學(xué)作用，即平衡離子濃度、穩(wěn)定膠體和中和電荷等。1、氮(1)生理作用吸收方式：NH4+或NO3-；尿素、氨基酸。生理作用：氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分，核酸、葉綠素、某些植物激素、維生素等也含有氮。氮在植物生命活動(dòng)中占有首要的地位，故又稱為生命元素。氮肥過多植株缺氮2、磷3、鉀4、鈣5、鎂6、硫7鐵8銅9、硼10、鋅11、錳12、鉬13、氯四.有益元素和有害元素1.有益元素非植物必需，但能促進(jìn)某些植物的生長發(fā)育。如鈉、硅、鈷、硒、釩(1)鈉Na+能代替K+的部分生理功能,Na+活化C4植物NAD-蘋果酸酶活性和PEP羧激酶活性等促進(jìn)光合作用。Na+可提高質(zhì)膜Na+—K+ATP酶活性。(2)硅河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院教案用紙木賊科、禾本科植物中硅含量很高,特別是水稻莖葉干物質(zhì)中含有15%～20%SiO２。硅多集中在表皮細(xì)胞內(nèi)，使細(xì)胞壁硅質(zhì)化，增強(qiáng)水稻對病蟲害的抵抗力和抗倒伏的能力(3)稀土元素元素周期表中原子序數(shù)由57~71的鑭系元素和鈧、釔共17種元素的統(tǒng)稱.稀土元素的生理作用①稀土元素可以促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長；②促進(jìn)扦插生根；③增加結(jié)瘤數(shù)，提高根瘤固氮活性。④提高葉綠素含量和光合速率2.有害元素少量或過量存在時(shí)對植物有毒。如重金屬，汞、鉛、鎢、鋁第二節(jié)植物對礦質(zhì)元素的吸收與運(yùn)輸一、植物吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn)與方式（一）植物吸收礦質(zhì)元素的特點(diǎn)1根系吸收礦質(zhì)元素與吸收水分不成比例2根系對離子的吸收具有選擇性3根系吸收單鹽會(huì)受毒害2根系吸鹽的選擇性。生理酸性鹽：根系吸收陽離子多于陰離子，如果供給（NH4）2SO4，大量的SO42-殘留于溶液中，酸性提高，這類鹽叫生理酸性鹽。生理堿性鹽：根系吸收陰離子多于陽離子，如果供給NaNO3，大量的Na+殘留于溶液中，堿性提高，這類鹽叫生理堿性鹽。生理中性鹽：根系吸收陰離子與陽離子的速率幾乎相等，如果供給NH4NO3，PH值未發(fā)生變化，這類鹽叫生理中性鹽。3單鹽毒害和離子對抗將植物培養(yǎng)在單鹽溶液中時(shí)，即使是植物必需的營養(yǎng)元素，植物仍然要受到毒害以河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院教案用紙致死亡。這種溶液中只有一種金屬離子對植物起有害作用的現(xiàn)象稱為單鹽毒害(二)、植物吸收礦質(zhì)元素的方式被動(dòng)吸收、主動(dòng)吸收、飽飲作用1、被動(dòng)吸收不需要代謝能量的因擴(kuò)散作用或其它物理過程而吸收礦質(zhì)元素的方式。被動(dòng)吸收主要擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散兩種方式。（1）擴(kuò)散作用溶液中的分子從濃度高的場所向濃度低的場所移動(dòng)的現(xiàn)象，叫擴(kuò)散。（2）協(xié)助擴(kuò)散小分子物質(zhì)經(jīng)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)。轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白包括：通道蛋白和載體蛋白通道蛋白又稱離子通道，是細(xì)胞膜中的一類內(nèi)在蛋白構(gòu)成的孔道，可為化學(xué)方式或電學(xué)方式激活，控制離子通過細(xì)胞膜順電化學(xué)勢流動(dòng)。2、主動(dòng)運(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸：指植物細(xì)胞利用呼吸作用釋放的能量作功而逆濃度梯度吸收礦質(zhì)元素的過程，又稱代謝性吸收。討論：礦質(zhì)元素的吸收方式由什么區(qū)別？二、根系吸收礦質(zhì)元素的區(qū)域和過程1、根系吸收礦質(zhì)元素的區(qū)域（1）根系吸鹽的區(qū)域性根毛區(qū)吸收離子最活躍。1、根系吸收礦質(zhì)元素的途徑(1)離子被吸附在根系細(xì)胞的表面1)根與土壤溶液的離子交換2)接觸交換(2)離子進(jìn)入根部導(dǎo)管質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院教案用紙三、影響根系吸收礦質(zhì)元素的因素1溫度在一定范圍內(nèi)，根部吸收礦質(zhì)元素的速率隨土壤溫度的增高而加快，因?yàn)闇囟扔绊懥烁康暮粑俾?，也即影響主?dòng)吸收。但溫度過高(超過40℃)或過低，吸收困難。這可能是高溫使酶鈍化，影響根部代謝；高溫也使細(xì)胞透性增大，礦質(zhì)元素被動(dòng)外流，所以根部純吸收礦質(zhì)元素量減少。溫度過低時(shí)，根吸收礦質(zhì)元素量也減少，因?yàn)榈蜏貢r(shí)，代謝弱，主動(dòng)吸收慢；細(xì)胞質(zhì)粘性也增大，離子進(jìn)入困難。2通氣狀況在生產(chǎn)中要注意根部通氣，增加氧的含量，減少CO2，如中耕，鏟地的目的都有在此。3土壤溶液濃度4土壤PH值一般陽離子的吸收速率隨PH值升高而加速，陰離子的吸收速率隨PH增高而下降。一般作物生育最適pH是6～7，但有些作物(如茶、馬鈴薯、煙草)適于較酸性的環(huán)境，有些作物(如甘蔗、甜菜)適于較堿性的環(huán)境。四、植物葉片對礦質(zhì)元素的吸收葉面噴肥的優(yōu)點(diǎn)：1、及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)料2、節(jié)省肥料3、見效快五、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和利用(一)礦質(zhì)元素運(yùn)輸形式金屬、非金屬(二)礦質(zhì)元素運(yùn)輸途徑第三節(jié)植物體內(nèi)氮的同化一.硝酸鹽還原1、硝酸鹽還原為亞硝酸鹽這一過程是在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的，催化這一反應(yīng)的硝酸還原酶為鉬黃素蛋白，含有FAD、河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院教案用紙Cytb和Mo，還原力為NADH+H+，硝酸還原酶是一種誘導(dǎo)酶，亦叫適應(yīng)酶。所謂誘導(dǎo)酶或適應(yīng)酶是指植物本來不含某種酶，但在特定的外來物質(zhì)(如底物)的影響下，可以生成這種酶。2、亞硝酸鹽還原為氨NO3-還原為NO2-后，NO2-被迅速運(yùn)進(jìn)質(zhì)體即根中的前質(zhì)體或葉中的葉綠體，并進(jìn)一步被亞硝酸還原酶（NiR）還原為NH3或NH4+。二、氨的同化三、酰胺的生理功能谷酰胺和天冬酰胺是植物體內(nèi)兩種重要的酰胺。谷酰胺的存在是植物健康的標(biāo)志，天冬酰胺的存在是植物不健康的象征。兩種酰胺的主要功能是氮素運(yùn)輸、氨的解毒與貯藏，以及含氮物質(zhì)合成進(jìn)行氮素供應(yīng)。天冬酰胺常常與蛋白質(zhì)分解代謝反應(yīng)有關(guān)，而谷酰胺則常常與合成代謝和生長有關(guān)。四、生物固氮在一定條件下，N2可與其他物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，固定形成氮化物，這個(gè)過程成為固氮作用。在自然固氮中，約有10%是通過閃電完成的，其余90%是通過微生物完成的。第四節(jié)缺素診斷和施肥生理一、缺素診斷1調(diào)查研究，分析病情（1）要分清生理病害、病蟲危害和其他因環(huán)境條件不適而引起的病癥。（2）若是生理病害，則再根據(jù)癥狀歸類分析。（3）結(jié)合土壤及施肥情況加以分析。2植物組織及土壤成分的測定3加入診斷二、施肥生理河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院教案用紙（一）合理施肥能增產(chǎn)的原因1促進(jìn)光合作用，增加有機(jī)營養(yǎng)2調(diào)節(jié)代謝，協(xié)調(diào)作物的生長發(fā)育3改善土壤環(huán)境，滿足植物生長的需求（二）作物的需肥規(guī)律1、不同作物或同一作物不同品種需肥不同禾谷類作物需要氮肥較多，同時(shí)又要供給足夠的P、K，以使籽粒飽滿；豆科能固空氣中的N