植物营养研究法6章其它研究法ppt课件

1、 第六章第六章 植物营养的其它研讨方法植物营养的其它研讨方法 第一节第一节 植物营养的土壤酶学研讨法植物营养的土壤酶学研讨法 一酶的概念及类型一酶的概念及类型酶：具有专性催化作用的蛋白质，活的生物体合成酶：具有专性催化作用的蛋白质，活的生物体合成类型类型国际酶学委员会分类国际酶学委员会分类1氧化复原酶类氧化复原酶类2转移酶类转移酶类3水解酶类水解酶类4裂解酶类裂解酶类5异构酶类异构酶类6衔接酶类衔接酶类 二土壤酶二土壤酶 一土壤酶的种类一土壤酶的种类目前知的存在于生物体中的近目前知的存在于生物体中的近2000种酶类中，约有种酶类中，约有50余处累积于土壤中。余处累积于土壤中。研讨最多的是：氧化

2、复原酶类、水解酶类研讨最多的是：氧化复原酶类、水解酶类研讨较少的是：转移酶类、裂解酶类研讨较少的是：转移酶类、裂解酶类不曾涉及的是：异构酶、衔接酶不曾涉及的是：异构酶、衔接酶二土壤酶来源 微生物产生的胞外酶微生物产生的胞外酶植物根系溢泌的酶植物根系溢泌的酶土壤动物溢泌的酶土壤动物溢泌的酶 三存在部位三存在部位 胞外酶：土壤溶液、土壤固体、胞外酶：土壤溶液、土壤固体、 土土 壤壤有机体吸附有机体吸附 土壤胞内酶：微生物、根、动物中土壤胞内酶：微生物、根、动物中四土壤酶研讨的运用 1评价土壤肥力程度和供肥才干评价土壤肥力程度和供肥才干土壤潜在肥力土壤潜在肥力酶活性酶活性植物有效营养三植物有效营养三

3、者关系亲密。者关系亲密。土壤肥力主要物质根底土壤肥力主要物质根底土壤有机质，是土壤土壤有机质，是土壤酶底物的主要给源。酶底物的主要给源。2诊断植物营养元素丰缺诊断植物营养元素丰缺土壤缺土壤缺P磷酸酶活性高磷酸酶活性高土壤施土壤施P磷酸酶活性低磷酸酶活性低3鉴别土壤类型鉴别土壤类型 1964年俄国科学家用脱氢酶鉴别钙质土，得出酶活年俄国科学家用脱氢酶鉴别钙质土，得出酶活性顺序为：黑钙土性顺序为：黑钙土栗钙土栗钙土棕钙土。棕钙土。4净化土壤、减轻危害：氰氨化钙构成氰酸铵的分净化土壤、减轻危害：氰氨化钙构成氰酸铵的分解解氰基酶；农药残留物氰基酶；农药残留物控制脲酶，减少控制脲酶，减少NO3、NO2积

4、累。积累。5调控土壤酶活性，提高肥料利用率：脲酶活性调控土壤酶活性，提高肥料利用率：脲酶活性尿素分解快那么氨挥发，慢那么尿素淋失。尿素分解快那么氨挥发，慢那么尿素淋失。 三土壤酶的研讨方法三土壤酶的研讨方法 1土样采集：代表性，根际内外酶活性不同土样采集：代表性，根际内外酶活性不同2土样贮藏：普通以为：新颖土样酶活性大于风干土样贮藏：普通以为：新颖土样酶活性大于风干样；土样一经风干，再延伸存放时间，酶活性失活较样；土样一经风干，再延伸存放时间，酶活性失活较小；恒温贮藏小；恒温贮藏4度或冻藏度或冻藏-5度度-40度酶活度酶活性失活较小，冷冻最好；田间湿度条件下贮藏样品，性失活较小，冷冻最好；田间

5、湿度条件下贮藏样品，酶活性更能反映实践。酶活性更能反映实践。3土样称量：普通土样称量：普通1-5克，酶活低的克，酶活低的10克。酶反响速克。酶反响速度随土样称量呈现线性添加，过少测定不准确。度随土样称量呈现线性添加，过少测定不准确。 二土壤样品微生物的纯化 使土壤酶活性与微生物活性区分开来。使土壤酶活性与微生物活性区分开来。理想方法是：有效抑制微生物增殖生长和生理过程，不破坏微理想方法是：有效抑制微生物增殖生长和生理过程，不破坏微生物的细胞，防止酶渗出，也不破坏土壤理化性质，常用以下生物的细胞，防止酶渗出，也不破坏土壤理化性质，常用以下两种途径：两种途径：1化学灭菌剂：常用适当浓度的甲苯，其作

6、用为抑制微生物增化学灭菌剂：常用适当浓度的甲苯，其作用为抑制微生物增殖，导致某些微生物质壁分别或胞溶，也能够引起某些酶活性殖，导致某些微生物质壁分别或胞溶，也能够引起某些酶活性升高或降低。升高或降低。甲苯的适当浓度，土样重的甲苯的适当浓度，土样重的20%，土壤悬浮液体积的，土壤悬浮液体积的5-10%其它灭菌剂：乙烯氧化物、苯、丙酮、醚、氯仿等。其它灭菌剂：乙烯氧化物、苯、丙酮、醚、氯仿等。2高能电离辐射：高能电离辐射：X射线或射线或r射线，使微生物失去增殖才干，土射线，使微生物失去增殖才干，土壤理化性质改动甚微，土壤酶活性影响较小，是一种较好的灭壤理化性质改动甚微，土壤酶活性影响较小，是一种较

7、好的灭菌法，但需特殊设备，代价较高。菌法，但需特殊设备，代价较高。三酶作用基质与酶促反响环境 1基质：酶活性是用酶促基质转化的数量或基质：酶活性是用酶促基质转化的数量或产物的数量来表示产物的数量来表示种类：选择一种酶作用的底物，规范方法中种类：选择一种酶作用的底物，规范方法中每次测定选用同一底物，以便比较。每次测定选用同一底物，以便比较。参与基质以保证酶促反响期间基质转化速度参与基质以保证酶促反响期间基质转化速度坚持恒定为准，坚持恒定为准，即反响终了时基质有一定剩余，但不能太多即反响终了时基质有一定剩余，但不能太多2酶促反响环境：环境条件影响酶活性，为使测得酶活性最酶促反响环境：环境条件影响酶

8、活性，为使测得酶活性最大，须使环境条件最适。大，须使环境条件最适。1各种酶要求的各种酶要求的pH条件不同，选择适宜条件不同，选择适宜pH缓冲体系。缓冲体系。2温度：目前普通采用温度：目前普通采用30-37度。一定温度范围内酶反响度。一定温度范围内酶反响速度随温度升高而加快，超越一定温度，酶活性减弱或变性。速度随温度升高而加快，超越一定温度，酶活性减弱或变性。3培育时间：普通几小时到几昼夜。培育时间：普通几小时到几昼夜。原那么：反响时间内酶种反响速度恒定原那么：反响时间内酶种反响速度恒定过长：基质浓度下降，产物添加，酶本身变化过长：基质浓度下降，产物添加，酶本身变化过短：基质反响量少而无法测定。

9、过短：基质反响量少而无法测定。中国农科院：测定土壤蔗糖酶等普通以中国农科院：测定土壤蔗糖酶等普通以24小时为宜小时为宜四对照的设置 1无酶对照：目的是校正土壤非酶促反响呵斥的影响，土无酶对照：目的是校正土壤非酶促反响呵斥的影响，土壤中某些可变价阳离子壤中某些可变价阳离子Fe、Cu、Mn能够引起无机催化剂能够引起无机催化剂的作用，尤其是氧化复原酶测定中。的作用，尤其是氧化复原酶测定中。方法：干热处置：方法：干热处置：180度度2-3小时小时湿热处置：湿热处置：2atm蒸煮蒸煮1小时小时化学处置：化学抑制剂如重金属盐、氰化物等。化学处置：化学抑制剂如重金属盐、氰化物等。2无基质对照：消除土壤中本来

10、存在的与基质或产物类似无基质对照：消除土壤中本来存在的与基质或产物类似物质的影响。物质的影响。3无土对照：消除基质本身分解的影响。无土对照：消除基质本身分解的影响。 五酶活性表示方法 通常：单位时间单位土重，一定通常：单位时间单位土重，一定温度下酶促反响产物数量。温度下酶促反响产物数量。第二节第二节 植物营养诊断方法植物营养诊断方法 一营养供应量与产量关系一营养供应量与产量关系二植物营养诊断的主要方法二植物营养诊断的主要方法一形状诊断：缺素时，形状上：失绿、一形状诊断：缺素时，形状上：失绿、色斑、坏死、畸形等。色斑、坏死、畸形等。老叶、新叶、顶叶老叶、新叶、顶叶叶缘、叶肉、叶脉叶缘、叶肉、叶脉

11、株高、叶片大小、根系大小株高、叶片大小、根系大小二化学诊断 分析植物、土壤的元素含量与事先经过实验研讨拟定的临分析植物、土壤的元素含量与事先经过实验研讨拟定的临界含量比较，或者以异常的与正常的直接进展比较而作出丰缺界含量比较，或者以异常的与正常的直接进展比较而作出丰缺判别。判别。比较：对植物而言，普通说，植物分析结果对作物营养情比较：对植物而言，普通说，植物分析结果对作物营养情况的反映是最直接的，所以是判别营养丰缺的最可靠根据。况的反映是最直接的，所以是判别营养丰缺的最可靠根据。对土壤分析：土壤分析结果，普通与作物营养情况有亲对土壤分析：土壤分析结果，普通与作物营养情况有亲密关系，但其相关程度

12、不如植株分析结果高密关系，但其相关程度不如植株分析结果高缘由：作物营养的缺乏受多种要素影响；土壤营养含量；缘由：作物营养的缺乏受多种要素影响；土壤营养含量；根系吸收营养的环境条件根系吸收营养的环境条件1植物组织速测诊断 采取对元素丰缺反响敏感的某种组织，利用化学采取对元素丰缺反响敏感的某种组织，利用化学的呈色反响作快速测定，结果普通分级：极缺、缺、的呈色反响作快速测定，结果普通分级：极缺、缺、普通、丰富普通、丰富运用：在消费者急于知道答案以便迅速采取补救运用：在消费者急于知道答案以便迅速采取补救措施情况下，可以防止大部分凭臆测行事，以致贻误措施情况下，可以防止大部分凭臆测行事，以致贻误消费。消

13、费。对常规消费的细胞管理也有指点意义。对常规消费的细胞管理也有指点意义。2叶片分析诊断： 以叶片常规分析结果与事先制定的临界作比较，来判别营以叶片常规分析结果与事先制定的临界作比较，来判别营养元素丰缺。养元素丰缺。优点：比速测法准确可靠；测定范围几乎包括植物必需的优点：比速测法准确可靠；测定范围几乎包括植物必需的全部元素；果树上运用比农作物更广泛胜利全部元素；果树上运用比农作物更广泛胜利3土壤分析诊断：土壤分析诊断：分为：速测、实验室常规测定分为：速测、实验室常规测定普通测定其速效营养，而含量普通与作物产量无相关性，普通测定其速效营养，而含量普通与作物产量无相关性，测定结果与事先拟定好的规范比

14、较判别其丰缺。测定结果与事先拟定好的规范比较判别其丰缺。 三施肥诊断 以施肥方式提供拟试元素肥料进展检验以施肥方式提供拟试元素肥料进展检验1叶片喷、涂、叶脉注射实验叶片喷、涂、叶脉注射实验用于已消费病症时的应急诊断。用于已消费病症时的应急诊断。优点：见效快直接处置叶片优点：见效快直接处置叶片不与土壤接触，防止营养被土壤固定而无效不与土壤接触，防止营养被土壤固定而无效用料少，经济省事。用料少，经济省事。浓度范围普通浓度范围普通0.1-0.5%.2.对比实验：设备与不施两个处置，也可结合进展肥对比实验：设备与不施两个处置，也可结合进展肥料用量和形状实验，用于事前预测或应急诊断。料用量和形状实验，用

15、于事前预测或应急诊断。3抽样实验：为探测土壤能够缺乏某些可以采用这抽样实验：为探测土壤能够缺乏某些可以采用这一方法。一方法。 设置设置n+2处置，处置，n为待测元素数为待测元素数 空白，全营养、缺乏一个元素肥料的处置。空白，全营养、缺乏一个元素肥料的处置。 四酶学诊断 原理：许多元素是酶的组分或活化剂，当其缺乏时，与该元素原理：许多元素是酶的组分或活化剂，当其缺乏时，与该元素有关的酶活性发生变化，两者有明显相关性有关的酶活性发生变化，两者有明显相关性优点：优点：1灵敏度高：某些元素在植物体内含量极微，如钼灵敏度高：某些元素在植物体内含量极微，如钼 酶测法可防止开这种困难酶测法可防止开这种困难

16、MoNR； Cu抗坏血酸酶抗坏血酸酶2相关性好：如相关性好：如Zn含量与碳酸酐酶活性根本一致。含量与碳酸酐酶活性根本一致。3酶促反响变化远远早于形状变异，有利于早期诊断或潜在酶促反响变化远远早于形状变异，有利于早期诊断或潜在性缺乏的诊断。性缺乏的诊断。缺乏：有关测试技术还未臻完善，适用的还不多。缺乏：有关测试技术还未臻完善，适用的还不多。 五其它诊断方法 1遥感：经过光谱分析获得信息遥感：经过光谱分析获得信息利用叶片对光波反射特性，测定其反射率利用叶片对光波反射特性，测定其反射率来判别营养丰缺。来判别营养丰缺。如：普通绿叶反射的可见光范围为如：普通绿叶反射的可见光范围为400-700nm，同时

17、在近红外波段，同时在近红外波段800-1200nm有高反有高反射率。射率。缺氮水稻，可见光域显示高反射率；近红外缺氮水稻，可见光域显示高反射率；近红外部分低反射率部分低反射率以群体为研讨对象以群体为研讨对象2电子探针电子探针x射线显微分析射线显微分析植物体内营养分布植物体内营养分布细胞内营养分布细胞内营养分布根根土界面营养分布土界面营养分布植物营养植物营养元素作用机理元素作用机理3组织化学诊断：光学、电子显微镜判别组织化学诊断：光学、电子显微镜判别缺素与解剖构造关系。缺素与解剖构造关系。缺缺B：花粉、根尖、叶柄、细胞壁：花粉、根尖、叶柄、细胞壁三植物营养诊断的程度三植物营养诊断的程度 一诊断的

18、目的：一诊断的目的：1缺何种元素缺何种元素2能否存在潜在缺乏能否存在潜在缺乏3缺素缘由：土壤、吸收缺素缘由：土壤、吸收4确定某种作物缺某元素的临界值确定某种作物缺某元素的临界值5拟定合理施肥方案拟定合理施肥方案二步骤二步骤1察看：察看：目的：生长速度、株型长相、色泽等目的：生长速度、株型长相、色泽等排除无营养元素以外的其它缘由，如病虫害、药害、连作妨排除无营养元素以外的其它缘由，如病虫害、药害、连作妨碍、异常天气旱、涝、温、冷、盐、光碍、异常天气旱、涝、温、冷、盐、光2调查调查1病症类型及特点：色泽、斑点、外形、长相、病症类型及特点：色泽、斑点、外形、长相、地下部、老叶、新叶地下部、老叶、新叶2环境条件：土壤：类型、地形、母质、质地、环境条件：土壤：类型、地形、母质、质地、水分条件水分条件天气：阴雨、干旱天气：阴雨、干旱3发病经过：向