高级植物营养专题之六课件

第六章

植物营养与抗性第六章

植物营养与抗性第一节

钾素营养与作物抗性第一节

钾素营养与作物抗性1、钾素营养与非生物抗性干旱胁迫低温胁迫高温胁迫盐胁迫铁胁迫

2、钾素营养与生物抗性病害根际微生物1、钾素营养与非生物抗性一、干旱胁迫1、作物抗干旱机理与钾素营养的关系抗旱性：在干旱条件下，作物能正常生长，并获得较高经济产量的能力。

作物的抗旱机理：避旱性、御旱性、组织低水势下的耐旱性第一节钾素营养与非生物抗性一、干旱胁迫第一节钾素营养与非生物抗性⑵御旱性(droughtavoidance)：组织高水势下的耐旱性(droughttolerance)御旱性减少水分损失气孔调节减少叶面积维持水分吸收增加根系生长增加植株液相传导⑴避旱性(droughtescape)：迅速的物候发育和发育的可塑性⑵御旱性(droughtavoidance)：组织高水势下⑶组织低水势下的耐旱性：

植物忍受缺雨期和低组织水势的能力维持膨压渗透调节细胞体积缩小耐干性原生质耐性⑶组织低水势下的耐旱性：植物忍受缺雨期和低组织水势的能2、钾在气孔调节和渗透调节中的作用气孔调节K+K+K+

Cl-

H+

Cl-

Cl-淀粉粒苹果酸根苹果酸根其它来源的H+

气孔开启时的保卫细胞细胞质液泡2、钾在气孔调节和渗透调节中的作用气孔调节K+K+K+Cl气孔调节基本原理示意图K+K+K+

Cl-

H+

Cl-

Cl-淀粉粒苹果酸根苹果酸根气孔关闭时的保卫细胞苹果酸根细胞质液泡气孔调节基本原理示意图K+K+K+Cl-H+Cl-气孔开启和关闭时鸭趾草气孔复合体中钾离子活度及维持钾离子活度差所需要的维持力示意图气孔关闭7398293448077282116

气孔开启K+活度推动力44819915695210064127保卫细胞内副卫外副卫气孔开启和关闭时鸭趾草气孔复合体中钾离子活度及维持钾离子活度鸭趾草气孔复合体的离子浓度梯度细胞类型离子浓度（毫克当量/升）K+

Cl-

关闭开启

保卫细胞

951561994484482939873333655177121624786开启

关闭

内侧副保卫细胞

外侧副保卫细胞表皮细胞鸭趾草气孔复合体的离子浓度梯度细胞类型离子浓度（毫克当量/升钾营养对蒸腾失水的影响0.40.60.81.01.21.41.6相对蒸腾量020406080

严重缺钾轻度缺钾不缺钾钾营养对蒸腾失水的影响0.40.60.81.01.21.41调节机理：逆境胁迫时，溶质积累，渗透势、水势下降，从而使组织形成一定膨压，以维持植物生长，减轻伤害。

渗透调节物质：钾离子、钙离子、可溶性糖、镁离子、氯离子，其中钾离子与可溶性糖是主要物质。渗透调节调节机理：逆境胁迫时，溶质积累，渗透势、水势下降，从而使组织营养液钾的浓度与菜豆膨压和鲜重的关系鲜重（克）3020102处理时间（天）01530K2K1

幼叶膨压（Ψp）处理（天）K1K2021213404565156956761268811554731842652140642444662744683056874765营养液钾的浓度与菜豆膨压和鲜重的关系鲜重（克）302010钾素营养对水势、渗透势、膨压、马铃薯块茎中水和钾含量的影响K1.25K5.0K10.0水势（bar）渗透势（bar）水（g/g·DW）膨压（bar）K+

（mel/l·sap）-0.9a-6.3a+5.3a2.9a93a-1.6b-7.3b+5.9b3.6b154b-2.0c-7.9c+6.0b3.7b179c钾素营养对水势、渗透势、膨压、马铃薯块茎中水和钾含量的影响K水分利用效率：生产的生物量与蒸腾水量之比。两种土壤水分条件下亚麻的钾素营养和水分消耗系数亚麻叶全钾蒸腾系数80%田持40%田持-K+K+K-K0.45812.64590.46242.9504耗水量（kg/盆）34.030.140.340.5干物重干物重

（g）

58.565.564.680.43、钾与水分利用水分利用效率：生产的生物量与蒸腾水量之比。亚麻叶全钾蒸腾系数苜蓿叶含钾量与单位干物重蒸腾量的关系图5004003001200234K含量（%干物重）单位干物重蒸腾水量（g/g）苜蓿叶含钾量与单位干物重蒸腾量的关系图50040030012二、低温胁迫1、植物低温危害膜流动性降低膜蛋白变性膜透性增加电解质外渗膜结合酶反应失调

低温胁迫冷害（0℃以上寒害）—膜质相变冻害（0℃以下寒害）—胞间结冰代谢失调，有毒物质积累，膜质降解死亡水分胁迫机械胁迫渗透胁迫膜蛋白变性膜质-蛋白相互作用改变运输酶系统失活，电解质外渗水渗入组织-缺氧失去膨压，细胞器功能变化（线粒体、叶绿体）磷酸化解偶联死亡二、低温胁迫1、植物低温危害膜流动性降低低温胁迫冷害（0℃2、钾抗低温胁迫的机理钾抗低温胁迫的机理形态学强壮的根系粗壮的木质部导管生理学提高电解质含量（冰点下降）降低呼吸速率（减少底物消耗）减少失水保护细胞膜水化层降低过氧化物酶活性，提高膜的稳定性。2、钾抗低温胁迫的机理钾抗低温胁迫的机理形态学强壮的根系生理钾对连翘茎的抗冻性影响灌溉水中的k+浓度（ug/g）干物质（g）干物质中k+含量（%）1-18OC的冻害指数9月10月2530.81.06.54.87535.81.78.13.422530.11.99.66.167525.72.514.515.2钾对连翘茎的抗冻性影响灌溉水中的k+浓度（ug/g）干物质干三、高温胁迫1、危害机理：2、钾作用：呼吸作用加强，同化物过度消耗蛋白质水解，导致NH3中毒膜结构改变光合电子传递受抑制细胞死亡，叶片干枯。促进植物光合作用加速蛋白质合成减少消耗气孔和渗透调节延长有效水利用三、高温胁迫呼吸作用加强，同化物过度消耗细胞死亡，促进植物光四、盐分胁迫1、盐分危害盐分胁迫水分胁迫（生理干旱）离子胁迫（影响吸收）膜脂—蛋白质功能失调钾离子泵主动吸收破坏钾离子外渗离子不平衡代谢失调膜系统破坏死亡四、盐分胁迫1、盐分危害盐分胁迫水分胁迫膜脂—蛋白质功能失调2、植物抗盐性机理抗盐机理避盐耐盐拒盐泌盐3、钾与盐胁迫维持离子平衡：因为钾离子对渗透势贡献最大活化酶系统、加速代谢促进健壮生长，抗盐2、植物抗盐性机理抗盐机理避盐耐盐拒盐泌盐3、钾与盐胁迫维持土壤钾状况及不同盐分含量下的小麦生长705060403020012345678缺钾处理施钾处理0—40cm土壤含盐量（‰）

植株高度厘米土壤钾状况及不同盐分含量下的小麦生长705060403020五、铁胁迫1、植物抗铁胁迫机理抗铁胁迫机理机理Ⅰ双子叶植物、非禾本科单子叶植物、花生、大豆机理Ⅱ禾本科植物质子及有机酸外泌，（氢离子、柠檬酸、草酸，PH降低一个单位，铁浓度升高1000倍。）诱导还原E活性，提高还原能力Fe3+

→Fe2+诱导形成并分泌高铁载体（麦根酸、一类非蛋白氨基酸），螯合Fe3+通过质膜通道进入五、铁胁迫1、植物抗铁胁迫机理抗铁胁迫机理机理Ⅰ质子及有机酸2、钾抗铁胁迫作用

钾促进机理一

植物（花生、大豆）:分泌质子，提高Fe3+的溶解

能力，提高Fe3+还原

能力。钾促进机理二

植物（燕麦）:高铁载体分泌量（钾离子参与分泌过程，参与蛋氨酸合成植物，促进高铁载体的酶促反应）。2、钾抗铁胁迫作用钾促进机理一植物（花生、大豆）第二节钾素营养与生物逆境胁迫

微生物与病虫害给植物生长带来的不利环境称生物逆境。第二节钾素营养与生物逆境胁迫微生物与病一、病害

（一）钾对植物病害（虫）的影响

钾能抗许多病害，但不治病，原因是病害是真菌和病毒引起的。对虫害的影响有报道，作用不明显，机理不清楚。抗真菌性病害：水稻纹枯病，胡麻斑病，小麦叶锈病、白粉病，棉花红叶茎枯病，番茄叶枯病。抗细菌性病害：水稻茎腐病，大白菜软腐病，花生黑斑病。抗病毒性病害：马铃薯卷叶病，烟草花叶病，大麦黄矮病一、病害（一）钾对植物病害（虫）的影响（二）钾抗病机理1、逃避危害期

病害侵染有时间限制，特定时期危害，通过施钾，使作物提前开花成熟。2、组织结构

钾调节气孔，对通过气孔侵染的病（叶斑病）减低发病率。钾可使叶表面细胞硅质化程度提高，提高细胞木质化程度及纤维素含量，抗病性提高。（二）钾抗病机理1、逃避危害期（二）钾抗病机理3、植物生理化学过程①降低病原体的营养来源，促进蛋白质和疏水化物形成，减少可溶性氨基酸和可溶性糖。②促进酚类化合物形成，增强抗病性。③提高ATP酶活性，ATP酶活性与抗病性正相关。（二）钾抗病机理3、植物生理化学过程二、根际微生物1、氧耗竭

氮多钾少，细菌数目增加，植物缺氧，缺钾根系分泌物增加的原因，促进微生物繁殖形成恶性循环。2、反硝化

同上原因，缺氧嫌气条件，细菌多，供钾限制反硝化。3、铁毒害

缺钾降低根系氧化力，Fe2+增加毒害根系。钾离子供应好时，Eh和氧化力增加，还原物质Fe2+、Mn2+、H2S、有机酸减少，促进生长。NO3-

NO2-

N2­ON2

反硝化细菌二、根际微生物1、氧耗竭NO3-NO2-N2­ON2钾对水稻含钾量、根系氧化力与Eh的影响处K+Fe2+稻根Eh（Mv）氧化力（ug/g。h）鲜重（克/盆）理（%）（mg/kg）白根黄根细根分蘖期抽穗期分蘖期抽穗期对照0.5640540740024620421.1752.6

施钾2.3526748742734848841.3091.5钾对水稻含钾量、根系氧化力与Eh的影响第二章植物营养与作物抗病性一、植物的抗病机理与植物营养植物的抗病性遗传基因控制的抗病能力。

环境因素引起的作物抗性。

品种类型高抗、高感品种。中抗、中感品种。第二章植物营养与作物抗病性一、植物的抗病机理与植物营养作物抗病阶段性抗侵染阶段抗繁殖阶段

细胞壁厚，角质层厚，木质化，硅质化程度高，抗。营养物质少，抑制物质多，抗。作物抗病阶段性抗侵染阶段抗繁殖阶段细胞壁厚，角质层厚，（一）作物形态结构与抗病1、角质层、细胞壁及表皮细胞性质

寄主：角质层和表皮细胞的厚度和强度细胞壁成分（纤维素和木质素含量）厚度、强度果胶钙化度（细胞间起结构作用）硅化度，叶片硅质化程度（一）作物形态结构与抗病1、角质层、细胞壁及表皮细胞性质2、气孔创伤与抗病

气孔是病原菌侵入的重要通道，气孔开放时可进入。气孔关闭延迟（-K）感病性增加。气孔周围组织湿润度高时病菌易繁殖。伤口的损伤程度与愈合速度。K促愈，-K延迟，烟草打杈。2、气孔创伤与抗病（二）植物的化学组成与抗病1.酚类化合物抗病机理：抑制孢子萌发抑制病菌生长抑制病菌分泌及产生分解酶降低病原菌产生的酶的活性降低或消除病原菌产生的毒素影响因素：酚的类型：二酚毒性大于三酚大于单酚。氧化酚毒性大于非氧化酚。

营养元素：

N使酚降低，K使提高。（二）植物的化学组成与抗病1.酚类化合物酚类物质对GloeosporiumAmpelophagum生长的影响

酚的种类

菌丝体重量mg单酚苯酚731P-水杨酸826P-香豆酸753

酪氨酸829O-二酚儿茶酚62

绿原酸86

咖啡酸43

苯丙氨酸187m-二酚间苯二酚205P-二酚羟基奎宁193三酚联苯三酚339

没食子酸298对照葡萄糖858酚类物质对GloeosporiumAmpelophagu酚及其氧化物对H.nodulosum孢子萌发和生长的影响酚的种类

酚氧化的酚µg/g孢子萌发菌丝体重量孢子萌发率菌丝体重量（%）（mg）(%)(mg)儿茶酚100807942959850081798194331000706730283间苯二酚1007883349634500838202350510007472514296对照（无菌水）80836891184无菌水+酚氧化酶851195酚及其氧化物对H.nodulosum孢子萌发和生长的影响酚的2.植物保卫素（Phytoalexin）植物保卫素：植物接触病原菌后产生的小分子抗菌化合物。植物保卫素包括：异黄酮(isoflavonoids)

类萜(terpenoids)

多聚乙炔(polyacetylene)

抗病机理：

抑制病原孢子萌发抑制萌发管的生长抑制孢子幼苗的生长抑制菌丝体的生长对菌丝顶端细胞有毒害作用抑制病原菌生长2.植物保卫素（Phytoalexin）植物保卫素：植物接触影响因素：作物类型：各种作物均产生保卫素，高抗性品种产生量多、速度快，不受寄主及病原菌的降解。营养元素：铜诱导产生保卫素，锰、铝无诱导作用，硼和抗坏血酸均诱导。影响因素：3.碳水化合物可溶性糖：

可溶性糖与作物抗病呈正相关

抗性机理：可溶性糖是酚类化合物，植物保卫素，木质素，纤维素的合成原料。抑制果胶酸酶、纤维素酶等水解酶的活性。促进酚类化合物合成。3.碳水化合物可溶性糖：淀粉含量淀粉含量与作物抗病性呈正相关。机理：影响可溶性糖，可溶性氮C/N比作物：水稻，高抗稻瘟病品种，淀粉含量高。时期：水稻分蘖期低，抽穗期又急剧下降，二时期是稻瘟病和白叶枯病的易发期。淀粉含量淀粉含量与作物抗病性呈正相关。二、营养元素与病害

大量高剂量施氮易产生的病害：

1)专性寄生物锈病白粉病感染性增强，根肿病毒害加剧。病毒病

2)水稻稻瘟病纹枯病加重。白叶枯病胡麻斑病

（一）氮与病害二、营养元素与病害大量高剂量施氮易产生的病害：（机理：木质素合减少，生长加快，组织较嫩，细胞壁薄。氨基酸和酰胺等可溶性氮含量增加（表9）。酚类化合物合成减少。（表7)

可溶性糖、淀粉合成减少。机理：施氮对玉米叶氨基酸和酰胺含量及感病率的影响（表）施氮量(mg/ha)氨基酸含量(mg/kg鲜叶）谷氨酸天门冬氨酸天门冬酰胺感病率（%）04052014037608166101807312092381832592施氮对玉米叶氨基酸和酰胺含量及感病率的影响（表）施氮量(mg大量施用NH4+W3对小麦叶片中酚含量的影响（表）小麦品种总酚量（mg/100g)

苗期穗期

对照施肥对照施肥匈牙利R2311485180105红壳—

—16593中国P61-110—

—186114大量施用NH4+W3对小麦叶片中酚含量的影响（表）小麦品种总大量施用氮肥后水稻细胞壁成分变化(%)碳水化合物种类第六片叶

对照施氮果胶半纤维素L-纤维素总氮量1.336.25.82.71.325.94.84.2大量施用氮肥后水稻细胞壁成分变化(%)碳水化合物种类第六片叶氮素对玉米叶糖含量和病害程度的影响施氮量（kg/ha）可溶性糖（ug/g）病害程度*

014.90.73013.61.56010.42.1908.62.4*病害程度为0—4级氮素对玉米叶糖含量和病害程度的影响施氮量（kg/ha）影响因素：体内蛋白质含量高，抗病。铵态氮比硝态氮易感病:

NH4+使病原菌产生较多毒素，抑制植物生长；

NH4+使果胶酸、纤维素等水解酶活性升高。

氨和氰氨型肥能使作物抗病。影响因素：（二）钾与病害钾使作物抗病：

水稻：胡麻斑病、白叶枯病、稻瘟病、纹枯病、赤枯病

麦类：白粉病、条锈病、根腐病、赤霉病

玉米：黑粉病、小班病、大斑病

棉花：枯萎病、黄萎病、根腐病番茄：条斑病；甘薯：疮痂病

苹果：腐烂病；茶树：炭疽病（二）钾与病害钾使作物抗病：机理：

促进蛋白质、糖类、纤维素、果胶、木质素、淀粉等物质的合成促进协调碳素代谢，减少可溶氮化物的含量促进协调气孔开闭，促进创伤组织愈合促进酚类化合物形成使细胞发育健壮，木质化、硅质化程度升高作物：对中抗、中感的品种影响大肥料：KNO3加重全蚀病；KCl减轻全蚀病

机理：（三）磷与病害

磷与作物病害的关系与条件有关，多数条件下增加抗性磷增加菠萝对根腐病和心腐病的抗性，降低稻腐病感染率（见表）磷加重玉米的茎腐病和白杨树锈病磷过量谷类作物全蚀病加重；磷充分减轻全蚀病（三）磷与病害磷与作物病害的关系与条件有关，多磷对稻瘟病影响施氮肥时增施磷肥对稻瘟病发生率的影响试验地点供试品种磷肥施用量（kg/亩）153060稻瘟病亩产稻瘟病亩产稻瘟病亩产（%）（kg）（%）（kg）(%)(kg)苍捂旺甫珍选二号4.98457.53.21466.52.19499.0岭溪三堡高粱矮29.30495.025.19400.015.46420.0蒙山陈塘柳沙10.50393.58.50400.07.5393.5磷对稻瘟病影响施氮肥时增施磷肥对稻瘟病发生率的影响试验地点（四）中量元素与植物病害1.钙钙使作物抗病性增强：

豌豆：根腐病；番茄：萎焉病烟草：黑斑病；大豆：炭疽病水稻：胡麻斑病；水果：腐烂病

机理：

钙是细胞壁的成分，果胶酸钙起细胞间联结作用钙能稳定细胞膜结构，使向质外体和叶面释放的营养减少形态：碳酸钙加重谷类全蚀病

氯化钙减轻全蚀病（四）中量元素与植物病害1.钙镁使作物抗病性增强机理：

镁促进硅的吸收镁促进RUBP羧化酶活性增加、碳化物增加、叶绿素含量增加、可溶性氮化物下降果胶酸镁的形成形态：

氯化镁减轻全蚀病碳酸镁和硫酸镁加重谷类全蚀病

2.镁镁使作物抗病性增强2.镁

硫使作物抗病性增强

机理：

改变土壤间的pH值，间接影响如：马铃薯疮痂病

含硫化合物含量增加

如：大蒜类。杀菌剂，人工杀菌剂

401、402是大蒜素的衍生物

3.硫硫使作物抗病性增强3.硫（五）微量元素与植物病害1.铁

高浓度的铁可以降低小麦叶锈病、黑粉病，苹果黑腐病侵染的抗性。机理：铁是产生抗真菌外细胞酶的基础组分。如：镰刀尖孢菌产生的果胶甲脂酶花生叶斑病菌产生的外源葡聚糖酶。铁是许多氧化酶和铁氧还蛋白的组分，激活抗菌酶的活性使孢子萌发率降低诱导合成保卫素

（五）微量元素与植物病害1.铁铁对植物病害的影响寄主植物病害名称病原体铁的效果马铃薯镰孢枯萎病Fusariumwilt降低小麦叶锈病Pucciniatriticina降低小麦黑粉病Urocystictritici降低香蕉炭疽病Colletotrichummusae降低卷心菜

Olpidiumbrassicae降低小麦全蚀病Ophiobousgraminis降低大豆炭疽病Colletotrichum降低大麦全蚀病Pseudomonassp无效铁对植物病害的影响寄主植物病害名称2)锰

植物组织中锰的浓度与植株对各种病原菌的易感性有关。易感染真菌性病毒和细菌菌源体的植物组织中锰浓度低，锰可减少几十种作物的近百种病害。凡是能降低锰有效性的因素均增加谷类作物全蚀病，而增加作物锰有效性的措施均能减轻谷类作物的全蚀病。机理：

锰是微生物生长发育的必需元素，可促进真菌孢子萌发。产生抑制化合物产生毒性锰

缺锰的土壤上施硫酸锰降低小麦全蚀病效果最好，拌种次之，喷施效果最差。2)锰植物组织中锰的浓度与植株对各种病原菌的易锰对植物病害的影响寄主植物病害病原体Mn的效果白杨溃疡Hypoxylonmammatum减少油梨根腐病Phytophthoracinnamomi增加大麦蚜虫Rhopalosiphummaidis减少大麦叶斑Helminthosporium增加

大麦霉病Erysiphegraminis减少大麦霉病Erysiphegraminis增加*菜豆病毒害病TobacceoMosaicVins减少卷心菜根肿病Plasmodiophorabrassicae减少谷子根腐病Curvulariaramosa减少谷子白粉病Erysiphegraminins减少锰对植物病害的影响寄主植物病害寄主植物病害病原体Mn的效果谷子根腐病Helminthosporiumsativum减少谷子根腐病Rhizoctoniasolani减少谷子叶锈病Pucciniarecondita减少

谷子茎锈病Pucciniiagraminis减少谷子腥黑粉病减少谷子根腐病Fusariumculmorm减少谷子全蚀病Gaeumannomycesgraminis减少芫荽茎瘿Procomycesmacrosporus增加棉花猝倒病Rhizoctoniasolani减少棉花枯萎病Fusariumoxysporium减少锰对植物病害的影响（续一）寄主植物病害病原体寄主植物病害病原体Mn的效果

棉花枯萎病Verucilliumalbo-atrum减少豇豆霉病Erysiphepolgone减少豇豆病毒病ChloroticMottleVirus减少枯萎病Fusariumoxysporium减少黄瓜霉病Erysiphe减少 葡萄瘤蚜 Phylloxera 减少 狗牙草 根腐病 Curvulariatamosa 减少 豆科植物 溃疡 Rhizoctoniasolani 减少 兵豆 枯萎病 Fusariumoxysporium 减少 燕麦 细菌疫病 Pseudomonasspp 减少 洋葱 腐烂 StorageFungi 减少棕榈 叶斑 Excerohilumrostratum 减少木豆 枯萎兵 Fusariumudum 减少马铃薯 晚疫病 Phytophthorainfestans 减少锰对植物病害的影响（续二）寄主植物病害病原体寄主植物病害病原体Mn的效果马铃薯 茎溃疡Rhizoctoniasolani减少马铃薯 斑点病 Streptomyesscabies 减少马铃薯 枯萎病 Verticillumdahliae 减少南瓜 霉病 Erysiphecichoraceanurn 减少南瓜 腐烂 Sclerotiniasclerotiorum 减少水稻 细菌疫病 Xanthomonasoryzae 减少水稻 细菌疫病 Xanthomonasoryza 增加水稻 叶斑 Helminthosporiumsigmoidum 减少水稻 稻瘟 Pyriculariaoryza 减少水稻 褐斑 Helminthosporiumoryzae 减少天蓬子 病毒病 PotatoSpindleTuber 增加高粱 霜霉病 Peronosporasorghi 减少黄豆 疫病 Pseudomonasglycinea 减少云杉 腐烂 Fomesannosus 减少锰对植物病害的影响（续三）寄主植物病害病原体寄主植物病害病原体Mn的效果甜菜 虫害Rootborer 减少甜菜 叶斑 Cerecosporaspp 减少甘蔗 黑粉病 Ustilagoscitaminea 减少芫菁 霉病 Erysiphecruciferarum 减少甘薯 根腐 Streptomycesipomoea 减少烟草 病毒病 TobaccoMosaicVirus 减少番茄 菌斑 Pseudomonassyringae 减少番茄 病毒病 PotatoSpindleTrber 增加番茄 病毒病 TobaccoMosaicVirus 减少番茄 病毒病 TobaccoMosaicVirus 增加番茄 枯萎病 Fusariumoxysporium 减少番茄 枯萎病 Verticilliumalbo-atrum 减少小麦 霉病 Erysiphegraminis 减少小麦 锈病 Pucciniaspp 减少锰对植物病害的影响（续四）寄主植物病害病原体全蚀病的影响因素与锰有效性的关系（表）

影响因素影响趋势

锰有效性全蚀病

施石灰 降低 加重硝态氮 降低 加重短周期单一种植 降低 加重植物胁迫 降低 加重施粪肥 降低 加重疏松种床 降低 加重前作大豆 降低 加重前作紫花苜蓿 降低 加重高温 降低 加重碱性土 降低 加重重型劣种 降低 加重硝酸铵 增加 减轻抗性品种 增加 减轻酸性土 增加 减轻前作燕麦 增加 减轻晚作燕麦 增加 减轻锰肥增加 减轻氯化物 增加 减轻全蚀病的影响因素与锰有效性的关系（表）影响因素3)锌

锌对许多植物细菌性、真菌性病害有防止效果。缺锌时，橡胶叶片的糖分外渗量增多，病害加重；施用硫酸锌能防止水稻赤枯病，烟草花叶病。机理：

锌对细胞生物膜的稳定起作用锌促进蛋白质合成，减少游离氮化物存在。缺锌使番茄中的天冬酰胺增加49倍，谷氨酰胺增加7倍。锌对病菌的直接毒性。3)锌锌对许多植物细菌性、真菌性病害有防止锌对植物病害的影响（表）寄主植物病害名称病原体锌浓度效果棉花 枯萎病 Fusarium 43%降为30%

柑桔 褐腐病 Phytophthora 0.5%ZnSO4 99%降为6%nicotianae马铃薯 黑痣病 Rhizoctonia 0.05%ZnSO4 97%降为12%solani棉花 枯萎兵 Verticilliumwilt 1%ZnSO4 100%番茄 线虫病 Rotylenchulus 200mgL-1Zn 14%reniformis小麦 根腐病 35kgha-1ZnSO4 降低

小麦 全蚀病 Gaeumannomyces 降低

graminisvar 小麦 赤霉病 Fusarium 降低

graminearum 0.06mgkg-1Zn 水芥 花叶病 WCLV 降低锌对植物病害的影响（表）寄主植物病害名称病原体4)铜

铜是农业上常用的杀菌剂，波尔多液（CuSO4）是历史悠久的农药，是防治细菌性、真菌性病害的高效药剂。

机理：毒性重金属，与含氮有机物有很强的亲合力，破坏病原体蛋白质。促进木质素和糖分的合成。是多酚氧化酶、酚酶的成分，直接影响抗菌剂、酚类物质及氧化物的合成。4)铜铜是农业上常用的杀菌剂，波尔多液（C铜对植物病害的影响（表）寄主植物病害名称病原体施铜效果小麦 白粉病 Erysiphegruminis 降低小麦 赤霉病 Fusariumgraminearum 降低向日葵 交链孢菌素 Alternaria 降低小麦 叶锈病 Pucciniatriticina 降低大麦 叶锈病 Pucciniatriticina 降低小麦 叶枯病 Septoria 降低小麦 Gaeumannomyasgraminis 降低水稻 黑点病 Pyriculariaocryzae 降低甜菜 根线虫病 Heterodera 降低 番茄 黄萎病 Verticilliumalbo-atrum 降低棉花 黄萎病 Verticilliumdahliae 降低 马铃薯 疮痂病 Streptomycesscabies 降低 桉树 Phytophthoracinnamoni 降低

铜对植物病害的影响（表）寄主植物病害名称5)硼

硼可降低由细菌、真菌和病毒性侵染引起的病害

机理:

抑制生长素和类生长素的形成，抑制病源菌活动。影响木质素合成及内层细胞木质化，阻碍病原体侵入。5)硼硼可降低由细菌、真菌和病毒性侵染硼对植物病害的影响（表）寄主植物病害名称病原体施硼效果水稻 纹枯病 Pelliculariasasakii 降低大麦 赤霉病 Fusariumgraminearum 降低油菜 菌核病 Whetgeliniascler 降低十字花科 根肿病 Plasmodiophorabrassicae 降低油菜 小球细斑病 Leptosphaeriamaculans 降低大豆 立枯病 Fusariumsolani 降低马铃薯 黄萎病 Verticilliumalbo-atrum 降低棉花 黄萎病 Verticilliumalbo-atrum 降低绿豆 白绢病 Rhizoctoniasolani 降低豇豆 白绢病 Rhizoctoniasolani 降低花生 白绢病 Rhizoctoniabataticola 降低大豆 烟草花叶病毒 TMV 降低马铃薯 黄叶病毒 TYV 降低硼对植物病害的影响（表）寄主植物病害名称第六章

植物营养与抗性第六章

植物营养与抗性第一节

钾素营养与作物抗性第一节

钾素营养与作物抗性1、钾素营养与非生物抗性干旱胁迫低温胁迫高温胁迫盐胁迫铁胁迫

2、钾素营养与生物抗性病害根际微生物1、钾素营养与非生物抗性一、干旱胁迫1、作物抗干旱机理与钾素营养的关系抗旱性：在干旱条件下，作物能正常生长，并获得较高经济产量的能力。

作物的抗旱机理：避旱性、御旱性、组织低水势下的耐旱性第一节钾素营养与非生物抗性一、干旱胁迫第一节钾素营养与非生物抗性⑵御旱性(droughtavoidance)：组织高水势下的耐旱性(droughttolerance)御旱性减少水分损失气孔调节减少叶面积维持水分吸收增加根系生长增加植株液相传导⑴避旱性(droughtescape)：迅速的物候发育和发育的可塑性⑵御旱性(droughtavoidance)：组织高水势下⑶组织低水势下的耐旱性：

植物忍受缺雨期和低组织水势的能力维持膨压渗透调节细胞体积缩小耐干性原生质耐性⑶组织低水势下的耐旱性：植物忍受缺雨期和低组织水势的能2、钾在气孔调节和渗透调节中的作用气孔调节K+K+K+

Cl-

H+

Cl-

Cl-淀粉粒苹果酸根苹果酸根其它来源的H+

气孔开启时的保卫细胞细胞质液泡2、钾在气孔调节和渗透调节中的作用气孔调节K+K+K+Cl气孔调节基本原理示意图K+K+K+

Cl-

H+

Cl-

Cl-淀粉粒苹果酸根苹果酸根气孔关闭时的保卫细胞苹果酸根细胞质液泡气孔调节基本原理示意图K+K+K+Cl-H+Cl-气孔开启和关闭时鸭趾草气孔复合体中钾离子活度及维持钾离子活度差所需要的维持力示意图气孔关闭7398293448077282116

气孔开启K+活度推动力44819915695210064127保卫细胞内副卫外副卫气孔开启和关闭时鸭趾草气孔复合体中钾离子活度及维持钾离子活度鸭趾草气孔复合体的离子浓度梯度细胞类型离子浓度（毫克当量/升）K+

Cl-

关闭开启

保卫细胞

951561994484482939873333655177121624786开启

关闭

内侧副保卫细胞

外侧副保卫细胞表皮细胞鸭趾草气孔复合体的离子浓度梯度细胞类型离子浓度（毫克当量/升钾营养对蒸腾失水的影响0.40.60.81.01.21.41.6相对蒸腾量020406080

严重缺钾轻度缺钾不缺钾钾营养对蒸腾失水的影响0.40.60.81.01.21.41调节机理：逆境胁迫时，溶质积累，渗透势、水势下降，从而使组织形成一定膨压，以维持植物生长，减轻伤害。

渗透调节物质：钾离子、钙离子、可溶性糖、镁离子、氯离子，其中钾离子与可溶性糖是主要物质。渗透调节调节机理：逆境胁迫时，溶质积累，渗透势、水势下降，从而使组织营养液钾的浓度与菜豆膨压和鲜重的关系鲜重（克）3020102处理时间（天）01530K2K1

幼叶膨压（Ψp）处理（天）K1K2021213404565156956761268811554731842652140642444662744683056874765营养液钾的浓度与菜豆膨压和鲜重的关系鲜重（克）302010钾素营养对水势、渗透势、膨压、马铃薯块茎中水和钾含量的影响K1.25K5.0K10.0水势（bar）渗透势（bar）水（g/g·DW）膨压（bar）K+

（mel/l·sap）-0.9a-6.3a+5.3a2.9a93a-1.6b-7.3b+5.9b3.6b154b-2.0c-7.9c+6.0b3.7b179c钾素营养对水势、渗透势、膨压、马铃薯块茎中水和钾含量的影响K水分利用效率：生产的生物量与蒸腾水量之比。两种土壤水分条件下亚麻的钾素营养和水分消耗系数亚麻叶全钾蒸腾系数80%田持40%田持-K+K+K-K0.45812.64590.46242.9504耗水量（kg/盆）34.030.140.340.5干物重干物重

（g）

58.565.564.680.43、钾与水分利用水分利用效率：生产的生物量与蒸腾水量之比。亚麻叶全钾蒸腾系数苜蓿叶含钾量与单位干物重蒸腾量的关系图5004003001200234K含量（%干物重）单位干物重蒸腾水量（g/g）苜蓿叶含钾量与单位干物重蒸腾量的关系图50040030012二、低温胁迫1、植物低温危害膜流动性降低膜蛋白变性膜透性增加电解质外渗膜结合酶反应失调

低温胁迫冷害（0℃以上寒害）—膜质相变冻害（0℃以下寒害）—胞间结冰代谢失调，有毒物质积累，膜质降解死亡水分胁迫机械胁迫渗透胁迫膜蛋白变性膜质-蛋白相互作用改变运输酶系统失活，电解质外渗水渗入组织-缺氧失去膨压，细胞器功能变化（线粒体、叶绿体）磷酸化解偶联死亡二、低温胁迫1、植物低温危害膜流动性降低低温胁迫冷害（0℃2、钾抗低温胁迫的机理钾抗低温胁迫的机理形态学强壮的根系粗壮的木质部导管生理学提高电解质含量（冰点下降）降低呼吸速率（减少底物消耗）减少失水保护细胞膜水化层降低过氧化物酶活性，提高膜的稳定性。2、钾抗低温胁迫的机理钾抗低温胁迫的机理形态学强壮的根系生理钾对连翘茎的抗冻性影响灌溉水中的k+浓度（ug/g）干物质（g）干物质中k+含量（%）1-18OC的冻害指数9月10月2530.81.06.54.87535.81.78.13.422530.11.99.66.167525.72.514.515.2钾对连翘茎的抗冻性影响灌溉水中的k+浓度（ug/g）干物质干三、高温胁迫1、危害机理：2、钾作用：呼吸作用加强，同化物过度消耗蛋白质水解，导致NH3中毒膜结构改变光合电子传递受抑制细胞死亡，叶片干枯。促进植物光合作用加速蛋白质合成减少消耗气孔和渗透调节延长有效水利用三、高温胁迫呼吸作用加强，同化物过度消耗细胞死亡，促进植物光四、盐分胁迫1、盐分危害盐分胁迫水分胁迫（生理干旱）离子胁迫（影响吸收）膜脂—蛋白质功能失调钾离子泵主动吸收破坏钾离子外渗离子不平衡代谢失调膜系统破坏死亡四、盐分胁迫1、盐分危害盐分胁迫水分胁迫膜脂—蛋白质功能失调2、植物抗盐性机理抗盐机理避盐耐盐拒盐泌盐3、钾与盐胁迫维持离子平衡：因为钾离子对渗透势贡献最大活化酶系统、加速代谢促进健壮生长，抗盐2、植物抗盐性机理抗盐机理避盐耐盐拒盐泌盐3、钾与盐胁迫维持土壤钾状况及不同盐分含量下的小麦生长705060403020012345678缺钾处理施钾处理0—40cm土壤含盐量（‰）

植株高度厘米土壤钾状况及不同盐分含量下的小麦生长705060403020五、铁胁迫1、植物抗铁胁迫机理抗铁胁迫机理机理Ⅰ双子叶植物、非禾本科单子叶植物、花生、大豆机理Ⅱ禾本科植物质子及有机酸外泌，（氢离子、柠檬酸、草酸，PH降低一个单位，铁浓度升高1000倍。）诱导还原E活性，提高还原能力Fe3+

→Fe2+诱导形成并分泌高铁载体（麦根酸、一类非蛋白氨基酸），螯合Fe3+通过质膜通道进入五、铁胁迫1、植物抗铁胁迫机理抗铁胁迫机理机理Ⅰ质子及有机酸2、钾抗铁胁迫作用

钾促进机理一

植物（花生、大豆）:分泌质子，提高Fe3+的溶解

能力，提高Fe3+还原

能力。钾促进机理二

植物（燕麦）:高铁载体分泌量（钾离子参与分泌过程，参与蛋氨酸合成植物，促进高铁载体的酶促反应）。2、钾抗铁胁迫作用钾促进机理一植物（花生、大豆）第二节钾素营养与生物逆境胁迫

微生物与病虫害给植物生长带来的不利环境称生物逆境。第二节钾素营养与生物逆境胁迫微生物与病一、病害

（一）钾对植物病害（虫）的影响

钾能抗许多病害，但不治病，原因是病害是真菌和病毒引起的。对虫害的影响有报道，作用不明显，机理不清楚。抗真菌性病害：水稻纹枯病，胡麻斑病，小麦叶锈病、白粉病，棉花红叶茎枯病，番茄叶枯病。抗细菌性病害：水稻茎腐病，大白菜软腐病，花生黑斑病。抗病毒性病害：马铃薯卷叶病，烟草花叶病，大麦黄矮病一、病害（一）钾对植物病害（虫）的影响（二）钾抗病机理1、逃避危害期

病害侵染有时间限制，特定时期危害，通过施钾，使作物提前开花成熟。2、组织结构

钾调节气孔，对通过气孔侵染的病（叶斑病）减低发病率。钾可使叶表面细胞硅质化程度提高，提高细胞木质化程度及纤维素含量，抗病性提高。（二）钾抗病机理1、逃避危害期（二）钾抗病机理3、植物生理化学过程①降低病原体的营养来源，促进蛋白质和疏水化物形成，减少可溶性氨基酸和可溶性糖。②促进酚类化合物形成，增强抗病性。③提高ATP酶活性，ATP酶活性与抗病性正相关。（二）钾抗病机理3、植物生理化学过程二、根际微生物1、氧耗竭

氮多钾少，细菌数目增加，植物缺氧，缺钾根系分泌物增加的原因，促进微生物繁殖形成恶性循环。2、反硝化

同上原因，缺氧嫌气条件，细菌多，供钾限制反硝化。3、铁毒害

缺钾降低根系氧化力，Fe2+增加毒害根系。钾离子供应好时，Eh和氧化力增加，还原物质Fe2+、Mn2+、H2S、有机酸减少，促进生长。NO3-

NO2-

N2­ON2

反硝化细菌二、根际微生物1、氧耗竭NO3-NO2-N2­ON2钾对水稻含钾量、根系氧化力与Eh的影响处K+Fe2+稻根Eh（Mv）氧化力（ug/g。h）鲜重（克/盆）理（%）（mg/kg）白根黄根细根分蘖期抽穗期分蘖期抽穗期对照0.5640540740024620421.1752.6

施钾2.3526748742734848841.3091.5钾对水稻含钾量、根系氧化力与Eh的影响第二章植物营养与作物抗病性一、植物的抗病机理与植物营养植物的抗病性遗传基因控制的抗病能力。

环境因素引起的作物抗性。

品种类型高抗、高感品种。中抗、中感品种。第二章植物营养与作物抗病性一、植物的抗病机理与植物营养作物抗病阶段性抗侵染阶段抗繁殖阶段

细胞壁厚，角质层厚，木质化，硅质化程度高，抗。营养物质少，抑制物质多，抗。作物抗病阶段性抗侵染阶段抗繁殖阶段细胞壁厚，角质层厚，（一）作物形态结构与抗病1、角质层、细胞壁及表皮细胞性质

寄主：角质层和表皮细胞的厚度和强度细胞壁成分（纤维素和木质素含量）厚度、强度果胶钙化度（细胞间起结构作用）硅化度，叶片硅质化程度（一）作物形态结构与抗病1、角质层、细胞壁及表皮细胞性质2、气孔创伤与抗病

气孔是病原菌侵入的重要通道，气孔开放时可进入。气孔关闭延迟（-K）感病性增加。气孔周围组织湿润度高时病菌易繁殖。伤口的损伤程度与愈合速度。K促愈，-K延迟，烟草打杈。2、气孔创伤与抗病（二）植物的化学组成与抗病1.酚类化合物抗病机理：抑制孢子萌发抑制病菌生长抑制病菌分泌及产生分解酶降低病原菌产生的酶的活性降低或消除病原菌产生的毒素影响因素：酚的类型：二酚毒性大于三酚大于单酚。氧化酚毒性大于非氧化酚。

营养元素：

N使酚降低，K使提高。（二）植物的化学组成与抗病1.酚类化合物酚类物质对GloeosporiumAmpelophagum生长的影响

酚的种类

菌丝体重量mg单酚苯酚731P-水杨酸826P-香豆酸753

酪氨酸829O-二酚儿茶酚62

绿原酸86

咖啡酸43

苯丙氨酸187m-二酚间苯二酚205P-二酚羟基奎宁193三酚联苯三酚339

没食子酸298对照葡萄糖858酚类物质对GloeosporiumAmpelophagu酚及其氧化物对H.nod