植物生理学专业知识讲座专家讲座

第三章植物矿质营养植物生理学专业知识讲座第1页吸收转运同化矿质营养收多收少在于肥!植物生理学专业知识讲座第2页确定必需元素标准、方法及普通生理作用N、P、K、Ca、Mg、Fe、B、Zn生理作用及元素缺乏症细胞被动及主动吸收矿质元素概念,膜传递蛋白与离子运转吸收矿质元素过程、特点及影响原因合理施肥生理依据本章要求：植物生理学专业知识讲座第3页讲授内容第一节植物体必需元素及其作用第二节植物对矿质元素吸收第三节矿质元素在植物体内运输与分配第四节合理施肥生理基础植物生理学专业知识讲座第4页第一节植物体内必需元素

及其作用植物生理学专业知识讲座第5页一、植物体内元素挥发性元素灰分元素(矿质元素）研究方法---灰分分析法---70各种植物材料105℃600℃水分(10%-95%)干物质(5%-90%)有机物（90-95%)挥发残渣灰分(5-10%)N植物生理学专业知识讲座第6页二、植物必需矿质元素(一)必需元素(essentialelement)概念不可缺乏性不可替换性直接功效性---植物生长发育必不可少元素确定必需元素三条标准---P75植物生理学专业知识讲座第7页1.大量元素：约占物体干重0.1%以上

包含C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S

9种包含Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni

8种2.微量元素：约占植物体干重0.01%以下当前已确定17种必需元素大量元素微量元素P76植物生理学专业知识讲座第8页(二)确定植物必需矿质元素方法P73

溶液培养法（水培法）砂基培养法气培法植物生理学专业知识讲座第9页三、植物必需元素生理作用组成细胞结组成份生命活动调整者电化学作用参加细胞信号转导

概括为：P76植物生理学专业知识讲座第10页蛋白质、酶、核酸、磷脂一些植物激素、维生素、光敏素、生物碱叶绿素高能磷酸化合物(ATP、UTP、GTP、CTP等)辅酶和辅基(CoA、CoQ、NADP+、FAD等）1、氮---生命元素P76(1)生理作用植物生理学专业知识讲座第11页生长受阻：黄化失绿：病症首发部位：叶菜类作物多施一些氮肥（2）元素缺乏症矮小，瘦弱，分蘖少，叶小叶片发黄或发红，均匀黄化下部叶片植物生理学专业知识讲座第12页细胞膜与细胞核成份参加光合作用等代谢维持细胞渗透势（1）生理作用2、磷P76-77（2）元素缺乏症生长受阻：黄化失绿：病症首发部位：矮小，分蘖少叶片呈暗绿或紫红下部叶片植物生理学专业知识讲座第13页3、钾P77（1)生理作用（2）元素缺乏症茎杆柔弱叶片缺绿，叶缘枯焦，皱缩叶脉间有坏死斑点首先出现在老叶上

酶活化剂调整水分代谢促进糖类合成与运输提升抗旱性马铃薯，甘薯钾肥需要量多

植物生理学专业知识讲座第14页NPK肥料三要素植物生理学专业知识讲座第15页4、钙P77（1）生理作用

（2）元素缺乏症生长迟缓叶尖出现钩状,随即坏死首先表现在上部幼叶上组成细胞壁参加信号转导(不出现缺绿)植物生理学专业知识讲座第16页

5、镁P77（1）生理作用（2）元素缺乏症叶绿素组成成份许多酶活化剂叶脉间失绿严重时可形成坏死斑块老叶首先表现缺素症植物生理学专业知识讲座第17页6、铁P77（1）生理作用

（2）元素缺乏症叶绿素合成所必需参加光合作用脉间失绿黄化严重时整个叶片变为黄白色症状首先出在幼叶植物生理学专业知识讲座第18页促进糖分在植物体内运输促进花粉萌发和花粉管生长7.硼P78

（1）生理作用

（2）元素缺乏症油菜“花而不实”小麦“穗而不实”棉花“蕾而不花”植物生理学专业知识讲座第19页8.锌P78色氨酸合成酶组分果树“小叶病”植物生理学专业知识讲座第20页P：生长迟缓,茎叶暗绿或呈紫红色K：生长迟缓，茎柔弱，叶尖及边缘焦枯N：生长迟缓,叶色失绿发黄Ca：叶尖弯钩状，生长点枯死Mg：脉间失绿，出现坏死斑点Fe：脉间失绿，新叶发黄或发白Zn：果树小叶病B：花而不实，穗而不实植物生理学专业知识讲座第21页P78-79植物生理学专业知识讲座第22页用人工配制植物培养液培植黄瓜，若过一段时间，营养液中缺乏镁，颜色首先由绿变黄是：课堂练习A、茎尖B、新生叶C、植株中部叶片D、植株下部叶片√植物生理学专业知识讲座第23页依据下述缺素症状，你能判断出各培养缸中最可能缺乏元素吗？A老叶叶尖和叶缘呈枯焦状，叶片上有褐色斑点。老叶叶脉间失绿，叶脉清楚可见。老叶失绿，但失绿叶片色泽较为均一。BC植物生理学专业知识讲座第24页第二节植物对矿质元素吸收一、植物细胞对矿质元素吸收二、植物根系对矿质元素吸收三、植物叶片对矿质元素吸收植物生理学专业知识讲座第25页与离子跨膜运输相关一、植物细胞对矿质元素吸收被动吸收主动吸收依据跨膜运输是否消耗能量，可分为：---主要方式植物生理学专业知识讲座第26页（一）被动吸收1.概念P812.动力不耗能顺---电化学势梯度或浓度梯度3.形式植物生理学专业知识讲座第27页单纯扩散P81易化扩散P82直接跨膜小分子物质--CO2，NH3等借助膜转运蛋白完成通道蛋白和载体蛋白通道蛋白载体蛋白离子泵p88植物生理学专业知识讲座第28页

离子通道P82

是有选择功效跨膜两侧孔道蛋白离子通道对离子门控作用载体蛋白P83与离子进行特异结合，并经过构象改变将离子进行跨膜运输蛋白质。

饱和效应与竞争现象

植物生理学专业知识讲座第29页1.概念P85耗能逆2.形式（二）主动运输

植物生理学专业知识讲座第30页转运蛋白H+-ATP酶（H+泵）载体蛋白动力ATPH+电化学势梯度转运一个离子两种离子离子（主要是H+）（H+和其它离子）初级主动转运次级主动转运共运输植物生理学专业知识讲座第31页被动吸收主动吸收不需要能量顺电化学势梯度需要能量逆电化学势梯度1.单纯扩散1.初级主动运输H+-ATPase泵ATPH+2.易化扩散通道运输2.次级主动运输载体蛋白ΔμH+载体运输共转运通道蛋白---吸收载体蛋白---吸收质子泵---吸收主动+被动被动主动植物生理学专业知识讲座第32页胞饮作用P88植物生理学专业知识讲座第33页二、植物根系对矿质元素吸收

（一）根系吸收矿质元素特点※（二）根系吸收矿质元素过程（三）影响矿质吸收外界条件（温、气、浓度、PH）植物生理学专业知识讲座第34页（一）根系吸收矿质元素特点1、吸盐和吸水是既相关又相对立关系对立：相关：吸收部位相同吸收相互促进吸收不成百分比吸收机理不一样分配去向不一样水离子被动吸收主动吸收蒸腾旺盛生长旺盛植物生理学专业知识讲座第35页2、根系对离子吸收选择性同一溶液中不一样离子选择性吸收同一盐中阳离子和阴离子选择性吸收生理酸性盐生理碱性盐生理中性盐阳离子阴离子比如少多NaNO3多少（NH4）2SO4

相等NH4NO3生产铵盐硝酸盐植物生理学专业知识讲座第36页3、单盐毒害和离子反抗P89

单盐毒害离子颉抗(离子反抗)平衡溶液：P90单盐溶液

概念异价金属离子

NaCl+KCl+CaCl2NaClNaCl+CaCl2CaCl2植物生理学专业知识讲座第37页离子吸附在根表离子进入根内部离子进入导管（二）根系吸收矿质元素过程根植物生理学专业知识讲座第38页1.离子吸附在根表土粒吸附离子同荷等价间接交换接触（直接）交换土壤溶液中离子交换吸附根植物生理学专业知识讲座第39页间接交换直接交换植物生理学专业知识讲座第40页2.离子进入根内部质外体路径共质体路径质外体-共质体-质外体主动吸收为主植物生理学专业知识讲座第41页导管3.离子进入导管薄壁细胞离子被动进入导管主动进入导管植物生理学专业知识讲座第42页吸附进根内部进导管根系吸收矿质元素过程植物生理学专业知识讲座第43页1.温度（三）影响根系吸收矿质元素原因①离子扩散减慢②影响酶活性,影响各种代谢。③原生质黏性增大低温抑制离子吸收高温抑制离子吸收①加速根尖老化，吸收面积降低。②酶钝化,影响各种代谢。③原生质透性增加，离子渗漏到环境中去。植物生理学专业知识讲座第44页3.土壤溶液浓度4.土壤溶液PH值2.通气情况直接影响：影响到根系带电情况酸性环境中,根系带正电状态,吸收阴离子碱性环境中,根系带负电状态,吸收阳离子间接影响：影响到离子有效性5.其它生产植物生理学专业知识讲座第45页三、植物叶片对矿质元素吸收P941.概念角质层

外连丝表皮细胞质膜叶肉细胞

其它部位

主动或被动吸收气孔角质层连接细胞壁与质膜纤丝2.方式（主要）植物生理学专业知识讲座第46页不能代替根部施肥对角质层厚叶片效果较差

喷施浓度稍高,易造成叶片伤害优点：用肥省肥效快

补充养料不足

不足之处：植物生理学专业知识讲座第47页第三节矿质元素在体内运输与分配

植物生理学专业知识讲座第48页一、运输形式有机N（aa和酰胺）NPS主要形式其它形式无机N（NO3-）无机P（PO43-）有机P（G-6-P）无机S(SO42-)有机S(Met)离子金属元素植物生理学专业知识讲座第49页二、运输路径与速度

S6S5S4S3S2S1BA42K植物生理学专业知识讲座第50页韧皮部木质部处理Ⅰ韧皮部木质部处理Ⅱ部位（有蜡质）S6

11.6119S50.9122S4

8769

0.7112S3

0.398S2

0.3108S1

20.0113A64564347B7467845842K在柳茎中分布（mg.L-1)植物生理学专业知识讲座第51页（1）根系吸收42K经过木质部导管向上运输（2）存在横向运输结论运输速度：30-100cm.h-1（3）叶部吸收矿质主要是经过韧皮部向下运输,也有横向运输。植物生理学专业知识讲座第52页三、分配与再分配

N、P、K、Mg、ZnCa、Fe、MnCu、Mo、B、Cl、S参加循环元素不参加循环元素形成不稳定化合物形成稳定化合物缺乏病症首先出现在老叶上缺乏病症首先出现在新叶上可再利用元素不可再利用元素植物生理学专业知识讲座第53页第四节合理施肥生理基础植物生理学专业知识讲座第54页禾谷类作物：N、P、K豆科作物：P、K,少N叶菜类：N块茎、块根类：P、K食用大麦：多N酿酒大麦：少N1、不一样作物需肥不一样一、作物需肥特点植物生理学专业知识讲座第55页2、作物不一样,需肥形态不一样铵态氮硝态氮水稻铵态N有利于芳香油形成硝态N有利于有机酸形成烟草植物生理学专业知识讲座第56页3、不一样生育时期