第一章烟草营养和施肥原理演示文稿

第一章烟草营养和施肥原理演示文稿目前一页\总数四十页\编于五点优选第一章烟草营养和施肥原理目前二页\总数四十页\编于五点一、烟草体内的元素组成新鲜植株水分

75%～90%

干物质(5%～25%)有机物95%矿物质5%C44%H6%O43%N2%目前三页\总数四十页\编于五点烟草体内干物质组成植物体的主要有机质为蛋白质，其它为含N化合物、脂肪、淀粉、多糖、纤维素和果胶。烤烟与其它作物所不同之处在于其含N化合物中含有较多的烟碱。有机质主要由C、H、O、N四种元素组成，它们在燃烧时都会变成气态。烤烟燃烧后残留的部分称为灰分。灰分中含有70多种元素。烤烟的元素组成及其含量多少同烤烟品种、它们生长的土壤环境，、栽培措施、施肥量的多少和养分元素间的搭配也会极大地改变烤烟的元素组成。目前四页\总数四十页\编于五点（一）确定植物必需营养元素的三条标准

必要性：这种化学元素对所有植物的生长发育是不可缺少的。缺少这种元素植物就不能完成其生命周期。专一性：缺乏这种元素后，植物会表现出特有的症状，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失。直接性：这种元素必须是直接参与植物的新陈代谢，对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用。二、植物必需的营养元素目前五页\总数四十页\编于五点17种：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、（镍）

C、H、O

－－非矿质元素（天然营养元素）

来自空气和水大量元素

N、P、K

－－植物营养三要素(0.1%以上) 或肥料三要素

Ca、Mg、S－－中量元素

矿质元素微量元素

Fe、Mn、Zn、Cu、 来自土壤和肥料(0.1%以下)

B、Mo、Cl、Ni

（二）烤烟必需营养元素的种类目前六页\总数四十页\编于五点（三）必需营养元素的来源目前七页\总数四十页\编于五点三、必需营养元素的主要功能第一组：C、H、O、N、S 1.组成有机体的结构物质和生活物质

2.组成酶促反应的原子基团第二组：P、B 1.形成连接大分子的酯键 2.储存及转换能量第三组：K、Mg、Ca、Mn、Cl 1.维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性平衡等 目前八页\总数四十页\编于五点 2.活化酶类 3.稳定细胞壁和生物膜构型第四类：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni 1.组成酶辅基 2.组成电子转移系统 而当植物缺乏或过量吸收某一元素时，会出现特定的外部症状，这些症状统称为“植物营养失调症”，包括“营养元素缺乏症”和“元素毒害症”。目前九页\总数四十页\编于五点农业生产中通常把N、P、K称为肥料三要素。这是因为：

作物生长对它们的需要量大

土壤所能提供的有效量少

生产中需要通过施肥予以大量补充才能满足作物的需要。目前十页\总数四十页\编于五点四、非必需营养元素

1.有益元素（1）有益元素的概念 某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；或者虽然它们不是所有植物所必需，但对某些特定的植物缺是不可缺少的，这些类型的元素称为“有益元素”，也称“农学必需元素”。烟草有益元素包括：硒、碘、铝、钠、钻、硅、钒、镍、铬、砷和各种稀土元索。目前十一页\总数四十页\编于五点（2）有益元素的作用有益元素中，有些是动物必需的，或对人是必需的。例如硒，缺硒时，人就会得克山病等疾病。烤烟中硒含量增加也被认为对卷烟吸食者有正面的效应。碘是另一种人和动物的必需营养元素，如果食物中缺乏碘，人和动物就会患地方性甲状腺肿。已有报道指出施碘可以促进植物生长，促进植物体内叶绿素、胡萝卜素和维生素A的合成，影响呼吸作用和碳水化合物的代谢等。碘对烟草花叶病病毒活性有特。在烟草上，低浓度的铝也似乎稍微增加烟株生长速率。在云南烟区，铝也许是云南烟叶品质较好的原因之一目前十二页\总数四十页\编于五点2.毒性较大的元素

如：Cr、Pb、Cd、Hg、As等3.植物的超积累吸收及其利用

超积累植物植物修复植物开矿目前十三页\总数四十页\编于五点五、营养元素之间的相互关系

1、同等重要律：植物所必需的营养元素在植物体内不论数量多少都是同等重要的生产上要求：平衡供给养分2、不可代替律：每种营养元素在植物体内都有特定的生理功能，是其他营养元素所不能代替的

生产上要求：全面供给养分目前十四页\总数四十页\编于五点3、元素之间的相互作用（1）颉抗作用：一种元素抑制另一种元素的吸收（2）协同作用：一种元素促进另一种元素的吸收目前十五页\总数四十页\编于五点离子间的颉颃作用表现：阳离子与阳离子之间，如一价与一价之间：K+、Rb+、Cs+之间二价与二价之间：Ca2+、Mg2+、Ba2+之间一价与二价之间：NH4+和H+对Ca2+、K+对Fe2+离子间的协同作用表现：阴离子与阳离子之间如NO3-、

SO42-等对阳离子的吸收有利

二价或三价阳离子对一价阳离子，如Ca2+、Mg2+、Al3+等能促进K+、

NH4+的吸收目前十六页\总数四十页\编于五点植物的营养成分

干物质（5-25%）新鲜植物水分（75-95%）有机质（90-95%）灰分（5-10%）矿质元素必需营养元素非必需营养元素大量营养元素（大于0.1%dw）微量营养元素超微量营养元素有益营养元素奢侈营养元素目前十七页\总数四十页\编于五点第二节烟草对养分的吸收吸收的含义：烟草对养分的吸收－－是指养分进入烟草体内的过程泛义的吸收－－指养分从外部介质进入植物体中的任何部分确切的吸收－－指养分通过细胞原生质膜进入细胞内的过程植物吸收的养分形态： 离子或无机分子－－为主 有机形态的物质－－少植物吸收养分的部位： 矿质养分－－根为主，叶也可根部吸收 气态养分－－叶为主，根也可叶部吸收目前十八页\总数四十页\编于五点一、根系形态特征与养分吸收1.根的类型分类从整体上分从个体上分直根系：根深须根系：根广

定根形成直根系不定根形成须根系主根侧根利用:将两种类型的作物种在一起：混种、间种、套种目前十九页\总数四十页\编于五点a.须根系

b.直根系

目前二十页\总数四十页\编于五点

在烤烟的生长过程中，新根不断地产生。根据发生的部位不同，根可分为主根、侧根和不定根。烤烟种子萌发时，胚根突破种皮后直接生长面成主根，主根产生的各级大小分支都叫侧根，此外，由茎上发生的根都叫不定根。在自然状态下，烤烟根系会发展成为直根系。但由于大多数情况下，烤烟会经过一次假植和一次移栽，烤烟的主根往往会遭到破坏，结果在大田生长中，烤烟的根系介于直根系和须根系之间。目前二十一页\总数四十页\编于五点2.根的数量

用单位体积或面积土壤中根的总长表示（LV，cm/cm3或LA，

cm/cm2

）一般：须根系的Lv>

直根系的LvLv越大，总面积越大，根与养分接触的机率高反映根系的营养特性3.根的分布

分布稀疏或过密：养分利用不充分分布合理：提高养分吸收效率目前二十二页\总数四十页\编于五点二、根系对养分的吸收过程1.养分向根表面的迁移2.养分到达根表3.养分进入根内养分：土壤 根表 根内

迁移 吸收截获质流扩散 主动被动目前二十三页\总数四十页\编于五点（一）土壤养分到达根表面的方式1、截获（Interception）（1）定义：是指植物根系在生长过程中直接接触养分而使养分转移至根表的过程（2）实质：接触交换（3）数量：约占1％，远小于植物的需要2、质流（Massflow）（1）定义：是指由于水分吸收形成的水流而引起养分离子向根表迁移的过程（2）影响因素：与蒸腾作用呈正相关 与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关（3）迁移的离子：氮(硝态氮)、钙、镁、硫目前二十四页\总数四十页\编于五点3、扩散（Diffusion）（1）定义：是指由于植物根系对养分离子的吸收，导致根表离子浓度下降，从而形成土体－根表之间的浓度梯度，使养分离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程（2）影响因素：土壤水分含量 养分离子的扩散系数 土壤质地 土壤温度（3）迁移的离子：磷、钾、氮目前二十五页\总数四十页\编于五点（二）植物根系对养分的吸收机制被动吸收主动吸收目前二十六页\总数四十页\编于五点1.被动吸收（Passiveabsorption）定义：膜外养分顺浓度梯度（分子）或电化学势梯度（离子）、不需消耗代谢能量而自发地（即没有选择性地）进入原生质膜的过程。形式：(1)简单扩散：如亲脂性分子(O2、N2)、不带电极性小分子(H2O、CO2、甘油)(2)易化扩散：主要形式。机理如下：a.通道蛋白（channelprotein）：认为贯穿双重磷脂层的蛋白质在一定条件下开启，成为一定类型离子的“通道”。目前二十七页\总数四十页\编于五点b.运输蛋白（transportprotein）：认为运输蛋白在离子的电化学势作用下，与离子结合并产生构型变化，从而将离子翻转“倒入”膜内。 离子的运输动力来自膜间的电化学势梯度，当膜两边的电化学势梯度相等时，离子达到动态平衡，净吸收停止。目前二十八页\总数四十页\编于五点机理:离子泵学说、载体学说、胞饮学说2.主动吸收（activeabsorption）定义：膜外养分逆浓度梯度或电化学势梯度、需要消耗代谢能量、有选择性地进入原生质膜内的过程。目前二十九页\总数四十页\编于五点(1)离子泵学说①离子泵（Ion’sbump）：是位于植物细胞原生质膜上的ATP酶，它能逆电化学势将某种离子“泵入”细胞内，同时将另一种离子“泵出”细胞外。

外界膜细胞质

②离子运输过程

离子泵假说图示ATP酶阴离子载体ATPH2PO3＋＋ADP－

+H2OOH－+ADPK＋、Na＋H＋OH－阴离子＋H2OH＋＋H3PO4目前三十页\总数四十页\编于五点可见：阳离子的吸收实质上是H＋的反向运输；阴离子的吸收实质上是OH－的反向运输由于细胞内常以带负电荷为主，所以：

阳离子（K＋除外）多属被动吸收； 阴离子（包括K＋）多属主动吸收目前三十一页\总数四十页\编于五点(2)载体学说

①载体（carrier）－－指生物膜上存在的能携带离子通过膜的大分子。这些大分子形成载体时需要能量（ATP）。

载体对一定的离子有专一的结合部位，能有选择性地携带某种离子通过膜。②载体转运离子的过程目前三十二页\总数四十页\编于五点磷酸脂酶ACP磷酸激酶ACPIC膜

外内未活化载体载体－离子复合物离子活化载体ATPADPPi线粒体载体假说图解P目前三十三页\总数四十页\编于五点a.

细胞内线粒体氧化磷酸化产生ATP，供载体活化所需b.

非活化载体(IC)在磷酸激酶的作用下发生磷酸化，成为活化载体(AC-P)c.活化载体(AC-P)移到膜外侧，与某一专一离子(例如K＋)结合成为离子载体复合物(AC-P-K＋)d.离子载体复合物(AC-P-K＋)移动到膜内侧，在磷酸脂酶作用下将磷酰基(Pi)分解出来，载体失去对离子的亲和力而将离子释放到膜内，载体同时变成非活化状态(IC)e.磷酰基与ADP在线粒体上重新合成ATP目前三十四页\总数四十页\编于五点③

养分吸收的酶动力学理论实验证明：离子的吸收有饱和现象（如图）

K＋浓度吸收速率大麦根系对K＋的吸收曲线Vmax1/2VmaxKm吸收曲线与酶促反应的速度和底物浓度的关系曲线非常相似，于是把：载体－离子比作酶－底物目前三十五页\总数四十页\编于五点

S’＋C ES C＋S

离子(外)

载体离子－载体载体离子(内)K1 k3k2

应用米凯利斯－门滕(Michaelis-Menten)方程式，求得： Vmax·[S] Km＋[S]式中：v－－吸收速率(μmol·g-1·h-1)

Vmax－－最大吸收速率(μmol·g-1·h-1)

[S]－－介质离子浓度(mM)v=目前三十六页\总数四十页\编于五点

Km－－吸收速率常数(m