植物生理第二章ppt课件(1)

第二章 植物的矿质营养Chapter2 Plant mineral nutrition植物对矿质的吸收、转运和同化称为植物的矿质营养。“ 收多收少在于肥 ” 第一节 植物必需的矿质元素Section1 Essential elements for plant一、植物体内的元素二、植物必需的矿质元素 三、植物必需的矿质元素元素的生理作用 四、作物缺乏矿质元素的诊断 气体 (C CO 2 H、 O H 2O N NO x S H 2S 、 SO2)鲜样 干物质105 杀青75 烘干600灰化灰分 （ 少量 N， 多数 S ,全部的金属元素和不可挥发的非金属元素共 60余种 ）矿质元素（ mineral element） 以氧化物形式存在于灰分(ash)中，构成灰分的元素称为矿质元素或灰分元素 (ash element) 。一、植物体内的元素 Elements in plant植物矿质元素的含量与植物种类及生存的土壤环境条件相关v 必需元素 (Essential element )，植物生长发育必不可少的元素 。 判定标准 不可缺少 不可替代 直接参与代谢二、植物必需的矿质元素Plant essential elements v 鉴定植物必需元素的方法 溶液培养法 （水培法）： 在含有全部或部分矿质元素的溶液中培养植物的方法。 砂基培养法 ：支撑物（石英砂等） +培养液通过添加或减少某种元素，从植物生长状况判断该元素是否为植物所必需v 大量元素 (Macroelement)是指植物需要量较大，在植物体内含量较高（ 0.01%)的元素，C、 H、 O、 N、 P、 K、 Ca、 Mg、 S 。v 微量元素 (Microelement)是指植物需要量较少, 在植物体中含量较低 (0.01%)的元素， Fe、Mn、 B、 Cu、 Zn、 Mo、 Cl、 Ni 。植物必需元素的种类植物必需元素三、植物必需矿质元素的生理作用Physiological functions of essential elements 在植物体内的生理功能概括起来有四个方面：一是细胞结构物质的组成成分；二是生命活动的调节者；三是起电化学作用；四是作为细胞信号转导的第二信使。 （一）大量元素的生理作用Physiological functions of macroelementsv C、 H、 O、 N、 P、 K、 Ca、 Mg、 S 。v N、 P、 K： 需要量较大，需人为地补充 , 又称肥料三要素。1、 氮 (N)v 吸收 主要是无机态氮， NO3-和 NH4+；部分有机态氮，如尿素 、氨基酸等。v 生理功能： 1）蛋白质、核酸、磷脂的主要成分 -生命元素。 2）参与构成辅酶和辅基如 NAD+、 NADP+、FAD等。 3）某些植物激素、叶绿素、维生素、生物碱等的成分。菜豆缺氮氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏，成熟期延迟。植株缺氮时，生长矮小。2、 磷 (P)v 吸收 H2PO4-或 HPO42- 油菜缺磷v 生理功能 1）核酸、核蛋白和磷脂的主要成分。 2）许多辅酶如 NAD+、 NADP+ 、 ATP、 FAD 、CoA等的成分。 3）参与光合、呼吸、蛋白质、脂肪、糖类的代谢。v 是仅次于氮的第二个重要元素。 3、钾 (K)v 吸收 K+v 生理功能1)调节水分代谢： 影响渗透势，控制气孔运动。2)酶的激活剂： 40多种酶的激活剂。 3)提高抗性： 抗倒伏、抗病虫4)促进蛋白质和多糖合成，促进糖类运输。4、 钙 (Ca)v 吸收 Ca2+ 主要分布在较老的组织中。 v 生理功能 1) 是细胞壁等的组分。 2) 是某些酶类的活化剂。 如 ATP酶、琥珀酸脱氢酶等。 3)参与光合放氧。 4) 能维持膜稳定性。 5)Ca-CaM系统行使第二信使功能。5、镁 (Mg)v 吸收 Mg2+v 生理功能 参与光合作用 ： 叶绿素的组分 ， 促进光合磷酸化；活化 Rubisco。 酶的激活剂或组分。 促进蛋白质、核酸合成。v 生理功能 1）是蛋白质和生物膜的成分。 含 S氨基酸和硫脂。 2）酶的成分，参与多种生化反应 。 CoA、铁氧还蛋白、硫氧还蛋白、固氮酶。 3）构成体内还原体系。 谷胱甘肽 -SH。6、硫 (S)v 以 SO42-的 形式吸收形式吸收（二）微量元素的生理作用Physiological functions of microelementsv 微量元素Fe、 Mn、 B、 Cu、 Zn、 Mo、 Cl、 Ni。1、铁 (Fe)v 铁主要以 Fe2+的螯合物 被吸收。v 生理功能： 1)许多酶的辅基： 铁卟啉，细胞色素氧化酶，抗氰氧化酶，过氧化物 (氢 )酶等。 2)参与光合作用： 叶绿素合成，细胞色素、 Fe-S中心、 Fd。 3)参与氮代谢： 固氮酶、硝酸及亚硝酸还原酶等。华北果树 “ 黄叶病 ”2、锰 (Mn)v 吸收 主要以 Mn2+形式v 生理功能 光合放氧复合体的主要成员。 形成叶绿素和维持叶绿素正常结构的必需元素。 酶的活化剂。3、硼 (B)v 吸收 硼酸 (H3BO3)。花中的含量最高。v 生理功能 促进花粉萌发与花粉管伸长 ; 细胞壁的成分； 促进糖的合成与运输。如蔗糖甘蓝型油菜 “花而不实 ”4、锌 (Zn)v 吸收形式 Zn2+v 生理功能 合成生长素前体色氨酸的必需元素。 叶绿素合成的必需元素。 一些酶的成分和活化剂，碳酸酐酶、 谷氨酸脱氢酶及羧肽酶。玉米 “花白叶病 ”，果树 “小叶病 ”5、铜 (Cu)v 吸收 Cu2+或 Cu+ v 生理功能： 一些氧化还原酶的组分。 是质体蓝素的成分，参与光合电子传递。 6、钼 (Mo)v 吸收 MoO42- v 生理功能 是硝酸还原酶的组成成分。 组成固氮酶，参与根瘤菌的固氮。 能增强植物抵抗病毒的能力。7、氯 (Cl)v 吸收 Cl-v 生理功能 在光合作用中 Cl-参加水的光解， 叶和根细胞的分裂也需要 Cl-的参与， 参与渗透势的调节，如调节气孔开闭。 v 生理功能 ： 维持脲酶的结构和功能。 是固氮菌脱氢酶的组成成分。 提高过氧化物酶、多酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶的活性。8、 镍 (Ni)v 吸收 Ni2-四、作物缺乏矿质元素的诊断（一）化学分析诊断法v 以叶片为材料来分析病株的化学成分，与正常植株的化学成分进行比较。（二）病症诊断法根据组织、器官的形态和颜色的变化判断。缺素症的诊断v 病症从老叶开始，常缺乏 N