植物生理学_03矿质营养.ppt

第三章植物的矿质营养植物必需的矿质元素植物对矿质元素的吸收矿质元素在植物体内的长距离运输与分配合理施肥的生理学基础植物矿质营养是指植物对矿物质的吸收、转运和同化等过程以及矿质元素在植物生命活动中的作用。第一节植物必需的矿质元素二、植物体内的元素植物干物质灰分三、植物的溶液培养图3-1植物的溶液培养水培法（无土栽培）：植物直接栽培于营养液中。砂培法：支撑物（石英砂、蛭石、珍珠岩）。气培法（雾培）：根系置于营养液气雾中。营养薄膜技术：流动的营养液在根系表面形成一层营养液薄膜。营养液中必须含有植物必需的矿质养分；各种养分必须以植物可利用的形态存在；各种养分成一定比例；营养液的水势不能太低以防植物脱水；经常调整营养液pH使其与植物的生长相适应；注意给根系通气以保持适当的根系活力；经常更换营养液（如每星期一次）。四、植物必需的元素的确定大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Si共10种。植物需要量大占植物体干重的0.1～10％。微量元素：Fe、B、Cu、Zn、Mn、Cl、Mo、Na、Ni共9种。植物需要量小占植物体干重的0.01～0.00001％。五、必需矿质元素的生理功能及缺素症（二）植物缺素症及中毒症图3-2萝卜缺氮的老叶变黄图3-3缺N老叶发黄枯死新叶色淡生长矮小根系细长分枝（蘖）减少。2、硫（S）图3-4缺硫植株中上部叶色淡3、磷（P）图3-5植株缺磷症状4、钾（K）图3-6番茄缺钾初期叶缘失绿图3-7植株缺钾症状5、钙（Ca）图3-8苗期缺钙心叶叶缘枯死图3-9缺钙幼叶叶尖变褐枯死6、镁（Mg）图3-10植株缺镁症状7、铁（Fe）图3-11缺铁新叶鲜黄色8、锰(Mn)图3-12缺锰植株中位叶失绿图3-13植株缺锰幼叶失绿9、锌（Zn）图3-14缺锌节间短叶小（右）图3-15缺锌叶变黄外卷10、铜（Cu）图4-15缺铜顶叶呈罩盖状上卷图4-16缺铜顶叶上卷呈杯状11、钼（Mo）12、硼（B）13、氯（Cl）14、镍（Ni）第二节植物对矿质元素的吸收2.选择性3.单盐毒害和离子对抗4.积累作用5.吸收过程需要能量6.存在基因型差异二、细胞吸收矿质元素的机理（一）主动吸收载体是一类内在蛋白有选择地与被转运物质结合成载体-物质复合物结合后其构象发生变化将被转运物质释放到膜的另一侧。在这个模型中把活跃的载体想象为磷酸化的化合物在膜的外部界面上与对它有亲和力的特定离子相遇、结合形成一个载体-离子复合物。它在膜中扩散在膜里面的界面上受磷酸酶催化把磷酸基从载体复合物中分解下来同时载体失去对离子的亲和力离子释放到邻近介质中（图3-18）。饱和效应和离子竞争可证明载体的存在。图3-18载体运输离子过膜并消耗能量的过程2.离子泵假说（二）被动吸收图3-21离子通道运输离子的模式图2.杜南（Donnan）平衡三、根系对离子的吸收根呼吸产生的CO2溶于水后可形成的CO3-2、H+、HCO3-等离子这些离子可以和根外土壤溶液中以及土壤胶粒上的一些离子如K+、Cl-等发生交换结果土壤溶液中的离子或土壤胶粒上的离子被转移到根表面。当根系和土壤胶粒接触时根系表面的离子可直接与土壤胶粒表面的离子交换这就是接触交换。因为根系表面和土壤胶粒表面所吸附的离子是在一定的吸引力范围内振荡着的当两者间离子的振荡面部分重合时便可相互交换。图3-22离子交换示意图2、离子进入根部内部（图3-23）共质体途径：细土壤pH值对矿质元素吸收的影响因离子性质不同而异一般阳离子的吸收速率随pH值升高而加速；而阴离子的吸收速率则随pH值增高而下降(图3-24)。图3-24土壤pH与各元素有效性间的关系2.温度第三节矿质元素在植物体内的长距离运输与分配二、矿质元素的再分配一、根据作物种类及生育期施肥（二）合理施肥的指标（1）形态指标能够反应作物需肥情况的植株外部形态称为施肥的形态指标如叶色、长相等。（三）发挥肥效的措施二、矿质营养和产量效应矿质元素之间的相互作用影响着产量矿质元素和其他生长因子之间的相互作用也对产量产生影响。三、叶面施肥优点：叶面施肥主要适合以下几种情况：