植物的矿质与氮素营养

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第三章 植物的矿质与氮素营养第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 植物体必需的矿质元素及其作用 植物细胞对矿质元素的吸收 植物对矿质元素的吸收 矿质元素在植物体内的运输与分配 植物的氮素同化 合理施肥的生理基础

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第一节 植物体内的必需元素及其 作用一、植物体内的元素 水分 10% 95% 105 C 有机物质 90% 95% 挥发 植物材料 干物质 5% 90% 600 C 灰分 5% 10% 残烬

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二、植物必需的矿质元素和确定方法(一)植物必需的矿质元素 所谓必需元素(essential element)是指植物生长发 育必不可少的元素。 植物必需元素的三条标准是: 第一,由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完 成其生活史; 第二,除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病 症可用加入该元素的方法预防或恢复正常; 第三,该元素物营养生理上能表现直接的效果,而 不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善 而产生的间接效果。

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1.大量元素(major element,macroelement) 植物对此类元素需要的量较多。它们约占 物体干重的0.01%~10%,有C、H、O、N、 P、K、Ca、Mg、S。 2.微量元素(minor element, microelement, trace element) 约占植物体干重的10-5%~10-3%。它们是 Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni。植 物对这类元素的需要量很少,但缺乏时植物 不能正常生长；若稍有过量,反而对植物有 害,甚至致其死亡。

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(二)确定植物必需矿质元素的方法1.溶液培养法(或砂基培养法) 溶液培养法(solution culture method)亦称水培法(water culture method),是在含有全部或部分营养元素的溶液中 培养植物的方法；而砂基培养法(sand culture method)则是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中 加入营养液来培养植物的方法。 2.气培法(aeroponics) 将根系置于营养液气雾中栽 培植物的方法称为气培法。

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图3-1几种营养液培 养法 A.水培法:使用不透 明的容器(或以锡箔 包裹容器),以防止 光照及避免藻类的 繁殖,并经常通气; B. 营养膜(nutrient film)法:营养液从容 器a流进长着植株的 浅槽b,未被吸收的 营养液流进容器c, 并经管d泵回a。营 养液pH和成分均可 控制。 C.气培法：根悬于 营养液上方，营养 液被搅起成雾状。

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三、植物必需元素的生理作用及缺素症

1、氮 (1)生理作用 吸收方式：NH4+或NO3- ;尿素、氨基酸。 生理作用：氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、 叶绿素、某些植物激素、维生素等也含有氮。氮 在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生 命元素。 氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏， 成熟期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥， 还是有好处的。 植株缺氮时，植物生长

矮小,分枝、分蘖少,叶 片小而薄；叶片发黄发生早衰,且由下部叶片开 始逐渐向上。

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小麦缺氮

苹果缺氮

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马铃薯缺氮

菜豆缺氮

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2、磷 生理作用：①磷脂和核酸的组分，参与生物膜、 细胞质和细胞核的构成。所以磷是细胞质和细 胞核的组成成分。 ②磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物(如 ATP、FMN、NAD+、NADP+和CoA等)在新 陈代谢中占有极其重要的地位， ③磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起 着重要的作用。 缺磷时，分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞, 茎、根纤细,植株矮小；叶子呈现不正常的暗 绿色或紫红色。症状首先在下部老叶出现,并 逐渐向上发展。磷过多，易产生缺Zn症。

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白菜缺磷

油菜缺磷

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玉米缺磷

大麦缺磷

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3、钾 ①很多酶的活化剂，是40多种酶的辅助因 子。 ②调节水分代谢。K+在细胞中是构成渗透 势的重要成分。调节气孔开闭、蒸腾。 ③促进能量代谢。作为H+的对应离子，向 膜内外转移，参与光合磷酸化、氧化磷 酸化。 钾不足时，叶片出现缺绿斑点，逐渐坏死， 叶缘枯焦。

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4、钙 ①构成细胞壁。 ②钙与可溶性的蛋白质形成钙调素 (calmodulin,简称CaM)。CaM和Ca2+ 结合，形成有活性的Ca2+· CaM复合体， 起“第二信使”的作用。 缺钙典型症状：顶芽、幼叶呈淡绿色,叶 尖出现钩状,随后坏死。缺素症状首先 表现在上部幼茎幼叶和果实等器官上。

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蕃茄缺钙

白菜缺钙