第二章 植物的矿质营养

第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质营养2. 必需元素3. 大量元素4. 微量元素5. 水培法6. 叶片营养7. 可再利用元素8. 易化扩散9. 通道蛋白10. 载体蛋白11. 转运蛋白12. 植物营养最大效率期13. 反向运输器14. 同向运输器15. 单向运输器二、填空题1．植物细胞中钙主要分布在中。

2．土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。

一般来说，pH增大易于吸收；pH 降低易于吸收。

3．生产上所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。

4．参与光合作用水光解反应的矿质元素是、和。

5．在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。

6．离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。

7．促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。

8．驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。

9．植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。

10．华北地区果树的小叶病是因为缺元素的缘故。

11．缺氮的生理病症首先出现在叶上。

12．缺钙的生理病症首先出现在叶上。

13．根部吸收的矿质元素主要通过向上运输的。

14．一般作物的营养最大效率期是时期。

15．植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是。

16．植物体内可再利用的元素中以和最典型；不可再利用的元素中以最典型。

17．追肥的形态指标有和等；追肥的生理指标有和。

18．油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏营养元素引起的。

19. 引起大白菜干心病、菠菜黑心病矿质元素是。

20. 被称为植物生命元素的是。

21. 一般作物生育的最适pH是。

22．诊断作物缺乏矿质元素的方法有、和。

23．影响根部吸收矿质元素的因素有、、和。

三、选择题1．在下列元素中不属于矿质元素的是（）。

A．铁 B.钙 C.氮 D.磷2．植物缺铁时会产生缺绿症，表现为（）。

A．叶脉仍绿 B.叶脉失绿C．全叶失绿 D.全叶不缺绿3．影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是（）。

A．土壤溶液pH值 B.土壤氧气分压 C.土壤盐含量 D.土壤微生物4．植物细胞主动吸收矿质元素的主要特点是（）。

（2）钙泵 又叫Ca+-ATP酶,它催化质膜内侧的 ATP水解，释放出能量，驱动细胞内的 钙离子泵出细胞。
细胞外侧 H+泵将H+泵出 A
K+（或其它阳离子） 经通道蛋白进入 B
C
阴离子与H+ 同向运输进入 细胞内侧
图2-5 质子泵作用机理
A 初级主动运输 ； B, C 次级主动运输
返回
A 外侧
第四节
矿质元素的运输
一、矿质运输形式、途径、速度 1、形式： N：NO3-、NH4+、尿素、氨基酸、酰胺 P：正磷酸、有机磷化合物 S：SO42- 、 蛋氨酸、谷胱甘肽 2、途径：导管（42K 示踪试验） 3、速度：30-100cm/h
木质部 蜡纸 树皮
42K
图2-13 放射性42K向上运输试验
五、植物的缺素症及诊断
◆N 吸收的主要形式 是 NH4+，NO3- 等: ◇ 构成蛋白质的主要 成分(16-18%)； 缺N ◇ 核酸、辅酶、磷脂、 叶绿素、细胞色素、植 物激素(CTK)、维生素 等的成分。 故称为 “生命元素” 缺N：矮小、叶小色黄或发红、分枝少、花少、 籽粒不饱满。
生理功能：
缺磷病症：
① 植株瘦小。分枝、分蘖很少，幼芽幼 叶生长停滞，花果脱落，成熟延迟。 ② 叶呈暗绿色或紫红色（花青素）。 ③ 老叶先表现病症（磷是可移动元素）。
◆ K
以离子状态存在 生理作用（1） 体内60 多种酶的活化剂；（2）促 进蛋白质、糖的合成及糖的 运输；（3）增加原生质的 水合程度，提高细胞的保水 能力和抗 旱能力；（4）影 响着细胞的膨压和溶质势， 参与细胞吸水、气孔运动等。 缺K：叶缺绿、生长缓 慢、易倒伏。
三、影响根系吸收矿质营养的因素

膜 ②硫也是许多酶的成分之一。
硫不足时，蛋白质含量显著减少，叶色黄绿， 植株矮小。
(7) 铁 ①叶绿素合成所必需；细胞色素和非血红素铁
蛋白的组成成分。 ②Fd的组分。因此，参与光合作用。
缺铁时，由幼叶脉间失绿黄化，但叶脉仍为绿 色；严重时整个新叶变为黄白色。
(8)硼 是细胞壁的成分，与甘露醇、甘露聚糖、 多聚甘露糖醛酸等形成复合物。
一、植物体内的元素
105℃ 植物材料
水分 （10%—95%） 挥发
600 ℃ 干物质
有机物（90%—95%）
（5%—90%）
灰分 （5%—10%）
残留
植物体内的元素包括：
1.矿质元素（mineral element），灰分 元素 （ash element）
2.非矿质元素
1）矿质元素：将植物烘干并充分燃烧后， 余下一些不能挥发的残烬称为灰分，而以 氧化物形式存在于灰分中的元素称为灰分 元素。灰分元素直接或间接来自于土壤矿 质，故亦被称为矿质元素。
研究热点：生物固氮、植物中氨基酸的合成
学习内容
1 植物必需的矿质元素及其生理作 用 2 植物细胞对矿质元素的吸收 3 植物体对矿质元素的吸收 4 矿物质在植物体内运输 5 合理施肥的生理基础
第一节 植物必需的矿质元素
植物对矿物质的吸收、转运和 同化称为矿质营养（mineral nutrition）。
植株缺氮时，植物生长矮小,分枝、分蘖少,叶 片小而薄，株型紧凑，叶片发黄易发生早衰, 且由下部叶片开始逐渐向上。
小麦缺氮
苹果缺氮
(2) 磷
①磷是细胞质（磷脂）和细胞核（核酸）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。

氮过多：
A.植株徒长 叶大浓绿,柔软披散， 茎柄长，茎高节间疏；
B.机械组织不发达 植株体内含 糖量相对不足,机械组织不发 达,易倒伏和被病虫害侵害。
C.贪青迟熟，生育期延迟。
玉米缺 N ： 老叶发黄， 新叶色淡， 基部发红 （花色苷 积累其中）
萝卜缺 N 老叶发黄
缺氮
正常
大麦缺 N ： 老叶发黄， 新叶色淡
2.生理功能：
A.构成蛋白质的主要成分：16～18％； B.细胞质、细胞核和酶的组成成分 C.其它：核酸、辅酶、叶绿素、激素、维生素、生物碱等 氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。
缺氮症状：
A.生长受抑 植株矮小,分枝少, 叶小而薄,花果少易脱落；
B.黄化失绿 枝叶变黄,叶片早衰 甚至干枯，老叶先发黄
缺钙症状
A.幼叶淡绿色
继而叶尖出现典 型的钩状,随后坏 死。
B.生长点坏死
钙是难移动，不 易被重复利用的 元素,故缺素症状 首先表现在幼茎 幼叶上，如大白 菜缺钙时心叶呈 褐色“干心病” ， 蕃茄“脐腐病”。
苹果苦痘病
大白菜“干心病”
番茄“脐腐病”
苹果“水心病”
镁 Magnesium (Mg)
2.砂基培养法(砂培法) 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。
➢在培养液中，除去某一元素，植物 生长不良，并出现特有的病症，加入 该元素后，症状消失,说明该元素为植 物的必需元素。
必需元素是指植物生长发育必不可少的元素。 ➢ 已确定植物必需的矿质(含氮)元素有14种，加上碳、氢、氧
水分
有机物
硅酸盐
(C、H、O、N）
灰分元素：构成灰分中各种氧化物和盐类 的元素,它们直接或间接地来自土壤矿质, 故又称为矿质元素。 N不是矿质元素