植物生理学002 植物的矿质与氮素营养1

第三章植物的矿质与氮素营养矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运和同化，通称为植物的矿质营养。

灰分元素：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。

灰分元素直接或简接来自土壤矿质，所以称为矿质元素。

必需元素：指在植物生长发育中必不可少的元素，具有不可缺少性，不可替代性和直接功能性。

大量元素：指植物生命活动所必需的、且需要量较多的一些元素。

有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等9种元素。

微量元素：植物生命活动所必须的、而需要量很少的一类元素称为微量元素。

水培法：在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。

砂培法：在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。

主动吸收：指细胞利用呼吸释放的能量逆化学梯度吸收矿质元素的过程。

被动吸收：指细胞不需要由代谢直接提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质元素的过程。

扩散作用：指分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。

协助扩散：指小分子物质经膜转运蛋白顺浓度梯度或电化学梯度跨膜转运的过程，通常不需要细胞提供能量。

离子通道：指细胞膜中一类由内在蛋白构成的横跨膜两侧的孔道。

孔的大小及孔内表面电荷等性质决定了通道转运离子的选择性。

膜片钳技术：指使用微电极从一小片细胞膜上获取电子信息，可用来研究细胞器间的离子运输、气孔运动、光受体、激素受体以及信号分子等的作用原初主动转运：质膜H+-ATP酶利用ATP水解产生的能量，把细胞质内的H+向膜外泵出，产生质子驱动力的过程称为原初主动运输。

次级主动转运：指以质子动力作为驱动力的离子或分子的转运。

单盐毒害：指植物培养在某一单盐溶液中不久即呈现不正常状态，最后死亡的现象。

单盐毒害无论是营养元素还是非营养元素都可发生，而且在溶液很稀时植物就会受害。

离子拮抗：指离子间相互消除毒害的现象。

平衡溶液：植物必需的矿质元素按一定浓度与比例配制成使植物生长良好的混合溶液称为平衡溶液。

生理酸性盐：植物根系对其阳离子的吸收多于阴离子而使介质变成酸性的盐类称为生理酸性盐。

1 .矿质营养( mineral nutrition ) :是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。

2 .灰分元素( ash elemen t ) :也称矿质元素。

将干燥植物材料燃烧后,剩余一些不能挥发的物质,称为灰分元素。

3 .必需元素( essential element ) :是指在植物完成生活史中,起着不可替代的直接生理作用的不可缺少的元素。

4 .大量元素( major elemen t) :在植物体内含量较多,占植物体干重达0 .1 %以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等九种元素。

5 .微量元素( minor elemen t, microelement ) :植物体内含量甚微,占植物体干重达0 .01 %以下,稍多即会发生毒害的元素。

它包括Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni等八种元素。

6 .有利元素( beneficial element ) :也称有益元素。

指对植物生长表现有益作用,并能部分代替某一必需元素的作用,减缓缺素症的元素,如Na、Si、Se等。

7 .水培法( water cult ure met hod ) :也称溶液培养法、无土栽培法,是在含有植物所需的全部或部分营养元素、并具有适宜pH的溶液中培养植物的方法。

8 .砂培法( sand cult ure method) :也称砂基培养法。

在洗净的石英砂或玻璃球等惰性物质的支持中,加入营养液培养植物的方法。

9 .气栽法( aeroponics) :将植物根系置于营养液雾气中培养植物的方法。

10 .营养膜技术( nut rient film technique) :是一种营养液循环的液体栽培系统。

该系统通过让流动的薄层营养液流经栽培槽中的植物根系来栽培植物。

11 .离子的被动吸收( ion passive absorption ) :是指细胞通过扩散作用或其他物理过程而进行的矿物质吸收,也称非代谢吸收。

植物的矿质与氮素营养植物除了从土壤中吸取水分以外，还要从中吸取各种矿质元素和氮素以坚持正常的生理活动。

植物所吸取的这些矿质元素，有的作为植物体组成成分，有的参与调剂植物的生命活动，有的兼有两种功能，因此矿质营养在植物的生命活动中具有专门重要的作用。

矿质养分的供应状况也阻碍农产品的产量和质量。

因土壤往往不能完全及时满足作物的需要，施肥就成为提高产量和改进品质的要紧措施之一。

“有收无收在于水，收多收少在于肥”，这句话对水分生理和矿质营养在农业生产中的重要性作了恰当的评判。

植物对矿物质的吸取、转运和同化，称为矿质营养（mineral nutrition ）。

第一节植物必需的矿质元素一、植物体内的元素植物体内含有各种化合物，也有各种离子，不管是化合物，依旧无机离子，差不多上由各种元素组成的，研究植物的矿质营养第一要弄清晰植物体内含有哪些元素，哪些元素是植物必需的。

植物体由水、有机物和无机物组成，研究植物体的成分一样先把一定的新奇的植物于105℃烘10—15分钟（使酶迅速钝化），然后于80℃（防止某些成分挥发，或化学性质发生改变）烘干秤重，水分散失10-95%，剩余5-90%的干物质在600℃灼烧，其中有机物中的碳、氢、氧、氮等元素以二氧化碳、水、分子态氮、NH3和氮的氧化物形式，小部分硫以H2S和SO2的形式散失到空气中，余下一些不能挥发的残渣称为灰分（ash）。

灰分中的物质为各种元素的氧化物，另外还有少量的硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等。

构成灰分的元素称为灰分元素（ash element）又称矿质元素（mineral element）。

氮在燃烧过程中散失而不存在于灰分中，因此氮不是灰分元素。

但氮和灰分元素一样，差不多上植物从土壤中吸取的，而且氮通常是以硝酸盐( NO-3)和铵盐（NH4）的形式被吸取，因此将氮和矿质元素一起讨论。

矿质元素在植物体内的含量变幅专门大，自然界存在92种元素，植物中发觉70多种，成分和含量多少是与植物种类、不同器官组织和土壤含盐量等因素有关。

植物的矿质与氮素营养植物是我们日常生活中不可或缺的一部分，它们为我们提供了许多重要的物质和服务。

植物的生长和发展取决于其对矿质和氮素的吸收和利用。

本文将讨论植物的矿质与氮素营养。

一、植物的矿质营养矿质营养是指植物从土壤中吸收的无机营养元素。

植物需要吸收的矿质元素有很多，包括镁、钙、铁、锌、铜、锰、硒、钼、氯等。

这些矿质元素在植物的生长和发展中起着重要作用。

1. 镁镁是植物体内的重要成分之一，它参与了许多生物化学反应，如光合作用和呼吸作用等。

镁的缺乏会导致叶片中叶绿素含量降低，影响植物的光合作用和生长发育。

2. 钙钙是植物细胞壁和中枢神经系统的组成成分，它对细胞分裂和细胞壁稳定性有着重要的作用。

钙的缺乏会导致植物的胶质变化，影响其正常生长发育。

3. 铁铁是植物体内的重要元素，它存在于许多酶中，参与了氧化还原反应和电子传递过程。

铁的缺乏会导致植物叶片的黄化，严重时可能导致植物死亡。

4. 锌锌是植物生长和发育的必需元素之一，它促进植物的生长发育和增强植物的免疫力。

锌的缺乏会导致植物叶片出现白色黄斑、萎缩等现象。

5. 铜铜是植物体内多种酶的组成成分，它对植物机体有重要的作用。

铜的缺乏会影响植物的代谢和生长发育。

二、植物的氮素营养氮素是植物生长必需的主要成分之一，植物需要从土壤中吸收氨、硝酸盐等氮源物质。

氮素对植物的生长发育有着重要的影响。

1. 生物固氮蚯蚓、田间杂草、青苔等具有固氮作用的微生物，能够把空气中的氮分子转变成可被植物吸收的氨态氮，为实现土地生态平衡起到了重要的作用。

2. 植物对氮素的吸收和利用一般情况下，植物吸收的氮素主要以硝酸盐形式存在。

植物的生长发育需要合适的氮素浓度。

氮素过多或不足都会影响植物的生长和质量。

3. 氮素对植物品质的影响植物体内氮素含量的增加，能够促进植物的生长发育和增加产量，但同时也会导致产量质量的降低。

植物倾向于把氮素转移到叶子和果实中，而不是转移到根系中，导致根系生长不良。

第三章植物的矿质和氮素营养灰分元素：构成灰分的元素称为灰分元素,它们直接或间接地来自土壤矿质,故又称为矿质元素。

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。

必需元素在植物体内的生理功能：细胞结构物质的组成成分；生命活动的调剂者，作为酶、辅酶的成分或激活剂等，参与调解酶的活性；电化学作用，参与渗透调节、胶体的稳定和电荷的中和等；作为重要的细胞信号转导信使等。

氮主要吸收形式：NH4+、NO3- ，尿素生理功能：构成蛋白质的主要成分；是核酸、核苷酸、氨基酸、叶绿素、VB 、生物碱等的成分。

缺氮症状：1)生长受抑植株矮小,分枝少,叶小而薄,花果少易脱落；2)黄化失绿枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯，老叶先发黄。

氮过多：1)植株徒长叶大浓绿,柔软披散，茎柄长，茎高节间疏；2)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。

3)贪青迟熟，生育期延迟。

磷主要吸收形式：H2PO4-、HPO4 2-生理功能：1）细胞中许多重要化合物的组成成分（核酸、核蛋白和磷脂的主要成分）2）物质代谢和能量转化中起重要作用（AMP、ADP、ATP、UTP、GTP等能量物质的成分，也是多种辅酶和辅基如NAD+、NADP+等的组成成分。

磷参与各种代谢）缺磷症状：1)生长受抑植株瘦小,成熟延迟；2)叶片暗绿色或紫红色糖运输受阻, 有利于花青素的形成。

钾主要吸收形式：K+生理功能：1) 酶的活化剂2) 促进蛋白质的合成3) 促进糖类的合成与运输4) 调节水分代谢缺钾症状：1)茎杆柔弱2)叶色变黄而逐渐坏死叶缘(双子叶)或叶尖(单子叶)先失绿焦枯，有坏死斑点，形成杯状弯曲或皱缩。

病症首先出现在下部老叶。

钙缺钙症状：1）幼叶淡绿色，继而叶尖出现典型的钩状,随后坏死。

2）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。

镁生理功能：参与光合作用、酶的激活剂或组分、参与核酸和蛋白质代谢缺镁症状：叶片失绿（从下部叶片开始,往往是叶肉变黄而叶脉仍保持绿色。

《植物生理学》第二章植物的矿质及氮素营养复习题及答案一、名词解释1.矿质营养（mineral nutrition）：植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。

2.灰分元素（ash element）：干物质充分燃烧后，剩余下一些不能挥发的灰白色残渣，称为灰分。

构成灰分的元素称为灰分元素。

灰分元素直接或间接来自土壤矿质，所以又称为矿质元素。

3.大量元素（major element，macroelement）：植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。

它们约占植物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。

4.微量元素（minor element，microelement，trace element）：植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。

它们约占植物体干重的10-5%～10-3%，有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。

5.必需元素（essential element）：植物生长发育中必不可少的元素。

国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是：①由于缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成其生活史；②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；③该元素在植物营养生理上表现直接的效果，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。

6.有益元素（beneficial element）：并非植物生命活动必需，但能促进某些植物的生长发育的元素。

如Na、Si、Co、Se、V等。

7.水培法（water culture method）：亦称溶液培养法或无土栽培法，是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。

8.砂培法（sand culture method）：全称砂基培养法，在洗净的石英砂或玻璃球等基质中，加入营养液培养植物的方法。

9.生理酸性盐（physiologically acid salt）：植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。