植物的必需矿质元素及其生理作用
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植物必需的矿质元素一、植物体内的元素:二、植物必需的矿质元素:1、确定植物体必需元素的方法:溶液培养法(solution culture method)砂基培养法(sand culture method)2、判定必需矿质元素的三个条件:(1)由于该元素缺乏,植物生长发育发生障碍,不能完成其生活史。
(2)除去该元素,表现为专一的缺乏症,而这种缺乏症是可以预防和恢复的。
(3)该元素的植物营养生理上应表现直接的效果,绝不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变而产生的间接效果。
矿质元素在植物体内的生理作用•作为细胞结构物质的组成成分。
•作为植物生命活动的调节者,参与酶的活动。
•电化学作用:离子浓度的平衡,胶体的稳定,电荷中和。
1.作为碳水化合物部分的营养N、S2.能量贮存和结构完整性的营养P、Si、B3.保留离子状态的营养K、Ca、Mg、Cl、Mn、Na4.参与氧化还原反应的营养Fe、Zn、Cu、Ni、Mo氮(nitrogen)•吸收形式:无机N:氨,硝酸根;有机N:尿素•含量:水稻全株1-3%,大豆2.5-3.5%•作用:A:构成Pr:维持细胞结构和功能;B:构成核酸、磷脂、叶绿素C:构成某些植物激素、维生素和生物碱 . 又称“生命元素“•供应量与生长A. 供应量充分时,生长良好,叶大而绿,光合加快,叶片功能期延长,分枝多,营养体壮,开花多,产量高。
B. 过量供应时,叶色深绿,营养体徒长,N↑→有机物转化成多糖↓→细胞壁薄,机械组织不发达,易倒伏。
C、缺N:植物矮小,叶小色浅,失绿叶片色泽均一,一般不会出现斑点,缺氮症状从老叶开始,幼叶仍保持绿色,叶色发红(糖→花青素,如番茄),分枝少,籽粒不饱满,减产。
缺氮典型症状: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。
磷(phosphorus)吸收形式:正磷酸盐:H2PO4-、HPO42-、PO43-。
偏磷酸盐:PO3- 体内分布:根、茎生长点,果实种子中多,全株含磷约0.4-1.0% 功能:A.组成磷脂(膜),核酸,核Pr(染色体)。
植物生长所必须的矿质营养元素
植物生长所必须的矿质营养元素是指植物在生长过程中必须吸
收的一些元素,这些元素虽然只占植物体重的一小部分,但是它们的作用却是不可或缺的。
其中,主要包括以下元素:
1. 氮(N):氮是植物体内构成蛋白质和核酸等重要有机物的基础元素,同时也是植物生长中必需的养分之一。
氮充分供应可以促进植物生长,提高产量和品质。
2. 磷(P):磷是植物体内ATP、DNA、RNA等生命活动必需的物质的组成部分,同时也是植物生长中的重要养分。
磷的充分供应可以促进植物发育,增加根系、叶面积,提高植物的耐病性、抗旱能力和产量。
3. 钾(K):钾是植物细胞内的重要离子,可以调节植物体内的水分平衡和代谢过程。
钾的充分供应可以促进植物生长,提高光合作用效率,增加植物的抗旱能力和抗病能力。
4. 镁(Mg):镁是植物叶绿素的组成成分,参与植物体内的光合作用过程。
镁的充分供应可以促进植物生长,增加叶面积和叶绿素含量,提高植物的抗病能力和产量。
5. 硫(S):硫是植物体内许多生命活动必需的物质的组成部分,参与蛋白质合成等代谢过程。
硫的充分供应可以促进植物生长,增加植物的产量和品质。
除了以上五种元素,还有钙、铁、锌、锰、铜等元素也是植物生长中必需的营养元素。
这些矿质营养元素的充分供应对于植物的正常
生长发育和产量品质的提高都有非常重要的作用。
植物必需的矿质元素及其生理作用所谓必须元素是指植物生长发育必不可缺少的元素。
国际植物营养学会规定的植物必需元素的3条准则是:1。
若缺少该元素,植物生长发育受到限制而不能完成其生活史;2缺少该元素,植物会表现出专一的病症(缺素症),提供该元素可预防或消除此症状;3该元素在植物营养生理中的作用是直接的,而不是因土壤培养液或介质的物理,化学或微生物条件所引起的间接的结果。
根据上述标准,现以确定有17种元素是植物的必须元素,它们是:碳C氢H氧O氮N磷P钾K钙Ca镁Mg硫S铁Fe锰Mo锌Zn铜Cu钼Mo氯Cl镍Ni,出来自于CO2和水中的C。
O。
H为非矿质元素外,其于14种元素均为植物所必须的矿质元素。
植物必需元素通常分成两类:大量元素和微量元素,这种分类是根据植物对必需元素需要量的多少来划分的。
大量元素是指植物需要量较大,其含量通常植物体干重0。
1%以上的元素。
大量元素有9种:即C。
O。
H等3种非矿物质元素和N。
P。
K。
Ca。
Mg。
S等6种矿物质元素。
微量元素是指植物需要量极微其含量通常为植物体干重0。
01%以下的元素。
这类元素再植物体稍多即会发生毒害。
是Fe.Mn.B.Zn.Cu.Mo.Cl.Ni等8种矿质元素。
一、植物必需矿质元素的生理作用及缺素症植物必需的矿质元素都具有独特的生理功能,但概括的讲,植物必需的矿质元素再植物体内有3个方面的生理作用:1是细胞结构物质的组成成分,如N,P,S等。
2作为酶,辅酶的成分成分或激活剂等,如K。
Ca等。
3,起电化学作用,参与渗透调节,胶体的稳定和电荷的中和等,如K,Cl等。
各种必需矿的主要生理作用简述1.氮植物主要吸收无机态氮,即铵态氮和硝态氮,也可以吸收利用有机态氮(尿素)氮主要生理作用:氮是构成蛋白质的主要成分,可占蛋白质含量的16%-18%。
细胞膜,细胞质,细胞核,细胞壁中都含蛋白质,各种酶也都是以蛋白质为主体的。
核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素。
细胞色素及某些植物激素和维生素中叶含有氮。
植物必需矿质元素的生理作用一、植物必需矿质元素的一般生理作用每一种必需元素都有其特定的生理功能,但概括起来主要有以下三个方面:(1)作为细胞结构物质和功能物质的组分。
例如,氮、磷、硫等是组成脂类、蛋白质 和核酸等有机物质的组分。
(2)作为生命活动的调节者,参与酶的活动。
许多金属元素或者是酶的组分(酶的辅 基),通过自身化合价的变化传递电子,完成植物体内的氧化还原反应(如铁、铜、锌、锰、 ,或者是酶的激活剂,提高酶的活性,加快生化反应的速度(如镁)。
钼等)(3)起电化学平衡作用。
即维持细胞的渗透势、原生质胶体的稳定性、构成细胞的缓 冲系统、保持细胞电荷平衡等。
例如,钾、镁、钙等元素能维持细胞的渗透势,影响膜的透 性,保持离子浓度的平衡和原生质的稳定,以及电荷的中和等;Ca 2+ 、Mg 2+ 、K + 等和有机 酸,碳酸、磷酸等构成缓冲系统。
细胞液就是很强的缓冲系统,对维持细胞的一定 pH 条件 保证生命活动的正常进行具有重要的作用。
二、各个必需矿质元素的生理作用1.大量元素① 氮(nitrogen)。
在植物体内氮的含量约占干物重的 1%~3%。
植物吸收的氮素以无 机氮为主,即硝态氮(NO3 -,NO2 -)和铵态氮(NH4 + 或 NH3);也可吸收有机氮,如尿素 [CO(NH2)2]、氨基酸等。
氮素在生命活动中具有重要作用,它是磷脂、蛋白质和核酸的组成元素,这些物质又是 生物膜、原生质和细胞核的重要组成部分。
氮也是某些植物激素(IAA,CTK)、维生素(B 1、B2、B6 等)的成分。
氮是叶绿素的成分,故与光合作用关系密切。
由于氮具有上述功 能,所以氮的多寡会明显影响细胞分裂和生长,从而影响作物的生长发育。
当氮肥供应充足时,作物枝叶繁茂,躯体高大,分蘖(分枝)能力强,籽粒中含蛋白质 高。
当氮肥缺乏时,蛋白质、核酸、磷脂等合成受阻,作物枝叶稀少,分蘖(分枝)能力弱, 叶片小而薄,植株矮小,花果少且易脱落。
植物必需矿质元素的生理作用及其缺素症必需元素在植物体内的生理作用概括起来主要有4个方面:①细胞结构物质的组成成分,如N、P、S等。
②作为酶、辅酶的成分或激活剂等,参与调节酶的活性,如K+、Ca2+等。
③电化学作用,参与渗透调节、胶体的稳定和电荷的中和等,如K+、Cl-等。
④作为重要的细胞信号转导信使,如Ca2+等。
各种必需矿质元素的主要生理作用及其缺乏病征简述如下:(1)氮植物主要吸收无机态氮,即铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-),也可以吸收利用尿素等有机态氮。
氮的主要生理作用:①氮是构成蛋白质的主要成分,可占蛋白质含量的16%~18%。
细胞膜、细胞质、细胞核、细胞壁中都含有蛋白质,各种酶也都是以蛋白质为主体的。
②核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素、细胞色素及某些植物激素(如吲哚乙酸、细胞分裂素)和维生素(如微生物B1、B2、B6、PP等)中也都含有氮。
由此可见,氮在植物生命活动中占有重要地位,因此,氮又被称为生命元素。
缺氮时,有机物合成受阻,植株矮小,叶片黄化,产量降低。
氮素过多,则叶色深绿,枝叶徒长,成熟期延迟,植株抵抗不良环境能力差,易受病虫侵害,同时茎部机械组织不发达,易倒伏。
但对叶菜类作物多施一些氮肥还是有益的。
(2)磷磷通常以正磷酸盐,即H2PO4-或HPO42-的形式被植物吸收。
磷的主要生理作用:①磷是细胞质和细胞核的组成成分,它存在于磷脂、核酸和核蛋白中。
②磷在植物的代谢中起重要作用。
磷参与组成的ATP、FMN、NAD+、FAD、CoA等参与光合作用、呼吸作用,是糖类、脂肪及氮代谢过程不可缺少的。
此外,磷还能促进糖的运输。
③植物细胞液中含有一定的磷酸盐,构成缓冲体系,对于维持细胞的渗透势起一定作用。
缺磷时,蛋白质合成受阻,影响细胞分裂,植株矮小,分蘖、分枝少,叶色暗绿(可能是细胞生长慢,叶绿素积累相对过高)或紫红(缺磷阻碍了糖分运输),糖的积累有利于形成花色素苷。
磷肥过多时,叶片会产生小焦斑(磷酸钙沉积所致),还会妨碍水稻等植株对于硅的吸收,易导致缺锌。
矿质元素对植物的作用植物必需元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、硼(B)、氯(CL)、镍(Ni)、硅(Si)、钠(Na)。
大量元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、硅(Si)。
中量元素:钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)。
微量元素:铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、硼(B)、氯(CL)、镍(Ni)、钠(Na)。
1.氮(N)——大量元素生理功能:蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、生物碱、生物膜的组成成分。
氮素缺乏:株小,叶黄,茎红,根少,质劣,老叶先黄化。
氮素过量:贪青徒长,开花延迟,产量下降。
2.磷(P)——大量元素生理功能:植物激素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分;促进糖运转;参与碳水化合物、氮、脂肪代谢;提高植物抗旱性和抗寒性。
磷素缺乏:株小,根少,叶红,籽瘪,糖低,老叶先发病。
磷素过量:呼吸作用过强;根系生长过旺;生殖生长过快;抑制铁、锰、锌的吸收。
抗寒原理:提高植物体内可溶性糖含量(能降低细胞质冰点);提高磷脂的含量(增强细胞的温度适应性)。
缺磷叶片变紫的原理:碳水化合物受阻,糖分累积,形成花青素(紫色)。
3.钾(K)——大量元素生理功能:以离子状态存在于植物体中,酶的活化剂;促进光合作用、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成;提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。
钾素缺乏:老叶尖端和边缘发黄,进而变褐色,渐次枯萎,但叶脉两侧和中部仍为绿色;组织柔软易倒伏;老叶先发病。
钾素过量:会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子(特别是镁)的吸收;过分木质化。
抗旱原理:钾离子的浓度可提高渗透势,利于水分的吸收;抗倒伏原理:促进维管束木质化,形成厚壁组织;抗病原理:促进植物体内低分子化合物向高分子化合物(纤维等)转变,减少病菌所需养分。