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1、第三章 植物的矿质营养,第一节 植物必需元素及其作用,一.植物体内的元素及其含量,挥发性元素 灰分元素,（1）完全缺乏时，植物不能正常生长发育。,（2）完全缺乏时，植物出现的缺素症状是专一的，不能被其它元素替代。,（3）元素的功能是直接的，而不是由于改善土壤或微生物条件所产生的间接效应。,必需元素的确定方法：,溶液培养法在生产上的应用:间歇水培或气培法（70年代）,三.植物必需元素的作用,2.大量元素的作用,N,吸收态：硝态氮和铵态氮；有机氮（尿素）,-N,-N,-N,-N,CK,P,吸收态:H2PO4-,H2PO42-,过 多：影响其它元素吸收。,发病部位：老叶（易转移）,-P,K,吸收态：
2、K+,过 多：果实出现灼伤病、苦陷病,发病部位：老叶（易转移）,-K,Ca,吸收态：Ca+,CaM：是一种热稳定的小分子蛋白质。由148个氨基酸构成单链，不含 半胱氨酸和脯氨酸，所以空间结构有较大的灵活性。因为其有四个部位能束 缚钙，所以叫钙调蛋白（CaM）。,钙调蛋白的存在部位：细胞质和细胞器,作用机理：,胞外信号,质膜,Ca通道打开,Ca进入,生理效应,CaM 对光敏素作用图解：,-Ca,-N,CK,Mg,吸收态：Mg+,作 用：,Mg,Mg,S,微量元素,Fe,-Fe,-Fe,CK,玉米,-Fe,大 豆,-Fe,CK,CK,-Mn,亚 麻,CK,-B,大 豆,吸收态：Mn2+,Mn,B,
3、吸收态：H3 BO 3,CK,-Mn,大 豆,Zn,CK,CK,-Zn,-Zn,大 豆,亚 麻,Cl,Mo,Cu,Cu,-Mo,玉 米,Ni,CK,-N,-P,-K,-Ca,小 麦,CK,-N,-P,-Ca,大 豆,作 业,溶液培养法(solution culture method)和砂基培养法(sand culture),气 栽（aeroponics）法,营 养 膜(nutrient film)法,第二节 植物对矿质元素的吸收与运转,一、植 物 细 胞 对 矿 质 元 素 的 吸 收,载体学说：,缬氨霉素（环状多肽）人工合成的载离子体,片钳技术示意图,离子泵学说：,ATPE,阴离子载体,正负
4、离子平衡学说,因代谢使某些离子被同化或利用，CA平衡被破坏，同时某些羧酸量变化，建立新的CA平衡。,例如，NO3-的还原。通过MAL的合成、分解、运输，控制 K+和NO3-的吸收与迁移。,离子通道学说,由多亚基组合的蛋白，即通道蛋白，可通过构象变化产生跨膜通道。通道的孔径大小制约进出离子的种类于速度，使离子有选择性地作跨膜运转，并且呈现饱和效应。运转离子所需能量来自质子泵ATP酶，产生Pmf。所以离子通道学说和离子载体学说共同用于解释离子跨膜运转的主动吸收机理。,胞饮作用:,被吸收的物质吸附于质膜上，质膜下陷将物质包裹于细胞内。,矿质元素在细胞内的运转,V,V,V,V,ER,ER,C,外界溶液
5、,二、植物根系对矿质元素的吸收,1.根系吸收矿质元素的特点,（1）根系吸盐的区域性,（2）吸盐与吸水的相对性,（3）吸盐的选择性,（4）单盐毒害与离子拮抗,平衡溶液,生理中性盐,生理酸性盐,生理碱性盐,2、根系吸收矿质元素的过程,根对溶液中矿质元素的吸收根对吸附在土壤胶体上离子的吸收根对难溶于水的矿质元素的吸收,3、土壤状况对根系吸收矿质元素的影响,三、植物叶片对矿质元素的吸收,四、矿质元素在植物体内的分配,矿质元素的运输形式(离子、小分子有机物)矿质元素的运输途径矿质元素在植物体内的分配与再分配 再利用元素：N、P、K、Mg 非再利用元素：Cu、Fe、Mn、Ca,S4,处理 II,放射性钾（42K）在柳树茎中向上运输的实验,第三节 植物体内氮素同化,一、硝酸盐的同化,3.氨基酸的生物合成,第四节 作物合理施肥的生理基础,二、合理施肥的指标,一、作物的需肥规律,三、合理施肥增产的原因,H+HCO3-,土粒,K,植物根部通过土壤溶液和土粒进行离子交换,土粒,接 触 交 换,
