植物镁素营养与镁肥施用-课件
第五章 钙镁硫营养与施肥 讲
*（二）缺钙症状
1、植物生长受阻，植株矮小，节间较短，组 织柔软。 2、幼嫩分生组织首先出现缺素症，易腐烂死 亡 3、幼叶难以抽出，卷曲畸形，叶缘开始变黄 并逐渐坏死。
2、作物种类
需硫量： 较高：结球甘蓝、花椰菜、四季萝卜、大葱等 中等：豆科作物，棉花、烟草 低：油菜、甘蔗、花生、大豆、菜豆
N/S临界值：禾本科14：1；豆科：17：1
3、降水和灌溉
钙镁硫很少单独施用，一般配合施用氮磷
钾肥，常用的氮磷钾肥中通常含有大量的 硫，城区污染空气也提供一定的硫。
施用方法：
第五章
植物的钙镁硫营养与施肥 植物的钙营养与钙肥
植物的镁营养与镁肥 植物的硫营养与硫肥
第一节
第二节 第三节
钙
镁
硫
在植物体内含量 低于碳、氢、氧、氮、钾， 高于铜、锌、铁、锰、硼、钼、氯 又称中量元素。
第一节 植物的钙营养与钙肥
一、钙的营养作用 （一）含量与分布 植物体内含钙量：0.1％－5％。 双子叶植物>单子叶植物。 豆科作物>禾谷类作物。 老叶>嫩叶，茎叶>籽粒。
NADP+ 或Fdox
NADPH+H+ 或Fdred
硫氧还蛋白的还原与蛋白质二硫键的氧化示意图
e-
-S
S
S-
Fe -S S
Fe
S-
第五章植物钙、镁、硫营养与钙镁、硫肥
第五章植物钙、镁、硫营养与钙镁、硫肥第五章植物钙、镁、硫营养与钙、镁、硫肥作物所需的大量营养元素除N P K三要素外。
Ca Mg S被认为是第二位元素。
随着作物产量水平不断提高，作物体内正常代谢活动所需要的这三种元素也在增加，加上近年来不含镁、硫、的浓缩复合肥的大量施用，因此世界各国镁、硫的缺乏有逐渐增加的趋势。
合理施用钙、镁、硫肥，不仅有营养作物的作用，又有改良土壤的效果，还会影响动物和人体的健康。
第一节植物钙素营养与钙肥一、钙的营养作用植物干物质含钙（Ca）量为0.5—3%。
一般豆科植物、甜菜、甘蓝、需钙较多，禾谷类作物马铃薯需钙少。
地上部较根部多，茎叶较果实、籽粒多。
植物中绝大部分钙作为构成细胞壁果胶质的结构成分。
可以增强细胞之间的粘结作用，把细胞联结起来，钙有时细胞分裂所必需的成分，钙能稳定生物膜结构，目前，普遍认为，膜外Ca2+与质膜上的磷脂和蛋白质中酸性基因结合成复合物，增强质膜的疏水性，使膜孔缩小，水的渗透量随之减少，这样既防止细胞内糖分、氨基酸等养分外渗，同时也能抑制阳离子如H＋ NH4＋ Al3＋ Mn2＋ Fe2＋等离子被动进入细胞内，增强对它们的抵抗作用，钙能结合在钙调蛋白）简称（CAM）上形成复合物，该复合物能活化动植物中许多酶，对细胞的代谢调节起重要作用。
介质中Ca浓度在10－4～10－3M时最适于植物吸收。
土壤交换性钙有1mmol/100g土以上时，一般作物就不会缺钙，缺钙时，植株生长受阻，节间较短，较正常矮小，而且组织柔软。
缺钙植株顶芽、侧芽、根尖等分生组织容易腐烂死亡，幼叶卷曲畸形，多缺刻状，或从叶缘开始变黄坏死，果实生长发育不良，钙充足时，降低果实吸收作用，增加果实硬度，使果实耐藏，减少腐烂，又能提高Vc含量。
二、含钙肥料的种类与性质石灰是最主要的钙肥，包括生石灰、熟石灰、碳酸石灰三种，含钙的化肥或工业废渣，也可用作钙肥。
（一）生石灰又称烧石灰主要成分为氧化钙含CaO55－85％，MgO10－40％。
第十章 植物镁素营养与镁肥施用
高级植物营养与肥料学高营养与学主讲老师：汪洪中国农业科学院农业资源与农业区划研究所资源楼103房间E-mail:wanghong01@E mail:wanghong01@caas cnTel:82105021Magnesium镁植物镁素营养与镁肥施用目录镁素营养生理与分子生物学植物镁素诊断与缺镁症状土壤中镁有效供应及其指标镁肥及其施用镁素养与物学一、镁素营养生理与分子生物学1.植物镁含量和分布2.植物体内镁的营养功能3.植物镁吸收和运输的分子生物学1839 年德国科学家Carl Sprengel 发现镁对植物的必需性1839Carl SprengelKarl or Carl PhilippKarl or Carl PhilippSprengel (born 1787;died 1859) was aGerman botanist.German botanist低镁血症（hypomagnesemia）动物缺镁镁代谢障碍易发生低镁血症：动物缺镁，镁代谢障碍，易发生低镁血症：兴奋、痉挛等神经症状为特征的矿物质代谢性疾病。
加强草地管理，防止牧草镁含量缺乏。
①在向草地施肥时，特别在早春时要限制使用钾肥的数量。
②提高牧草含镁量，可使用含镁的肥料。
植物体内镁的含量约为0.05%-0.7%。
其分布规律为：①豆科植物地上部分的含镁量是禾本科植物的2-3倍；块根作物镁的吸收量通常是禾谷类作物的2倍。
①大田作物的花生、芝麻、谷子，经济作物的棉花、甜菜、烟草、油棕榈、咖啡、香蕉、菠萝、柑橘以及蔬菜中的马铃薯、番茄都是需要镁较多的作物；②种子含镁较多，茎、叶次之，而根系很少；③生长初期，镁大多存在于叶片中，结实期则以植酸盐的形式贮存在种子中。
种子中（一）光合作用中的镁缺镁降低植物光合作用强度和速率The rate of photosynthesis was severely The rate of photosynthesis was severely reduced in leaves of Mg-deficient plants光合作用分为三大步骤:（1）原初反应：包括光能的吸收、传递和转换的过程；（2）电子传递和光合磷酸化：合成的ATP 和NADPH（合称同化力）用于暗反应；）二氧化碳同化：将活跃化学能变为稳（3）氧化碳同化：将活跃化学能变为稳定化学能。
镁肥的施用
1、含量
北方：全镁量在10g/kg以上 南方热带和亚热带：土壤全镁平均只有3.3g/kg。
2.镁的形态
土壤中镁的形态可分为有机态、矿物态、水溶 态和代换态四种，主要以无机态存在，有机态镁 含量很低，主要来自还田的秸秆和有机肥料。
矿物态镁： 非交换性镁(或称缓效性镁)：
交换性镁:
土壤溶液中镁:
（二）土壤中镁的转化
二、镁的营养功能
（一）合成叶绿素并促进光 合作用。 镁是叶绿素和色素的组成
成分，叶绿素含 Mg2.7 ％，作物缺镁， 叶绿素减少，产生缺绿病，光合作用减 弱，碳水化合物、蛋白质、脂肪的形成 受到抑制。
Mg
每个叶绿素分子含有 1 个 Mg 原 子 ， 叶 绿 素 分 子 量 的 2.7% 是 Mg。 Mg 还参与光合磷酸化和磷酸 化作用。所以缺镁时光合作用降 低和光合产物减少。（了解）
（三）活化和调节酶促反应 植物体中一系列的酶促反应都需要镁 或依赖于镁进行调节： 镁是多种酶的活化剂，由
镁活化的酶不下几十种，促进糖酵解、三羧酸循环和ATP 的形成，促进磷酸盐在体内的运转，增强呼吸作用、能量
和各种物质的代谢过程。
pH值、镁(3 mmol/L)及钾(50 mmol/L)对 玉米根细胞质膜ATP酶活性的影响
柑桔缺镁果实脐部失绿
苹果缺镁
六、镁肥的种类、性质和施用
（一）种类及性质
水溶性：肥效快，植物易吸收。如硫酸镁、氯化镁 微水溶性：肥效慢。如钙镁磷肥、白云石粉等
长效复合肥：如磷酸镁铵
常用的水溶性固体镁肥列于表1，硫镁矾（一水硫酸镁） 和硫酸钾镁主要产于德国。
• 微溶性固体镁肥 • 以白云石应用最广泛，菱镁矿、轻烧 氧化镁(非方镁石)也时有应用。这些物料 主要适用于酸性土壤，既调整了酸度，也 补充了镁源 。
镁肥的使用方法 镁肥对植物有什么作用
镁肥的使用方法镁肥对植物有什么作用
植物缺镁会导致体内的代谢作用受阻，因此，镁肥在植物的生长过程中有很大的作用。
今天，小编就来跟大家介绍一下镁肥的使用方法，以及镁肥对植物有什么作用。
快来一起看看吧。
一、镁肥有哪些
硫酸镁、氯化镁、菱镁矿、白云石、钙镁磷肥等。
二、镁肥的使用方法
1.镁肥可用于基肥、追肥或叶面喷施。
2.做基肥时，需要在耕地前跟其他化肥或有机肥混合撒施，或掺细土后单独撒施。
3.做追肥时，施放的时机要早，可采用沟施或兑水冲施的方式，向土壤施用镁肥每亩硫酸镁的适宜用量为10-13公斤，折纯镁为每亩
1-1.5公斤。
4.镁肥可在作物生长前期、中期可进行叶面喷施，不同作物或同一作物的不同时期需要的镁肥浓度不同，果树为0.5-1.0%，蔬菜为0.2-0.5%。
三、镁肥对植物有什么作用
1.镁存在于叶绿素分子结构卟啉环的中心。
叶绿素分子质量的
2.7%是镁，所以供镁状况跟植物的光合作用关系十分密切。
2.植素中镁含量达到7.5%。
果胶中也含有镁，果胶对于维持细胞的正常结构及其稳定性有重要作用。
3.镁可以作为许多酶的活化剂，可促进磷的同化。
镁可以促进糖酵解、三羧酸循环和atp的合成，达到调节呼吸作用、能量及其他物质的代谢的作用。
4.二价镁离子可以参与碳水化合物的合成，它可以活化二磷脂核酮糖酸双激酶。
5.油料作物如大豆施用镁肥能提高子实含油量。
镁活化谷酰胺合成酶，促进谷氨酸、谷氨酰胺的合成。
6.在氨基酸的活化、转移、合成为多肽过程中，镁也起到了一定的作用。
7.镁还是核糖体的做成成分，可以稳定核蛋白颗粒。
第五章 钙肥、镁肥及硫肥
4、改善作物品质，减少病害
玉米、小麦的蛋白质含量、甘薯
薯块干物质含量均较对照高。
（1）酸性黄泥土施用石灰后，
（2）减少病害，如十字花科根肿病、番茄青枯病等在酸性土 壤最易蔓延，而在中性至微碱性土壤发病率会显著下降。
总之，合理施用石灰有多方面的功效，对改良土壤、提
高作物产量和品质都有良好的效果。
第五章 钙镁硫
（3）有机质较多的土壤中，施用石灰可能增强微生物的活动，
促进有机酸的分解，消除其毒害。
第五章 钙镁硫
钙素营养与钙肥
三、石灰的改土作用
2、增加土壤有效养分
酸性土壤施用石灰，常能加强土壤有益微生物活动，从而：
（1）促进了有机质的矿化和生物固氮作用，增加有效养分给
源。
（2）酸性土壤施用石灰，可使固磷作用减弱，促进了无机磷 的释放。
钙素营养与钙肥
四、石灰的用量和施用
1、石灰需要量的决定 多用熟石灰。石灰用量决定于土壤酸度—测定土壤交换性 酸或水解性酸度来计算。 石灰需要量（Ca(OH)2）=土壤体积×容重×阳离子交换量× （1-盐基饱和度） ×74/2 例如测定100g土壤样品所提取的酸度需要1.5mmol的Ca(OH)2 中和，如每亩耕地比重以150000Kg计，则每亩石灰用量为： 1.5 74 1 石灰施用量（公斤/亩）=――×――×150000×――＝83.25 100 1000 2
细胞壁、果胶质的结构成分。
移动：Ca在植物体内移动性很小，缺钙时从新叶、
茎尖等幼嫩部位开始表现。
吸收：主动、被动都能吸收，决定于介质中Ca2+ 浓度。
运输：通过质外体到达木质部，随蒸腾流向上运输。
第五章 钙镁硫
钙素营养与钙肥
第十二章植物的钙镁硫营养及钙镁硫肥 PPT
2、植物对钙得吸收与运输
❖ 钙进入植物细胞就是通过钙离子通道被动扩散。为 了控制细胞质中较低得钙浓度,细胞还需要通过Ca2+ 运转子主动地将钙排出细胞。
❖ 通过质外体途径输送Ca2+,内皮层一旦木栓化 Ca2+就无法通过,因此根系吸收得Ca2+只限于根尖。
❖ 主要通过木质部运输,向上移动速度很大程度受蒸 腾强度控制,当新根生长受阻()或空气湿度过大,即使 石灰性土壤中植物也会缺钙。
其它钙肥
❖ 4、 含石灰质得工业废渣:主要就是指钢铁工业得废 渣,如炼铁高炉得炉渣,主要成分为硅酸钙。还含有Si、 Mg。
❖ 5、 其它含钙得化学肥料:钙就是很多常用化肥得副 成分。
❖ 中与土壤酸性,消除毒害; ❖ 促进土壤有益微生物得活动,增加土壤中有效养分; ❖ 改善土壤物理性状。
三、石灰肥料得作用与施用
二、含钙肥料得种类与性质
1、生石灰
❖ 又称烧石灰,主要成分CaO 90%~96%,以石灰 石、白云石及含碳酸钙丰富得贝壳等为原料, 经过煅烧而成:
❖ CaCO3 → CaO + CO2 ❖ CaMg(CO3)2 → CaO + MgO + 2CO2 ❖ 中与土壤酸性得能力很强,可以迅速矫正土壤
酸度。 杀虫、灭草、土壤消毒。
2、 熟石灰
❖ 又称消石灰,由生石灰加水或堆放时吸水而成, 吸水时释放出大量得热。 CaO + H2O → Ca(OH)2 + 热量
❖ 主要成分Ca(OH)2,中与土壤酸性得能力比生 石灰弱。
3、 碳酸石灰
❖ 由石灰石、白云石或贝壳类直接磨细而成,主 要成分就是碳酸钙。溶解度小,中与土壤酸性 得能力较缓与而持久。生石灰与熟石灰贮存 中易吸收水与CO2。
植物营养环境--钙镁磷肥的性质及应用 PPT课件
医学资料
9
目前 国内外公认的高等植物所必需的 营养元素有17种。它们是碳、氢、氧、氮、 磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、 鉬、氯、镍。
N
Cl
C
K
H
O
Mo
S
P
Mg
Ca
Fe B Mn Cu Zn
Ni
Ni
医学资料 10
植物体内17种必需营养元素的分组
(1)大量营养元素： C、H、O、N、P、K 、Ca、Mg、S (2)微量营养元素：
• 1.植物必需的营养元素
•
在植物5％～25％的干物质中，有 机质占90％～95％，主要组成元素： C H O N：另5％～10％为矿物质， 可检测到70多种元素。
医学资料
8
不可缺少： 这种元素对所有高等植物 的生长发育是不可缺少的。如果缺少该元 素，植物就不能完成其生活史－－必要性 不可代替：这种元素的功能不能由其它 元素所代替。缺乏这种元素时，植物会表 现出特有的症状，只有补充这种元素后症 状才能减轻或消失－－专一性
医学资料 2
土地、淡水、人口
• • • • • • • 1998年 19.5亿亩 2003年 18.5亿亩（当年减少3800万亩） 2005年 18亿亩（03到05两年减少5000万亩） 人口 2004年13亿 年增1500万人 到现在13.3亿人口。 耕地占世界7％，淡水资源7％，人口22％。
医学资料 3
• （2）扩散：养分沿着浓度梯度向根表迁移，形成 养分的扩散作用。特点是速度慢，距离短。 • （3）截获：根系伸长过程中直接接触土壤颗粒， 从其表面吸收养分。
医学资料 16
• 2.养分在细胞膜聚集 • 到达根系的养分穿过细胞壁微孔，进入细胞质膜。 • 3.养分进入细胞原生质体 • 进入细胞质膜的养分，穿过各种细胞器，进入细胞 参与各种代谢活动。
植物镁素生理功能及镁素营养诊断和施用
植物镁素生理功能及镁素营养诊断和施用作者：林敏霞张晓东邱美欢张洪溢王丹来源：《热带农业科学》2016年第03期摘要随着土壤缺镁状况日益突出，缺镁对植物的正常生理功能和生长发育的影响越来越明显，因此镁肥的施用越来越受到重视。
综述了植物镁素的生理功能，主要包括光合生理功能、酶活化功能、植物镁素对植物活性氧代谢和基因表达的影响，以及植物镁素营养诊断与镁肥的施用，为植物镁素营养的深入研究提供理论依据和参考。
关键词镁素；生理功能；营养诊断；镁肥分类号 S15 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.03.009Abstract With the deficiency of Magnesium （Mg） more and more obviously， and it affects the normal physiological function and growth of plants. Thus， people have paid more attention for application of Mg-containing fertilizers. The physiological function， nutrition diagnosis and application of Mg in plants were reviewed in this article. In addition， the physiological function includes photosynthesis physiological function， activating function of enzyme， the impact of oxygen metabolism and gene expression in plant. It will provide bases and references for the further study of Mg in the future.Keywords magnesium ； physiological function ； nutrition diagnosis ； magnesium-containing fertilizers镁素是植物所必需的中量元素之一，对植物生长发育起至关重要的作用。
植物营养学第11章植物钙镁硫素营养与钙镁硫肥ppt课件
如果植物生理性缺钙，则应补充含钙的水溶性多， 故通常土壤含镁比含钙少。同样，母质含镁也 比含钙少。虽然大多数土壤含镁足以供给植物 生长，但缺镁也可能发生。
c、维持细胞分隔化作用，减弱乙烯的生物合成，防止 植物早衰；
d、提高作物品质：储藏器官发育初期，Ca2+含量较低 时，细胞原生质膜的通透性增加，有利于糖等有机 物质经韧皮部向储藏器官中转运；成熟果实Ca2+含 量较高，防止果实腐烂、利于储存。
（2）稳定细胞壁
植物中大多数钙以构成细胞壁果胶质的 结构成分存在于细胞壁中。由于细胞壁中有 丰富的结合位点，Ca2+的跨质膜运输受到限 制，几乎完全依赖于质外体运输。 其生理意义为：
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2.土壤中硫的含量
(1)30—50mg/kg 全硫有效硫均高，供硫潜力大 (2)16—30 mg/kg 有效硫较高，可维持当前产量水平需要 (3)<16 mg/kg 全硫和有效硫均低，容易产生缺硫现象
土壤硫的循环和转化
在土壤硫的循环中，硫酸盐（SO42-）有特别的地位。
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3.土壤中钙和镁的含量
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3
一般土壤含钙丰富，作物不缺钙。
Ca
酸性土壤钙含量低，需要施用石灰
蔬菜作物需钙量大，生长快，生理缺钙；阴雨天气 或温室湿度很高的环境，植物生理性缺钙。
Severe deficiency Deficiency Marginal deficiency
Ca
钙可通过几种途径得到供应。由于大多数缺钙 土壤为酸性，良好的施石灰方法能有效地施入钙。 方解石质和白云石质石灰石都是优良的钙肥源。
第十二章植物的钙、镁、硫营养及钙、镁、硫肥
2、植株矮小，生长缓慢，下部老 叶先出现 症状；
3、苹果、柑桔近果实部分的叶黄化， 叶尖出现赤色、紫色，呈“宝塔型”。
二、镁肥的施用
常用镁肥 ❖ 硫酸镁 ❖ 硝酸镁 ❖ 氯化镁 ❖ 氧化镁 ❖ 钾镁肥
含镁量％ 9.7 16.4 25.6 55.0
7－8
❖ 施用： 因土壤性质、作物种类、施肥方法 等因素而影响用量
❖ 土壤代换量： 代换量大、钙饱和度高的土壤不易 缺钙
❖ 作物种类： ♦ 耐酸性强的甘薯、马铃薯、荞麦、烟 草、少施。 ♦ 苹果、大白菜、番茄易表现出缺钙病， 应重施。 ♦ 茶树为典型的耐酸植物，施石灰生长差。
石灰施用方法一般为撒施翻耕，也可用0.3％ －0.5％的硝酸钙喷施。
第二节 镁肥
一、镁的营养作用 （一）含量和分布 ♦ 植物含镁0.1％－0.6％，定型叶片
含镁0.20％－0.25％。 ♦ 豆科作物含镁量高于禾本科植物。 ♦ 种子含镁量> 茎叶> 根系。
（二）营养功能
❖ 1、镁是叶绿素的结构成分 镁位于叶绿素分子结构的卟啉环中 间，与光合作用直接有关。 叶绿素a、b含镁约2.7％，占叶片总 镁的10％。 植物缺镁，叶片失绿，光合作用受阻
物的形式存在。
（二）营养作用
1、是蛋白质和酶的组成元素 ❖ 胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸均含硫，
在蛋白质的一级结构中，二硫键使蛋 白质分子相互连接，以稳定蛋白质结 构。 ❖ 硫是苹果酸脱氢酶、a－酮戊二酸脱 氢酶、脂肪酶、磷酸化酶等酶的成分。
2、硫参与氧化还原反应
❖ 氧化条件下，两个半胱氨酸氧化形 成胱氨酸；还原条件下，还原为半胱 氨酸。
开花结实推迟，果实减少
二、硫肥的施用
常见镁肥的品种与施用方法
常见镁肥的品种与施用方法镁肥是指含有镁元素的肥料，施入后可以为土壤提供镁元素。
比较常见含有镁的肥料有硫酸镁、氯化镁、碳酸镁、硝酸镁、氧化镁、氧镁磷肥等。
镁肥对作物的作用：镁是植物叶绿素和植素的组成成分，是叶绿素分子中唯一的金属元素，镁对光合作用有重要作用。
镁离子是多种酶的活化剂，促进作物体内糖类转化及代谢，促进脂肪和蛋白质的合成。
镁还可以促进作物对硅和磷的吸收，从而提高作物抗病能力。
镁还能促进作物体内维生素A、维生素C的形成,从而提高水果、蔬菜等作物的品质。
镁肥的施用方法：镁肥可直接用作基肥、追肥和叶面肥使用。
如钙镁磷肥、磷酸镁铵微溶于水的镁肥可以用作于基肥施用，施用量可以按镁含量计算，一般每亩施用含镁量在1~1.5千克。
如氧化镁、硫酸镁可以用作于作物的追肥施用，使用镁肥进行追肥需提早施，可以采用沟施或兑水冲施。
一般每亩土地适合施用硫酸镁10~13千克，一般果树每株可以施用硫酸镁250~500克。
在施足镁肥后，可以隔几茬作物再施用，不必每季作物都施用。
如硝酸镁可以用作于作物的叶面喷施，主要对果树、茄果、蔬菜及豆类蔬菜因根系障碍而引起的缺镁症状，常用的硝酸镁含量为1%，因为叶面喷施肥效不持久，为了达到效果应该连续进行几次喷施。
常见镁肥的品种与施用方法：常用的镁肥含镁量为钙镁磷肥8％～20％，硫酸镁10％左右，氯化镁25％左右，白云石粉11％～13％。
酸性土壤以施用钙镁磷肥和白云石粉为好，碱性土壤以施用氯化镁或硫酸镁为宜。
可用作基肥或追肥，以Mg计算，每亩施1～1.5kg。
柑橘等果树，每株施硫酸镁0.5kg。
硫酸镁属于水溶性镁肥，可作根外追肥，喷施浓度为1％～2％，亩喷施溶液50kg左右。
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高级植物营养与肥料学高营养与学主讲老师：Wang Hong 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所Magnesium镁植物镁素营养与镁肥施用目录镁素营养生理与分子生物学植物镁素诊断与缺镁症状土壤中镁有效供应及其指标镁肥及其施用镁素养与物学一、镁素营养生理与分子生物学1.植物镁含量和分布2.植物体内镁的营养功能3.植物镁吸收和运输的分子生物学1839 年德国科学家Carl Sprengel 发现镁对植物的必需性1839Carl SprengelKarl or Carl PhilippKarl or Carl PhilippSprengel (born 1787;died 1859) was aGerman botanist.German botanist低镁血症（hypomagnesemia）动物缺镁镁代谢障碍易发生低镁血症：动物缺镁，镁代谢障碍，易发生低镁血症：兴奋、痉挛等神经症状为特征的矿物质代谢性疾病。
加强草地管理，防止牧草镁含量缺乏。
①在向草地施肥时，特别在早春时要限制使用钾肥的数量。
②提高牧草含镁量，可使用含镁的肥料。
植物体内镁的含量约为0.05%-0.7%。
其分布规律为：①豆科植物地上部分的含镁量是禾本科植物的2-3倍；块根作物镁的吸收量通常是禾谷类作物的2倍。
①大田作物的花生、芝麻、谷子，经济作物的棉花、甜菜、烟草、油棕榈、咖啡、香蕉、菠萝、柑橘以及蔬菜中的马铃薯、番茄都是需要镁较多的作物；②种子含镁较多，茎、叶次之，而根系很少；③生长初期，镁大多存在于叶片中，结实期则以植酸盐的形式贮存在种子中。
种子中（一）光合作用中的镁缺镁降低植物光合作用强度和速率The rate of photosynthesis was severely The rate of photosynthesis was severely reduced in leaves of Mg-deficient plants光合作用分为三大步骤:（1）原初反应：包括光能的吸收、传递和转换的过程；（2）电子传递和光合磷酸化：合成的ATP 和NADPH（合称同化力）用于暗反应；）二氧化碳同化：将活跃化学能变为稳（3）氧化碳同化：将活跃化学能变为稳定化学能。
在叶绿素b中（一）光合作用中的镁1.叶绿素的组成成分：1叶绿素的组成成分：镁存在于叶绿素分子卟啉环的中心。
但在叶绿体中，非叶绿素镁比例占到65%~80%，类囊体中镁浓度约有2mmo1/L，基质中镁浓度约为3~5mmo1/L。
基质中镁浓度为叶绿醇侧链叶绿素的结构2. 叶绿体结构Mg2+镁离子在较低浓度时就可诱导类囊体膜垛叠形成基粒，有利于捕获光能。
缺镁绿数少片变质粒数少规缺镁叶绿体数目减少，片层结构变形，质体基粒数减少，形状不规则，分隔减少或不存在。
镁的生理功能3.光能转化Mg g2+ 提高了叶绿素的可变荧光Fv 和Fv/Fm(Fm ( 为最大荧光比值)， 提高了PSII 活性和原初光能转化效率。
Days of treatmentsMaximal M i l quantum t efficiency ffi i of f PSII (φPo) P ) in Mg deficient sugar beet leaves measured by a direct system (a1) and modulated system y (a2) ( ) Open circles control plants, closed circles Mg-deficient plants镁的生理功能4. 镁参与叶绿体中CO2的同化作用Mg2+可以活化RUBP 羧化酶， Mg2+与RUBP 羧化酶的结合增加了它对 CO2 的Km 和V max。
RuBP羧化酶的活性与基质中pH值和Mg2+的浓度密切 有关。
镁的生理功能5.光合磷酸化ATP 合成需要Mg2+作为ADP 和酶之间桥接。
类囊体腔内有较高的H+（pH≈5，基质 pH≈8），形成质子动力势， H+经ATP 合酶，渗入基质、推动ADP和Pi结合形 成ATP。
镁的生理功能6.缺镁影响叶绿体中淀粉的降解、糖的运输和韧皮部蔗糖的卸载， 6 缺镁影响叶绿体中淀粉的降解 糖的运输和韧皮部蔗糖的卸载 降低光合产物从“源”（如叶）到“库”的运输。
Starch and Sucrose concentration in first trifoliate leaves of Phaseolus vulgaris (菜豆)plants after to Mg free(closed circle)and full supplied (opened circle) nutrient solution电子显微 镜照片初生叶 Primary leaf淀粉粒 starch grains 缺镁Mg deficiency 镁正常Mg supply第一片真 叶First t if li t trifoliate leaf缺镁菜豆叶绿体中淀粉粒积累汪洪等.1998. 缺镁与正常供镁的菜豆组织结构比较研究.中国农业科学，32 (4) : 63- 67光 PSI PSII光反应O2O2.-H2O2/ OH.e- NADPH/NADP+CO2二氧化碳同化韧皮部装载光合作用中电子流动示意图叶绿体中活性氧的产生Main production sitesExcess electron transfer to O2, Why electron ----- excess植物体内活性酶清除系统⊙e-SOD O2.MDARFerritinO2H2O2FeOH.MDANADPH Glutathione reductase NADP歧化 Fd 歧化、GSSG DHA reductase GSHAsAPODDHAH2O缺镁菜豆叶片中超氧化物岐化酶（SOD）活性 氧Activities of enzymes Primary leaves -Mg Unit/g fw SOD Unit/mg protein 4.67 ±0.25 0.52 ±0.02 +Mg 4.80 ±0.44 0.49 ±0.05 First trifoliate leaves -Mg 8.21 ±0.61 0.51 ±0.04 +Mg 6.12** ±0.52 0.39** ±0.06SOD酶活性在缺镁条件下诱导升高汪洪等. 1998，2006，植物营养与肥料学报.缺镁菜豆叶片中 过氧化物酶（POD ）活性Activities of enzymes Primary leaves -MgΔA/min·g fw Guaiacol POD ΔA/min·mg protein t i ΔA/min·g fw AsA-POD ΔA/min A/ i ·mg protein 30.66 30 66 ±1.71 3.33 ±0.33 0 33 4.17 ±0.25 0 45 0.45 ±0.03First trifoliate leaves -Mg28.62 28 62 ±1.88 1.76 ±0.12 0 12 5.02 ±0.47 0 31 0.31 ±0.03+Mg28.81 28 81 ±12.98 2.95 ±0.23 0 23 1.47** ±0.36 0 15** 0.15** ±0.04+Mg18.14** 18 14** ±0.88 1.16** ±0.09 0 09 4.10* ±0.30 0 26 0.26 ±0.02POD酶活性在缺镁条件下诱导升高汪洪等. 1998，2006，植物营养与肥料学报.镁的生理功能缺镁维管组织发育不良、 ATPase 酶活性降低 叶绿体中淀粉和蔗糖等碳水化合物积累 NADPH/NADP+ 比例高, 电子还原力过剩 活性氧产生增多 SOD、POD 酶活性升高 膜脂肪过氧化、膜透性增加 叶绿素和植物细胞组织结构破坏 缺镁症状表现Excess ROS光合作用中的镁1.叶绿素的成分2. 叶绿体结构的维持3.光能转化光合作用 与Mg g4.CO2的同化作用5.光合磷酸化ATP合成6.碳水化合物的运输镁的生理功能（二）活化和调节酶促反应 几乎所有的磷酸化酶和激酶都需要Mg M 2+来活化； 来活化 镁在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成一个桥梁， ATP酶的底物是Mg-ATP； 镁在叶绿体基质中对RuBP羧化酶起调控作用； 果糖-1,6-二磷酸酶； 谷氨酰胺合成酶。
蛋白酶镁联结酶蛋白与ATP的图示镁的生理功能（三） 蛋白质合成中镁的作用核 糖 体 是 蛋 白 质 合 成 的 工 厂 ， 核 糖 体 是 由 rRNA （ ribosomal ribonucleic ib l i asid id）和多种蛋白质结合而成的一种大的核糖核蛋白颗粒。
）和多种蛋白质结合而成的 种大的核糖核蛋白颗粒 镁作为核糖体亚单位联结的桥接元素，保证核糖体结构的稳定。
真 核 细 胞 中 60S 和 40S 两 亚 基 结 合 成 单 核 糖 体 ， 介 质 中 Mg2+ 浓 度 须 大 于 0.001mo1/L ，在Mg2+大于0.01 mo1/L 时，80S 核糖体又聚合成120S的二 聚核糖体。
DNA合成酶需要镁离子激活。
合成酶需要镁离子激活 RNA 生物合成中，RNA 聚合酶催 化反应需要Mg2+。
原核生物 核糖体的 组成23S RNA 23S RNA5S50S subunit 70S ribosome34 protein16S 16 S RNA30S subunit 21 protein镁的生理功能（四） Mg2+对膜运输的影响H+-ATPase 和 H+-PPi ase 活性依赖于 Mg2+, 因为底物是 Mg-ATP 和 M -PPi. Mg PPiMg2+可能对液泡膜上的 慢离子通道(slow activating vacuolar ion channel，SV )和快离子通道(fast activating vacuolar ion channel，FV )具有调节作用。
Pei, Z.M., Ward, J. M., Schroeder, J. I. 1999. Plant Physiology. 121: 977–986.Mg 2+对FV通道有抑制作用fava bean(蚕豆) 保卫细胞液泡中Mg2+抑制FV离子流2 Three representative Th i whole-vacuole h l l recordings di are shown h at Mg M 2+ concentrations of 0mM (A), 0.5 mM (B), and 2 mM (C) in the pipette (luminal) solution. D, Average current-voltage relationships from experiments performed as in A through CCytosolic Mg2+ inhibits FV current. 胞质Mg2+抑制FV离子流A and B, B Whole vacuole currents recorded in the absence (0 Mg2+ cyt; A) or presence of Mg2+(1 mM Mg2+ cyt; B) in bath (cytosolic) solutions. l tiMg2+和Ca 2+ 对SV通道的综合调节作用胞质Mg g2+对SV离子流的调控 Possible up-regulation of SV currents by cytosolic Mg2+ in fava bean guard cells.Note that 10 mM CaCl2 was added to the bath solution. A, Whole-vacuole current t recordings di started t t d in i a bath b th solution l ti containing t i i no added dd d Mg M 2+. B and d C, Bath solutions containing 1 mM (B) and 5 mM Mg2+ (C). D and E, The vacuole was then perfused with a bath solution containing no added Mg2+.胞质Mg2+ 使 SV通道对钙离子 敏感 Cytosolic y Mg g2+ sensitizes SV channels to cytosolic Ca2+.A：不同钙离子浓度下SV离 子流。