植物的矿质与氮素营养优秀课件
《植物营养学氮素》课件
氮素管理的环境和经济影响
探索氮素管理对环境和经济的影响，包括土壤污染、水体富营养化和农业可 持续性等方面。
《植物营养学氮素》PPT 课件
欢迎来到《植物营养学氮素》PPT课件！本课件将深入探讨氮素在植物生长中 的重要性、来源和需求，以及氮肥的使用和管理技术。让我们一起开始这个 精彩的旅程吧！
氮素的重要性
了解氮素在植物生长中的关键作用，包括促进叶片生长、增加植物产量和改善植物健康。
氮素的来源和循环
探索氮素的不同来源，包括土壤中的氮储存和大气中的氮气转化过程。了解 氮素在生态系统中的循环。
植物对氮素的需求
研究植物对氮素的生理需求，包括生长阶段和特定作物的需求差异。
氮素作为限制要素的影响
探讨当土壤中氮素供应不足时，植物生长和产量的受限情况。了解氮素限制 对生态系统的影响。
氮素的应用技术
介绍氮素的应用技术，包括基于土测试的施肥方法和优化氮素利用效率的技巧。
氮肥的使用与管理
讨论如何正确使用氮肥，包括施肥时机和施肥量的控制，以减少环境负荷和提高作物产量。
第2章 植物的矿质营养ppt课件
5、离子间的相互作用 相互竞争：如Br、I对Cl有竞争 相互促进：如P、 K可促进N的吸收
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缺 硼 心 叶 扭 曲 畸 形
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柑桔缺铜果面产 生很多褐斑点
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梨缺锰叶 黄绿脉仍
绿
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草
莓
叶
片
的
缺
素
症
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状 28
完全
缺N
缺P
缺K
缺Mg
缺Ca
精选课件pp缺t B
缺Fe 29
2 过程简示：Me+ R → MR → Me+ R
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3 载体蛋白有三种类型：
单向运输载体：（Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+ ）
同向运输器：与H+结合同时与另一分
子或离子结合，同方向运输。（CL-、 NO3-、蔗糖）
共 转
反向运输器：与H+结合同时与另一分 运
子或离子结合，反方向运输。（Na+)
2 主动吸收（active absorption） ：指细胞利用呼吸释 放的能量作功而逆着电化学势梯度吸收离子的过程。
具体分为
离子通道运输：被动 载体运输：被动、主动
离子泵运输：主动 胞饮作用
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（一）离子通道运输---被动吸收
1 理论内容：细胞质膜上有内在蛋白构 成的圆形孔道横跨膜两侧，离子通道 (ion channel)可由化学方式及电化学 方式激活，控制离子顺着浓度梯度或 电化学势梯度，被动地和单方向地跨 质膜运输。
植物的矿质与氮素营养优质获奖课件
第四节 氮旳同化
一、植物旳氮源
1.氮气 空气中具有79%旳氮气 ,但植物无法直接利用 这些分子态氮。只有某些微生物才干利用 2.有机氮 土壤中旳有机含氮化合物主要起源于动物、植 物和微生物躯体旳腐烂分解, 大多是不溶性旳,一般 不能直接为植物所利用，植物只能够吸收其中旳氨 基酸、酰胺和尿素等水溶性旳有机氮化物。 3.无机氮 植物旳氮源主要是无机氮化物中旳铵盐和硝酸 盐,它们约占土壤含氮量旳1%-2%。
➢ 黄花苜蓿及紫云英吸收磷旳能力弱,以施用水溶性旳过磷酸 钙为宜;毛苕、荞麦吸收磷旳能力强,施用难溶解旳磷矿粉和 钙镁磷肥也能被利用。
➢ 甜菜是喜钠作物，氮肥以硝酸钠为好。
(三) 同一作物在不同生育期需肥不同
1)养分临界期 ➢ 在植物生命周期中，对养分缺乏最敏感、最易受 害旳时期。 ➢ 如水稻旳三叶期，“一叶一心早施断奶肥”; ➢ 如禾本科作物旳幼穗分化期;油菜、大豆旳开花期; 棉花旳盛花期等。
L－谷氨酸+ATP+NH３GS Mg2+ L－谷氨酰胺+ADP+Pi
➢GS存在于多种植物组织中，对氨有很高旳亲和
力,Km为10-５～10-4mol·L -1 ,所以能预防氨累积而造
成旳毒害。
②谷氨酸合酶（GOGAT) 催化如下反应:
L-谷氨酰胺+α-酮戊二酸+〔NAD(P)H或Fdred〕
GOGAT
➢ GDH在谷氨酸旳降解中起了较大作用, 在异养真核生物
中(如真菌)旳氨旳同化过程中起主要作用。
➢ 三种酶在细胞中旳定位：
绿色组织中GOGAT存在于叶绿体内；
GS在叶绿体和细胞质中都有存在，
➢ GDH主要存在于线粒体中。
➢ 在非绿色组织，尤其是根中,GS和GOGAT定位于质体， GDH定位在线粒体中，而GS是否存在于细胞质中还有争 论。
植物的矿质与氮素营养
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。
植物的矿质营养和氮素营养
11 锰（Mn）
生理功能：
（1）参与光合作用中水的光解 （2）是叶绿体的结构成分 （3）是许多酶的活化剂，可提高呼吸速率 （4）是硝酸还原酶和脂肪酸合成酶的活化剂
缺乏症：幼叶贫绿，叶脉间失绿
缺乏病症：缺Mn时，叶绿素不能合成，叶脉间
失绿变黄，叶脉仍绿；症状从幼叶开始。
Wanmun品种，叶子的右半部分 涂上了1%的硫酸锰溶液， 此处的失绿症已消失
植物材料
105℃烘干
水分10－95％
600℃灼烧
干物质 5－90％
有机物（转变为CO2、 H2O、 N2、NH3 、 NO等） 90％
灰 分（矿质元素或 无机盐）5－10％
矿质元素：直接从土壤矿质吸收的元素， 一般指的是灰分中的元素。 N不是矿质元素
植物体内的灰分不是恒定的，而是随植物的种类、器 官、年龄和生境条件而有较大的变化。
10 锌（Zn）
❖生理功能： ❖（1）是生长素合成必需的 ❖（2）合成叶绿素可能也需要Zn ❖（3）是碳酸酐酶的成分，与光合、呼吸都
有关
❖（4）是谷氨酸脱氢酶和羧肽酶的活化剂，
在氮代谢中有作用。一定作用。
缺乏病症：缺乏Zn时，生长素不能合成， 植物生长受抑，出现“小叶病”
四个红薯品种的缺锌植株上的幼嫩叶（上） 与同龄植株健康幼嫩叶（下）的比较。这四个 品种从左到右为Lole，Hawaii，Markham，Wanmum
依据必需元素的三条标准，借助溶液培养或砂基培养 法，现已确定植物的必需矿质元素（含N）有14种， 加上C、H、O，植物的必需元素共有17种，根据植 物的需要量分为两类：
大量元素（0.01%以上）：9种
C、H、O、N、P、K、 Ca 、Mg、S
微量元素（10-5~10-3%）：8种
植物的矿质和氮素营养
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。
植物生理学标准4(植物的矿质与氮素营养)PPT课件
淡（老叶）分枝（分蘖）少，花少，籽 实不饱满。
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（二）磷 1.磷脂和核酸的重要组成元素； 2.磷酸腺苷（AMP、ADP和ATP）等磷酸核苷的组分； 3.存在于多种辅酶（如NADH、NADPH、FMN、FAD、 TPP和CoA等）中； 4.肌醇六磷酸的主要组成成分。肌醇六磷酸是种子 中磷的贮备形态，它在种子形成时积累，有利于淀 粉的生物合成； 5.在光合产物的运转中具有重要的作用。
• （八）铜
• 是某些氧化镁的成分，是质蓝素的成分，起电 子传递的作用。
• （九）硼
• 参与糖的运转与代谢；对植物生殖过程有影响。
• 缺硼：花药、花丝萎缩，绒毡层组织破坏，花 粉发育不良。油菜“花而不实”
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• （十）锌 • 缺锌；植物失去合成色氨酸的能力，色
氨酸是生长素的前体物质。 • 锌是叶绿素生物合成的必需元素。不足，
根生长慢、根尖粗。
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缺素症 可被再利用的矿质元素（如N、P、K和Mg），
其缺素症最先出现部位是老组织； 难于被再利用的矿质元素（如Ca、S、Fe、
Cu、Mn、Zn和B等）缺乏时，其新组织最 先出现症状。
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第二节 植物细胞对溶质的吸收
植物细胞吸收矿质元素的方式（见图） 被动吸收 主动吸收 一、被动吸收 （一）扩散作用 指分子或离子沿化学势或电化学势梯度
S • 微量元素：Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl 尚未确定为所有高等植物的必需元素，但它们对
某些植物是有益的，称增益元素。 如Si--水稻、Co--豆科、Na--甜菜等。
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二、必需矿质元素生理作用 1、是细胞结构物质和某些代谢上的活性化合物
的组成成分； 2、参与酶的活动，调节植物的新陈代谢； 3、起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶体的
植物的矿质营养PPT课件
可在膜上进行运动。
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细胞膜结构模型 20
• 晶格镶嵌模型 • 由Nallach 于1975年提出的，是对流动镶嵌模型
的补充。他用液晶相变理论来解释膜所具有的流 动性。
• 液晶是一种半液体和半固体的物质状态，它既具 有固体的一定形状，又具有液体的流动性。
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６．它的重要作用是 稳定膜的结构，如果把含水量降到20%以 下，膜脂结构的就会改变，从双层结构的 转变为六角型。
失水
双分子层
六角型
加水
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三、细胞膜的功能
• 细胞膜有五大功能: 1. 分室作用 把细胞内部与外界环境隔离开，
保持细胞内部环境的相对稳定，如ＰＨ、电位、 离子强度、物质种类及含量等。把细胞内部分 成许多微小的区域，形成具有特殊内部环境和 功能的细胞器，细胞的生命活动才能按室分工， 有条不紊的进行。
（２）膜脂的流动，大多数膜脂可在膜上自由的移 动，而且移动速度很快，但与蛋白接触的界面脂 不能自由移动。
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• 膜的流动性受很多因素的影响
① 脂肪酸种类的影响，含不饱和脂肪酸（亚油
酸，亚麻酸）较多，流动性大，含饱和脂肪酸 （软脂酸，硬脂酸）较多，流动性变小。
② 蛋白质含量大流动性变小
③ 胆固醇含量高，流动性变小。
2．生物膜中含有蛋白质，蛋白酶质有两种存在方 式，一种吸附在脂类双层两侧，称为外在蛋白或 周边蛋白，另一种镶嵌在脂类双层中，称为内在 蛋白或整合蛋白，内在蛋白有的部分嵌入膜脂双 层中，有的贯穿脂类双层。
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３．膜中各种组分在膜上的分布是不对称的，具体 表现在：
（１）膜脂分布的不对称性，脂质双层组成的不对 称性。脂类双层的外层往往含有较多的磷脂酰胆 碱（也称为卵磷脂），内层含磷脂酰乙醇胺（脑 磷脂）和磷脂酰丝氨酸较多。 在脂类双层的不同区域所含有的脂类种 类不完全相同，脂类两个单分子层中所含有的脂 类的数量也不相同。
植物生理第二章植物的矿质营养PPT.
-1
GDH在谷氨酸的降解中起了较大作用, 在异养真核生物中 打电话通知应聘者参加第二次面试时，一定要确保应聘者仍对该工作感兴趣。打电话时要谨慎，因为应聘者在现在工作的地方与你通
话被人听到是很尴尬的事。与第一次面试相比，第二次面试的时间安排难度更大，因为你需要邀请更多的人参与，这些人包括负责招
叶片微量氮素吸收过程简图，
根木质部转运分配的硝酸盐经硝酸转运器被叶肉细胞吸收到细胞质中，经硝 酸还原酶作用还原为亚硝酸，亚硝酸和质子一起转运到细胞叶绿体中，在基质 中亚硝酸还原酶还原作用转化为铵，铵经变谷氨酸合成酶的一系列作用转变为 谷氨酸，谷氨酸再次进入细胞质。在天冬酰氨转移酶的作用下将氨基转移到天 冬氨酸，最后，天冬酰氨合成酶将天冬酰酸转变为天冬酰胺，ATP值的大约数
②谷氨酸合酶（GOGAT) 催化如下反应:
通常植物组织中,氨同化是通过谷氨酸合成酶循环进行的。
图 3-22 谷氨酸合成酶循环
2.谷氨酸脱氢酶 (glutamate dehydrogenase, GDH)
α-酮戊二酸+ NH３+NAD(P)H+HGHD+ 氨酸 +NAD(P)++H２O
L－谷
GDH与NH 的亲和力很低,Km值为5.2～7.0mmol·L 。 接下来要确认客户的电话。确认电话、特别是手机号码时要注意，手机号一般是11位数，一定要记录完整。
吴相钰、汤佩松(1957)首先发现水稻幼苗培养 在含硝酸盐的溶液中会诱导产生硝酸还原酶。
NR对内外条件反应敏感. NR的活性可作为植物利用氮素能力的指标。
图 高等植物硝酸还原酶的模型
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第二章 植物的矿质与氮素营养
植物对矿质和氮素的吸收、转运和同化 的过程成为植物的矿质与氮素营养。
第一节 植物必需的矿质元素
一、植物体内的元素 矿质元素：又称灰分元素。植物的干物质经600度
高温充分燃烧后剩下的不能挥发的灰白色残渣（灰分） 中所含的元素。它们直接或间接地来自土壤。
氮不是矿质元素，但由于也是植物从土壤中吸收的 所以也归入矿质元素来讨论。
不同植物体的矿质含量不同。 同一植物不同器官、不同年龄，不同环境下，体内 的矿质含量也不同。
二、植物必需的矿质元素和确定方法
• 1、必需矿质元素具备的条件： • （1）缺乏该元素，植物生育发生障碍，不能完成生活史； • （2）除去该元素，表现专一的缺乏症，而加入该元素后，
• 8.铜：缺乏时叶片呈蓝绿色，发生枯斑死亡 • 9.硼：缺乏时症状：花而不实，蕾而不花
• 10、锌：缺乏时症状：“花白叶”病、“小叶病”
• 11、锰： • 叶脉间失绿 • 右图为柑橘
• 12.钼
甘蓝缺钼症状：老叶变厚且枯焦。
• 13、氯
小麦缺氯症状：叶片失绿变色
逐渐转向正常； • （3）该元素对植物营养生理的影响是直接效果，而不是因
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。
• 2、植物必需的元素有：
•
碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、
硼、锌、铜、钼、氯共16种。
• 大量元素：植物体内含量占植物干重的0.01%-10% 的元素。碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫9种；
• 必需矿质元素在植物体内的的生理功能： • （1）结构组成； • （2）参与调节； • （3）电化学作用。
• （一）大量元素 • 1.氮 • （1）吸收形式：铵态氮和硝态氮 • （2）生理作用：生命元素。可重复利用。 • （3）缺乏时症状：植株矮小，分枝少，花果易脱落
• 2.磷 • （1）吸收形式：磷酸二氢根或磷酸氢根 • （2）分布：在生命活动旺盛的部分含量很高 • （3）作用：核酸和磷脂的主分；参与多种代谢等 • （4）缺磷时症状： • 幼芽幼叶生长停滞 • 根茎纤细 • 植株矮小 • 花果脱落 • 叶片紫红色 • 老叶先表现
• 微量元素：植物体内含量占植物干重的0.01%以下的 元素。铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯7种。
• 3、如何确定何种元素为必需元素，何者不必要？ • 方法：溶液培养法和砂基培养法；气培法
• 4、常用培养液： • 5、植物必需元素是一个动态概念，种类随研究深入可
能会有新的元素。
三、植物必需矿质元素的生理功能及缺素症
• 主要存在于幼嫩器官和组织
• 缺镁时叶绿素不能合成，叶脉仍绿叶肉变黄，有时呈红紫色，严重时 形成褐斑坏死。
6.硫 构成原生质，参与光合、固氮反应。
缺乏时一般在幼叶表现缺绿症状，叶片呈黄白色易脱落。
（二）微量Leabharlann 素• 7.铁 • （1）吸收形式：二价铁的螯合物 • （2）生理作用：参与光合作用 • （3）缺乏时症状：幼叶发黄，下部叶仍绿
• 3.钾 • （1）吸收状态：钾离子 • （2）分布：生长点、形成层、幼叶 • （3）作用：调节细胞代谢；提高抗旱性 • （4）缺乏时的症状：茎秆柔弱，叶变黄，叶缘焦枯
• 4.钙 • 主要分布于老器官；缺乏时幼嫩部分先表现 • 缺钙生长受抑制，严重时幼嫩器官（根尖、茎端）溃烂坏死
。
• 5.镁