第三章 植物的矿质与氮素营养(1)
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加上碳、氢、氧共16种。 1.大量元素(major element，macroelement) 9种
氮、磷、钾、钙、镁、硫、碳、氢、氧 约占植物体干重的 0.01%～10%，
2.微量元素(minor element, trace element) 7种 铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯 约占植物体干重的10-5%～ 10-3%。
B６、PP)、光敏素、生物碱的成分, 对生命活动起重要的 调节作用。 ③叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。
2)在物质代谢和能量转化中起重要作用 高能磷酸化合物(ATP、UTP、GTP、CTP、ADP等)、 辅酶和辅基(CoA、CoQ、 NAD+、 NADP+ 、FAD、FMN等)和 铁卟啉等的构成也都有氮参与。
第三章植物的矿质 与氮素营养(1)
➢ 植物对矿质和氮素的吸收、转运和同化以及它们 在生命活动中的作用称为植物的矿质和氮素营养。
➢ 人们对植物的矿质与氮素营养的认识，经过了漫 长的实践探索,到 19 世纪中叶才被基本确定。
➢ 1699 年,英国的伍德沃德 在土壤浸提液中薄荷生 长最好,他得出结论:构成植物体的不仅是水,还有 土壤中的一些特殊物质。。
➢ 1840 年德国的李比希(J.Liebig)建立了矿质营养 学说,并确立了土壤供给植物无机营养的观点.
第一节 植物体内的必需元素
一、植物体内的元素
➢ 灰分中的物质为各种矿质的氧化物和盐类,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。
➢ 氮不存在于灰分中, 也不是土壤的矿质成分，所以氮 不是矿质元素。 但氮和灰分元素都是从土壤中吸收的,所以也归并于 矿质元素一起讨论。
⒉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
⒊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。
⒉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。
缺P
➢大麦生长矮小，叶色深 绿老叶发红
➢油菜老叶呈紫红色 ➢玉米植株矮小茎叶发红
(三)钾Potassium (K)
1、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
栽培系统。 营养液 pH 和成分均 可控制。
➢在培养液中，除去 某一元素，植物生长 不良，并出现特有的 病症，加入该元素后， 症状消失,说明该元 素为植物的必需元素。
三、必需元素的生理功能及缺乏病症
必需元素在植物体内的生理功能概括起来有三个方面:
➢一是细胞结构物质的组 成成分;
➢二是生命活动的调节者, 如酶的成分和酶的活化 剂;
CK 小麦缺 N
油菜缺 N CK
玉米缺 N ： 老叶发黄， 新叶色淡， 基部发红 （花色苷 积累其中）
大麦缺 N ： 老叶发黄， 新叶色淡
萝卜缺 N 老叶 发黄ห้องสมุดไป่ตู้
棉花缺 N 老叶 及茎基部发红 甜菜左侧缺氮, 右侧氮充足
(二) 磷 Phosphorus
⒈生理作用
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。
➢ 不同植物体矿质占干重含量: 水生植物约 1%, 中生植物 5% ～ 10%, 盐生植物有时达 45% 以上。
➢ 不同器官的矿质占干重含量: 木质部约为 1%, 种子约为 3%, 草本植物的茎和根为4%～5%,叶为10%～15%
二、植物必需的矿质元素和确定方法
(一) 植物必需的矿质元素
➢ 必需元素是指植物生长发育必不可少的元素 ➢ 已确定植物必需的矿质(含氮)元素有13种，
3)参与核酸和蛋白质代谢 参与DNA和RNA的合成以及蛋白 质合成中氨基酸的活化过程；是稳定合成蛋白质的核糖体结 构防止核糖体解体所必需的。
➢三是起电化学作用，如 渗透调节、胶体稳定和 电荷中和等
以下介绍氮素和各 必需矿质元素的生理功 能和缺素病症。
(一) 氮 Nitrogen(N)
⒈生理功能：
1) 细胞中许多重要化合物的组成成分
①蛋白质和酶、核酸、磷脂的主要成分, “生命的元素”。 ②某些植物激素(生长素和细胞分裂素)、维生素(B１、B２、
玉米生长点 坏死 幼叶 有缺刻状
水稻缺Ca，新 叶发黄，生长 点坏死
大豆-Ca
大白菜“干心 病”
番茄“脐腐病”辣椒果实腐 烂
油菜-Ca
(五) 镁Magnesium (Mg)
1、生理功能
1)参与光合作用 叶绿素的成分，RuBP羧化酶、5-磷酸核酮 糖激酶等酶的活化剂。
2)酶的激活剂或组分 葡萄糖激酶、果糖激酶、丙酮酸激酶、 乙酰CoA合成酶等多种酶的活化剂。
(二) 确定植物必需矿质 元素的方法
1.溶液培养法(水培法) 将植物的根系浸没在含有全部或部分营 养元素的溶液中培养植物的方法。
2.砂基培养法(砂培法) 在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入 营养液来培养植物的方法。
⒊气培法(气栽法) 将根系置于营养液气雾中栽培植 物的方法.
⒋营养膜法 一种营养液循环的液体
2、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。
烟草缺K
豌豆缺钾
缺K ➢小麦茎秆柔弱,易倒伏 ➢大麦从坏死黄斑→逐渐呈褐色烧焦状斑点－“焦边”。 ➢棉花缺钾老叶呈褐色烧焦状枯死,根少
(四)钙Calcium(Ca)
1、生理作用
1)细胞壁等的组分 2)提高膜稳定性 3)提高植物抗病性 4)一些酶的活化剂 5)具有信使功能
Ca2+—CaM复合体, 行使第二信使功能， 钙在植物体内主要分布在老叶或其它老组织中。
2、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，如大白菜 缺钙时心叶呈褐 色“干心病” ， 蕃茄“脐腐病”。
氮、磷、钾、钙、镁、硫、碳、氢、氧 约占植物体干重的 0.01%～10%，
2.微量元素(minor element, trace element) 7种 铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯 约占植物体干重的10-5%～ 10-3%。
B６、PP)、光敏素、生物碱的成分, 对生命活动起重要的 调节作用。 ③叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。
2)在物质代谢和能量转化中起重要作用 高能磷酸化合物(ATP、UTP、GTP、CTP、ADP等)、 辅酶和辅基(CoA、CoQ、 NAD+、 NADP+ 、FAD、FMN等)和 铁卟啉等的构成也都有氮参与。
第三章植物的矿质 与氮素营养(1)
➢ 植物对矿质和氮素的吸收、转运和同化以及它们 在生命活动中的作用称为植物的矿质和氮素营养。
➢ 人们对植物的矿质与氮素营养的认识，经过了漫 长的实践探索,到 19 世纪中叶才被基本确定。
➢ 1699 年,英国的伍德沃德 在土壤浸提液中薄荷生 长最好,他得出结论:构成植物体的不仅是水,还有 土壤中的一些特殊物质。。
➢ 1840 年德国的李比希(J.Liebig)建立了矿质营养 学说,并确立了土壤供给植物无机营养的观点.
第一节 植物体内的必需元素
一、植物体内的元素
➢ 灰分中的物质为各种矿质的氧化物和盐类,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。
➢ 氮不存在于灰分中, 也不是土壤的矿质成分，所以氮 不是矿质元素。 但氮和灰分元素都是从土壤中吸收的,所以也归并于 矿质元素一起讨论。
⒉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
⒊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。
⒉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。
缺P
➢大麦生长矮小，叶色深 绿老叶发红
➢油菜老叶呈紫红色 ➢玉米植株矮小茎叶发红
(三)钾Potassium (K)
1、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
栽培系统。 营养液 pH 和成分均 可控制。
➢在培养液中，除去 某一元素，植物生长 不良，并出现特有的 病症，加入该元素后， 症状消失,说明该元 素为植物的必需元素。
三、必需元素的生理功能及缺乏病症
必需元素在植物体内的生理功能概括起来有三个方面:
➢一是细胞结构物质的组 成成分;
➢二是生命活动的调节者, 如酶的成分和酶的活化 剂;
CK 小麦缺 N
油菜缺 N CK
玉米缺 N ： 老叶发黄， 新叶色淡， 基部发红 （花色苷 积累其中）
大麦缺 N ： 老叶发黄， 新叶色淡
萝卜缺 N 老叶 发黄ห้องสมุดไป่ตู้
棉花缺 N 老叶 及茎基部发红 甜菜左侧缺氮, 右侧氮充足
(二) 磷 Phosphorus
⒈生理作用
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。
➢ 不同植物体矿质占干重含量: 水生植物约 1%, 中生植物 5% ～ 10%, 盐生植物有时达 45% 以上。
➢ 不同器官的矿质占干重含量: 木质部约为 1%, 种子约为 3%, 草本植物的茎和根为4%～5%,叶为10%～15%
二、植物必需的矿质元素和确定方法
(一) 植物必需的矿质元素
➢ 必需元素是指植物生长发育必不可少的元素 ➢ 已确定植物必需的矿质(含氮)元素有13种，
3)参与核酸和蛋白质代谢 参与DNA和RNA的合成以及蛋白 质合成中氨基酸的活化过程；是稳定合成蛋白质的核糖体结 构防止核糖体解体所必需的。
➢三是起电化学作用，如 渗透调节、胶体稳定和 电荷中和等
以下介绍氮素和各 必需矿质元素的生理功 能和缺素病症。
(一) 氮 Nitrogen(N)
⒈生理功能：
1) 细胞中许多重要化合物的组成成分
①蛋白质和酶、核酸、磷脂的主要成分, “生命的元素”。 ②某些植物激素(生长素和细胞分裂素)、维生素(B１、B２、
玉米生长点 坏死 幼叶 有缺刻状
水稻缺Ca，新 叶发黄，生长 点坏死
大豆-Ca
大白菜“干心 病”
番茄“脐腐病”辣椒果实腐 烂
油菜-Ca
(五) 镁Magnesium (Mg)
1、生理功能
1)参与光合作用 叶绿素的成分，RuBP羧化酶、5-磷酸核酮 糖激酶等酶的活化剂。
2)酶的激活剂或组分 葡萄糖激酶、果糖激酶、丙酮酸激酶、 乙酰CoA合成酶等多种酶的活化剂。
(二) 确定植物必需矿质 元素的方法
1.溶液培养法(水培法) 将植物的根系浸没在含有全部或部分营 养元素的溶液中培养植物的方法。
2.砂基培养法(砂培法) 在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加入 营养液来培养植物的方法。
⒊气培法(气栽法) 将根系置于营养液气雾中栽培植 物的方法.
⒋营养膜法 一种营养液循环的液体
2、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。
烟草缺K
豌豆缺钾
缺K ➢小麦茎秆柔弱,易倒伏 ➢大麦从坏死黄斑→逐渐呈褐色烧焦状斑点－“焦边”。 ➢棉花缺钾老叶呈褐色烧焦状枯死,根少
(四)钙Calcium(Ca)
1、生理作用
1)细胞壁等的组分 2)提高膜稳定性 3)提高植物抗病性 4)一些酶的活化剂 5)具有信使功能
Ca2+—CaM复合体, 行使第二信使功能， 钙在植物体内主要分布在老叶或其它老组织中。
2、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，如大白菜 缺钙时心叶呈褐 色“干心病” ， 蕃茄“脐腐病”。