《植物矿质营养》PPT课件
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植物的矿质营养PPT
Ca Fe
1、植物总是优先保证幼嫩部分的营养供 应。如植物缺N元素，最先表现受害症状 的是老叶还是幼叶？缺Ca呢？ 2、落叶中的N元素比未落时的绿叶中的 含量多还是少？Ca元素呢？
四、合理施肥
——根据植物需肥规律，适时地、适量地施肥， 以便植物茁壮成长并获得少肥高效的结果。
*无土栽培：利用溶液培养法原理，把植物体 生长发育过程中所需要的各种矿 质元素，按照一定的比例配制成
根对矿质离子的吸收过程：离子交换 呼吸作用是植物吸收矿质离子动力
主动运输
４．影响根吸收矿质离子的内因和外因分别有哪些？
内因：载体的种类和数量
外因：温度
ＰＨ值
土壤的通气状况 土壤溶液中离子的浓度
植物吸收水分和吸收矿质元素离子的比较
水分吸收
原理 区 吸收动力 别 运载工具
矿质元素的吸收 主动运输
呼吸作用（ATP）
a
溶液中离 子浓度
ＡL 3+
说明：根对矿质元素的吸收 具有选择性，这种选择性决 定于根细胞膜上载体的种类 和数量
NO3 --
k+
0 t
３．根的呼吸作用与根对矿质元素的吸收之间有何关系？
１．根的呼吸作用可以为根对矿质元素的吸收提供能量．
２．呼吸作用产生的CO2
，溶于水后可在根细胞表面形成都
HCO3-和H+， H+可与土壤溶液中的阳离子交换使阳离 子吸附于根细胞表面，而HCO3-可与阴离子交换使阴离 子吸附于根细胞表面，从保证主动运输的顺利进行．
成 熟 期
小麦不同生长发育期对K的需要量
小麦不同生长发育期对P的需要量
结论：1、同种植物在不同生长发育时期，对同种必需矿 质元素的需要量不同； 2、 同种植物对不同种必须矿质元素的需要量不同； 3、不同植物对各种矿质元素的需要量不同。
植物的矿质营养PPT课件
图1 小麦不同生长发 育时期对K的需要量
2020年10月2日
Kg/hm2 140 120 100 80 60 40 20
0 越 返拔孕开乳成 冬 青节穗花熟熟 前 期期期期期期
图2小麦不同生长发 育时期对P的需要量
11
演讲完毕，谢谢观看！
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吸收方式 吸收动力
联 系
2020年10月2日
根对水分的吸收 根对矿质离子的吸收
渗透作用
主动运输
根细胞与环境 之间的浓度差
根细胞呼吸作 用产生的ATP
1、吸收的主要部位相同；
2、矿质元素须溶于水才能被根细胞吸收；
3、矿质元素被吸收后会影响细胞内外溶液
浓度，从而影响根对水分的吸收。
8
三、矿质元素的运输和利用
植物的矿质营养
－－ 矿质元素的吸收、运输及 利用
2020年10月2日
1
一、植物必需的矿质元素：
1、矿质元素：除C、H、O外，主要由根系 从土壤中吸收的元素。
2、植物必需的矿质元素的判断：
溶液培养法：用含有全部或部分矿质元素的 营养液培养植物的方法。
2020年10月2日
2
完全培养液 缺Mg培养液 加入Mg离子
2020年10月2日
3
3、植物必需的矿质元素
•目前，植物必需的矿质元素有14种
2020年10月2日
Kg/hm2 140 120 100 80 60 40 20
0 越 返拔孕开乳成 冬 青节穗花熟熟 前 期期期期期期
图2小麦不同生长发 育时期对P的需要量
11
演讲完毕，谢谢观看！
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吸收方式 吸收动力
联 系
2020年10月2日
根对水分的吸收 根对矿质离子的吸收
渗透作用
主动运输
根细胞与环境 之间的浓度差
根细胞呼吸作 用产生的ATP
1、吸收的主要部位相同；
2、矿质元素须溶于水才能被根细胞吸收；
3、矿质元素被吸收后会影响细胞内外溶液
浓度，从而影响根对水分的吸收。
8
三、矿质元素的运输和利用
植物的矿质营养
－－ 矿质元素的吸收、运输及 利用
2020年10月2日
1
一、植物必需的矿质元素：
1、矿质元素：除C、H、O外，主要由根系 从土壤中吸收的元素。
2、植物必需的矿质元素的判断：
溶液培养法：用含有全部或部分矿质元素的 营养液培养植物的方法。
2020年10月2日
2
完全培养液 缺Mg培养液 加入Mg离子
2020年10月2日
3
3、植物必需的矿质元素
•目前，植物必需的矿质元素有14种
植物矿质营养PPT课件
苹果缺Fe
茄子缺Fe
柑桔缺Fe
1.3.2.2 Manganese (Mn) Mn2+
• （1）生理作用： 1) 锰参与光合放氧。 2) 酶的活化剂。
• （2）缺乏症：缺锰的症状是新叶脉间缺绿,有坏 死小斑点(褐或黄)。
大麦缺Mn
1.3.2.3 Boron (B) H3BO3
（1）生理作用： 硼在体内含量低，分布不均匀。 1) 硼能促进花粉萌发与花粉管伸长; 2) 硼是细胞壁的成分； 3) 促进糖的运输。
璃球等以固定植物的水培法。
气培法和营养膜法
注意事项： （1）选择合适的培养液； （2）定期更换培养液,调节pH； （3）通气； （4）根系遮光。 应用：功能和吸收机制研究；无土栽培。
1.2.3 Kinds of plant essential elements
• 19种元素: C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Si、 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni、Na。
1.3.3 Beneficial element
•
有益元素是指能促进植物生长发育,但不为
植物普遍所必需的,或在一定的条件下为植物所
必需,或只有某些植物生长所必需的元素。
• 在有益元素中了解得较多的有铝(Al)、钴 (Co)、钛(Ti)、钒(V)、锂(Li)、铬(Cr)、硒(Se)、 碘(I)等。
1.3.4 Rare earth elements (稀土元素)
（2）缺铜症状：树皮、果皮粗糙,而后裂开,引起树 胶外流。蚕豆缺铜,花瓣上黑色"豆眼"退色。
柑桔缺铜裂果
1.3.2.6 Molybdenum (Mo) MoO42-
• 需要量最少的
大
必需元素。 1）钼
第五节 植物的矿质营养精品PPT课件
第五节 植物的矿质营养
第三章 新陈代谢
一 植物的矿质代谢
❖ 1 植物的矿质营养
– 指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。
❖ 2 矿质元素
– 指除了C、H、O以外，主要由根从土壤中吸收的 元素。
❖ 3 溶液培养法
– 指用有全部或部分矿质元素的培养液培养植物 的方法。
第五节 植物的矿质营养
2 矿质元素
0
Si
Ca
植物的矿质营养
植物的缺素症
第五节 植物的矿质营养
植物的缺素症
第五节 植物的矿质营养
植物的缺素症
第五节 植物的矿质营养
植物的缺素症
第五节 植物的矿质营养
植物的缺素症
❖N：植株矮小,叶绿素少,分枝少,花少,子粒不饱满 ❖P：植株矮小,叶深绿或发红,成熟期延迟产量下降,抗性减弱 ❖K：叶绿素破坏，有黄斑叶片卷曲 ❖B：花粉发育不全 ❖Mg: 叶失绿出现褐色斑 ❖Ca：叶间叶缘黄化早衰、少结实 ❖Fe: 失绿
C.老叶和新叶
D.茎
第五节 植物的矿质营养
练习：
5.把菜豆幼苗放在含32P的培养液中培养，一 小时后测定表明，幼苗各部分都含32P，然 后将该幼苗放到不含32P的缺P培养基中， 数天后发现32P
–A.不在新茎叶中
B.主要在新茎叶中
C.主要在老的茎叶中 D.主要在老根中
6.北方冬季常绿植物体内矿质养料的运输减 弱或近于停止，主要原因是
有人用化学方法分析了大麦幼苗在0℃和16 ℃条件下根
吸收水的量与吸收矿质元素的量，其结果如图所示，说明
什么？
2、吸根对120水分的吸收和对矿质元素的吸收两个相对独立的过程
收 100
量
3、吸收80过程： 主动运输
第三章 新陈代谢
一 植物的矿质代谢
❖ 1 植物的矿质营养
– 指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。
❖ 2 矿质元素
– 指除了C、H、O以外，主要由根从土壤中吸收的 元素。
❖ 3 溶液培养法
– 指用有全部或部分矿质元素的培养液培养植物 的方法。
第五节 植物的矿质营养
2 矿质元素
0
Si
Ca
植物的矿质营养
植物的缺素症
第五节 植物的矿质营养
植物的缺素症
第五节 植物的矿质营养
植物的缺素症
第五节 植物的矿质营养
植物的缺素症
第五节 植物的矿质营养
植物的缺素症
❖N：植株矮小,叶绿素少,分枝少,花少,子粒不饱满 ❖P：植株矮小,叶深绿或发红,成熟期延迟产量下降,抗性减弱 ❖K：叶绿素破坏，有黄斑叶片卷曲 ❖B：花粉发育不全 ❖Mg: 叶失绿出现褐色斑 ❖Ca：叶间叶缘黄化早衰、少结实 ❖Fe: 失绿
C.老叶和新叶
D.茎
第五节 植物的矿质营养
练习：
5.把菜豆幼苗放在含32P的培养液中培养，一 小时后测定表明，幼苗各部分都含32P，然 后将该幼苗放到不含32P的缺P培养基中， 数天后发现32P
–A.不在新茎叶中
B.主要在新茎叶中
C.主要在老的茎叶中 D.主要在老根中
6.北方冬季常绿植物体内矿质养料的运输减 弱或近于停止，主要原因是
有人用化学方法分析了大麦幼苗在0℃和16 ℃条件下根
吸收水的量与吸收矿质元素的量，其结果如图所示，说明
什么？
2、吸根对120水分的吸收和对矿质元素的吸收两个相对独立的过程
收 100
量
3、吸收80过程： 主动运输
植物的矿质营养PPT课件
2.根吸收水分与渗透作用和蒸腾作用有关； 根吸收矿质离子与呼吸作用有关。
2021
11
根对矿质元素离子的吸收与水的吸收的比较：
区别
3.根吸收水分决定于细胞液与外界溶液浓度 差、与细胞膜上载体无关；而根对矿质离子 的吸收与细胞膜上的载体种类和数量有关。
结论：根对水分的吸收和对矿质离子的吸收 是两个独立的生理过程。
2021
14
根毛区细胞对矿质元素吸收的方式
被动转运： 1.外界溶液中离子浓度大于细胞液中相应离 子浓度。
2.不消耗呼吸作用提供的能量。
2021
15
主动转运：
1.外界溶液中离子浓度小于细胞液中相应离 子浓度；
2.消耗呼吸作用提供的能量。
3.离子逆着浓度梯度进入细胞。 4.主动转运是根细胞吸收矿质离子的主要形 式。
原因： 将植物种植在人工配制培养液中，通过变 更培养液的成分，可以观察出缺少某种矿 质元素对植物生长和其他生理状况的影响。 从而可确定植物必需的矿质元素。
中东等沙漠地区运用何种方法种植农作物？ 为什么？
2021
3
判断植物体内的某种矿质元素 是不是必需元素的标准:
1.由于缺乏某种矿质元素，植物的生长发育 发生障碍，不能完成它的生活史的。
水分矿质元素区域根毛区细胞根毛区细胞联系矿质元素溶解于根尖细胞吸收矿质离子后引起水势下降促进对水分的吸收方式渗透作用被动转运主动转运区别吸收水分和矿质元素是两个独立的生理过程根吸收水分与吸收矿质元素的关系根吸收水分与吸收矿质元素的关系10实验证明生长在潮湿空气中的植物根实验证明生长在潮湿空气中的植物根系吸水减少但并不出现植物体内矿质元系吸水减少但并不出现植物体内矿质元素营养不足说明
矿质元素存在形式： 离子状态 植物吸收器官： 根 根吸收区域： 根尖的根毛区
2021
11
根对矿质元素离子的吸收与水的吸收的比较：
区别
3.根吸收水分决定于细胞液与外界溶液浓度 差、与细胞膜上载体无关；而根对矿质离子 的吸收与细胞膜上的载体种类和数量有关。
结论：根对水分的吸收和对矿质离子的吸收 是两个独立的生理过程。
2021
14
根毛区细胞对矿质元素吸收的方式
被动转运： 1.外界溶液中离子浓度大于细胞液中相应离 子浓度。
2.不消耗呼吸作用提供的能量。
2021
15
主动转运：
1.外界溶液中离子浓度小于细胞液中相应离 子浓度；
2.消耗呼吸作用提供的能量。
3.离子逆着浓度梯度进入细胞。 4.主动转运是根细胞吸收矿质离子的主要形 式。
原因： 将植物种植在人工配制培养液中，通过变 更培养液的成分，可以观察出缺少某种矿 质元素对植物生长和其他生理状况的影响。 从而可确定植物必需的矿质元素。
中东等沙漠地区运用何种方法种植农作物？ 为什么？
2021
3
判断植物体内的某种矿质元素 是不是必需元素的标准:
1.由于缺乏某种矿质元素，植物的生长发育 发生障碍，不能完成它的生活史的。
水分矿质元素区域根毛区细胞根毛区细胞联系矿质元素溶解于根尖细胞吸收矿质离子后引起水势下降促进对水分的吸收方式渗透作用被动转运主动转运区别吸收水分和矿质元素是两个独立的生理过程根吸收水分与吸收矿质元素的关系根吸收水分与吸收矿质元素的关系10实验证明生长在潮湿空气中的植物根实验证明生长在潮湿空气中的植物根系吸水减少但并不出现植物体内矿质元系吸水减少但并不出现植物体内矿质元素营养不足说明
矿质元素存在形式： 离子状态 植物吸收器官： 根 根吸收区域： 根尖的根毛区
第二章植物的矿质营养 ppt课件
二 、在植物体内的分布
参与循环的矿素：如N、P、Mg等，多分布在代 谢较旺盛的部分。
不参与循环的矿素：如S、Ca、Fe、B等，多分 布在茎和老叶中。
第五节 无机养料的同化
一、 硝酸盐的代谢还原
植物从土壤中吸收硝酸盐后,必须还原成铵盐才能被吸收利用. 硝酸盐还原步骤如下:
HNO3
硝酸
HNO2
亚硝酸
这种转运可以是被动/主动的（顺/逆电化学势梯度）
载体有三种类型：
• 单向运输载体： 如Fe2+、Mn2+、Zn2 + 、Cu 2+等载体
• 同向运输载体： • 反向运输载体：
H+与CI-、NO3-、PO43-等 H+与其它分子或离子（如Na+）
三 、胞饮作用(pinocytosis):
• 指物质吸附在质膜 上，通过膜的内折 而转移到细胞内的 攫取物质的过程。 是非选择性吸收
➢ 施磷肥可提高作物抗寒性、抗旱性，使植株生长发育良好 ➢ 缺磷时，影响细胞分裂，使分蘖分枝少，生长缓慢，植株矮小，
叶片呈暗绿或紫红色，开花期和成熟期延迟，产量降低。
3钾
▪ 利用形式： K+
土壤中有KCI、K2SO4等
▪ 生理作用： ① 可作为60多种酶的活化剂
② 可促进呼吸进程及核酸和蛋白质的形成
➢ 微量元素(9种): CI、Fe、Mn、B、Zn、 Na、 Cu、Mo和Ni
二 植物必需元素的生理作用及缺乏症状
1 是细胞结构物质的组成成分 2 是植物生命活动的调节者,参与酶的活动 3 起电化学作用, 即离子浓度的平衡、胶体的稳定
和电荷的中和等.
研究方法:溶液培养法
㈠ 大量元素
1 氮：
植物的矿质营养PPT课件
膜的外侧。 （4）膜的流动性：膜不是静止的，膜脂和膜蛋白
可在膜上进行运动。
19
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。
28
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
29
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。
26
• 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。
23
24
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。
可在膜上进行运动。
19
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。
28
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
29
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。
26
• 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。
23
24
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。
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第二章 植物的矿质营养
矿质代谢过程：吸收、转运、同化
【重、难点提示】6学时讲授
➢ 必需元素的种类、生理作用； ➢ 植物细胞及根系吸收、利用矿质元素的原理、过
程与特点； ➢ 氮素同化尤其是硝酸盐的还原过程。
返回1第一节 植物的Fra bibliotek需元素及其生理作用
一 、植物体内的元素
1、 元素组成
植物 105℃ 材料
易倒伏。
褐斑部分为 水稻缺硅
❖微量元素
8铁
（1）吸收形式：氧化态铁（Fe++、Fe+++） （2）存在形式：固定状态，不易移动 （3）生理功能：酶或辅酶的组分；叶绿素合
成所必需；电子传递；与固氮有关（根瘤菌血红 蛋白含铁）。
K、Ca、Mg、 Mn、Cl 、Na
➢ 第四组：参与氧化还原的营养
Fe、Zn、Cu 、Mo 、Ni、
返回
12
❖大量元素
1 氮 （占干重1~2%）
（1）吸收形式*:
氨态氮NH4+、硝态氮NO3- 、 有机氮
（2）存在形式：有机态氮 （3）生理功能：是蛋白质、核酸、磷脂、叶绿素、辅
酶、激素、维生素等的组分，称生命元素
生物素、铁硫蛋白、谷胱甘肽的组分。
（4）缺乏症：幼叶先开始发黄，不可再利用元素
返回
22
缺硫柑桔叶黄化
❖ 5 钙（占干重0.5%）
（1）吸收形式：Ca++
（2）存在形式：Ca++、难溶盐、结合态
（3）生理功能：酶活化剂、细胞壁形成、解
毒(与草酸形成草酸钙）、稳定膜结构、延缓衰 老、抗病（有助于愈伤组织形成）第二信使作用 （钙调素）。
干重%
45 45 6 1.5 1.0 0.5 0.2 0.2 0.1 0.1
Micronutrient
Fe Cl Mn B Zn Na Cu Mo Ni
利用形式
Fe3+、Fe2+ ClMn2+ H3BO3 Zn2+ Na+ Cu2+ MoO42Ni2+
返回
干重%
0.01 0.01 0.005 0.002 0.002 0.001 0.0001 0.0001 0.0001
（4）缺乏症：幼叶先皱缩变形、呈钩形、顶
芽溃烂坏死，为不可再利用元素。
返回
24
花椰菜缺钙 叶缘干枯
❖6 镁
（1）吸收形式：Mg++ （2）存在形式：Mg++、有机化合物 （3）生理功能：酶的活化剂、叶绿素的组分、与 RNA、DNA、蛋白质的合成有关。 （4）缺乏症：老叶先开始缺绿，为可再利用元素。
10
三、必需元素的生理作用及缺乏症
必需元素的作用：
➢ 是细胞结构物质的组分和代谢产物 ➢ 是各种生理代谢的调节者，参与酶活动 ➢ 起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶
体的稳定、电荷的平衡等
返回
11
根据必需矿质元素的生理功能分组 ➢ 第一组：作为碳水化合物部分的营养 N、S ➢ 第二组：能量贮存及结构完整性的营养 P、Si、B ➢ 第三组：保留离子状态的营养
（2）生理功能：
1、酶的辅基或活化剂 2、形成细胞膨胀和维持细胞电中性 3、促进糖类的合成和运输 4、影响气孔开放
（3）缺乏症：茎杆易倒伏，叶干枯或叶缘焦枯、坏死，老
叶开始。
返回
19
正常玉米叶及缺N、P、K的叶片
❖ 4 硫（占干重0.2%）
（1）吸收形式：SO42（2）存在形式：多为有机物，少为SO42（3）生理功能：是含硫氨基酸、COA、硫胺素、
• 砂基培养法(砂培法)(Sand Culture Method)：用 洗净的石英砂或玻璃球等作为固定支持物，加 入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物 的方法。
返回
7
高等植物的必需元素
MacroNutrient
C O H N K Ca Mg P S Si
利用形式
CO2 O2、H2O、CO2 H2O NO3-、NH4+ K+ Ca2+ Mg2+ H2PO4-、HPO42SO42H4SiO4
水分
95—5％
干物质 600℃
5—95％
有机物 90％
灰分 10%
挥发 残留
灰分元素：构成灰分的元素，包括大部分的S，全 部的P和所有的金属元素。
2、 植物体内矿质元素的含量
❖现知植物体内元素最少有60种
C-45％、O-45％、H-6.0％、N-1.5％ 、S-0.1％
❖灰分元素含量因不同植物种类、器官、 年龄、环境变化较大
1 必需元素的确定标准（国际植物营养协会规定）
⑴ 缺少该元素植物生长发育受阻， 不能完成其生活史 ⑵ 除去该元素，表现为专一的缺乏症，该缺乏症可以预
防和恢复。 ⑶ 该元素的作用是直接的，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。
返回
6
主要研究方法：
• 溶液培养法 (Solution Culture Method)/ 水培法 (Water Culture Method)：在含有全部或部分营 养元素的溶液中栽培植物的方法。
返回
29
花椰菜缺镁 下位叶失绿
❖7 硅（禾本科植物必需）
（1）吸收、运输形式：硅酸 H4SiO4
（2）存在形式：非结晶水 SiO2.nH2O化合物
（3）生理功能：形成细胞加厚物质，禾本科
植物茎叶的表皮细胞内含量高，可增强抗病虫及 抗倒伏的能力。适量可促进作物生长、增产。
（4）缺乏症：蒸腾加快，生长受阻、易感病、
（4）缺乏症：植株矮小、生长缓慢、叶黄缺绿，茎细
小麦缺氮
马铃薯缺氮
返回
15
❖2 磷
（1）吸收形式：HPO42- ， H2PO4-（主要） （2）存在形式：多为有机物，
（3）生理功能：
➢ 核酸、磷脂、核苷酸及其衍生物（ATP、FMN、FAD、
NAD、NADP、COA等）的组分---代谢元素
➢ 利于糖运输、细胞分裂、分生组织的增长
返回
3
3、 植物体内元素分类
1、根据含量划分
➢ 大量元素(> 0.1%干重)
C、H、O、N、 K 、Ca﹑Mg﹑ P、S、 Si
➢ 微量元素（< 0.1%干重）
Fe﹑Cl 、Mn﹑B﹑ Na、Zn﹑Cu﹑Mo﹑ Ni、
2、按必需性划分
➢必需元素（19种) ➢非必需元素
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5
二 必需元素的确定与研究方法
（4） 缺乏症：1、影响细胞分裂、蛋白质合成受阻、生长
缓慢、植株矮小、叶色暗绿，有时茎紫红（糖运输受阻） 2、开花期和成熟期延迟、产量降低、抗性减弱
白菜缺磷
油菜缺磷
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17
玉米缺磷
大麦缺磷
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18
❖3钾
（含量最高金属元素，占1%） （1）吸收形式和存在形式：K+，部分呈吸附状态，存在
于生命活动最活跃的部位
矿质代谢过程：吸收、转运、同化
【重、难点提示】6学时讲授
➢ 必需元素的种类、生理作用； ➢ 植物细胞及根系吸收、利用矿质元素的原理、过
程与特点； ➢ 氮素同化尤其是硝酸盐的还原过程。
返回1第一节 植物的Fra bibliotek需元素及其生理作用
一 、植物体内的元素
1、 元素组成
植物 105℃ 材料
易倒伏。
褐斑部分为 水稻缺硅
❖微量元素
8铁
（1）吸收形式：氧化态铁（Fe++、Fe+++） （2）存在形式：固定状态，不易移动 （3）生理功能：酶或辅酶的组分；叶绿素合
成所必需；电子传递；与固氮有关（根瘤菌血红 蛋白含铁）。
K、Ca、Mg、 Mn、Cl 、Na
➢ 第四组：参与氧化还原的营养
Fe、Zn、Cu 、Mo 、Ni、
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❖大量元素
1 氮 （占干重1~2%）
（1）吸收形式*:
氨态氮NH4+、硝态氮NO3- 、 有机氮
（2）存在形式：有机态氮 （3）生理功能：是蛋白质、核酸、磷脂、叶绿素、辅
酶、激素、维生素等的组分，称生命元素
生物素、铁硫蛋白、谷胱甘肽的组分。
（4）缺乏症：幼叶先开始发黄，不可再利用元素
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缺硫柑桔叶黄化
❖ 5 钙（占干重0.5%）
（1）吸收形式：Ca++
（2）存在形式：Ca++、难溶盐、结合态
（3）生理功能：酶活化剂、细胞壁形成、解
毒(与草酸形成草酸钙）、稳定膜结构、延缓衰 老、抗病（有助于愈伤组织形成）第二信使作用 （钙调素）。
干重%
45 45 6 1.5 1.0 0.5 0.2 0.2 0.1 0.1
Micronutrient
Fe Cl Mn B Zn Na Cu Mo Ni
利用形式
Fe3+、Fe2+ ClMn2+ H3BO3 Zn2+ Na+ Cu2+ MoO42Ni2+
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干重%
0.01 0.01 0.005 0.002 0.002 0.001 0.0001 0.0001 0.0001
（4）缺乏症：幼叶先皱缩变形、呈钩形、顶
芽溃烂坏死，为不可再利用元素。
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花椰菜缺钙 叶缘干枯
❖6 镁
（1）吸收形式：Mg++ （2）存在形式：Mg++、有机化合物 （3）生理功能：酶的活化剂、叶绿素的组分、与 RNA、DNA、蛋白质的合成有关。 （4）缺乏症：老叶先开始缺绿，为可再利用元素。
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三、必需元素的生理作用及缺乏症
必需元素的作用：
➢ 是细胞结构物质的组分和代谢产物 ➢ 是各种生理代谢的调节者，参与酶活动 ➢ 起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶
体的稳定、电荷的平衡等
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根据必需矿质元素的生理功能分组 ➢ 第一组：作为碳水化合物部分的营养 N、S ➢ 第二组：能量贮存及结构完整性的营养 P、Si、B ➢ 第三组：保留离子状态的营养
（2）生理功能：
1、酶的辅基或活化剂 2、形成细胞膨胀和维持细胞电中性 3、促进糖类的合成和运输 4、影响气孔开放
（3）缺乏症：茎杆易倒伏，叶干枯或叶缘焦枯、坏死，老
叶开始。
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正常玉米叶及缺N、P、K的叶片
❖ 4 硫（占干重0.2%）
（1）吸收形式：SO42（2）存在形式：多为有机物，少为SO42（3）生理功能：是含硫氨基酸、COA、硫胺素、
• 砂基培养法(砂培法)(Sand Culture Method)：用 洗净的石英砂或玻璃球等作为固定支持物，加 入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物 的方法。
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高等植物的必需元素
MacroNutrient
C O H N K Ca Mg P S Si
利用形式
CO2 O2、H2O、CO2 H2O NO3-、NH4+ K+ Ca2+ Mg2+ H2PO4-、HPO42SO42H4SiO4
水分
95—5％
干物质 600℃
5—95％
有机物 90％
灰分 10%
挥发 残留
灰分元素：构成灰分的元素，包括大部分的S，全 部的P和所有的金属元素。
2、 植物体内矿质元素的含量
❖现知植物体内元素最少有60种
C-45％、O-45％、H-6.0％、N-1.5％ 、S-0.1％
❖灰分元素含量因不同植物种类、器官、 年龄、环境变化较大
1 必需元素的确定标准（国际植物营养协会规定）
⑴ 缺少该元素植物生长发育受阻， 不能完成其生活史 ⑵ 除去该元素，表现为专一的缺乏症，该缺乏症可以预
防和恢复。 ⑶ 该元素的作用是直接的，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。
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主要研究方法：
• 溶液培养法 (Solution Culture Method)/ 水培法 (Water Culture Method)：在含有全部或部分营 养元素的溶液中栽培植物的方法。
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花椰菜缺镁 下位叶失绿
❖7 硅（禾本科植物必需）
（1）吸收、运输形式：硅酸 H4SiO4
（2）存在形式：非结晶水 SiO2.nH2O化合物
（3）生理功能：形成细胞加厚物质，禾本科
植物茎叶的表皮细胞内含量高，可增强抗病虫及 抗倒伏的能力。适量可促进作物生长、增产。
（4）缺乏症：蒸腾加快，生长受阻、易感病、
（4）缺乏症：植株矮小、生长缓慢、叶黄缺绿，茎细
小麦缺氮
马铃薯缺氮
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❖2 磷
（1）吸收形式：HPO42- ， H2PO4-（主要） （2）存在形式：多为有机物，
（3）生理功能：
➢ 核酸、磷脂、核苷酸及其衍生物（ATP、FMN、FAD、
NAD、NADP、COA等）的组分---代谢元素
➢ 利于糖运输、细胞分裂、分生组织的增长
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3、 植物体内元素分类
1、根据含量划分
➢ 大量元素(> 0.1%干重)
C、H、O、N、 K 、Ca﹑Mg﹑ P、S、 Si
➢ 微量元素（< 0.1%干重）
Fe﹑Cl 、Mn﹑B﹑ Na、Zn﹑Cu﹑Mo﹑ Ni、
2、按必需性划分
➢必需元素（19种) ➢非必需元素
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二 必需元素的确定与研究方法
（4） 缺乏症：1、影响细胞分裂、蛋白质合成受阻、生长
缓慢、植株矮小、叶色暗绿，有时茎紫红（糖运输受阻） 2、开花期和成熟期延迟、产量降低、抗性减弱
白菜缺磷
油菜缺磷
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17
玉米缺磷
大麦缺磷
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18
❖3钾
（含量最高金属元素，占1%） （1）吸收形式和存在形式：K+，部分呈吸附状态，存在
于生命活动最活跃的部位