植物中钙重要作用

植物中钙重要作用
植物中钙重要作用

植物中钙的重要作用

钙在植物中起着不可估量的作用。它可以促进细胞壁的发育,减少植株体内营养物质外渗、抑制病菌的侵染,提高抗病性,消除体内过多有机酸的危害,促进体内各种代谢过程。植株一旦缺钙,体内代谢受阻,就会发生种种缺钙症状。

一、稳定细胞膜

钙能稳定生物膜结构,保持细胞的完整性。其作用机理主要是依靠它把生物膜表面的磷酸盐、磷酸酯与蛋白质的羟基桥接起来。提高了膜的稳定性和疏水性,在植物的选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物的抗逆性等方面均有重要作用,具体概括如下四个方面:1、提高生物膜的选择吸收能力。缺钙时,植物细胞原生质膜结构彻底解体,透性增加,致使低分子量的有机化合物和无机离子外渗增多。

2、增强对环境胁迫的抗逆能力。施钙肥,增强了膜的选择性吸收能力,可减轻重金属或酸性物质对植物的毒害作用,还可增加植物对盐害、冻害、干旱、热害和病虫害等的抗性。

3、防止植物早衰。早衰的典型症状与植物的缺钙症状极其相似。果实的含钙量影响呼吸强度,是由于钙通过调节膜透性,限制底物从液泡内向细胞质内的呼吸系统扩散,进而减少内源底物的分解代谢的缘故。因而,果实中含钙充足,则膜结构保持完整,延缓果实衰老,延长货架期。

4、提高作物品质。在贮藏器官发育初期,如果其中钙含量较低时,细胞原生质膜的通透性增加,有利于糖分、碳水化合物等有机物质经韧皮部向贮藏器官中转运,可有效提高果蔬等

产品器官的含糖量。成熟果实中的含钙量较高时,可有效防止采后贮藏过程中出现的腐烂现象,延长贮藏期,增加水果的贮藏品质。

二、稳定细胞壁

果胶是植物细胞壁的重要组成部分,它对维持果实硬度、增强果实耐贮性具有重要的作用。植物中绝大部分的钙可与植物细胞壁中胶层中的果胶酸形成果胶酸钙,抑制果胶酸对细胞壁其他成分的破坏。所以细胞壁中有丰富的钙结合位点,在发育健全的植物细胞中,钙主要分布在中胶层和原生质膜的外侧,可增强细胞壁结构与细胞间的粘结作用,把细胞连接起来。缺钙时细胞壁解体,细胞壁和中胶层变软,细胞破裂出现苦痘病、水心病和腐心病;缺钙还会降低细胞壁的硬度,从而降低了细胞对真菌病害浸染的抵抗力,导致裂果。

三、促进细胞伸长和细胞分裂

缺钙破坏了细胞壁的粘结联系,抑制了细胞壁的形成;而且使已有的细胞壁解体,抑制细胞伸长;此外,钙是细胞分裂所必需的,在细胞分裂后,分隔两个子细胞的细胞核就是中胶层的初期形式,它是由果胶酸钙组成的。在缺钙条件下,不能形成细胞板,子细胞也无法分隔,于是就会出现双核细胞的现象。例如洋葱根尖分生组织在缺钙时就会出现双核细胞,由于细胞不能分裂,最终导致生长点死亡。

四、参与第二信使的传递

钙能结合在钙调蛋白上,对植物体内许多种关键酶起活化作用,并对细胞代谢有调节作用。钙调蛋白是一种具有较高的分子稳定性、耐热、小分子量的酸性蛋白质,它在细胞内作为钙的受体蛋白,调节细胞内许多依赖钙的生理活动,例如细胞分裂、细胞运动、细胞中信息的传递、植物的光合作用、激素调节等。在有丝分裂中,将染色体分开的纺锤体是由微管构成的,而钙调蛋白复合体能影响微管的解聚。因此,缺钙就会妨碍纺锤体的增长,从而抑制细胞的分裂。

五、调节渗透作用和具有酶促作用

在有液泡的叶细胞内,大部分钙存在于液泡中,它对液泡内阴阳离子的平衡有重要作用。液泡中草酸钙的形成有助于维持液泡以及叶绿体中的游离钙离子浓度处于较低水平。由于草酸钙的溶解度很低,它的形成对细胞的渗透调节十分重要。钙是一些重要酶类的活化剂。能提高α-淀粉酶和磷脂酶的活性,也能抑制蛋白激酶和丙酮酸激酶的活性。钙能中和代谢过程中产生的有机酸,形成草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等不溶性有机酸钙,调节PH值,稳定细胞内环境。钙可促进硝态氮吸收,与氮代谢有关,它有助于减少植物中的硝酸盐,中和植物中的有机酸,对代谢过程中产生的有机酸有解毒作用。

六、缺钙对各种作物的影响

缺钙时根系生长受到显著抑制,根短而多,灰黄色,细胞壁粘化,根延长部细胞遭受破坏,以至局部腐烂;幼叶尖端变钩形,深浓绿色,新生叶很快枯死;花朵萎缩;核果类果树易得流胶病和根癌病。钙在树体中不易流动,老叶中含钙比幼叶多。有时叶片虽不缺钙,但果实已表现缺钙。苹果苦辣病、水心病、痘斑病、梨黑心病、桃顶腐病,以及樱桃裂果等,都与果实中钙不足有关。

1、蔬菜瓜果:芽枯病、肉质恶变果、裂果、果肉发硬、脐腐病、厚皮瓜、日烧病或日灼病、空洞果、畸形果、变形果、苦味瓜、粗筋果(黄带果)、果实着色不良、化瓜、僵果、大白菜干烧心等。茄子缺钙前端干瘪或褐腐,芹菜缺钙新叶褐腐,根系发育差等。

2、叶菜类:叶片无法展开,桃、葡萄、西瓜新叶卷须萎缩或褐腐。

3、果树类:痘斑病、水心病、果锈、苹果苦痘病、香蕉果皮开裂、梨树的黑星病、黑斑病、龙眼芒果荔枝橙子裂果、板栗储存期果肉变黑、桃果顶软化、猕猴桃早熟易软等。

4、小麦、水稻:秕粒,花生空壳等。

5、棉花新叶不能展开,烟草嫩叶卷曲、畸形、枯死,土豆内部褐变不耐储藏。

棉花早期用含钙的肥料能中和棉花分泌的草酸,形成草酸钙,避免棉铃虫的危害;用含磷的肥料喷施棉铃虫卵能使虫卵壳变硬使其不能孵化。

各元素在植物的作用

各元素在植物的作用 1. 氮(N)的生理功能-----大量元素 生理功能:蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、生物碱、生物膜的组成成分。 氮素缺乏:株小,叶黄,茎红,根少,质劣,老叶先黄化。 氮素过量:贪青徒长,开花延迟,产量下降。 2. 磷(P)的生理功能-----大量元素 生理功能:植素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分;促进糖运转;参与碳水化合物、氮、脂肪代谢;提高植物抗旱性和抗寒性 磷素缺乏:株小,根少,叶红,籽瘪,糖低,老叶先发病。 磷素过量:呼吸作用过强;根系生长过旺;生殖生长过快;抑制铁、锰、锌的吸收。 抗寒原理:提高植物体内可溶性糖含量(能降低细胞质冰点);提高磷脂的含量(增强细胞的温度适应性);缺磷叶片变紫的原理:碳水化合物受阻,糖分累积,形成花青素(紫色) 3. 钾(K)的生理功能-----大量元素 生理功能:以离子状态存在于植物体中,酶的活化剂,促进光合作用、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成,提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。 钾素缺乏:老叶尖端和边缘发黄,进而变褐色,渐次枯萎,但叶脉两侧和中部仍为绿色;组织柔软易倒伏;老叶先发病。 钾素过量:会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子(特别是镁)的吸收;过分木质化。 抗旱原理:钾离子的浓度可提高渗透势,利于水分的吸收;

抗倒伏原理:促进维管束木质化,形成厚壁组织; 抗病原理:促进植物体内低分子化合物向高分子化合物(纤维等)转变,减少病菌所需养分; 4. 钙(Ca)的生理功能-----中量元素 生理功能:细胞壁结构成分,提高保护组织功能和植物产品耐贮性,与中胶层果胶质形成钙盐,参与形成新细胞,促进根系生长和根毛形成,增加养分和水分吸收。 钙素缺乏:生长受阻,节间较短,植株矮小,组织柔软,幼叶卷曲畸形,叶缘开始变黄并逐渐坏死,幼叶先表现症状。钙素过剩:不会引起毒害,但是抑制Fe、Mn、Zn的吸收。 5. 镁(Mg)的生理功能-----中量元素 生理功能:叶绿素的构成元素,许多酶的活化剂; 镁素缺乏:根冠比下降;高浓度的K+、Al3+、NH4+可引起Mg缺乏; 镁素过量:茎中木质部组织不发达,绿色组织的细胞体积增大,但数量减少6. 硫(S)的生理功能-----中量元素 生理功能:蛋白质和许多酶的组成成分,参与呼吸作用、脂肪代谢和氮代谢和淀粉合成。组成维生素B1、辅酶A和乙酰辅酶A等生理活性物质。 硫素缺乏:籽粒中蛋白质含量降低;影响面粉的烘烤质量; 蛋白质合成受阻,与缺氮症状类似,但是先出现在幼叶。 7.铁(Fe)生理功能:微量元素 生理功能:叶绿素合成所必需;参与体内氧化还原反应和电子传递; 参与核酸和蛋白质代谢;参与植物呼吸作用;还与碳水化合物、有机酸和维生素的合成有关。

微量元素对植物生长的作用

微量元素对植物生长的作用 汤美巧 (江西农业大学,江西南昌 330045) 摘要目前被世界公认的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl 7种元素。微量元素在作物体内含量虽少,但由于它们大多数是酶或辅酶的组成部分,与叶绿素的合成有直接或间接的关系。在作物体内非常活跃,具有特殊的作用,是其它元素不可替代的。 关键词微量元素植物体内叶绿素的合成不可替代 1 植物生长的必需元素 地球上自然存在的元素有82种,其余的为人工合成,然而植物体内却有60余种化学元素。植物必需的营养元素有16种:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca),镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(CL)。各必需植物营养元素在植物体内含量差别很大,一般可根据植物体内含量的多少而划分为大量营养元素和微量营养元素。大量营养元素一般占植物干物质重量的0.1%以上,有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫共9种;微量营养元素的含量一般在0.1%以下,最低的只有 0.lmg/kg(0.lppm),它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7种。 2 微量元素的重要性 微量元素在作物体内含量虽少,但它对植物的生长发育起着至关重要的作用,是植物体内酶或辅酶的组成部分,具有很强的专一性,是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的。因此当植物缺乏任何一种微量元素的时候,生长发育都会受到抑制,导致减产和品质下降。当植物在微量元素充足的情况下,生理机能就会十分旺盛,这有利于作物对大量元素的吸收利用,还可改善细胞原生质的胶体化学性质,从而使原生质的浓度增加,增强作物对不良环境的抗逆性。 3 微量元素对植物生长的作用 3.1 硼 3.1.1 硼对植物生长的作用 土壤的硼主要以硼酸(H 3BO 3 或B(OH) 3 )的形式被植物吸收。它不是植物体 内的结构成分,但它对植物的某些重要生理过程有着特殊的影响。硼能参与叶片光合作用中碳水化合物的合成,有利其向根部输送;它还有利于蛋白质的合成、提高豆科作物根瘤菌的固氮活性,增加固氮量;硼还能促进生长素的运转、提高植物的抗逆性。它比较集中于植物的茎尖、根尖、叶片和花器官中,能促进花粉萌发和花粉管的伸长,故而对作物受精有着神奇的影响。 3.1.2 缺硼症状

各元素在植物的作用(同名8940)

各元素在植物的作用(同名 8940) 各元素在植物的作用 1.氮(N)的生理功能-----大量元素 生理功能:蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、生物碱、生物膜的组成成分。 氮素缺乏:株小,叶黄,茎红,根少,质劣,老叶先黄化。 氮素过量:贪青徒长,开花延迟,产量下降。 2.磷(P)的生理功能-----大量元素 生理功能:植素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分;促进糖运转;参与碳 水化合物、氮、脂肪代谢;提高植物抗旱性和抗寒性 磷素缺乏:株小,根少,叶红,籽瘪,糖低,老叶先发病。 磷素过量:呼吸作用过强;根系生长过旺;生殖生长过快;抑制铁、锰、锌的吸收。抗寒原理:提高植物体内可溶性糖含量(能降低细胞质冰点);提高磷脂的含量 (增强细胞的温度适应性);缺磷叶片变紫的原理:碳水化合物受阻,糖分累积, 形成花青素(紫色)

3.钾(K)的生理功能-----大量元素 生理功能:以离子状态存在于植物体中,酶的活化剂,促进光合作用、糖代谢、 脂肪代谢、蛋白质合成,提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。 钾素缺乏:老叶尖端和边缘发黄,进而变褐色,渐次枯萎,但叶脉两侧和中部仍为绿色;组织柔软易倒伏;老叶先发病。 钾素过量:会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子(特别是镁)的吸收;过分木质化。 抗旱原理:钾离子的浓度可提高渗透势,利于水分的吸收; 抗倒伏原理:促进维管束木质化,形成厚壁组织; 抗病原理:促进植物体内低分子化合物向高分子化合物(纤维等)转变, 减少病菌所需养分; 4.钙(Ca)的生理功能-----中量元素 生理功能:细胞壁结构成分,提高保护组织功能和植物产品耐贮性,与中胶层果胶质形成钙盐,参与形成新细胞,促进根系生长和根毛形成,增加养分和水分吸收。 钙素缺乏:生长受阻,节间较短,植株矮小,组织柔软,幼叶卷曲畸形,叶缘开始变黄并逐渐坏死,幼叶先表现症状。钙素过剩:不会引起毒害,但是抑制Fe、Mn、Zn的吸收。 5.镁(Mg)的生理功能-----中量元素 生理功能:叶绿素的构成元素,许多酶的活化剂; 镁素缺乏:根冠比下降;高浓度的K+、AI3+、NH4+可引起Mg缺乏;镁素过量:茎中木质部组织不发达,绿色组织的细胞体积增大,但数量减少 6.硫(S)的生理功能-----中量元素

植物激素的种类及作用特点

植物激素---植物生长调节剂的种类及特点 植物生长调节剂(plant growth regulator)是指人工合成(或从微生物中提取)的,由外部施用于植物,可以调节植物生长发育的非营养的化学物质。 植物生长调节剂的种类很多,但根据其来源、作用方式、应用效果等大体分为以下几类: 1.生长素类 生长素类是农业上应用最早的生长调节剂。最早应用的是吲哚丙酸(indole propionic acid,IPA)和吲哚丁酸(indole butyric acid,IBA),它们和吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)一样都具有吲哚环,只是侧链的长度不同。 以后又发现没有吲哚环而具有萘环的化合物,如α-萘乙酸(α-naphthalene acetic acid,NAA)以及具有苯环的化合物,如2,4-二氯苯氧乙酸(2, 4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)也都有与吲哚乙酸相似的生理活性。 另外,萘氧乙酸(naphthoxyacetic acid,NOA)、2,4,5一三氯苯氧乙酸(2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid,2,4,5-T)、4-碘苯氧乙酸(4-iodophenoxyacetie acid,商品名增产灵)等及其衍生物(包括盐、酯、酰胺,如萘乙酸钠、2,4-D 丁酯、萘乙酰胺等)都有生理效应。目前生产上应用最多的是IBA、NAA、2,4-D,它们不溶于水,易溶解于醇类、酮类、醚类等有机溶剂。生长素类的主要生理作用为促进植物器官生长、防止器官脱落、促进坐果、诱导花芽分化。在园艺植物上主要用于插枝生根、防止落花落果、促进结实、控制性别分化、改变枝条角度、促进菠萝开花等。 2.赤霉素类 赤霉素种类很多,已发现有121种,都是以赤霉烷(gibberellane)为骨架的衍生物。商品赤霉素主要是通过大规模培养遗传上不同的赤霉菌的无性世代而获得的,其产品有赤霉酸(GA3)及GA4和GA7的混合物。还有些化合物不具有赤霉素的基本结构,但也具有赤霉素的生理活性,如长孺孢醇、贝壳杉酸等。目前市场供应的多为GA3,又称920,难溶于水,易溶于醇类、丙酮、冰醋酸等有机溶剂,在低温和酸性条件下较稳定,遇碱中和而失效,所以配制使用时应加以注意。赤霉素类主要的生理作用是促进细胞伸长、防止离层形成、解除休眠、打破块茎和鳞茎等器官的休眠,也可以诱导开花、增加某些植物坐果和单性结实、增加雄花分化比例等。 3.细胞分裂素类 细胞分裂素类是以促进细胞分裂为主的一类植物生长调节剂,都为腺嘌呤的衍生物。常见的人工合成的细胞分裂素有:激动素(KT)、6-苄基腺嘌呤(6-benzyl adenine,BA.6-BA)和四氢吡喃苄基腺嘌呤(tetrahydropyranyl benzyladenine,又称多氯苯甲酸,简称PBA)等。有的化学物质虽然不具有

植物生长素的作用机理

植物生长素的作用机理 陶喜斌 2014310218 种子科学与工程

摘要;经过多位科学家的研究,发现了与植物生长有关的重要激素——生长素。生长素在植物芽的生长,根的生长,果实的生长,种子休眠等方面有重要作用。那么,生长素是如何发挥这这些作用? 1;什么是生长素 生长素(auxin)是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素,英文简称IAA,国际通用,是吲哚乙酸(IAA;。4-氯-IAA、5-羟-IAA、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸等为类生长素。1872年波兰园艺学家谢连斯基对根尖控制根伸长区生长作了研究~后来达尔文父子对草的胚芽鞘向光性进行了研究。1928年温特证实了胚芽的尖端确实产生了某种物质,能够控制胚芽生长。1934年, 凯格等人从一些植物中分离出了这种物质并命名它为吲哚乙酸,因而习惯上常把吲哚乙酸作为生长素的同义词。 2;植物生长素的生理作用 生长素有多方面的生理效应,这与其浓度有关。低浓度时可以促进生长,高浓度时则会抑制生长,甚至使植物死亡,这种抑制作用与其能否诱导乙烯的形成有关。生长素的生理效应表现在两个层次上。 在细胞水平上,生长素可刺激形成层细胞分裂~刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长~促进木质部、韧皮部细胞分化,促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。 在器官和整株水平上,生长素从幼苗到果实成熟都起作用。生长素控制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制~当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产生枝条的向地性~当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性~吲哚乙酸造成顶端 优势~延缓叶片衰老~施于叶片的生长素抑制脱落,而施于离层近轴端的生长素促进脱落~生长素促进开花,诱导单性果实的发育,延迟果实成熟。 生长素对生长的促进作用主要是促进细胞的生长,特别是细胞的伸长。植物感受光刺激的部位是在茎的尖端,但弯曲的部位是在尖端的下面一段,这是因为尖端的下面一段细胞正在生长伸长,是对生长素最敏感的时期,所以生长素对其生长的影响最大。趋于衰老的组织生长素是不起作用的。生长素能够促进果实的发育和扦插的枝条生根的原因是;生长素能够改变植物体内的营养物质分配,在生长素分布较丰富的部分,得到的营养物质就多,形成分配中心。生长素能够诱 导无籽番茄的形成就是因为用生长素处理没有受粉的番茄花蕾后,番茄花蕾的子房就成了营养物质的分配中心,叶片进行光合作用制造的养料就源源不断地运到子房中,子房就发育了。 生长素在植物体作用很多,具体有;1.顶端优势 2.细胞核分裂、细胞纵向伸长、细胞横向伸长3.叶片扩大4.插枝发根5.愈伤组织6.抑制块根7.气孔开放8.延长休眠9.抗寒 3;生长素的作用机理 3.1生长素作用机理的解释 激素作用的机理有各种解释,可以归纳为二; 一、是认为激素作用于核酸代谢,可能是在DNA转录水平上。它使某些基因活化,形成一些新的mRNA、新的蛋白质(主要是酶;,进而影响细胞内的新陈代谢,引起生长发育的变化。 二、则认为激素作用于细胞膜,即质膜首先受激素的影响,发生一系列膜结构与功能的变化,使许多依附在一定的细胞器或质膜上的酶或酶原发生相应

钠元素对植物的危害和钾元素对植物的作用

钠元素对植物的危害和钾元素对植物的作用 以下是钠元素对植物的危害和钾元素对植物的作用详解。 一.钠离子对植物的危害 盐碱对植物可造成两种危害:一是毒害作用,当植物吸收进较多的钠离子或氯离子时,就会改变细胞膜的结构和功能。例如,植物细胞里的钠离子浓度过高时,细胞膜上原有的钙离子就会被钠离子所取代,使细胞膜出现微小的漏洞,膜产生渗漏现象,导致细胞内的离子种类和浓度发生变化,核酸和蛋白质的合成和分解的平衡受到破坏,从而严重影响植物的生长发育。同时,因盐分在细胞内的大量积累,还会引起原生质凝固,造成叶绿素破坏,光合作用率急剧下降。此外,还会使淀粉分解,造成保卫细胞中糖分增多、膨压增大,最终导致气孔扩张而大量失水。这些危害,都会造成植物死亡。二是提高了土壤的渗透压,给植物根的吸收作用造成了阻力,使植物吸水发生困难。结果植物体内出现严重缺水,光合作用和新陈代谢无法进行;同时,还会出现细胞脱水、植株萎蔫,最后导致植物死亡。 二.钾对植物的作用 1、酶类活化 在化学反应过程中,酶起着催化剂的作用。酶将各种分子聚集在一起,促成化学反应的进行。植物生长过程所涉及的60多种不同类型的酶均需要钾加以“活化”。钾可改变酶分子的物理构型,使适宜的化学活性位置暴露出来,参加反应。细胞的含钾量可决定酶的活化量,进而决定化学反应的速度,因此,钾进入细胞的速度可控制某一反应进行的速度。钾对酶的活化作用或许是钾在植物生长过程中最重要的功能之一。 2、水分利用 钾在植物根系内积累从而产生渗透压梯度,使水分吸入根系。缺钾植株吸水能力减弱,遇供水不足时,较易遭受胁迫。植株亦依靠钾素来调节其气孔(叶片与大气交换二氧化碳、水蒸汽和氧气的孔隙)的启闭。气孔作用的正常发挥有赖于供钾充足。当钾进入气孔两侧的保卫细胞时,细胞因充水而膨胀,孔隙张开,使气体能自由进出。当供水不足时,钾则被泵出保卫细胞外,孔隙关闭,以防水分亏损。若供钾不足,气孔将变得反应迟钝,造成水蒸汽逸损;反之,供钾充足的植株则不易遭受水分胁迫。 3、光合作用 利用太阳能将二氧化碳和水化合成糖分这一过程最初形成的高能物质是三磷酸腺苷(ATP),ATP 继而作为能源用于其他化学反应。钾离子可以使ATP生成位置的电荷保持平衡状态。当植株缺钾时,光合作用和ATP 生成速度均减慢,因而所有依靠ATP的过程都受到抑制。钾在光合作用中的作用较为复杂,但在调节光合作用方面,钾对酶的活化和在ATP制造过程的作 用比它对气孔的调节作用更为重要。 4 、糖分运输 植物通过韧皮部将光合作用产生的糖分运输到植物的其他部位供利用或贮藏起来。植物的运输系

钙元素在植物中的作用

酸性土壤主要分布于南方地区,种类有:棕壤、褐土、娄土、灰褐土、灌淤土等。 碱性土壤多分布于北方地区,种类有:碱土、黄绵土、黑垆土、棕钙土、栗钙土等。 土壤的主要类型: 1.棕壤:棕壤又称棕色森林土,主要分布于半湿润半干旱地区的山地垂直带谱中,如秦岭北坡、吕梁山、中条山、六盘山等高山与洮河流域的密茂针叶林或针阔混交林的林下。在褐土分布区之上。 具有深达1.5-2m发育良好的剖面,有枯枝落叶层、腐殖质聚积层,粘化过渡层,疏松的母质层等。表土层厚约15-20cm,质地多为中壤。其下则为粘化紧实的心土层,粘粒聚合作用明显,厚约30-40,富含胶体物质和粘粒,有明显的核状或棱块状结构,在结构体表面有明显的铁锰胶膜复被。再下逐渐过渡至轻度粘化的底土层。K、Ca、Mg、Mn在表层腐殖质中有明显聚积。土壤胶体吸收性较强,土壤代换总量约5—25当量/100g土,土壤吸收性复合体大部分为盐基所饱和,盐基饱和度达80%以上。土壤呈微酸性反应,PH值6.5左右。发育在酸性基岩母质上的棕壤,PH值可达5.5-6,盐基饱和度也较低,约在60—70%。棕壤土养分释放迅速,因土壤质地粘重,结构和通透性差,水分不易入渗,在地势较高的山坡地,易受干旱威胁,在地势低洼地带,又易形成内涝。 2.褐土:褐土分布区为暖温带半干旱半湿润的山地和丘陵地区,在水平分布上处于棕壤以西的半湿润地区,在垂直分布上,位于棕壤带以下,在黄土高原地区主要分布于秦岭北坡、陇山、吕梁山、伏牛山、中条山等地形起伏平缓、高度变化不大的山地丘陵和山前平原以与河谷阶地平原。 褐土多发育在各种碳酸盐母质上,其成土过程,主要是粘化过程和碳酸钙的淋溶淀积过程。典型的褐土剖面包括暗灰色的腐殖质层(A层)、鲜褐土的粘化层(B层)、碳酸钙积聚的钙积层(BCa)和母质层(C层)。土体中的粘化现象明显,粘化层紧实而具有核状或块状结构,物理性粘粒含量一般在30—50%。钙积层碳酸钙含量20—30%。土壤上层呈中性或微酸性反应,下层呈中性或微碱性。土壤代换量较高,可达20—40mg当量/100g土,代换性盐基以钙、镁为主,粘粒矿物以水云母和蛭石为主。具有良好的渗水保水性能,但水分的季节性变化明显,表现为春旱明显。土壤胶体吸收能力强,盐基饱和度高。在自然植被下,有机质含量为1—3%,但由于褐土适于耕作,大部分已辟为农地,致使有机质含量逐渐减少(一般为1%左右),氮磷贮量少。褐土肥效反应快,但稳肥性差。由于粘化现象明显,土壤易板结,耕性较差。 3.碱土:分布面积很小,主要分布在银川平原西大滩一带的洼地。其主要特征是土壤胶体复合体吸收了大量的交换性钠,土壤呈碱性,PH值大于9,农作物和高等植物均无法生长。 4.娄土:主要分布在潼关以西、宝鸡以东的关中平原地区,在山西的南部,河南的西部也有一定面积的分布。 娄土是褐土经人为长期耕种熟化、施肥覆盖所形成的优良农业土壤。其剖面构型大体可分上

各种元素对植物的作用

各种元素对植物的作用 钾: 钾对植物的生长发育也有着重要的作用,但它不象氮、磷一样直接参与构成生物大分子。它的主要作用是,在适量的钾存在时,植物的酶才能充分发挥它的作用。钾能够促进光合作用。有资料表明含钾高的叶片比含钾低的叶片多转化光能50%-70%。因而在光照不好的条件下,钾肥的效果就更显著。此外钾还能够促进碳水化合物的代谢、促进氮素的代谢、使植物经济有效地利用水分和提高植物的抗性。由于钾能够促进纤维素和木质素的合成,因而使植物茎杆粗壮,抗倒伏能力加强。此外,由于合成过程加强,使淀粉、蛋白质含量增加,而降低单糖,游离氨基酸等的含量,减少了病原生物的养分。因此,钾充足时,植物的抗病能力大为增强。例如,钾充足时,能减轻水稻纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、赤枯病及玉米茎腐病,大小斑病的危害。钾能提高植物对钾能增强植物对各种不良状况的忍受能力。 缺乏钾的症状是:首先从老叶的尖端和边缘开始发黄,并渐次枯萎,叶面出现小斑点,进而干枯或呈焦枯焦状,最后叶脉之间的叶肉也干枯,并在叶面出现褐色斑点和斑块。 镁: 镁是叶绿素的组成部分,也是许多酶的活化剂,与碳水化合物的代谢、磷酸化作用、脱羧作用关系密切。植物缺镁时的症状首先表现在老叶上。开始时,植物缺镁时的症状表现在叶的尖端和叶缘的脉尖色泽退淡,由淡绿变黄再变紫,随后向叶基部和中央扩展,但叶脉仍保持绿色,在叶片上形成清晰的网状脉纹;严重时叶片枯萎、脱落。 铁: 铁是形成叶绿素所必需的,缺铁时便产生缺绿症,叶于呈淡黄色,甚至为白色。铁还参加细胞的呼吸作用,在细胞呼吸过程中,它是一些酶的成分。由此可见,铁对呼吸作用和代讨过程有重要作用。铁在植物体中的流动性根小,老叶子中的铁不能向新生组织中转移,因而它不能被再度利用。因此缺铁时,下部叶片常能保持绿色,而嫩叶上呈现失绿症。 缺铁症状:缺铁时,下部叶片能保持绿色,而嫩叶上呈现失绿症。 铜: 铜是植物正常生长繁殖所必需的微量营养元素,是植物体内多种氧化酶的组成成分。植物中有许多功能酶,如抗坏血酸氧化酶、酚酶、漆酶等都含有铜。它还参与植物的呼吸作用,影响到作物对铁的利用,在叶绿体中含有较多的铜,因此铜与叶绿素形成有关。不仅如此,钢还具有提高叶绿素稳定性的能力,避免叶绿素过早遭受破坏,这有利于叶片更好地进行光合作用。铜能催化若干植物过程在氮的代谢中,缺铜能影响蛋白质的合成,使氨基酸的比例发生变化,降低蛋白质的含量;在碳水化合物的代谢中,缺铜可抑制光合作用的活性,使叶片畸形和失绿;在木质素的合成中,缺铜会抑制木质化,使叶、茎弯曲和畸形,木质部导管干缩萎蔫。缺铜时叶绿素减少,叶片出现失绿现象,幼叶的叶尖因缺绿而黄化并干枯,

农作物需要各种元素的情况

农作物生长所需的各种必需元素 一、各种元素的作用 氮:是蛋白质、核酸、叶绿素、植物酶维生素、生物碱的重要成分。促进细胞的分裂与增长,使作物叶面积大,浓绿色。缺氮时,生长缓慢,植株矮小,叶片薄小,发黄;禾木科植物表现为分孽少,短小穗,子粒不饱满;双子叶植物表现为分枝少,易早衰。过量的氮素会使细胞壁变薄且肥大,柔软多汁,易受病虫侵袭,对恶劣天气失去抗性,导致生育期延长,贪青晚熟;对一些块根、块茎作物,只长叶子,不易结果。 磷:促进根系发育及新生器官形成,有利于作物内干质的积累,谷物子粒饱,块根、块茎作物淀粉含量高,瓜、果、菜糖分提高,油料作物产量和出油率提高;使作物具抗旱、抗寒特性。缺磷:生长缓慢,根系发育不良,叶色紫红,上部叶子深绿发暗,分孽少,生育期推迟,出现穗小、粒少、子秕,玉米秃顶,油菜脱荚,棉花落花落蕾,成桃少,吐絮晚。过磷:作物呼吸作用强烈,消耗大量糖分和能量,无效分孽增多,秕子增多,叶色浓绿,叶片厚密,节间过短,植株矮小,生长受阻,因早熟而产量降低;蔬菜纤维含量高,烟草燃烧性差;能引起锌、铁、镁等元素的缺乏,加重可对作物的不利影响。 钾:促进光合作用。适宜钾量的光合速率是钾量低的2倍以上。促进植株对氮的利用,对根瘤菌的固氮能力提高2—3倍。对粒数和粒重有良好的作用。增强植物的抗性如干旱、低温、含盐量、病虫危害、倒伏等。能减轻水稻胡麻叶斑病、稻瘟病、赤枯病、玉米茎腐病、棉花红叶茎枯病、烟草花叶病等危害。缺钾:叶边缘呈焦枯状,叶卷曲、赫黄色斑点、或坏死。 钙:形成细胞壁,促进细胞分裂,促进根系发育,增强植物的吸收能力,并能消除某种离子毒害的作用。缺钙:幼叶卷曲,粘化烂空,根尖细胞腐烂死亡。 镁:它是叶绿素的组成部分,许多酶的活化剂,能促进磷的转化吸收。还能合成维生素A、C以及对钙、钾、铵、氢等离子有拮抗作用。 硫:能促进氮的吸收,对呼吸有重要作用。硫还是某些植物油的成分。缺硫时叶绿素含量降低,根瘤形成少。 铁:是叶绿素的成分,对呼吸和代谢有重要作用,缺铁时上部叶子出现失绿症。 硼:能促进碳水化合物及生长素的正常运转。促进生殖器官的正常发育。还能调节水分吸收和氧化还原过程。缺硼:生长点和维管束受损。过硼:叶形发皱,叶色发白。

钙在农作物上的作用及使用方法

钙在农作物上的作用及使用方法 一般植物体中含0.1%~0.5%的元素称中量元素。钙、镁、硫三种元素在植物体中的含量分别约为0.5%,0.2%,0.1%,因此,钙、镁、硫属于植物的中量元素。1860年前后,钙、镁、硫就被确认为植物的必需元素。我国农民很早就使用石灰、石膏、骨粉、草木灰等含钙、镁、硫的物质做肥料,至今我国南方一些地区仍有使用的习惯。近年来,由于大量元素氮、磷、钾化肥使用的不断增加,农业产量的不断提高,农作物对中量元素的需求越来越迫切,我国有关部门对中量元素的研究和应用已重视起来,部分地区使用中量元素在作物上已取得了增产效果。随着对中量元素研究的不断深入,使用中量元素将会取得越来越明显的效果。 1钙素在作物中的作用 植物含钙量在0.2%~1%,不同植物含钙量差异很大,通常,双子叶植物含钙高于单子叶植物,双子叶植物中又以豆科植物含钙量高。含钙量高的植物有三叶草、豌豆、花生以及蔬菜中的甘蓝、番茄、黄瓜、甜椒、胡萝卜、洋葱、马铃薯和烟草等。 (一)钙的生理功能 第一,以果胶酸钙的形态构成植物细胞壁的中胶层,使细胞与细胞能联结起来形成组织,并使植物的器官或个体具有一定的机械强度。缺钙引起染色体不正常。第二,中和植物体内代谢过程产生过多且有毒的有机酸,特别是钙与草酸结合形成不溶性的草酸钙而消除有机酸的毒害。

第三,钙是植物体内一些酶的组分与活化剂。如钙是a-淀粉酶的组分,三磷酸腺苷酶中也含有钙等。 第四,有助于细胞膜的稳定性,促进钾离子(K+)的吸收,延缓细胞衰老。 此外,还有报道指出,钙还能减低原生质胶体的分散度,使原生质的粘性加强,与钾离子配合,能调节原生质的正常活动,使细胞的充水度、粘性、弹性及渗透性等维持在正常的生理状态,有利于作物的正常代谢。钙还能消除某些离子(如H+,Al3+,Na+)过多的毒害,为酸性土施石灰、碱性土施石膏提供了理论依据。 (二)钙肥施用的效果 我国南方酸性土(特加在红、黄壤地区)施用石灰有悠久的历史,广大农民已有使用的经验与习惯。在红壤旱地上对多种作物施用石灰已作为改土培肥的增产措施。据刘勋等人对江西省60~70年代红壤施石灰的总结表明,丘陵红壤大多数施石灰都有增产效果,其中每亩施石灰50千克,增产大平37.9%,大麦61.6%,棉花8.7%,紫云英71.3%,小麦16.9%,水稻9.7%,花生10.0%,油菜4.2%;而甘薯产生负效应。福建省农业厅总结了该省1963~1964年全省不同类型土壤和作物施石灰石粉的试验结果,除滨海盐渍土外,都有一定增产效果。其中烂泥田增产5.5%~57%,锈水田13.9%~27.2%,黄泥田5%~25.4%,黄砂泥田6.1%~17.9%,泥土田2.7%~10.4%,沙泥田4%~6.7%。另据陈家驹等人1990~1995年研究,施用石灰、牡蛎壳灰等含钙碱性物料,能起到治酸补钙的增交效果。三年来在滨海耕作风砂土和低丘赤砂土的试验结果表明,施钙可使用花生空秕率从34.1%~79.6%降为1.7%~13.3%,花生增产率达39%~

肥料元素在植物中的作用

缺氮时作物有哪些症状? (1)生理功能:①氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重要组成部分。②氮是酶、ATP、多种辅酶和辅基(如NAD+、NADP+、FAD等)的成分,它们在物质和能量代谢中起重要作用。③氮还是某些植物激素如生长素和细胞分裂素、维生素如B1、B2、B6、PP等的成分,它们对生命活动起调节作用。④氮是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。 缺氮病症:①植株瘦小。缺氮时,蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻,影响细胞的分裂与生长,植物生长矮小,分枝、分蘖很少,叶片小而薄,花果少且易脱落。②黄化失绿。缺氮时影响叶绿素的合成,使枝叶变黄,叶片早衰,甚至干枯,从而导致产量降低。③老叶先表现病症。因为植物体内氮的移动性大,老叶中的氮化物分解后可运到幼嫩的组织中去重复利用,所以缺氮时叶片 发黄,并由下部叶片开始逐渐向上。 缺磷时作物有哪些症状? 生理功能:①磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分,并与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系。②磷是许多辅酶如NAD+、NADP+等的成分,也是ATP和ADP的成分。③磷参与碳水化合物的代谢和运输,如在光合作用和呼吸作用过程中,糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的。④磷对氮代谢有重要作用,如硝酸还原有NAD和FAD的参与,而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺则参与氨基酸的转化。⑤磷与脂肪转化有关,脂肪代谢需要NADPH、ATP、CoA和NAD+的参与。 缺磷病症:①植株瘦小。缺磷影响细胞分裂,使分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,花果脱落,成熟延迟。②叶呈暗绿色或紫红色。缺磷时,蛋白质合成下降,糖的运输受阻,从而使营养器官中糖的含量相对提高,这有利于花青素的形成,故缺磷时叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。③老叶先表现病症。磷在体内易移动,能重复利用,缺磷时老叶中的磷能大部分转移到正在生长的幼嫩组织中去。因此,缺磷的症状首先在下部老叶 出现,并逐渐向上发展。 缺钾时作物有哪些症状? 生理功能:①酶的活化剂。钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂,如丙酮酸激酶、果糖激酶、苹果酸脱氢酶、淀粉合成酶、琥珀酰CoA合成酶、谷胱甘肽合成酶等。因此钾在碳水化合物代谢、呼吸作用以及蛋白质代谢中起重要作用。②钾能促进蛋白质的合成,与糖的合成也有关,并能促进糖类向贮藏器官运输。③钾是构成细胞渗透势的重要成分,如对气孔的开放有着直接的作用。

植物激素作用的分子机理-植物分子遗传国家重点室

新年伊始,国家自然科学基金委“植物激素作用的分子机理”重大研究计划专家指导组分别于1月19日和2月24日到植生生态所调研。专家指导组组长李家洋院士,专家指导组成员陈晓亚院士、李传友研究员、种康研究员、瞿礼嘉教授和基金委生命科学部温明章处长等先后参加调研。 “植物激素作用的分子机理”重大研究计划旨在 通过对植物激素作用的分子机理的研究,深入认识激素调控植物生长、发育和衰老及其对环境适应的机制,认识激素调控植物重要器官和性状形成的机制,为农作物产量和品质调控以及育种创新提供重要的理论基础。植生生态所作为我国植物激素研究的重要单位之一,积极参与承担了该计划的科研任务,包括三项重点项目(合作一项)及多项培育项目。 我室薛红卫研究员、何祖华研究员、何玉科研究员、黄海研究员、罗达研究员、郭房庆研究员主要承担了该项重大研究计划,并在调研工作会议上分别汇报了研究进展情况和最新成果,以及下一步工作计划,并提出了存在的问题和困难。专家组与科研人员就植物激素研究方面可能取得的突破性进展,凝练和集成今后重点支持方向进行了深入研讨。专家组对该计划的工作表示了认同,同时也希望各相关单位要分工协作,力争做出具有原创性的工作。薛红卫所长代表研 究所表示将进一步建设和完善激素测定平台,争取承担更多任务,做出更多有显示度工作。 调研结束后,专家指导组实地考察了相关实验室和中心仪器室。 2010年1月19日,斯坦福大学的Sharon Long 院士和朱筑文教授访问我室,并分别做了题为“Role of plant proteins in bacterial invasion and differentiation in symbiotic root nodules ”和“A guide for analyzing microarray experiments ”的学术报告。 2010年3月10日,达科为生物技术有限公司总裁Daniel Auerbach 访问我室,并做了题为“Pathway profiling and protein interaction discovery: novel approaches for basic science and drug discovery ”的学术报告。 (2009)获奖名称 获奖者 中科院院长奖学金(特别奖) 金 健 地奥奖学金(一等奖) 薛良交 地奥奖学金(二等奖) 刘绮丽 朱李月华优秀博士生奖 姚 瑶 全国优秀博士学位论文奖 宋献军 中科院优秀博士学位论文奖 毛颖波 中科院优秀研究生指导教师 陈晓亚 中科院优秀研究生导师奖 林鸿宣 中科院宝洁优秀研究生导师奖 林鸿宣 全国优秀博士学位论文指导教师 林鸿宣

一各种营养元素在作物上的作用

一、氮元素:正常浓度为1%-5%之间,增加叶绿素,促进蛋白质的合成.植株缺氮时生长矮小.发黄,一般先出现于低位叶片,高位叶片仍很绿,严重缺氮时叶片变褐死亡. 二.磷元素正常浓度为0.1%-0.4%之间,最重要的作用是储存和转运能量,从光合作用和碳水化合物代谢中获得和能量储存在磷酸盐化合物中,一备以后的生长和繁育利用.缺磷时能限制全株生长,很少看到像其它元素短缺时出现那种明显的叶片症状. 三.钾元素正常浓度为1%-5%之间, 钾元素在常态下是以活性离子态存在,其功能主要是催化作用:1.酶的激活 2.平衡水分3.参与能量形成4.参与同化物的进行(提高作物含糖量)5.参与氮的吸收及蛋白质合成6.活化淀粉合成酶(促使作物灌浆期子粒饱满)7.活化固态酶(可提高豆科作物根瘤菌数).钾养分不足时,植株抗病能力降低,作物品质下降并减产,尤其是水果和蔬菜.大豆的影响明显.四.钙元素:正常浓度为 0.2%-1.0%之间,钙在细胞伸长和分裂方面起重要作用,缺钙表现为植株顶芽和根系顶端不发育,生长点停止生长,缺钙还常使番茄发生脐腐病和苹果的苦陷病,果实缺少硬度. 五.镁元素:正常浓度为0.1%-0.4%之间,镁是叶绿素分子中仅有的矿物质组成部分.没有叶绿素,植株就无法进行光合作用.所以,缺镁的症状首先在低位叶片出现,并从老部分移向幼嫩部分,进一步发展成为整个叶片组织全部淡黄,然后变褐直至

最终坏死,尤其是棉花,下部叶片可能出现紫红色,然后逐渐变褐.坏死. 六.硫元素:正常浓度为0.1%-0.4%之间,硫元素主要作用是促进植株生长,缺硫会极大地阻碍植株生长,特征均为植株失绿.矮小.茎细和纺锤形.许多植株缺硫症状极似缺氮症状,这不可避免地导致对许多缺素原因的误诊.植物光合作用的合成蛋白质,必须组分胱氨酸.半胱氨酸和蛋氨酸等含硫氨基酸,而植株中90%的硫存在于这些氨基酸中,所以,高质量的氨基酸叶面肥能给植物生长补充充足的硫元素.另外,硫还能提高油科作物含油量. 七.硼元素:正常浓度为6-60ppm,硼在植物分生组织里的发育和生长中起重要作用,因其不易从衰老组织向活跃生长组织移动,最先见到的缺硼症状是顶芽停止生长,继而幼叶死亡,同时也限制开花和后期果实的发育. 缺硼的症状表现为: 1.植株幼叶变为淡绿,也基比叶尖失绿更多,基部组织破坏.如果继续生长,叶片偏斜或扭曲,通常叶片死亡,顶端停止生长.2.叶片变厚.萎蔫或卷叶叶柄和茎变粗,开裂或呈水浸状果实.块茎或块根褪色.开裂或腐烂,苹果缩果病.柑橘导致果皮厚薄不一,果实疙疙瘩瘩,根块作物导致黑心病或褐心病等. 八.铁元素:正常浓度为50-250ppm,其作用是:1.增加植物体内的呼吸作用和叶绿体中光合作用的两个代谢过程中的氧化 还原反应,呼吸作用中将氧还原为水,是铁化合物的功能.2.铁

重大研究计划植物激素作用的分子机理(精)

重大研究计划“植物激素作用的分子机理” 2007年度项目指南 本重大研究计划的宗旨在于,通过植物激素作用的分子机理的研究,深入认识激素调控植物生长、发育和衰老及其对环境适应的机制,认识激素调控植物重要器官和性状形成的机制,为农作物产量和品质调控以及育种创新提供重要的理论基础。 一、科学目标 总体科学目标:以模式植物(拟南芥、水稻等)为材料,采用多学科交叉的综合手段,从激素代谢、信号转导、激素间信号互作等不同层面研究激素发挥其生物学效应的分子基础,揭示激素调控植物重要器官和性状形成以及对环境适应性的分子机制,深入认识植物生长发育的基本规律。 二、核心科学问题 本重大研究计划将围绕以下六个核心科学问题开展研究。 (一)植物激素代谢及其调控的分子机制 (二)植物激素信号感知及传递的分子机制 (三)植物激素间的信号互作网络 (四)激素调控植物重要器官形成的分子基础 (五)激素调控植物对环境适应性的分子机制 (六)植物激素成分分析、超微定量检测和原位检测 三、2007年度拟重点资助的研究方向 2007年度鼓励科学家以拟南芥和水稻等模式植物为研究对象,在重点资助方向框架内选择具体科学问题自由申报项目,在同行专家评审的基础上对项目进行择优支持。

本年度资助的主要研究方向: (一)植物激素代谢及其调控的分子机制 激素通过合成、修饰、转运、降解等代谢过程维持其在植物体内的动态平衡,进而发挥其生物学功能。研究激素合成、积累与分布等过程的生化和分子基础是阐明其作用机理的关键。本研究方向针对激素代谢研究的前沿科学问题,研究激素及其他重要信号分子合成、降解、转化、修饰以及新型植物激素(如多肽激素)代谢途径,分析激素转运、分布与动态规律,分析激素代谢途径与其他物质代谢途径相互连通的关键节点,分析关键酶或重要酶基因的调控机制,以及激素信号对激素代谢的调控。 (二)植物激素信号感知及传递的分子机制 植物生长发育调控及逆境响应过程大多与内源激素的信号转导相关。本研究方向重点支持激素信号感知和传递两方面研究,具体研究内容包括:激素受体及结合蛋白研究;激素信号转导新元件的鉴定及功能分析;激素的跨膜和胞内信号转导机制研究;参与激素信号调控的蛋白和RNA降解机制的研究等。鼓励综合应用遗传学、细胞生物学、生物化学、生物信息学等技术与方法的系统性研究。 (三)植物激素间的信号互作网络 不同激素在代谢、信号转导直至发挥效应的多个步骤或环节之间存在复杂的相互作用关系,不同激素信号通路之间往往通过共有的信号元件相互联接和交叉,从而形成复杂而精细的植物激素信号互作网络。本研究方向将采用实验生物学和生物信息学相结合的手段,鉴定激素信号互作网络中的关键节点,认识新的激素互作机制及其生物学效应,研究植物通过激素间的信号互作协调生长发育与适应性的分子机制,探明植物激素信号互作网络系统。

中量元素钙对作物的作用和含钙化肥

中量元素钙对作物的作用和含钙化肥 曹恭梁鸣早 钙的元素符号是Ca。按目前的分类方法,它是中量元素。钙是植物结构组分元素。 一、植物对钙的吸收和转运 植物以二价钙离子的形式吸收钙。虽然钙在土壤中含量可能很大,有时比钾大10倍,但钙的吸收量却远远小于钾,因为只有幼嫩根尖能吸收钙。大多数植物所需的大量钙通过质流运到根表面。在富含钙的土壤中,根系附近可能积累大量钙,出现比植物生长所需更高浓度的钙时一般不影响植物吸收钙。钙在植物体内随着蒸腾水流从根部上升到叶片。二价钙离子被根尖吸收,是依靠细胞内外的浓度梯度和电势梯度的物理化学动力,以扩散方式进入细胞。钙被吸收入根后,基本上是通过木质部向上运输。钙向上移动的速度在很大程度上受蒸腾强度的影响。蒸腾速率大的老叶运输的钙就多。钙离子可被靠近集流的细胞所吸收,也为细胞壁中非扩散阴离子所吸附。植物新生的嫩枝顶端虽然蒸腾速率低,但由于能合成生长素(吲哚乙酸),可刺激质子泵增加新的阳离子交换点的形成,促使钙向这里移动,使生长点成为钙的积累中心。钙很难在韧皮部运输,所以很难向下转移。因此所有由韧皮部汁液供应的器官,如种子和果实,钙含量都较低。 二、钙的重要生理功能 钙的生理功能与细胞壁组分有关。钙是植物结构组分元素。主要构成果胶酸钙、钙调素蛋白、肌醇六磷酸钙镁等,在液泡中有大量的有机酸钙,如草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等。 大部分钙与果胶酸结合生成果胶酸钙固定在新生组织的细胞壁中,加固植物结构。钙大部分位于细胞壁中。细胞壁中有两个区域含钙较多。一个是相邻两细胞细胞壁之间的胞间区,一个是细胞壁靠近质膜的交界处。在这两个区域钙与果胶质形成果胶酸钙,稳定细胞壁的结构。它对细胞和细胞壁的这些作用使其能够调节碳水化合物的转运。细胞壁果胶酸钙的多少与真菌侵染组织的敏感性和果实成熟早晚有关,这对果品在储藏期间降低病害感染也有明显的作用。 钙是细胞伸长所必需。钙离子能降低原生胶体的分散度,调节原生质的胶体状态,使细胞充水度、粘滞性、弹性以及渗透性等适合于正常作物生长。 钙与环状多肽结合而成的化学物质钙调素,在控制植物细胞膜的功能和酶的活性方面起重要作用。钙是一些重要酶类的活化剂。 钙能中和代谢过程中产生的有机酸,形成草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等不溶性有机酸钙,调节pH值,稳定细胞内环境。 钙可促进硝态氮吸收,与氮代谢有关,它有助于减少植物中的硝酸盐,中和植物中的有机酸,对代谢过程中产生的有机酸有解毒作用。如钙可与产生的草酸形成草酸钙结晶,避免草酸过多的不良影响。 钙对植株挺立和茎杆硬度起作用,也影响籽粒形成,许多种子中有肌醇六磷酸钙镁。固氮细菌大量需要钙。

各元素在植物生长中的作用

各元素在植物生长中的作用 植物有16种必须元素,缺一种也不行。其中有6种大量元素:碳、氢、氮、磷、钾;有3种中量元素:钙、镁、硫;有七种微量元素:铁、锌、锰、铜、硼、钼、氯。这16种元素除碳、氢、氧来自于大气和水之外,其余13种都来自于土壤。这13种元素的供应要达到一种平衡,才有利于植物生长发育,不论哪种必需元素,多了少了都不行。 1、氮:氮是氨基酸、蛋白质、核酸、酶、叶绿素、激素、维生素、生物碱以及磷脂等物质的重要组成成分,是最基本的生命物质,植物任何一个生长发育过程都离不开氮。叶菜类需氮多。 2、磷:①磷是核酸的组成成分,维持着生命的遗传基因。 ②磷是磷酸腺苷的组成成分,糖、淀粉、有机酸、氨基酸、脂肪、蛋白质等营养物质的合成过程中,始终以磷酸腺苷为能量的载体。 ③磷是肌醇六磷酸的组成成分,使植物形成了种子和果实等繁殖器官,所以磷促使籽粒饱满,增进品质,并促进成。 3、钾:钾不是植物体内各种结构物质的组成成分,但钾极其重要。 ①钾促进糖等营养物质的运输,促进光合作用,促进糖、氨基酸等小分子转化成纤维素、木质素、蛋白质等大分子,增加营养积累,所以钾能增进品质,促进上色。抗倒伏、抗寒、抗旱、抗病虫。 ②钾使60多种酶被激活,使植物的各种组织器官维持正常发育。

③钾是一价阳离子,最有优势调节渗透压,将水分子拉入体内,维持细胞膨压,促进细胞伸长,调节气孔开关以控制蒸腾,所以钾能增强植物抗旱力,并在干旱条件下正常生长。 ④钾使PH值及阴阳离子保持平衡,促进植物对硝态氨的吸收,促使氨基酸合成蛋白质并维持蛋白质稳定。 ⑤果类需钾多。 4、钙:①钙与果胶酸结合后固定在细胞壁中,稳定细胞壁,加固植株结构,增强了植物抗病力和抗倒伏能力。 ②钙调节原生质胶体,使细胞冲水富有弹性,有利于细胞伸长,减轻果实萎缩。 ③钙保持一些重要酶的活性,使植物能够正常生长发育。 ④钙调节细胞液PH值,稳定细胞内环境,防止有机酸在植物体积累而中毒。 ⑤钙促进植物对硝态氮的吸收。 ⑥钙改善土壤理化性质。 5、镁:①镁是叶绿素分子的中心原子,光合作用离不开镁。 ②镁促进氨基酸合成蛋白质,缺镁氨基酸积累,所以植物易染病。 ③镁在营养的合成与转化过程中,参与了所有的磷酸转化过程,所有没有镁也就形成不了产量。 ④镁与硫同时起作用,植物的含油量会大大提高。 6、硫:①硫参与了蛋白质的合成,大部分蛋白质中都有含硫氨基酸。

微量元素对植物生长的作用

微量元素对植物生长的 作用 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

微量元素在植物生长过程中的重要性 1 植物生长的必需元素 地球上自然存在的元素有82种,其余的为人工合成,然而植物体内却有60余种化学元素。植物必需的营养元素有16种:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca),镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(CL)。各必需植物营养元素在植物体内含量差别很大,一般可根据植物体内含量的多少而划分为大量营养元素和微量营养元素。大量营养元素一般占植物干物质重量的%以上,有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫共9种;微量营养元素的含量一般在%以下,最低的只有kg,它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7种。 2 微量元素的重要性 微量元素在作物体内含量虽少,但它对植物的生长发育起着至关重要的作用,是植物体内酶或辅酶的组成部分,具有很强的专一性,是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的。因此当植物缺乏任何一种微量元素的时候,生长发育都会受到抑制,导致减产和品质下降。当植物在微量元素充足的情况下,生理机能就会十分旺盛,这有利于作物对大量元素的吸收利用,还可改善细胞原生质的胶体化学性质,从而使原生质的浓度增加,增强作物对不良环境的抗逆性。 3 微量元素对植物生长的作用 硼 硼对植物生长的作用 土壤的硼主要以硼酸(H3BO3或B(OH)3)的形式被植物吸收。它不是植物体内的结构成分,但它对植物的某些重要生理过程有着特殊的影响。硼能参与叶片光合作用中碳水化合物的合成,有利其向根部输送;它还有利于蛋白质的合成、提高豆科作物根瘤菌的固氮活性,增加固氮量;硼

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