植物的矿质营养(1)
《植物的矿质营养》教案
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植物的矿质营养
植物的矿质营养1. 引言植物的生长和发育需要多种营养物质,其中矿质营养在植物的生命活动中起着至关重要的作用。
矿质营养是指植物从土壤中吸收的无机物质,包括常见的氮、磷、钾等元素,以及微量元素如锌、铜、锰等。
本文将重点介绍植物的矿质营养的种类、功能以及影响因素等内容。
2. 植物的矿质营养种类植物的矿质营养主要包括宏量元素和微量元素两大类。
2.1 宏量元素宏量元素是植物需要吸收的主要无机元素,它们以百分之几的质量存在于植物体内。
常见的宏量元素有氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)和硫(S)等。
•氮素(N):植物体内氨基酸、DNA、RNA等生物大分子的组成成分,是植物生长发育的基础元素。
•磷素(P):是ATP(三磷酸腺苷)等能量转化过程中的重要组成元素,同时也是细胞质膜、DNA和RNA等的构成成分。
•钾素(K):促进植物的光合作用、调控植物的水分平衡和营养转运,对提高植物的抗病性和抗逆性具有重要作用。
•钙素(Ca):调节细胞的渗透平衡,影响细胞的生长分裂和细胞壁的合成,同时也参与信号传导。
•镁素(Mg):是叶绿素的组成部分,对光合作用和能量转化过程具有重要影响。
•硫素(S):是蛋白质、蛋白质酶、维生素B1和维生素B6等的组成成分,参与植物的生命活动。
2.2 微量元素微量元素是植物体内含量较低的无机元素,但对植物的生长发育同样至关重要。
常见的微量元素有铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)、铜(Cu)、钼(Mo)和镍(Ni)等。
•铁(Fe):是光合作用和呼吸作用中的重要催化剂,参与植物体内的电子转运和能量转化过程。
•锌(Zn):是植物体内多种酶的重要成分,参与DNA和蛋白质的合成过程。
•锰(Mn):是植物体内氧气释放过程的关键酶的组成成分。
•铜(Cu):参与咖啡因合成、植物生长和光合作用等多种重要生理过程。
•钼(Mo):是植物体内硝化细菌和固氮细菌的酶的辅助因子,参与氮代谢过程。
•镍(Ni):催化植物体内亚硝酸盐的还原过程。
植物的矿质营养(PPT35页)
的吸收则以主动吸收为主。 2)选择性吸收; 3)单盐毒害和离子对抗。
玉米根对离子的选择性吸收
离子 K+
胞外浓度 胞内浓度
μmol/L μmol/L源自0.14160积累率(膜内浓度/
膜外浓度)
1142
Na+
0.51
0.6
1.18
NO3-
1) 必需元素的判别准则
A)缺乏该元素植物生长发育发生障碍不能完成生活史; B)除去该元素则表现专一的缺乏症,而且这种缺乏症是
可以预防和恢复的;
C)该元素在植物营养生理上应表现直接的效果而不是间
接的。
借助溶液培养法和砂基培养法,已证明K、Ca、Mg、 S、P、N、Si、Cl、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Ni、 Na及C、H、O共19种元素为多数植物必需。
第二章 植物的矿质营养
有收无收在于水
? 收多收少在于肥
?
第二章 植物的矿质营养
教学目标
★ 了解植物必需的矿质元素及其主要生理生化作用; ★ 掌握植物细胞和根系对矿质元素吸收特点及影响因素; ★ 了解植物氮代谢的过程及硝酸盐还原过程的特点; ★ 了解矿物质在植物体内运输特点; ★ 弄清作物合理施肥的生理基础。
2)通气状况:影响呼吸作用。 3)溶液浓度:过低、过高都不利。
4)pH值:一般作物生育最适的pH值是6-7。在土壤溶液碱性的反
应加强时,Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解状态,能被植物利用的量极 少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg等溶解,但植物来不及吸收易被 雨水淋失,易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶解度加大,植物受害。
1)发生反应的细胞器(硝酸还原在细胞质;
第二章植物矿质营养作业及答案 (1)
第二章植物矿质营养一、名词解释1. 矿质营养: 是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。
2.灰分元素:亦称矿质元素,将干燥植物材料燃烧后,剩余一些不能挥发的物质称为灰分元素。
3.大量元素:在植物体内含量较多,占植物体干重达万分之一以上的元素。
包括钙、镁、硫、氮、磷、钾、碳、氢、氧等9种元素。
4.微量元素:植物体内含量甚微,稍多即会发生毒害的元素包括:铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等7种元素。
5. 单盐毒害和离子拮抗:单盐毒害是指溶液中因只有一种金属离子而对植物之毒害作用的现象;在发生单盐毒害的溶液中加入少量其他金属离子,即能减弱或消除这种单盐毒害,离子间的这种作用称为离子拮抗。
6. 平衡溶液:在含有适当比例的多种盐溶液中,各种离子的毒害作用被消除,植物可以正常生长发育,这种溶液称为平衡溶液。
7. 胞饮作用:物质吸附在质膜上,然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。
8. 诱导酶:又称适应酶,指植物体内本来不含有,但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
如硝酸还原酶可为NO3-所诱导。
9. 生物固氮:某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
二、填空题1.植物生长发育所必需的元素共有种,其中大量元素有种,微量元素有种。
16、9、7 2.植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。
水培3.解释离子主动吸收的有关机理的假说有和。
载体学说质子泵学说4.果树的“小叶病”往往是因为缺元素的缘故。
Zn5. 缺氮的生理病症首先表现在叶上,缺钙的生理病症首先表现在叶上。
老、嫩6.根系从土壤吸收矿质元素的方式有两种:和。
通过土壤溶液得到、直接交换得到7.(NH4)2S04属于生理性盐,KN03属于生理性盐、NH4NO3属于生理性盐。
酸、碱、中8.硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程由酶催化,亚硝酸盐还原成氨过程是叶绿体中的酶催化的。
硝酸还原酶、亚硝酸还原酶9.影响根部吸收矿物质的条件有、、和。
温度、通气状况、溶液浓度、氢离子浓度、离子间的相互作用10.植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是,营养物质可从运入叶内。
第十四章植物的矿质营养
3、胞饮作用
胞饮作用:物质吸 附在质膜上,然后 通过膜的内折将物 质及液体转移到细 胞内的攫取物质及 液体的过程。 它为各种盐类和大 分子物质的吸收提 供可能,但它不是 矿质元素的主要吸 收方式。
第三节 植物根系对矿质元素的吸收
一、根系吸收矿质元素的部位
根系所需的矿质元素,主要依靠根部从 土壤中吸收,吸收矿质元素主要区域是 根冠、分生区和根毛区。
链中的重要电子载体。缺铁时,由幼叶脉间失绿黄化,但叶脉 仍为绿色;严重时整个新叶变为黄白色。
2、硼 ①促进糖分在植物体内的运输。②与植物生殖有关,促进
花粉萌发和花粉管生长 。 缺硼时, 甘蓝型油菜“花而不实”, 蕃茄“脐腐病” 。
白 菜 缺 铁 蕃茄缺硼
3、锰 在光合作用方面,水的裂解需要锰参与。 缺锰时,叶绿体结构会破坏、解体。叶脉间 失绿,有坏死斑点。 4、锌 色氨酸合成酶的组分,催化吲哚与丝氨酸 成色氨酸。缺锌玉米“花白叶病”,果树 “小叶病”。
白菜缺锰
第二节
植物细胞对矿质元素的吸收
一、细胞吸收溶质的方式
离子通道:由细胞膜上的蛋白构成的供离子跨膜的 孔道。通道孔径大小和孔内电荷密度等使得通道对 离子运输有一定选择性,即一种通道只允许某一种 离子通过。根据对运送离子的选择性,离子通道有 K+通道、Cl-通道.Ca2-通道等。 载体:也叫载体蛋白。细胞膜上的蛋白,可选择性 地与质膜一侧的分子或离子结合,形成载体-离子 复合物,通过载体蛋白构象的变化,把分子或离子 运送到质膜的另一侧。载体运输既可以顺电化学势 梯度进行跨膜运输,也可以逆电化学势梯度进行。
3、单盐毒害与离子拮抗、离子协同作用 单盐毒害: 如果把植物培养在单一盐类的溶液中,不久 便出现毒害植物的现象,这种现象称为单盐毒害。 如:海生植物+纯NaCl 不久就死去 海生植物+海水(NaCl含量很高) 生活的很好 离子拮抗: 在发生单盐毒害的溶液中,再加入少量其它 盐类,即能减弱和消除单盐毒害现象,这种作用 叫拮抗作用。同价金属离子间不能产生颉抗作用。
第二章 矿质营养(一)2014
Potassium Deficiencies:
Yellow and brown coloration of leaf margins 缺钾:叶缘变黄和棕色
S
吸收形式:SO42- 生理作用: 1、形成含S氨基酸 2、是CoA、VB1、VB7成分 病症: 1、影响蛋白质的合成,叶色黄绿或发红 2、影响叶绿素合成 3、植株矮小 思考- S的缺素症和N的缺素症有何异同?原因?
常见的有钴(Co) 、硒(Se) 、钒(V) 、铝(Al) 、钛(Ti)、锂(Li)、碘(I)等。
钴(Co):豆科植物根瘤菌固氮所必需的。
Si:有利于水稻茎秆发育,在有硅存在时,增强水稻的抗倒和抗病能力。 Na:有利于甜菜叶片中的淀粉转化为蔗糖有利于光合产物向根的运输。 Na还参与保卫细胞和
缺乏症:
缺Ca时的病症主要表现在幼叶和根、茎的生长点。 (本节其它内容自学)
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”。
水稻缺Ca,新叶发 黄,生长点坏死
(2)植物缺乏该元素时表现出特有的病症特征(症状),当加入该元素时,
可预防或消除病症,恢复正常,且其功能不能被其它元素所代替。 (3)该元素对植物的营养作用(效果)是直接的(而不是由于土壤的物理、
化学、微生物条件的改善而产生的间接效果)。
◆研究植物营养的方法 ――人工培养法
人工培养法或无土栽培法(soil-less culture)指不用土壤而用人工配制的营养液 进行培养植物的方法。它包括四种:
第二章
矿 质 营 养
高一生物植物的矿质营养1(201910)
能力目标
1、通过对水培法培养植物的学习,培养 学生理论联系实际的学习方法,养成科 学探究的习惯,培养学生的创新精神。 2、通过引导学生分析根对矿质元素离子 的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析 影响根吸收矿质离子的环境因素,训练 学生分析实验和解决实际问题的能力。 3、通过对水分和矿质元素吸收过程的比 较,学习用对比分析的方法去研究事物 的本质,不断提高综合分析能力。
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讵有事实哉?裴度知制诰 肃宗平贼 天子由是疏之 使天下兵戈调敛不给 其于割股啖口 在所以闻;后判国子祭酒事 王者将有为也 范希朝 "既而事得寝 与李听合师讨之 贼浸不制 "本分钱奈何?黎人皇之 悉贬为州刺史 何为来陈?治河内秦渠 尽有其税 凡将军六十员 字宗一 于皋谟以 运粮使盗军兴 用十一为有赢 赠礼部尚书 和 及怀光反 贞元中与弟炎 自请往 与河南等 谥曰简 不听 仕历刑部侍郎 重胤镇河阳 "命左右取马归 沔悉禽诛之 况一栋哉 故卒归于乱 曰 光颜以宰相处置失宜 宗元少时嗜进 从之 徇私希恩 今当请急 城西有数顷田 多内助 一不能脱 不计考; 俄分司东都 暮屑窣以淫雨兮 奉訏谟以植内兮 补蓝田尉 若以为名 秀曼都雅 避亲 与楚 三百篇是已 不畋不乐 楚色不变 诏中使半道杀之 往事昭义节度使薛嵩为裨将 饴妻子 同列易之 然是时太子已长 御史劾奏黄裳纳邠宁节度使高崇文钱四万五千缗 鞭笞苛急 已而地不入 其从于陈 徙 为庆州刺史 卢迈属疾 建武时公孙述 蜀平 契作司徒 今一官治数司足矣 曲直辨之至易;前无强敌 以其能遮赵也 式始上输 锷偃然受其礼 复摄冢宰 宰相赵憬卒 至守宰 挟鞍勒以上 皆在常处 伾 禽贼将翟曜 穆宗立 当与夏后齐美 京右偏故有閟苇地数顷 监王堪 度危甚 宴球场 追禽之 卒 先择昭义之帅 庶几自饬 拜承简刺史 郭
2.植物的矿质营养
12.钼 钼是以钼酸盐( MoO42-、HMoO4-)的形式进入植物体内。钼离子(Mo4+~Mo6+ )是硝酸 还原酶的金属成分,起着电子传递作用。钼又是固氮酶中钼铁蛋白的组成成分,在 固氮过程中起作用。所以,钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼对花生、大豆 等豆科植物的增产作用显著。缺钼时,老叶叶脉间缺绿,坏死。而在花椰菜缺钼时, 形成鞭尾状叶,叶皱卷甚至死亡,不开花或花早落。 13.氯 氯离子(CI-)在光合作用水裂解过程中起着活化剂的作用,促进氧的释放。根和叶的 细胞分裂需要氯。缺氯时植株叶小,叶尖干枯、黄化,最终坏死;根生长慢,根尖粗。 14.镍 镍在植物体内主要以Ni2+的形式存在。镍是脲酶的金属成分,脲酶的作用是催化尿 素水解成CO2和NH4+。镍也是氢化酶的成分之一,它在生物固氮中产生氢气起作用。 缺镍时,叶尖积累较多的脲,出现坏死现象。
二、植物必需矿质元素的确定
Arnon和Stout ( 1939 )提出植物的必需元素必须符合下列3条标准: ①完成植物整个。生长周期不可缺少的; ②在植物体内的功能是不能被其他元素代替的,植物缺乏该元素时 会植表现专一的症状, 并且只有补充这种元素症状才会消失; ③这种元素对植物体内所起的作用是直接的,而不是通过改变土壤 理化性质、微生物生长条件等原因所产生的间接作用。 上3条标准目前看来是基本正确的,因此普遍为人们所接受。
10.锌 锌离子(Zn2+ )是乙醇脱氢酶、谷氨酸脱氢酶和碳酸酐酶等的组成成分 之一。缺锌植物失去合成色氨酸的能力,而色氨酸是吲哚乙酸的前身, 因此缺锌植物的吲哚乙酸含量低。锌是叶绿素生物合成的必需元素。 锌不足时,植株茎部节间短,莲座状,叶小且变形,叶缺绿。吉林和 云南等省玉米“花白叶病”,华北地区果树“小叶病”等都是缺锌的缘故。 11.铜 铜是某些氧化酶(例如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸酶等)的组成成分,可以 影响氧化还原过程。铜又存在于叶绿体的质体蓝素中,后者是光合作 用电子传递体系的一员。缺铜时,叶黑绿,其中有坏死点,先从嫩叶 叶尖起,后沿叶缘扩展到叶基部,叶也会卷皱或畸形。缺铜过甚时, 叶脱落。
四、植物的矿质营养
缺镍时,叶尖积累较多的尿素,使叶片异常甚至坏死。
38
9.钼 Molybdenum (Mo)
吸收形态:以MoO42-形式被植物吸收。
生理作用: 1)硝酸还原酶和豆科植物固氮酶钼铁蛋白的成分 ➢ 钼是硝酸还原酶的组成成分,缺钼则硝酸不能还原,呈现 出缺氮病症。 ➢ 豆科植物根瘤菌的固氮特别需要钼, 固氮酶是由铁蛋白 和铁钼蛋白组成的。
生理作用:
1)一些酶的成分 为多酚氧化酶、抗坏血酸、SOD、漆酶的 成分,在呼吸的氧化还原中起重要作用。
2)铜是质蓝素(PC)的组分 铜是质蓝素的成分,参与光合电子传递。 ➢ 铜还有提高马铃薯抗晚疫病的能力,所以喷硫酸铜对防治该
病有良好效果
➢ 铜矿区可发生铜过剩症,根系短而粗,叶片失绿.
36
缺铜症状
17
缺镁
油菜脉间失绿发红
棉花葡萄网状脉
18
6.硫 Sulfur(S)
吸收形态:以SO42-的形式吸收
生理作用: 1)蛋白质和生物膜的成分 2)酶与生活活性物质的成分
辅酶A、维生素、硫氧还蛋白、铁硫蛋白与固氮酶的组分 3)构成体内还原体系
蛋白质中-SH基与-S-S-互相转变
缺硫症状
硫不易移动,缺乏时 幼叶先表现症状,新叶均 衡失绿,黄化。
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缺锰症状:
缺锰时植物不能形成叶绿素,叶脉间失绿褪色,但叶脉仍 保持绿色
新叶脉间缺绿,有坏死小斑点(褐或黄)。
大麦新叶有褐色小斑点
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缺锰黄瓜叶片脉间失绿
苹果树缺锰 新叶脉间 失绿褪色, 有坏死小斑点
葡萄叶脉间失绿,果实成熟不一 32
5.钠 Sodium (Na)
吸收形态:以Na+形式被植物吸收。
第二章 植物的矿质营养
第二章植物的矿质营养Plant mineral nutrition[参考答案]一、名词解释:1.矿质营养(mineral nutrition):植物对矿质元素的吸收、运输和同化过程。
2.矿质元素(mineral element)亦称灰分元素(ash element),将干燥植物材料燃烧后,留在灰分中的元素。
3.大量元素(macroelement):在植物体内含量较多,占植物体干重0.01% 以上的元素。
包括:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Si。
4.微量元素(microelement):占植物体干重的0.01%以下,含量较微,稍多即会发生毒害的元素,包括Cu、Zn、Mn、Fe、Mo、B、Cl、Ni、Na。
5.有益元素(beneficial element)亦称有利元素,是指对植物生长表现出有利的促进作用,并在某一必需元素缺乏时,能部分代替该必需元素的作用而减缓缺素症状的元素。
如钠、钴、硒、镓、硅等。
6.溶液培养法(简称水培法, Water culture, solution culture, hydroponics):把植物所需各种元素按一定比例、适宜的pH值配成水溶液,用以栽培植物的方法。
7.砂基培养法(sand culture):在洗净的石英砂或玻璃球等中,加入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物的方法。
8.单盐毒害(toxicity of single salt ):植物被培养在某种单一的盐溶液中,即使是植物必需的营养元素,不久即呈现不正常状态,最后死亡,这种现象称单盐毒害。
9.离子拮抗(ion antagonism):在单盐溶液中若加入少量含其它价数不同的金属离子的盐类,单盐毒害现象就会减轻或消失。
离子间的这种作用叫离子拮抗。
10.离子协同作用ion synergistic action:是指一种离子的存在促进对另一种离子吸收利用的作用。
11.平衡溶液(balanced solution):在含有适当比例的多种盐溶液中,各种离子的毒害作用被消除,用以培养植物可以正常生长发育,这种溶液称为平衡溶液。
植物矿质营养知识点总结
植物矿质营养知识点总结植物矿质营养是植物生长发育和生理代谢不可缺少的部分,对于植物的正常生长和健康状态起着非常重要的作用。
矿质元素是构成植物体组织及参与植物体内各种生理代谢的重要成分,对于植物的生长发育、光合作用、细胞分裂和分化以及酶的活性等都具有重要的影响。
下面将从植物对矿质元素的需求、主要的矿质元素及其功能、植物矿质元素缺乏的症状以及植物矿质营养的调理等几个方面进行详细的总结。
一、植物对矿质元素的需求植物对矿质元素的需求是多样的,一般来说植物对矿质元素的需求量是不同的,但是对于每种矿质元素都有其特定的需求。
植物对矿质元素的需求一般可分为两类,一类是大量元素,另一类是微量元素。
大量元素是植物体内含量较多的元素,微量元素是植物体内含量较少的元素。
植物对矿质元素的需求与土壤中各种矿质元素的含量、土壤的pH值、土壤的通透性等都有一定的关系。
在生态环境中,植物对矿质元素的需求是非常复杂的,一般来说,植物对不同矿质元素的需求是不同的,不同的植物对同一种矿质元素的需求也是不同的。
植物对矿质元素的需求主要与以下几个因素有关:植物的种类、植物的生长阶段、土壤中矿质元素的含量、土壤pH值以及土壤的通透性等。
另外,植物对于矿质元素的需求也会受到一些外界因素的影响,如干旱、盐碱、酸碱等环境因素都可能对植物对矿质元素的吸收产生影响,对植物的生长发育产生影响。
二、主要的矿质元素及其功能主要的矿质元素包括:氮、磷、钾、钙、镁、硫等大量元素和铁、锌、锰、铜、钼、镉、锗等微量元素,以下分别从大量元素和微量元素两方面进行介绍。
氮:氮是植物生长发育中极为重要的元素,它是植物体内蛋白质、核酸、叶绿素等重要化合物的组成成分,同时也是植物代谢过程中的重要参与者,对植物的生长发育、抗逆性和产量形成等都具有重要的影响。
氮的缺乏会导致植物生长缓慢、叶片黄化、叶片变小、生殖生长受阻等。
磷:磷是植物体内DNA、RNA、ATP等核酸和蛋白质的组成成分,是植物能量转移和储存的重要物质,对于植物的生长发育、抗病性和产量形成等都具有重要的影响。
第五节 植物的矿质营养
第五节植物的矿质营养一、矿质营养矿质营养是植物正常生长所必需的无机物质,也叫无机元素营养。
植物吸收矿质营养主要靠根系和表皮细胞。
矿质元素的分类:根据植物对矿质元素的需求和相互关系,矿质元素可分为基本元素和微量元素两类: - 基本元素是植物生长必需,且需要吸收较多的元素,如碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫。
- 微量元素是植物生长必需,但需要吸收较少的元素,如铁、锰、锌、铜、镍、钼等。
在矿质元素中,氮、磷、钾是植物的三大主要营养元素,也是植物生长发育的限制营养素。
二、矿质元素的吸收和利用1.矿质元素的吸收a.吸附。
植物根际土壤颗粒表面带电,而矿质元素以离子形式存在土壤中,通过静电作用沿着离子浓度梯度向根发生扩散,到达根表面,被吸附在矿质啮合桥和质壁内侧表面。
b.渗透。
植物细胞膜内外具有浓度差,矿质元素在浓度梯度的驱动下通过渗透作用进入细胞内部。
c.激活传输。
激活传输是指矿质元素通过转运蛋白进行主动吸收,需要耗费ATP分子提供动力。
2.矿质元素的利用根据矿质元素的类型,其利用方式也有所不同: - 碳、氢、氧等元素被利用合成有机物质和ATP等细胞物质。
- 氮、磷等元素被合成成糖、脂肪、核酸等化合物。
- 钾、钙、镁等元素被利用形成细胞壁和结构蛋白质等。
三、矿质元素的缺乏症状矿质元素缺乏时,植物的生长和发育会受到影响,一般表现为以下症状:1.氮缺乏症状。
•叶片呈现黄绿色或绿色苍白。
•叶片大小和数量减少。
•生长迟缓,甚至停滞不长。
2.磷缺乏症状。
•叶片出现绿色或深绿色的紫色斑点。
•生长缓慢,植株变矮。
•花官能病变,果实缩小。
3.钾缺乏症状。
•叶缘呈现黄色或紫色。
•叶片上出现“间隙牙齿”似的枯死部位。
•植株弱,易发生干旱和寒冷害。
四、合理施肥保证植物的矿质营养为保证植物的矿质营养,务必合理施肥,包括选择合适的肥料类型、施肥时间和施肥量。
下面是一些常见的施肥方法:1.按照矿质元素需求配制肥料,保证植物充足的矿质元素供应。
植物的矿质营养植物的矿质营养的题库
植物的矿质营养植物的矿质营养的题库植物的矿质营养第一节植物必需元素及其作用一. 植物体内元素及其含量植物含水量在10~95%,干物质燃烧后可分成:1. 挥发性元素:燃烧时以气态进入大气,如C 、H 、O 、N 、S 。
2. 灰分元素:燃烧时以氧化物或盐的形式存在于灰分中。
灰分元素也称为矿质元素,主要从土壤中获得。
现发现的灰分元素有60种以上, 并非全部为植物所必需。
N 不是灰分元素,但也来源于土壤,吸收方式相同, 故也放在灰分中讨论。
二. 必需元素的标准及确定方法1. 必需元素的标准(概念)(1)完全缺乏某种元素,植物不能正常生长发育,不能完成生活史。
(2)完全缺乏某种元素,出现专一性缺素症,且不能被其它元素改善,只有加入该元素之后植物才能恢复正常。
(3)某种元素的功能必须是直接的,而不是由于改善土壤或培养基的物理、化学和微生物条件所产生的间接效应。
2. .必需元素的种类: 17种? 大量元素:含量≥ 0.1%植株干重. C.H.O.N.P.K.S.Ca.Mg9种? 微量元素:含量< 0.1%植株干重.Fe.Mn.Cu.Zn.Mo.B.Cl.Ni (8种)三. 植物必需元素的作用一矿质元素的一般生理作用1细胞结构物质的组分:2调节生命活动:3电化学作用: 平衡电荷,维持细胞电位。
二. 主要矿质元素的作用及缺素症参见教材.三. 有关矿质元素的几个相关概念:1. 元素的再利用与缺素症部位:元素的再利用的概念:可再利用元素:缺素症出现在老叶上。
不可再利用元素:缺素症出现在新叶上。
2. 有益元素的概念:非必需,但能促进生长。
3. 稀土元素:4. 有害元素:少量或过量对植物有毒害作用。
汞、铅、钨、铝等。
第二节. 植物细胞对溶质的吸收关于离子如何进入细胞,问题主要集中在两个方面:1. 离子如何通过细胞膜?2. 离子越膜的驱动力何来?一生物膜上物质出入的通道及其特点1.ATP 酶ATPase: 电致泵。
有不同种类。
植物的矿质营养
植物的矿质营养1、植物的矿质营养:是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。
2、矿质元素:一般指除了C、H、O以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。
植物必需的矿质元素有13种.其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K(Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素)巧记:丹留人盖美家。
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素,巧记:铁门碰醒铜母(驴)。
3、交换吸附:根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。
4、选择吸收:指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。
它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比例。
5、合理施肥:根据植物的需肥规律,适时地施肥,适量地施肥。
语句:1、根对矿质元素的吸收①吸收的状态:离子状态②吸收的部位:根尖成熟区表皮细胞。
③、细胞吸收矿质元素离子可以分为两个过程:一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附;二是离子被主动运输进入根细胞内部,根进行离子的交换需要的HCO-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的,根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。
④影响根对矿质元素吸收的因素:a、呼吸作用:为交换吸附提供HCO-和H+,为主动运输供能,因此生产上需要疏松土壤;b、载体的种类是决定是否吸收某种离子,载体的数量是决定吸收某种离子的多少,因此,根对吸收离子有选择性。
氧气和温度(影响酶的活性)都能影响呼吸作用。
2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
①吸收部位:都为成熟区表皮细胞。
②吸收方式:根对水分的吸收---渗透吸水,根对矿质元素的吸收----主动运输。
③、所需条件:根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差,根对矿质元素的吸收----能量和载体。
④联系:矿质离子在土壤中溶于水,进入植物体后,随水运到各个器官,植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
3、矿质元素的运输和利用:①运输:随水分的运输到达植物体的各部分。
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A
同向运输
离子 B
逆向运输
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三、泵运输途径(初级主动运输)
1.质子泵(H+-ATP酶) 2.钙泵
转运蛋白与膜内的阳离子M+结合,并被ATP磷酸化,导致构型发生变 化,将阳离子M+暴露于膜外,使其可自编由辑版扩散。然后释放磷酸根于细胞质2,1 恢复转运蛋白的原始构型。
四、胞饮作用
• 胞饮作用是细胞通过膜的内折从外界直接摄 取物质进入细胞的过程。
植物的营养可分为无机营养和有机营养。化肥是 我们最常听到无机营养,其中有N肥、P肥和K肥等等; 有机营养主要指糖类、脂类、各种氨酸等。这些营 养物质溶于水后称为溶质。人吸收营养是通过嘴把食 物吃到胃里,而细胞吸收溶质时,溶质要穿过细胞膜 这道障碍。这一过程是如何进行的呢?首先让我们近 距离观察一下细胞膜的结构。
第二章 植物的矿质营养
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1
收有 在收 于无 肥收
在 于 水 , 多 收 少
第三章 植物的矿质营养
植物对矿物质的吸收、转运和同化
人类很早就开始研究植 物矿质营养和氮素营养。 早在公元前三世纪,古希 腊学者亚里士多德就指出: 植物从腐烂物质中获得营 养。
我国西汉农学家汜胜之 指出:凡耕之本在于趣时 和土,务粪泽,早锄早获 。
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6
第一节 植物必需的矿质元素
一、植物体内的元素
植物体
水分10~95%
C、H、O、N以 气体形式散失 如CO2,CO, N2,水蒸汽, NH3,氮的氧化 物等,小部分的 硫以H2S和SO2 的形式散失
干物质5~90%
燃烧
挥发部分 灰分元素
有机物90% 无机物10%
小部分氮 大部分硫 全部的磷 全部的金属元素
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第三节 植物体对矿质元素的 吸收
一、根部对溶液中矿质元素的吸收
1 离子通过交换吸附在根部细胞的表面
(H+和HCO3-)
细胞吸附的离子具有可以 交换的性质。
2 离子进入根的内部:
• 共质体途径和质外体途径
3 离子进入导管:
• a.被动扩散 b.主动运输
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细胞途径
质外体途径
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二、植物必需的矿质元素
1 确定必需元素的方法
a.溶液培养法:溶液培养法 亦称水培法,是在含有全 部或部分营养元素的溶 液中培养植物的方法;
b.砂基培养法:是在洗净的 石英砂或玻璃球等基质 中加入营养液来培养植 物的方法。
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二、植物必需的矿质元素
2 判断植物必需的矿质元素的标准 a.不可缺少性:缺乏该元素时不能完成生活史。 b.不可替代性:有专一缺乏症,加入其它元素 不能恢复。 c.直接功能性:缺素症状是由元素直接作用, 并不是通过影响土壤、微生物等的间接作用。
光合
水分去向?
蒸腾
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3
实验二
• 1699年,英国的 伍德沃德用不同的 水(雨水、河水、 泉水、菜园土浸出 液和下水管道水) 培养薄荷枝条。
菜园土浸出液中 生长最好
证明植物从土壤中获得营养
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4
实验三
• 1804年,瑞士的德· 索修 尔发现种子在蒸馏水中萌 发成苗后很快死亡,与种 子相比,灰分数量没有变 化。
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二、植物必需的矿质元素
3 植物必需的矿质元素列表
必需元素
大量元素
来自水和CO2:C、H、O
来自土壤:N、K、Ca、 Mg、P、S、Si
微量元素:Cl、Fe、Mn、B、Na、Zn、 Cu、Ni、Mo
共19个
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三、植物必需矿质元素的生理作用
N:生命元素--氨基酸、核酸、激素、维生素等
P:1)是核酸、磷脂的组成成分 2)可合成ATP、NADPH等参与能量代谢。 3)参与光合产物的运输
K:1)调节气孔开闭 2)促进糖分转化和运输 3)是某些反应中酶的活化剂
N、P、K都是可移动元素,缺乏时老叶先出现症状。
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三、植物必需矿质元素的生理作用
Ca:1)维持膜结构的稳定性 2)信号物质:第二信使 3)中和有机酸:果实成熟时的酸味消失
泵运输 胞饮作用
(载体蛋白)
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一、通道运输途径
专一扩散通道(是某些阴离子,阳离子,非 电解质,水等的主要过膜方式) 电压门控通道(如叶绿体的保卫细胞,膜内 外电压差高于100mV时, K+通道打开,K+进 入细胞) 配体门控通道(某些阳离子,如激素配体通 道) 机械压力门控通道(某些阳离子、如干旱时 K+通道打开)
• 灰分是指植物充分燃烧 后剩下的物质。如果把 植物的灰分加到蒸馏水 中,再加上硝酸盐植物 就可以生长。
证明了灰分元素和N的是必须元素
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实验四 • 1860年萨克斯和诺普相继发表了应用十
大化学元素的无机盐配制成营养液, • 栽培植物获得成功,称它为水培。以后
水培和砂砾培养得到发展。
确定了土壤中的必须元素
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细胞膜的立体结构
糖
基本成分:可蛋编白辑版质(外在蛋白和内
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在蛋白)、脂类和糖
细胞膜溶质转运途径的示意图
膜外
膜内
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细胞吸收矿质营养的途径
简单扩散:O2、CO2等气体及其它脂溶性物质的过 膜方式,从高浓度一侧向低浓度一侧的扩散,不消 耗能量
通道运输(通道蛋白)
转运蛋白
载体运输
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二、载体运输途径
1.单向运输载体(顺化学梯度转运):
能够催化分子或离子单方向地跨质膜运输。
2.次级主动转运(依靠H+、K+或Na+提供离子浓度差)
同向运输器(主要是阴离子和大多数营养物质) 逆向运输器(主要是阳离子)
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二、载体运输途径
2.同 向 与 逆 向 运输
膜外
膜内
离子
Ca是不易移动元素,缺乏时新叶先出现症状。
四、作物缺素症状及其诊断
1 病症诊断法:见书33页症状检索表
2 化学分析诊断法:取叶片用针对性试验检测含量,
然后与标准含量对比。
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第二节 植物细胞对矿质元素 的吸收
现代人的生活讲究营养,可同学们知道植物是如 何吸收营养的吗?今天我们就讲讲这个问题。
耕种的基本原则是,抓紧适当时间使土壤松和,注意肥
料和水分,及可早编锄辑地版 ,及早收获。
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实验一
增重?
• 真正用实验的方法研 究植物营养的学者是 荷兰医生并炼金术士 范•海尔特蒙 (1577—1644),他 把2.27kg重柳树枝条 栽种在90kg的土壤中, 只浇水不施肥,5年后 枝条重76.7kg,土壤 减重60g。因此他认 为植物从水中获得营 养。