植物的矿质营养--竞赛-
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锌 色氨酸合成酶的组分，催化吲哚与丝氨酸成色氨酸。
玉米“花白叶病”，果树“小叶病”。
铜 ①参与氧化还原过程。②光合电子传递链
中的电子传递体质体蓝素的组分。禾谷类“白 瘟病”，果树“顶枯病”
钼 钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼
是硝酸还原酶和固氮酶的成分。
氯 氯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。
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
所谓必需元素(essential element)是指植物生长发 育必不可少的元素。
• 植物必需元素的三条标准是: 第一,由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成
其生活史;
第二,除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症 可用加入该元素的方法预防或恢复正常;
C.气培法：根悬于 营养液上方，营养 液被搅起成雾状。
三、植物必需元素的生理作用及缺素症
1、氮 (1)生理作用
吸收方式：NH4+或NO3- ；尿素、氨基酸。 生理作用：氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、叶绿 素、某些植物激素、维生素等也含有氮。氮在植物生命 活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。 氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏，成熟 期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好处 的。 植株缺氮时，植物生长矮小,分枝、分蘖少,叶片小而 薄；叶片发黄发生早衰,且由下部叶片开始逐渐向上。
2.气培法(aeroponics) 将根系置于营养液气雾中栽培植 物的方法称为气培法。
图3-1几种营养液培 养法
A.水培法:使用不透 明的容器(或以锡箔 包裹容器),以防止 光照及避免藻类的 繁殖,并经常通气;
B. 营养膜 (nutrient film) 法:营养液从容器a 流进长着植株的浅 槽b,未被吸收的营 养液流进容器c,并 经管d泵回a。营养 液pH和成分均可控 制。
2.微量元素
约占植物体干重的10-5%～10-3%。它们是Fe、 Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni。植物对这类元素 的需要量很少,但缺乏时植物不能正常生长；若 稍有过量,反而对植物有害,甚至致其死亡。
1.溶液培养法(或砂基培养法) 溶液培养法(solution culture method)亦称水培法(water culture method), 是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法； 而砂基培养法(sand culture method)则是在洗净的石 英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培养植物的方法。
③促进能量代谢。作为H+的对应离子，向膜内外 转移，参与光合磷酸化、氧化磷酸化。
钾不足时，叶片出现缺绿斑点，逐渐坏死，叶 缘枯焦。
4、钙
①构成细胞壁。
②钙与可溶性的蛋白质形成钙调素 (calmodulin，简称CaM)。CaM和Ca2+结合， 形成有活性的Ca2+·CaM复合体，起“第二信 使”的作用。
也归入矿质元素来讨论。
植物体
干物质 （5-90%）
水分 （10-95%）
有机化合物 （90%）
无机化合物 （10%）
各种矿质元素的含量因植物种类、器官、 部位不同、年龄、不同生境而有很大差异。
◇ 老龄植株的细胞比幼龄的细胞灰分含 量高
◇ 干燥、通气、盐分含量高的土壤中生 长的植物灰分含量高；
◇ 禾本科植物：Si较多：十字花科：Байду номын сангаас较 多，豆科：Ca和S较多，马铃薯：K多；海藻： I和Br多
植株矮小。
铁 ①叶绿素合成所必需。②Fd的组分。因此，参与
光合作用。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。
硼 ①促进糖分在植物体内的运输。②促进花粉萌发和
花粉管生长。
缺硼时, 甘蓝型油菜“花而不实”,甜菜“心腐病”
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。叶片脉间失绿，有坏死斑 点。
镍 镍是近年来发现的植物生长所必需的微量
元素。镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催 化尿素水解。
白菜缺铁
白菜缺锰
蕃茄缺硼
小麦缺铜
草 莓 叶 片 的 缺 素 症 状
缺磷时，分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、 根纤细,植株矮小；叶子呈现不正常的暗绿色或紫红 色。症状首先在下部老叶出现,并逐渐向上发展。磷 过多，易产生缺Zn症。
白菜缺磷
油菜缺磷
玉米缺磷
大麦缺磷
3、钾
①很多酶的活化剂，是40多种酶的辅助因子。
②调节水分代谢。K+在细胞中是构成渗透势的重 要成分。调节气孔开闭、蒸腾。
第三,该元素物营养生理上能表现直接的效果,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。
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
1.大量元素
植物对此类元素需要的量较多。它们约占 物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、 Ca、Mg、S。
缺钙典型症状：顶芽、幼叶呈淡绿色,叶尖出 现钩状,随后坏死。缺素症状首先表现在上 部幼茎幼叶和果实等器官上。
蕃茄缺钙
白菜缺钙
5、镁
①叶绿素的组成成分之一。缺乏镁，叶绿素即 不能合成，叶脉仍绿而叶脉之间变黄。
②许多酶的活化剂。
6、硫 ①含硫氨基酸和磷脂的组分，蛋白质、生物膜 ②硫也是CoA、Fd的成分之一。 硫不足时，蛋白质含量显著减少，叶色黄绿，
矿质代谢过程：吸收、转运、同化
【重、难点提示】 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（硝酸盐的还原）
第一节 植物的必需元素及其生理作用
一、植物体内的元素 矿质元素（mineral element）：植物燃烧后以氧化物
形态存在于灰分中的元素，又称灰分元素。 氮不是矿质元素，但由于也是植物从土壤中吸收的所以
小麦缺氮
苹果缺氮
马铃薯缺氮
菜豆缺氮
2、磷
生理作用：①磷脂和核酸的组分，参与生物膜、细胞 质和细胞核的构成。所以磷是细胞质和细胞核的组 成成分。
②磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物(如ATP、 FMN、NAD+、NADP+和CoA等)在新陈代谢中占有极其重 要的地位，
③磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着重要 的作用。
玉米“花白叶病”，果树“小叶病”。
铜 ①参与氧化还原过程。②光合电子传递链
中的电子传递体质体蓝素的组分。禾谷类“白 瘟病”，果树“顶枯病”
钼 钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼
是硝酸还原酶和固氮酶的成分。
氯 氯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。
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
所谓必需元素(essential element)是指植物生长发 育必不可少的元素。
• 植物必需元素的三条标准是: 第一,由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成
其生活史;
第二,除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症 可用加入该元素的方法预防或恢复正常;
C.气培法：根悬于 营养液上方，营养 液被搅起成雾状。
三、植物必需元素的生理作用及缺素症
1、氮 (1)生理作用
吸收方式：NH4+或NO3- ；尿素、氨基酸。 生理作用：氮是构成蛋白质的主要成分，核酸、叶绿 素、某些植物激素、维生素等也含有氮。氮在植物生命 活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。 氮肥过多时，营养体徒长，抗性下降，易倒伏，成熟 期延迟。然而对叶菜类作物多施一些氮肥，还是有好处 的。 植株缺氮时，植物生长矮小,分枝、分蘖少,叶片小而 薄；叶片发黄发生早衰,且由下部叶片开始逐渐向上。
2.气培法(aeroponics) 将根系置于营养液气雾中栽培植 物的方法称为气培法。
图3-1几种营养液培 养法
A.水培法:使用不透 明的容器(或以锡箔 包裹容器),以防止 光照及避免藻类的 繁殖,并经常通气;
B. 营养膜 (nutrient film) 法:营养液从容器a 流进长着植株的浅 槽b,未被吸收的营 养液流进容器c,并 经管d泵回a。营养 液pH和成分均可控 制。
2.微量元素
约占植物体干重的10-5%～10-3%。它们是Fe、 Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl、Ni。植物对这类元素 的需要量很少,但缺乏时植物不能正常生长；若 稍有过量,反而对植物有害,甚至致其死亡。
1.溶液培养法(或砂基培养法) 溶液培养法(solution culture method)亦称水培法(water culture method), 是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法； 而砂基培养法(sand culture method)则是在洗净的石 英砂或玻璃球等基质中加入营养液来培养植物的方法。
③促进能量代谢。作为H+的对应离子，向膜内外 转移，参与光合磷酸化、氧化磷酸化。
钾不足时，叶片出现缺绿斑点，逐渐坏死，叶 缘枯焦。
4、钙
①构成细胞壁。
②钙与可溶性的蛋白质形成钙调素 (calmodulin，简称CaM)。CaM和Ca2+结合， 形成有活性的Ca2+·CaM复合体，起“第二信 使”的作用。
也归入矿质元素来讨论。
植物体
干物质 （5-90%）
水分 （10-95%）
有机化合物 （90%）
无机化合物 （10%）
各种矿质元素的含量因植物种类、器官、 部位不同、年龄、不同生境而有很大差异。
◇ 老龄植株的细胞比幼龄的细胞灰分含 量高
◇ 干燥、通气、盐分含量高的土壤中生 长的植物灰分含量高；
◇ 禾本科植物：Si较多：十字花科：Байду номын сангаас较 多，豆科：Ca和S较多，马铃薯：K多；海藻： I和Br多
植株矮小。
铁 ①叶绿素合成所必需。②Fd的组分。因此，参与
光合作用。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。
硼 ①促进糖分在植物体内的运输。②促进花粉萌发和
花粉管生长。
缺硼时, 甘蓝型油菜“花而不实”,甜菜“心腐病”
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。叶片脉间失绿，有坏死斑 点。
镍 镍是近年来发现的植物生长所必需的微量
元素。镍是脲酶的金属成分，脲酶的作用是催 化尿素水解。
白菜缺铁
白菜缺锰
蕃茄缺硼
小麦缺铜
草 莓 叶 片 的 缺 素 症 状
缺磷时，分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、 根纤细,植株矮小；叶子呈现不正常的暗绿色或紫红 色。症状首先在下部老叶出现,并逐渐向上发展。磷 过多，易产生缺Zn症。
白菜缺磷
油菜缺磷
玉米缺磷
大麦缺磷
3、钾
①很多酶的活化剂，是40多种酶的辅助因子。
②调节水分代谢。K+在细胞中是构成渗透势的重 要成分。调节气孔开闭、蒸腾。
第三,该元素物营养生理上能表现直接的效果,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。
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
1.大量元素
植物对此类元素需要的量较多。它们约占 物体干重的0.01%～10%，有C、H、O、N、P、K、 Ca、Mg、S。
缺钙典型症状：顶芽、幼叶呈淡绿色,叶尖出 现钩状,随后坏死。缺素症状首先表现在上 部幼茎幼叶和果实等器官上。
蕃茄缺钙
白菜缺钙
5、镁
①叶绿素的组成成分之一。缺乏镁，叶绿素即 不能合成，叶脉仍绿而叶脉之间变黄。
②许多酶的活化剂。
6、硫 ①含硫氨基酸和磷脂的组分，蛋白质、生物膜 ②硫也是CoA、Fd的成分之一。 硫不足时，蛋白质含量显著减少，叶色黄绿，
矿质代谢过程：吸收、转运、同化
【重、难点提示】 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（硝酸盐的还原）
第一节 植物的必需元素及其生理作用
一、植物体内的元素 矿质元素（mineral element）：植物燃烧后以氧化物
形态存在于灰分中的元素，又称灰分元素。 氮不是矿质元素，但由于也是植物从土壤中吸收的所以
小麦缺氮
苹果缺氮
马铃薯缺氮
菜豆缺氮
2、磷
生理作用：①磷脂和核酸的组分，参与生物膜、细胞 质和细胞核的构成。所以磷是细胞质和细胞核的组 成成分。
②磷是核苷酸的组成成分。核苷酸的衍生物(如ATP、 FMN、NAD+、NADP+和CoA等)在新陈代谢中占有极其重 要的地位，
③磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着重要 的作用。