第二章 2 养分吸收ok.

1、必需营养元素的分组
一般以元素含量占干物质重量的0.1%为界线，分为 大量营养元素和微量营养元素。
大量营养元素含量占干物重的0.1%以上，包括C、H、 O、N、 P、K、Ca、Mg、S等9种;
微量营养元素含量一般在0.1%以下，包括 Fe、B、 Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、 Ni等8种
必需营养元素的分组（17种）
2、植物吸收利用营养元素的形态
根系
气态
叶片
CO2、H2O、O2
吸
收 形
分子态
根系 少量小分子有机化合物
态
离子态 根系
大量无机态养分
植物可利用的必需营养元素形态、来源和含量
元素 植物可利用形态 主要来源
碳(C)
氢(H)
大 氧(O)
量 营 养
氮(N) 磷(P)
元 钾(K)
素 钙(Ca)
镁(MG)
硫(S)
Sommer 和 C. B. Lipman • 锌：1926年，A. L. Sommer 和 C. B. Lipman • 铜：1931年，C. B. Lipman 和G. Mackinney • 钼：1939年，D. I. Arnon 和 P. R. Stout • 氯：1954年，T. C. Broyer等 • 镍：1987年，P. H. Brown等
• 氢和氧：很早就知道水是植物必需营养 物质，水由氢和氧组成；
• 碳：1800年，Senebier 和 Saussure • 氮：1804年，Saussure • 磷、钾、镁、硫、钙：1839年，Sprengel
植物必需微量营养元素的发现
• 铁：1860年，J. Sacks • 锰：1922年，J. S. McHargue • 硼：1923年，K. Warington, 1926年，A. L.
• 但是必须强调的是这种代替是部分的和短时间的，只能代替必需 营养元素的非专一性功能，而不能代替其特殊生理功能。
土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤
土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤
干物质中含量（％）
百分率%
45 45 6
µg/g
150000 450000 60000
1.5
15000
1.0
10000
0.5
5000
0.2
2000
0.2
2000
0.1
1000
0.01
100
0.01
100
0.005
50
0.002
铁(Fe)
微 锰(Mn)
量 营 养
锌(Zn) 铜(Cu)
元 钼(Mo)
素 硼(B)
氯(Cl)
CO2 H2O、 H2
H2O
NO3-、NH4+ H2PO4- 、HPO42-
K+
Ca2+
Mg2+
SO42Fe2+、Fe3+
Mn2+
Zn2+
Cu2+
MoO42-、 HMoO4H2BO3-、B4O72-
Cl-
空气 空气 水
第二章
主ห้องสมุดไป่ตู้内容
• 第一节 植物的营养成分 • 第二节 养分进入根细胞的机理 • 第三节 影响根系吸收养分的因素 • 第四节 叶片和地上部分其它器官对养分
的吸收
第一节 植物营养成分
一、植物生长发育必需的营养元素
（一）组成
1、植物体的组成成分
新鲜植物
5-25％干物质
75-95％水分
95% 挥发性元素 碳、氢、氧、氮
当植物缺乏或过量吸收某一元素时，会出现特定的 外部症状，这些症状统称为“植物营养失调症”， 包括“营养元素缺乏症”和“元素毒害症”。
三、有益元素
1、有益元素的概念
非必需营养元素中对特定植物的生长发育有 益，或为某些种类植物所必需，这些元素为有益元 素。如：硅（Si）、钠（Na）、钴（Co）、硒 （Se），茶树或蕨类植物（Al）
第三组：K、Mg、Ca、Mn、Cl 1. 以离子形态存在于细胞汁液中, 维护渗透调 节、电性平衡等 2. 活化酶类 3. 稳定细胞壁和生物膜构型
第四组：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni 1. 组成酶辅基, 或者活化剂 2. 组成电子转移系统
植物必需营养元素的各种功能一般通过植物的外部 形态表现出来。
喜酸性植物(如茶树)
四、必需营养元素间的相互关系
1 同等重要不可代替律 植物必需营养元素在植物体内的 数量不论多少都是同等 重要的，任何一种营养元素的特殊功能都不能被其它营
养元素所代替。 生产上要求：平衡全面供给养分
2.营养元素的相互相似作用
• 必需营养元素在植物体内各有其特殊的生理作用，其它元素不能 代替, 但是某些元素能短期部分代替另一元素的作用，称营养元 素的相互相似作用。
20
0.002
20
0.0006
6
0.00001
0.1
3、必需营养元素的主要功能分组(Mengel, 1982)
第一组：C、H、O、N、S 1. 组成有机体的结构物质和主要成分 2. 组成酶促反应原子基团的必需元素
第二组：P、B（Si） 1. 形成连接大分子的酯键 2. 储存及转换能量 3.以无机阴离子或酸分子被吸收
C、H、O －－天然营养元素
大量元素
(0.1%以上)
N、P、K －－植物营养三要素
或肥料三要素 ＞ 5 g kg-1
Ca、Mg、S －－中量元素 1-5 g kg-1
微量元素 (0.1%以下)
Fe、Mn、Zn、Cu B、Mo、Cl、Ni
＜1 g kg-1
植物必需营养元素的发现
水培或砂培
－B
+B
植物必需营养元素的发现
2、有益元素的种类和功能
元素名称 主要生理功能
主要受益植物
硅(Si) 增强植物的硬度
禾本科植物 (如水稻、小麦、大麦)
钴(Co) 参与豆科植物根瘤固氮
调节酶或激素活性
豆科固氮植物 (必需)
钠(Na)
菜等)
参与C4或CAM光合途径 C4或CAM类 代替钾参与细胞渗透压 植物(如甜 调节、部分酶激活
铝(Al) 刺激生长、影响颜色
70余种元素
二、确定必需营养元素的三条标准*
*Arnon & Stout,1939
•必要性：缺少这种元素植物就不能完成其生命周期 •不可替代性：缺少这种元素后，植物会出现特有的 症状，而其它任何元素都不能代替其作用，只有补充 该种元素后症状才会减轻或消失。 •直接性：这种元素是直接参与植物的新陈代谢，对 植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用。
5%±灰分
灰分元素 磷、钾、钙、镁、硫、 铁、锌、锰、铜、硼、钼、
硅、钠、硒、铝等
植物的组成
有机质（90-95%）
大量营养元素（大于0.1%dw）
必需营养元素
灰分（5-10%）
干物质
矿质元素
（5-25%）
微量营养元素 有益营养元素
新鲜植物
非必需营养元素
奢侈营养元素
水分（75-95%）
灰分：植株燃烧后残留下来的部分。