植物生理学--矿质

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1、植物生理学PlantPhysiology主讲：易津内蒙古农业大学植物生理教研室InnerMongoliaAgriculturalUniversity2021/7/241第二章植物的矿质营养目录第一节植物必需的矿质元素第二节植物细胞对矿质元素的吸收第三节植物体对矿质元素的吸收第四节植物体内氮磷硫的同化第五节矿质元素在植物体内的运输第六节合理施肥的生理基础2021/7/242第一节植物必需的矿质元素矿质营养（mineralnutrition）：指植物对矿质盐的吸收、运转和同化。一、植物体内的元素矿质元素以氧化物形

2、式存在于灰分中，故这些元素亦称为灰分元素(ashelement)。植物体内的矿质元素不一定就是植物的必需元素。2021/7/243二、植物必需的矿质元素（一）判断必需元素的标准①完全缺乏该元素，植物生长发育发生障碍，不能完成生活史；②完全缺乏该元素，则表现专一的缺素症，不能被其它元素替代，只有加入该元素才可预防或恢复；③该元素的功能必需是直接的，绝对不是因土壤或培养基的物理、化学、微生物条件的改变所产生的间接效应。2021/7/244（二）植物必需元素的确定方法1溶液培养法（Solutioncultureme

3、thod）－（简称水培法）是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。2砂基培养法（Sandculturemethod）－（简称砂培法）是用洗净的石英砂或玻璃球等，加入含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物的方法。3、土壤培养法：（Siolculturemethod）--（简称土培法）是直接用土壤进行培养。2021/7/245（三）植物的必需元素、大量元素、微量元素（1）必需元素：借助溶液培养法或砂基培养法，已经证明17种元素是植物正常生活所必需的，它们是氮、钾、钙、镁、硫、磷、铁、锰、锌、铜、钼、硼、

4、氯、镍，碳、氢、氧共计17种。(其中镍不一致)（2）大量元素：其中9种元素（碳、氢、氧、氮、钾、钙、镁、磷、硫）植物需要量相对较大(>1000PPm)，称为大量元素（3）微量元素：8种元素（铁、锰、锌、硼、铜、钼、氯、镍）植物需要量极微(<1000PPm)，稍多即发生毒害，故称为微量元素；（4）有利元素：此外，还发现有些元素有利于某些植物的生长发育，如Na（盐生植物）、I（海带）、Si（禾本科）等。这些元素称为有益元素或有利元素。2021/7/2462021/7/247三、植物必需元素的生理作用必需元素在植物

5、体内生理作用有：（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、胶体的稳定和电荷中和等。（4）起细胞信号转导作用，如钙。2021/7/248植物必需大量元素的生理功能其中9种大量元素的碳、氢、氧另外讲解，主要介绍氮、钾、钙、镁、磷、硫6种。1、氮（N）：可被植物吸收的氮素形态主要是铵态氮和硝态氮。氮是构成蛋白质的主要成分，占蛋白质含量的16%～18%。此外，核酸、核苷酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮，而某些植物激素、维生素和生物碱等

6、也含有氮。因此，氮在植物生命活动中占有首要的地位，故又称为生命元素。2021/7/2492磷（P）：是以正磷酸盐(H2P04—)形式被植物吸收。当磷进入植物体后，大部分成为有机物，有一部分仍保持无机物形式。磷存在于磷脂、核酸和核蛋白中，磷是核苷酸衍生物(如ATP、FMN、NAD+、NADP+和COA等)的组成成分，其在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着极其重要的作用。2021/7/24103、钾（K）K+既是植物的吸收形态又是在植物体内的存在形态，与氮、磷相反，钾不参与重要有机物的组成。钾主要集中在植物生命

7、活动最活跃的部位，如生长点、幼叶、形成层等。钾对于参与活体内各种重要反应的酶起着活化剂的作用，是40多种酶的辅助因子。钾促进呼吸进程及核酸和蛋白质的形成。钾对糖类的合成和运输有影响。2021/7/24114、硫（S）SO42-进入植物体后，一部分保持不变，大部分被还原成硫，进一步同化为含硫氨基酸，如胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸等，而这些氨基酸几乎是所有蛋白质的构成分子。硫也是CoA的成分之一，氨基酸、脂肪、糖类等的合成等都和CoA有密切关系。2021/7/24125、钙（Ca）植物体内的钙有呈离子状态的，有呈盐形

8、式的，还有与有机物结合的。钙主要存在于叶子或老的器官和组织中。它是一个比较不易移动的元素。钙在生物膜中可作为磷脂的磷酸根和蛋白质的羧基间联系的桥梁，因而可以维持膜结构的稳定性。钙是构成细胞壁的一种元素，细胞壁的胞间层是由果胶酸钙组成的。胞质溶胶中的钙与可溶性的蛋白质形成钙调素(简称CaM)。CaM和Ca2+结合，形成有活性的Ca-CaM复合体，在代谢调节中起“第二信使”的作用。2021/7/2413