植物生理学课件(矿质营养).ppt

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1、第二章植物的矿质营养MineralNutrition“庄稼一枝花，全靠粪当家”通常把植物对矿质元素（包括氮）的吸收、转运和同化称为矿质营养。VanHelmont（1577-1644）人类对植物矿质营养的研究已有悠久的历史。最早研究矿质营养的是荷兰的VanHelmont（1629）年的柳树枝条实验。1699年英国JohnWoodward用雨水、河水、菜园土浸提水溶液培养薄荷实验。瑞士科学家N.T.deSaussure（1767-1845）证明了灰分元素对植物生长的必需性。德国的C.S.Sprengel（1787-1

2、859）提出，土壤若缺少一种对植物生长必需的元素，都会影响植物生长。法国学者J.Boussingault（1802-1899）证明了植物体内的C、H、O是从空气和水中得来的，而植物所需的矿质元素和氮素来自于土壤。1840年，德国J.VonLiebig（李比西）提出：施矿质肥料以补充土壤营养的消耗。从而创立了矿质营养学说，为化学施肥提供了理论依据，成为利用化学肥料理论的创始人。Liebig（1803-1873），德国农业化学家，21岁成为德国Giessen‘suniversity（始建于1607）教授，因李比西的贡

3、献更名为“Justus-Liebig-University”。1860年，德国的J.Sachs（1832-1897）和W.Knop创立了溶液培养的方法。第一节植物必需的矿质元素一、植物体内的元素（灰分分析法）植物体内有机物完全氧化后，所剩的不能挥发的灰白色残烬即为灰分。构成灰分的元素（C、H、O除外）被称为灰分元素。这些元素直接或间接来自土壤矿质，故灰分元素亦称为矿质元素。二、植物必需元素及其确定方法（一）确定植物必需元素的三条标准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

4、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。（二）植物必需元素的确定方法1溶液培养法：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：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。也可用珍珠岩（perlite）或蛭石（vermiculite）作为支持物或介质加入营养液中来栽培植物。除了以上两种培养方法外，在科研与生产实践中，溶液

5、培养法还衍生出气栽法（aeroponics）、营养膜法（nutrientfilm）等。几种常见的无土栽培技术植物的溶液培养用植物的溶液培养法研究植物的必需元素，应重点注意以下几个方面：①要保证营养液通气良好。②盛放溶液的容器不宜透光。③必须保证所用的试剂、容器、介质、水等十分纯净。④应经常更换或补充营养液。⑤对于种子较大的植物，应注意种子内部原有营养物的影响，最好去除种子。⑥种子必须严格消毒，以免微生物污染。（三）植物的必需元素根据上述标准，并通过溶液培养法等分析手段，现已确定有17种元素是植物的必需元素，它们是

6、：碳（C）、氧（O）、氢（H）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、锰（Mn）、硼（B）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、氯（Cl）、镍（Ni）。在上述元素中，除来自于CO2和水中的C、O、H为非矿质元素外，其余14种元素均为植物所必需的矿质元素。大量元素(majorelement)植物需要量较大的元素称为大量元素，其在植物体内含量占干重0.1%以上。它们是C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S，共9种。微量元素(traceelement)植物需要量较少的元素称为微量元

7、素，其在植物体内含量占干重的0.01%以下。它们是Mo、Cu、Zn、Mn、Fe、B、Cl、Ni共8种。DennisHoaglandHoaglang根据植物必需的矿质元素的需要量，总结出了完全营养液配方，广泛应用与科研和农业生产。母液名称和编号分子量母液配方每升营养液中母液的用量(ml)1、KNO3101.101mol/L62、Ca(NO3)2∙4H2O236.161mol/L43、MgSO4∙7H2O246.481mol/L24、NH4H2PO4115.081mol/L1Hoagland营养液配制方法母液名称和编

8、号母液配方ml/L营养液5、微量元素MnCl2∙4H2O0.198g；H3BO33.092g；ZnSO4∙7H2O0.288g；CuSO4∙5H2O0.125g；H2MoO4∙H2O0.081g；*NiSO4∙6H2O0.132g上述药品溶解在1L的蒸馏水中。16、NaFeEDTA或NaFeDTPA分别溶解5.57gFeSO4∙7H2O和7.45gNa2EDTA于200m