第二章 植物的矿质营养3
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植物生理学2矿质营养第3-5节
练习题
1.根吸收矿质有哪些特点？
2.试述根系吸收矿质元素的过程 。
3.光照如何影响根系对矿质的吸收？
4.何为根外营养？它有何优越性？ 5.试述矿物质在植物体内运输的形式与途径， 可用什么方法证明？
6.硝酸盐还原的过程、部位、酶？
一、作物的需肥规律
（一）不同作物或同一作物的不同品种需肥不同
（二）不同作物需肥形态不同
（三）不同生育期需肥不同
需肥临界期：
植物对矿质养分缺乏最敏感的时期； 并不是需要肥料多，而是指对肥料缺少最敏感的时期， 植物的需肥临界期一般在生长初期。
（四）不同生育期，施肥作用不同 植物营养最大效率期（最高生产效率期） 施肥营养效果最好的时期，称为最高生产效率 期，又称植物营养最大效率期。 作物的营养最大效率期一般是生殖生长时期 。
二、合理施肥的指标
（一）土壤营养丰缺指标 （二）施肥的形态指标 包括植株的长相、长势、颜色 如叶色可反映氮的供应状况
（三）施肥的生理指标
1、组织中营养元素含量
营养临界浓度（ critical concentration ）： 获得最高产量的最低养分浓度。
2、测土配方施肥
图 组织营养元素浓度与产量关系的图解
三、施肥增产的原因
（一）施肥可增强光合性能 （1）扩大光合面积：叶面积--N
（2）提高光合能力：叶绿素—N,Mg
（3）延长光合时间：叶寿命
（二） 调节代谢，控制生长发育
（1）不同的元素可调节植物营养生长与生殖生长的关系。
（2）改善光合产物的分配和利用。
（三）施肥的生态效应
（1）施用石灰，草木灰，石膏等可改变土壤pH。
（ 2 ）以 32P 研 究大麦根尖对 P的积累与运 输，发现根毛 区运输最快。
植物对矿质元素的吸收
植物吸收矿质元素的特点
• 影响根系吸收矿质元素的因素（条件）
植物地上部分对矿质元素的吸收 矿质元素在植物体内的利用
一、根系对矿质元素的吸收
（一）根系吸收的主要区域
植物吸收的部位：根、茎、叶、果 根系是陆生植物吸收水和无机盐的主要器官 陆生植物有庞大的根系
吸收矿质元素的主要部位：根毛区
一、根系对矿质元素的吸收
离子在根中经质外体途径和共质体途径到达输导组织的模型
①共质体运输；②质外体运输；→表示主动运输，
表示再吸收
二、植物吸收矿质元素的特点
（一）根系吸收矿质与吸收水分的相对性 1. 相互关联
矿质需要溶解于水才能被根系吸收 2. 相互独立
两者的吸收机理不同，吸水是因蒸腾拉力引 起的被动过程；而吸盐是消耗代谢能量的主动吸 收过程，有饱和效应。
（一）根系吸收的主要区域
植物吸收的部位：根、茎、叶、果 根系是陆生植物吸收水和无机盐的
主要器官 陆生植物有庞大的根系
吸收矿质元素的主要部位：根毛区
（二）根系吸收养分的主要形态
气态：CO2、O2、SO2、水汽等 气气态态：：CCOO2、2通、OO过22、、扩SSOO22、散、水水进汽汽入等等，植，通通物过过扩体扩散或进散入进有植入叶物植体片物内的体或内由气或叶孔片由直的叶气片接孔的进直气接入孔进直入接植进
开始随浓度的提
25
K 吸收速度（μmol/g.h）
高而迅速增加，
20
然后缓慢增加，
以后稳定在一定
15
的速率。如果继
10
续提高养分浓度
5
，养分吸收的速
率会出现“迅速 增加—缓慢增加
0.10
0.20 10
25
50
• 影响根系吸收矿质元素的因素（条件）
植物地上部分对矿质元素的吸收 矿质元素在植物体内的利用
一、根系对矿质元素的吸收
（一）根系吸收的主要区域
植物吸收的部位：根、茎、叶、果 根系是陆生植物吸收水和无机盐的主要器官 陆生植物有庞大的根系
吸收矿质元素的主要部位：根毛区
一、根系对矿质元素的吸收
离子在根中经质外体途径和共质体途径到达输导组织的模型
①共质体运输；②质外体运输；→表示主动运输，
表示再吸收
二、植物吸收矿质元素的特点
（一）根系吸收矿质与吸收水分的相对性 1. 相互关联
矿质需要溶解于水才能被根系吸收 2. 相互独立
两者的吸收机理不同，吸水是因蒸腾拉力引 起的被动过程；而吸盐是消耗代谢能量的主动吸 收过程，有饱和效应。
（一）根系吸收的主要区域
植物吸收的部位：根、茎、叶、果 根系是陆生植物吸收水和无机盐的
主要器官 陆生植物有庞大的根系
吸收矿质元素的主要部位：根毛区
（二）根系吸收养分的主要形态
气态：CO2、O2、SO2、水汽等 气气态态：：CCOO2、2通、OO过22、、扩SSOO22、散、水水进汽汽入等等，植，通通物过过扩体扩散或进散入进有植入叶物植体片物内的体或内由气或叶孔片由直的叶气片接孔的进直气接入孔进直入接植进
开始随浓度的提
25
K 吸收速度（μmol/g.h）
高而迅速增加，
20
然后缓慢增加，
以后稳定在一定
15
的速率。如果继
10
续提高养分浓度
5
，养分吸收的速
率会出现“迅速 增加—缓慢增加
0.10
0.20 10
25
50
植物生理第二章植物的矿质营养(ppt)
例如与豆科植物共生的根瘤菌, 与非豆科植物共生的放线菌, 以及与水生蕨类红萍(亦称满 江红)共生的蓝藻(鱼腥藻)等。
２、过程 分子氮被固定为氨的总反应式如下: N２+8e-+8H++16ATP 固氮酶 2NH３+H２+16ADP+16Pi
图 3-23固氮酶催化反应 铁氧还蛋白还原铁蛋白,与ATP结合,铁蛋白还原钼铁蛋白,最
量就是每步反应上方所给的数值。
植物细胞硝酸盐同化，包括硝酸盐的跨质膜运输，然后经两步还原为氨
二、硝酸盐的还原
植物体内硝酸盐转化为氨的过程。 在一般田间条件下,NO-3是植物吸收的主要形式。 NO3-还原过程中,每形成一个分子NH４+要求供给8个电子。
1、硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)催化硝酸盐还 原为亚硝酸盐：
吴相钰、汤佩松(1957)首先发现水稻幼苗培养 在含硝酸盐的溶液中会诱导产生硝酸还原酶。
NR对内外条件反应敏感. NR的活性可作为植物利用氮素能力的指标。
图 高等植物硝酸还原酶的模型
A)硝酸盐还原酶的结构域结构。一个NR单体有三个主要的结构域，分别与钼辅 因子、血红素和FAD相连。FAD连接区从NAD（P）H接受电子；血红素结构域运 送电子到MoCo连接区，它传递电子给硝酸盐，hⅠ和hⅡ指铰链1和铰链2，分离 功能结构域。(B)硝酸盐还原酶的条带图解。血红素辅基用紫色表示，FAD用蓝色
后还原N２成为NH３
➢ 固氮酶固定1分子N2要消耗8个e-和16个ATP。 ➢ 高等植物固定1g N2要消耗有机碳12g。 减少固氮所需的能量投入量凾待解决的问题。
３、影响固氮因素
①光合作用 为固氮提供物质和能量 ②生长期 最大固氮速率在种子和果实发育期, 豆类
２、过程 分子氮被固定为氨的总反应式如下: N２+8e-+8H++16ATP 固氮酶 2NH３+H２+16ADP+16Pi
图 3-23固氮酶催化反应 铁氧还蛋白还原铁蛋白,与ATP结合,铁蛋白还原钼铁蛋白,最
量就是每步反应上方所给的数值。
植物细胞硝酸盐同化，包括硝酸盐的跨质膜运输，然后经两步还原为氨
二、硝酸盐的还原
植物体内硝酸盐转化为氨的过程。 在一般田间条件下,NO-3是植物吸收的主要形式。 NO3-还原过程中,每形成一个分子NH４+要求供给8个电子。
1、硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)催化硝酸盐还 原为亚硝酸盐：
吴相钰、汤佩松(1957)首先发现水稻幼苗培养 在含硝酸盐的溶液中会诱导产生硝酸还原酶。
NR对内外条件反应敏感. NR的活性可作为植物利用氮素能力的指标。
图 高等植物硝酸还原酶的模型
A)硝酸盐还原酶的结构域结构。一个NR单体有三个主要的结构域，分别与钼辅 因子、血红素和FAD相连。FAD连接区从NAD（P）H接受电子；血红素结构域运 送电子到MoCo连接区，它传递电子给硝酸盐，hⅠ和hⅡ指铰链1和铰链2，分离 功能结构域。(B)硝酸盐还原酶的条带图解。血红素辅基用紫色表示，FAD用蓝色
后还原N２成为NH３
➢ 固氮酶固定1分子N2要消耗8个e-和16个ATP。 ➢ 高等植物固定1g N2要消耗有机碳12g。 减少固氮所需的能量投入量凾待解决的问题。
３、影响固氮因素
①光合作用 为固氮提供物质和能量 ②生长期 最大固氮速率在种子和果实发育期, 豆类
植物生理学第02章 植物的矿质养分
第二章植物的矿质营养本章内容提要植物对矿质元素的吸收、转运和利用（同化）是植物矿质营养的基本内容。
通过溶液培养法，现已确定碳、氧、氢、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍17种元素为植物的必需元素。
除碳、氧、氢外，其余14种元素均为植物所必需的矿质元素。
这些元素又可分为大量元素(≥0.1%DW)和微量元素(≤0.01%DW)。
植物所必需的元素的标准有3个。
除必需元素外，还有一些元素为有益元素和稀土元素。
植物必需的矿质元素在植物体内有三方面的生理作用：（1）是细胞结构物质的组成成分；（2）参与调节酶的活动；（3）起电化学作用和渗透调节作用。
必需矿质元素功能各异，相互间一般不能代替，当缺乏某种必需元素时，植物会表现出特定的缺素症。
植物细胞对矿质元素的吸收有三种方式：被动吸收、主动吸收和胞饮作用。
细胞的膜上有两种类型的传递蛋白：通道蛋白和载体蛋白。
通道蛋白可协助离子的扩散。
由载体进行的转运可以是被动的，也可以是主动的。
饱和效应与离子竞争性抑制是载体参与离子转运的证据。
载体又可分成单向传递体、同向传递体、反向传递体等类型。
根系是植物体吸收矿质元素的主要器官。
根尖的根毛区是吸收离子最活跃的部位。
根系对矿质元素吸收的特点是：对矿物质和水分的相对吸收；离子的选择性吸收；单盐毒害和离子对抗。
植物地上部分吸收矿质的作用，即根外营养/叶面营养。
根系对矿质元素的吸收受土壤条件（温度、通气状况等）等的影响。
矿质元素运输的途径是木质部。
根据矿质元素在植物体内的循环情况将其分为可再利用元素（如氮、磷等）和不可再利用元素（如钙、铁、锰等）。
可再利用元素的缺素症首先出现在幼嫩器官上，而不可再利用元素的缺素症则首先出现在较老器官上。
不同作物的需肥量不同，且需肥特点也有差异。
合理施肥就是根据作物的需肥规律适时、适量地供肥。
但矿质占植物干物质的量一般不超过10%，因此，合理施肥增产的效果是间接的，是通过改善光合性能而实现的。
3矿质营养
1.铁 （1）吸收形式：以Fe2+的螯合物被吸收。 （2）生理作用：许多酶的辅基，合成叶绿素所必需的 （3）缺乏时症状：不易重复利用的元素，因而缺铁最明显的症状是幼芽幼叶
缺绿发黄,甚至变为黄白色,而下部叶片仍为绿色。
第一节 植物必须的矿质元素
2.锰 （1）生理作用：锰是光合放氧复合体的主要成员，锰为形成叶绿
• 大麦缺P，老叶发红
•玉 米 缺 P， 茎 叶 发 红
P的缺乏症： 生长特别矮小，新叶色深，呈墨绿色；老叶和茎基部常
变红。
第一节 植物必须的矿质元素
3) Potassium(K)。 钾离子进入根部，只以离子形式存在植物体内,主要集
中于代谢旺盛部位。 A)调节水分代谢:渗透势, 气孔,蒸腾作用. B)酶的激活剂:60多种酶的激活剂,如丙酮酸激酶、谷胱
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。
• 水稻缺P：新叶色深，呈墨绿色, 俗称“一枝 香”，“锅刷”
•缺 P 大 麦 生 长 矮 小 ， 叶 色 深 绿 。
• 油菜缺P，老叶呈紫红色
“喝豆浆的铁观音”和“喝牛奶的草莓”成了近来的新鲜事 物，据说这样的茶叶和草莓口感更好，营养更丰富。
用牛奶浇灌的植物会生长更好吗？
牛奶变质后，加水用来浇花，有益于花儿的生长。但对 水要多些，使之比较稀释才好。
未发酵的牛奶不宜浇花，因其发酵时产生大量的热量， 会“烧”根（烂根）
有机肥料（manure） 天然有机质经微生物分解或发酵而成 的一类肥料。中国又称农家肥。其特点有：原料来源广，数 量大；养分全，含量低；肥效迟而长，须经微生物分解转化 后才能为植物所吸收；
缺绿发黄,甚至变为黄白色,而下部叶片仍为绿色。
第一节 植物必须的矿质元素
2.锰 （1）生理作用：锰是光合放氧复合体的主要成员，锰为形成叶绿
• 大麦缺P，老叶发红
•玉 米 缺 P， 茎 叶 发 红
P的缺乏症： 生长特别矮小，新叶色深，呈墨绿色；老叶和茎基部常
变红。
第一节 植物必须的矿质元素
3) Potassium(K)。 钾离子进入根部，只以离子形式存在植物体内,主要集
中于代谢旺盛部位。 A)调节水分代谢:渗透势, 气孔,蒸腾作用. B)酶的激活剂:60多种酶的激活剂,如丙酮酸激酶、谷胱
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。
• 水稻缺P：新叶色深，呈墨绿色, 俗称“一枝 香”，“锅刷”
•缺 P 大 麦 生 长 矮 小 ， 叶 色 深 绿 。
• 油菜缺P，老叶呈紫红色
“喝豆浆的铁观音”和“喝牛奶的草莓”成了近来的新鲜事 物，据说这样的茶叶和草莓口感更好，营养更丰富。
用牛奶浇灌的植物会生长更好吗？
牛奶变质后，加水用来浇花，有益于花儿的生长。但对 水要多些，使之比较稀释才好。
未发酵的牛奶不宜浇花，因其发酵时产生大量的热量， 会“烧”根（烂根）
有机肥料（manure） 天然有机质经微生物分解或发酵而成 的一类肥料。中国又称农家肥。其特点有：原料来源广，数 量大；养分全，含量低；肥效迟而长，须经微生物分解转化 后才能为植物所吸收；
(最新)植物生理学第二章植物的矿质营养(精)
第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质营养2. 必需元素3. 大量元素4. 微量元素5. 水培法6. 叶片营养7. 可再利用元素 8. 易化扩散 9. 通道蛋白10. 载体蛋白 11. 转运蛋白 12. 植物营养最大效率期13. 反向运输器 14. 同向运输器 15. 单向运输器二、填空题1．植物细胞中钙主要分布在中。
2．土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。
一般来说，pH增大易于吸收；pH 降低易于吸收。
3．生产上所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。
4．参与光合作用水光解反应的矿质元素是、和。
5．在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。
6．离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
7．促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。
8．驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。
9．植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。
10．华北地区果树的小叶病是因为缺元素的缘故。
11．缺氮的生理病症首先出现在叶上。
12．缺钙的生理病症首先出现在叶上。
13．根部吸收的矿质元素主要通过向上运输的。
14．一般作物的营养最大效率期是时期。
15．植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是。
16．植物体内可再利用的元素中以和最典型；不可再利用的元素中以最典型。
17．追肥的形态指标有和等；追肥的生理指标有和。
18．油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏营养元素引起的。
19. 引起大白菜干心病、菠菜黑心病矿质元素是。
20. 被称为植物生命元素的是。
21. 一般作物生育的最适pH是。
22．诊断作物缺乏矿质元素的方法有、和。
23．影响根部吸收矿质元素的因素有、、和。
三、选择题1．在下列元素中不属于矿质元素的是（）。
A．铁 B.钙 C.氮 D.磷2．植物缺铁时会产生缺绿症，表现为（）。
A．叶脉仍绿 B.叶脉失绿 C．全叶失绿 D.全叶不缺绿3．影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是（）。
A．土壤溶液pH值 B.土壤氧气分压 C.土壤盐含量 D.土壤微生物4．植物细胞主动吸收矿质元素的主要特点是（）。
第二章植物的矿质营养
第二章 植物的矿质营养
矿质代谢过程：
吸收、转运、同化
1
第一节 植物必需的矿质元素
一 、植物体内的元素 （一）元素组成
植物 105℃ 材料 烘干
水分
95—5％
干物质 600℃
5—95％ 充分燃烧
有机物 90％
灰分 10%
挥发
CHON
残留
灰分——植物体充分燃烧后，有机物中
的C、H、O、N、部分S挥发掉，剩下的 不能挥发的灰白色残渣为灰分。
35
跨膜电化学势差激活离子通道
电化学势差=电势差 + 化学势差
电势差 ：膜两侧离子电荷不同所致 化学势差：膜两侧离子浓度不同所致
特点：
*离子顺着电化学势差从高向低通过孔道扩散， 平衡时膜内外离子电化学势相等，为被动运输。
*开放式离子通道运输速度为107~108个/S *已知离子通道：K+、Cl-、Ca++ 、NO3-
必需元素的作用：
细胞结构物质组分和代谢产物N、P、S 生命活动的调节者，参与酶活动（钾、镁） 起电化学作用，即离子浓度的平衡、电荷中和、
电子传递、氧化还原等（钾、铁、氯） 作为细胞信号转导的第二信使（钙）
氮 （占干重1~2%）
生理功能：是蛋白质、核酸、磷脂、叶绿
素、激素、维生素等的组分，称生命元 素
灰分元素——构成灰分的元素，包括
金属元素及部分 P、S 非金属元素。因 其直接或间接来自土壤矿质，又称矿质 元素。
3
植物矿质元素分类
1、根据含量划分
大量元素(n ×10-2%以上) C、H、O、N、P、K、
Mg﹑Ca﹑S、 Si
微量元素(n ×10-3%－n ×10-5%)
矿质代谢过程：
吸收、转运、同化
1
第一节 植物必需的矿质元素
一 、植物体内的元素 （一）元素组成
植物 105℃ 材料 烘干
水分
95—5％
干物质 600℃
5—95％ 充分燃烧
有机物 90％
灰分 10%
挥发
CHON
残留
灰分——植物体充分燃烧后，有机物中
的C、H、O、N、部分S挥发掉，剩下的 不能挥发的灰白色残渣为灰分。
35
跨膜电化学势差激活离子通道
电化学势差=电势差 + 化学势差
电势差 ：膜两侧离子电荷不同所致 化学势差：膜两侧离子浓度不同所致
特点：
*离子顺着电化学势差从高向低通过孔道扩散， 平衡时膜内外离子电化学势相等，为被动运输。
*开放式离子通道运输速度为107~108个/S *已知离子通道：K+、Cl-、Ca++ 、NO3-
必需元素的作用：
细胞结构物质组分和代谢产物N、P、S 生命活动的调节者，参与酶活动（钾、镁） 起电化学作用，即离子浓度的平衡、电荷中和、
电子传递、氧化还原等（钾、铁、氯） 作为细胞信号转导的第二信使（钙）
氮 （占干重1~2%）
生理功能：是蛋白质、核酸、磷脂、叶绿
素、激素、维生素等的组分，称生命元 素
灰分元素——构成灰分的元素，包括
金属元素及部分 P、S 非金属元素。因 其直接或间接来自土壤矿质，又称矿质 元素。
3
植物矿质元素分类
1、根据含量划分
大量元素(n ×10-2%以上) C、H、O、N、P、K、
Mg﹑Ca﹑S、 Si
微量元素(n ×10-3%－n ×10-5%)
植物的矿质营养
生长缓慢,叶片呈现蓝绿色,幼叶缺绿,随之出现枯斑,最后 死亡脱落。 叶片栅栏组织退化,气孔下面形成空腔,因蒸腾过度而发生 萎蔫。 树皮、果皮粗糙,而后裂开,引起树胶外流。 柑桔缺Cu裂果。 蚕豆缺铜,花瓣上黑色“豆眼”退色。
小麦缺Cu叶片失水变白
硼 Boron (B)
1、生理作用：
第二章 植物的矿质营养
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
植物必需的矿质元素 植物细胞对矿质元素的吸收 植物体对矿质元素的吸收 矿物质在植物体内的运输和分布 植物对氮、硫、磷的同化 合理施肥的生理基础
第一节 植物必需的矿质元素
矿质营养(mineral nutrition)： 植物对矿物质的吸收，转运和同化，通称矿质营养。
2、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,此为缺锰与缺铁的主要区别。 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
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
图 观察草莓 叶片的缺素症 状：缺 K、P、 Fe、Zn、Ca、 Cu或 Mn ，同 时也显示了矿 物质充足的叶 片作为对照
一、植物体内的元素：
水分 10-95%
植物体：
干物质 5-90%
有机物：90%（可燃）
无机物：10%（灰分）
2 植物中灰分的含量：
水生植物1%；中生植物5～15%；盐生植物可高达 45%。
3 矿质元素的种类及数量：已发现70多种
二. 植物的必需元素（Essential elements)
1.标准： 1) 缺乏该元素，植物的生长发育受到影响，不能完成生活史.
小麦缺Cu叶片失水变白
硼 Boron (B)
1、生理作用：
第二章 植物的矿质营养
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
植物必需的矿质元素 植物细胞对矿质元素的吸收 植物体对矿质元素的吸收 矿物质在植物体内的运输和分布 植物对氮、硫、磷的同化 合理施肥的生理基础
第一节 植物必需的矿质元素
矿质营养(mineral nutrition)： 植物对矿物质的吸收，转运和同化，通称矿质营养。
2、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,此为缺锰与缺铁的主要区别。 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
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
图 观察草莓 叶片的缺素症 状：缺 K、P、 Fe、Zn、Ca、 Cu或 Mn ，同 时也显示了矿 物质充足的叶 片作为对照
一、植物体内的元素：
水分 10-95%
植物体：
干物质 5-90%
有机物：90%（可燃）
无机物：10%（灰分）
2 植物中灰分的含量：
水生植物1%；中生植物5～15%；盐生植物可高达 45%。
3 矿质元素的种类及数量：已发现70多种
二. 植物的必需元素（Essential elements)
1.标准： 1) 缺乏该元素，植物的生长发育受到影响，不能完成生活史.
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氮素过多的危害
作物贪青晚熟，生长期延长。 细胞壁薄，植株柔软，易受机械损伤（倒伏） 和病害侵袭（大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐 斑病）。 大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮存性； 棉花蕾铃稀少易脱落； 甜菜块根产糖率下降； 纤维作物产量减少，纤维品质降低。 蔬菜硝酸盐超标
氮过量
Slight symptoms of N toxicity in cucumber
钾肥作用:
茎杆粗状
钾肥能促使作物 生长健壮，茎杆 粗硬，增强对虫 害和倒伏的抵抗 能力。
常见钾肥： 硫酸钾 K2SO4 氯化钾 KCl
缺钾: 茎杆细软, 易倒伏, 抵抗寒力差，
(四 )钙
吸收CaCl２、CaSO４等盐类中的钙离子 。 钙在植物体内主要分布在老叶或其它老组织中 。 钙对植物抗病有一定作用。
根据其生化功能和在植物体内的存在状态 又分为4组： 作为碳化合物部分的营养：N,S,( O,H) 作为能量贮存和结构完整性的营养:P,Si,B. 保留离子状态的营养：K,Ca,Mg,Cl,Mn,Na. 参与氧化还原反应的营养： Fe,Zn,Cu,Ni,Mo
第一节植物体内的必需元素
二、植物必需元素的生理功能 1.是细胞结构物质的组成成分。 2.是生命活动的调节者。 3.起电化学作用。
Soil pH influences availability of soil nutrients.
第三,结合土壤 及施肥情况加 以分析。土壤 酸碱度对各种 矿质元素的溶 解度影响很大, 往往会使某些 元素呈现不溶 解状态而造成 植物不能吸收。
(二)植物组织及土壤成分的测定
在调查研究和分析病症的基础上,再作一些重点元素
玉米缺锌 ——白苗病
(十一)锰 锰主要以Mn2+形式被植物吸收。 锰为形成叶绿素和维持叶绿素正常结构的必需元素；酶的 活化剂；
小麦缺锰
高梁缺锰
水稻缺锰
菜豆轻度缺锰
大豆缺锰—— 褐斑病
(十二)钼 钼以钼酸盐(MoO4-2)的形式被植物吸收。 钼是硝酸还原酶的组成成分 。 缺钼时叶较小,叶脉间失绿,有坏死斑点,且叶边缘焦枯, 向内卷曲。
稀土元素是元素周期表中原子序数由57～71的镧系元素 及其化学性质与La系相近的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素的 统称。
低浓度的稀土元素可促进种子萌发和幼苗生长。 稀土元素对植物扦插生根有特殊的促进作用,同时还可提 高植物叶绿素含量和光合速率。
(二)有害元素
有些元素少量或过量存在时对 植物有毒，将这些元素称为有 害元素。 汞、铅等对植物有剧毒。
蕃茄缺钙
白菜缺钙
(五 )镁
镁以离子状态进入植物体，镁是叶绿素的成分 ；酶的 活化剂 ；缺镁最明显的病症是叶片贫绿
Magnesium Deficiency in Alfalfa.
(六 )硫 硫主要以SO42-形式被植物吸收。 原生质的构成元素, 酶组成部分，,缺乏时一般在幼叶表现 缺绿症状,且新叶均衡失绿，呈黄白色并易脱落。
Occasionally found in wheat grown in sandy, low organic matter soils.
Symptoms are yellow ―blotches’ on mature leaves.
四、有益元素和有害元素
(一)有益元素
某种元素并非是植物必需的,但能促进某些植物的生 长发育，这些元素被称为有益元素(beneficial elements)。常见的有钠、硅、钴、硒、钒。
Nitrogen Deficiency in Corn.
Chlorosis continues to the next oldest leaf
Nitrogen Deficiency in Corn.
chlorosis (yellowing) at the tip of the oldest leaf.
Sulfur Deficiency in Corn.
Overall light green color, worse on new leaves during rapid growth.
Sulfur Deficiency in Wheat.
Overall light green color, worse on new leaves during rapid growth.
的组织或土壤测定,可帮助断定是否缺素。
(三)加入诊断
初步确定植物缺乏某种元素后，可补充加入该种元
素,如缺素症状消失,即可肯定是缺乏该元素。
第二节 植物细胞对溶质的吸收
植物细胞可以从环境中吸收溶质,这个环境可以 是植物生存的外部环境,如土壤,也可以是植物本 身的内部环境,即一个细胞的周围组织。
在第一阶段溶质通过扩散作用进入质外体,在第 二阶段溶质又进入原生质及液泡。
第二章 植物的矿质营养
第一节植物体内的矿质元素
一、植物体内的元素
105°C 植物材料 干物质 水分 （10%—95%） 600°C
挥发
有机物 （90%—95%）
（5%—95%）
灰分 （5%—10%） 残留
第一节植物体内的矿质元素
一、植物体内的必需元素 必需元素是指在植物完成生活史中，起着不 可替代的直接生理作用的、不可缺少的元素。 1.判断必需元素的标准: (1).溶液培养法(或砂基培养法) (2).气培法(aeroponics) 无论是溶液培养还是砂基培养,首先必须保证所 加溶液是平衡溶液,同时要注意它的总浓度和 pH必须符合植物的要求。 在水培时还要注意通气和防止光线对根系直接 照射等。
钨对固氮生物有毒 。
铝含量多时可抑制铁和钙的吸 收, 铝的毒害症状系抑制根的 生长,根尖和侧根变粗成棕色, 地上部生长受阻,叶子呈暗绿 色,茎呈紫色。
五、作物的缺素诊断
作物缺乏某种必需元素时,便会引起生理和形态上的 变化,轻则生长不良,重则全株死亡。
(一)调查研究,分析病症
第一,要分清生理病害、病虫危害和其它因环境条件 不适而引起的病症。 第二,若肯定是生理病害,再根据症状归类分析。
－Mo
大豆的根系
＋Mo
烟草缺钼——鞭尾状叶
花椰菜缺钼
——鞭尾叶
＋Mo
－Mo
(十三)氯
氯以Cl－的形式被植物 吸收。 光合作用中Cl－参加水 的光解 。
缺氯时 , 叶片萎蔫 , 失绿 坏死 , 最后变为褐色 ; 同 时根系生长受阻、变粗， 根尖变为棒状。
Chlorine Deficiency.
轻基质无土 栽培屋顶绿 化工程
无土立体栽培
第一节植物体内的矿质元素
一、植物体内的必需元素 2. 植物生长必需的元素有 16 种，根据植物需 要的多寡将其分为大量元素和微量元素。 （ 1 ）大量元素： C 、 H、 O、 N、 P 、 K 、 Ca 、 Mg 、 S 。它们 约占植 物体干 重的 0.01% ～ 10%。 （ 2 ）微量元素： Fe 、 B、 Mn 、 Zn 、 Cu 、 Mo、 Cl。约占植物体干重的10-5%～10-3%。
(七)铁
铁主要以Fe2+的螯合物被吸收。 铁是许多酶的辅基 ；光合电子传递链中的成员；铁是合 成叶绿素组成部分； 幼芽幼叶缺绿发黄,甚至变为黄白色。
Iron Deficiency in Corn.
水稻缺铁
Note yellowing (chlorosis) between veins.
Iron Deficiency in Peanuts
Zinc Deficiency in Cotton (Mississippi)
Zinc Deficiency in Corn (Kansas).
Note short internodes (stunted plants). Note “bronze” coloring of leaf.
水稻缺锌 ——矮缩病
Note yellowing (chlorosis) between veins of newest leaves.
(八 )铜
以Cu2+和Cu+的形式被吸收。
铜为多种酶成分。
植物缺铜时,叶片生长缓慢,呈现蓝绿色,幼叶 缺绿,随之出现枯斑,最后死亡脱落 。
－Cu
＋Cu 小麦缺铜
小麦缺铜
柑 桔 缺 铜
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。 C.气培法 根悬于营养液 上方，营养液被搅起成雾 状；
概念：The semipermeable membrane that encloses
1.钠
Na+有部分代替K+调节气孔开关 。
2.硅
细胞壁硅质化，增强了水稻对病虫害的抵抗力和抗 倒伏的能力，Si对生殖器官的形成有促进作用 。
3.钴
维生素B１２的成分 ，酶的活化剂。
4.硒
硒毒害表现为植物生长发育受阻、黄化。
5.钒
施用适量的钒可以促进生长，并增加产量和改善 品质 。
6.稀土元素(rare earth element)
水中解离成K+而被根系吸收，集中在生命活动最旺盛的 部位 。
缺钾时,植株茎杆柔弱,易倒伏，抗旱、抗寒性降低，叶 片失水,蛋白质、叶绿素破坏,叶色变黄而逐渐坏死。
Potassium Deficiency.
– Chlorosis at the tip of the oldest leaf
progressing toward the base along the leaf margins (corn, alfalfa).