第3章植物的矿质营养上

1840年德国的李比希(国际 公认的植物营养科学的奠基人) 建立了矿质营养学说，并确立 了土壤供给植物无机营养的观 点。
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第二节 植物体内的必需元素及其生理作用
自然界中有100多种元素，但植物体内有多少种？ 哪些是植物生长发育不可缺少的必需元素？其需要 量多大？要回答这些问题,必需做相应的分析。
④ N是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。 17 17
缺氮病症：
① 植株瘦小 缺氮时，蛋白质、核酸、磷脂等
物质的合成受阻，影响细胞的分裂与生长，植物生长矮 小，分枝，分蘖很少，叶片小而薄，花果少且易脱落。
② 黄化失绿 缺氮时影响叶绿素的合成，使枝叶
变黄，叶片早衰，甚至干枯，从而导致产量降低。
第3章 植物的矿质营养
有收无收在于水 收多收少在于肥
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第一节 植物矿质营养的早期研究 第二节 植物体内的必需元素及其生理作用 第三节 植物细胞对矿质元素的吸收 第四节 植物根系对矿质元素的吸收 第五节 植物地上部分对矿质元素的吸收-叶面营养 第六节 矿质元素在植物体内的运输与分配 第七节 氮的同化 第八节 合理施肥的生理基础
70～80℃
干物质（5%－90%6）00℃
有机物质（90－95%）挥发
（C、H、O、N分别以CO2、水 蒸气、分子态氮、NH3及氮的 氧化物形式挥发掉）
灰分（5－10%）残烬
灰分元素（矿质元素） 约有70多种
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第3章 植物的矿质营养
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植物体内矿质元素的含量因不同植物种 类、不同器官或部位、生存环境不同而有很 大差异。
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本章重点：
1、植物必需矿质元素及其主要的生理功能； 2、植物细胞吸收矿质的特点及机理； 3、植物根系吸收矿质的特点；
4、合理施肥与高产优质。
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第一节 植物矿质营养的早期研究
远在古代，劳动人民就知道在农田里施用肥料以增加 农作物的收成，俗话说：“有收无收在于水，收多收少在 于肥”。我国劳动人民对生长在不同土壤中的各种植物施 用多种不同的肥料，如厩肥、绿肥、骨粉、石膏等，在这 方面积累了极为丰富的经验。
1577-1644年 探知植物营养来源试验
1699年：
英国学者伍德沃德（Woodward）
分别用雨水、河水和加入花园土的水作
薄荷的灌溉试验。结果发现加入花园土
的水浇灌的薄荷生长最好，河水次之，
雨水浇灌的最差，他的结论是据此他
得出结论：构成植物体的不仅是水，源自还有土壤中的一些特殊物质。
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1804年瑞士的索苏尔报告：若将种子种在蒸馏水 中，长出来的植物不久即死亡，它的灰分含量也没 有增加；若将植物的灰分和硝酸盐加入蒸馏水中， 植物便可正常生长。这证明了灰分元素对植物生长 的必需性。
一、植物体内的元素 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 (二) 确定植物必需矿质元素的方法 三、必需元素的生理功能及缺乏病症 四、有益元素 五、作物的缺素诊断
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一、植物体内的元素
灰分分析：对植物材料中干物质燃烧后的灰分进行
分析的方法.
水分（10%－95%）
植物材料 105℃
必需元素在植物体内的生理功能概括起来有三个方面:
➢一 是 细 胞 结 构 物 质 的组成成分;
➢二 是 生 命 活 动 的 调 节者,如酶的成分和 酶的活化剂;
➢三 是 起 电 化 学 作 用 ， 如渗透调节、胶体 稳定和电荷中和等。
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1、氮 以铵态氮(NH+4)和硝态氮(NO-3)形式被吸收
生理功能：
元素的三条标准是:
① 缺乏该元素，植物生长发育受阻，不能完成生活史。 ② 缺乏某元素，植物表现出专一的缺素症，加入该元素
缺素症消失。 ③ 该元素在植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。
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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
在植株和细胞中的灰分老龄比幼龄含量高；
在干燥、通气、盐分含量高的土壤中生长的植 物灰分含量高； 禾本科植物中含Si较多 十字花科中S较多 豆科富含Ca和S 马铃薯含K多 海藻含有大量I
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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
必需元素是指植物生长发育必不可少的元素
概念 国际植物营养学会(1939)规定的植物必需
➢必需元素是指植物生长发育必不可少的元素 ➢已确定植物必需的矿质(含氮)元素有14种，加上碳、
概念 氢、氧共17种。
1.大量元素(major element，macroelement) 9种： 氮、磷、钾、钙、镁、硫、碳、氢、氧，在植物
体内含量较多，约占植物体干重的0.01%～10%。 2.微量元素(minor element, trace element) 8种：
铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯、镍，占植物体干 重达万分之一以下，稍多即会发生毒害的元素。
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(二) 确定植物必需矿质元素的方法
概念
1.溶液培养法(水培法) 将植物的根系浸没在含有全部或
部分营养元素的溶液中培养植物的方 法。 2.砂基培养法(砂培法)
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。
⒊气培法(气栽法) 将根系置于营养液气雾中
栽培植物的方法.
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⒋营养膜法 一种营养液循环的
液体栽培系统。 营养液、pH 和成分均可控 制。
➢在培养液中，除去某 一元素，植物生长不 良，并出现特有的病 症，加入该元素后， 症状消失,说明该元素 为植物的必需元素。
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气雾培养
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溶液培养中的注意事项：
1) 培养液必需是平衡液； 2) 调节并维持作物适宜的pH值； 3) 保证培养过程营养液通气良好； 4) 及时更换或补充营养液； 5) 培养容器不能透光； 6) 避免微生物等污染；
研究植物的必需矿质时，必须保证所用的试剂、 容器、介质、水等十分纯净。轻微的污染都会导 致错误的结果。
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三、必需元素的生理功能及缺乏病症
① N是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而这三 者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重 要组成部分。
② N是酶、ATP、多种辅酶和辅基（如NAD+、 NADP+、FAD等）的成分，它们在物质和能量代谢中起 重要作用。
③ N是某些植物激素如生长素和细胞分裂素、维生 素（如B1、B2、B6等）的成分，对生命具有调节作用。