大学生物学课件-植物的营养
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《植物营养素》课件
05
植物营养素的研究前景
植物营养素与其他领域的交叉研究
植物营养素与生物技术
植物营养素与食品科学
利用基因工程和代谢工程手段改良植 物营养素的合成和积累。
探索植物营养素在食品加工、保鲜和 功能食品开发中的应用。
植物营养素与环境科学
研究植物营养素在应对气候变化、土 壤污染等环境问题中的作用。
新型植物营养素的发现与开发
05
缺镁
缺镁会导致植物叶片失绿，严重时甚至会导致叶片脱 落。
04
植物营养素在农业上的应用
提高作物产量和品质
01
植物营养素能够提供作物生长所 需的养分，促进光合作用和植物 生长，从而提高作物的产量和品 质。
02
合理使用植物营养素，可以改善 作物的营养成分和口感，提高农 产品的市场竞争力。
改善土壤质量
不同生长阶段对营养素的需求
种子萌发阶段
此阶段植物主要需求的是一些基 本营养素，如氮、磷、钾等，以 促进种子的萌发和幼苗的生长。
营养生长期
植物在营养生长期对营养素的需求 量增加，尤其是氮和磷的需求量较 大，以促进叶面积的增长和根系的 发育。
开花期和结实期
在花期和结实期，植物对钙、镁、 硫等营养素的需求量增加，以促进 花粉传播、果实发育和品质提升。
植物营养素能够平衡土壤中的养分，促进土壤微生物的繁殖 和活动，改善土壤结构和通透性，提高土壤肥力和可持续生 产能力。
合理施肥和土壤改良，可以减少化肥和农药的使用量，降低 土壤污染和环境破坏。
防治植物病虫害
植物营养素可以增强作物的抗病性和抗虫性，提高植物的免疫力，减少病虫害的 发生和危害。
通过合理的植物营养管理，可以降低化学农药的使用量，减少对环境和生态的负 面影响，保障农产品安全和人类健康。
《植物营养元素》课件
土壤类型
不同土壤类型对植物营养元素的供应能力存 在差异。土壤的酸碱度、有机质含量、质地 等因素都会影响植物对营养元素的吸收和利 用。研究不同土壤类型下植物对营养元素的 吸收和利用，有助于制定更加科学的施肥策 略。
THANKS
感谢观看
有益元素
总结词
有些元素对植物生长有益，但并不是必需元素，包括钠、钴、硒等。
详细描述
这些元素对植物的生长和发育有一定的促进作用，但并不是必需元素。例如，钠 能促进某些植物的生长和发育，但并不是所有植物都需要钠；钴能促进豆科植物 的生长和固氮作用；硒能提高植物的抗氧化能力和抗病能力。
03
植物营养元素的吸收与运 输
VS
信号转导途径
植物对营养元素的吸收受到多种信号转导 途径的调控。近年来，对相关信号转导途 径的研究取得了重要进展，为通过调控信 号转导途径提高植物对营养元素的吸收提 供了可能。
植物营养元素与其他环境因素的互作研究
气候变化
气候变化对植物营养元素的吸收和利用有重 要影响。例如，温度和降雨量的变化会影响 土壤中营养元素的溶解度和植物对营养元素 的吸收能力。
营养元素的运输与分配
吸收的营养元素通过木质部导管 向上运输至茎叶等地上部分，同 时通过韧皮部筛管向下运输至根
部。
营养元素在植物体内的运输和分 配受到植物激素和代谢产物的调 节，以维持各组织器官的正常生
长和发育。
不同营养元素在植物体内的运输 和分配有差异，如氮、磷主要向 生长点和幼叶转移，而钾则向茎
水分管理不当
水分过多或过少都会影响植物对营养元素的吸收。
过量症状的表现与影响
叶片浓绿
由于过量施用氮肥等引起的叶片颜色 过于浓绿。
生长过快
植物营养学课件- 养分的吸收
➢ 非必需营养元素中一些特定的元素，对特
定植物的生长发育有益，或是某些种类植物所 必需的，这些元素为有益元素。
例：豆科作物-钴；
藜科作物-钠；
硅藻和水稻-硅.
需要注意的问题——
十七种营养元素同等重要，具有不可替代性 有益元素对某些植物种类所必需，或是
对某些植物的生长发育有益。
小结
掌握
• 灰分，必需营养元素，有益元素 • 确定必需营养元素的三个标准 • 目前已确定的必需营养元素及分类
91 98 580 597 1
营养液及玉米、蚕豆根汁液中 离子浓度的变化
离子
外部浓度（mmol/L）
初始
4 天后*
浓度 玉米 蚕豆
根汁液中 浓度（mmol/L）
4 天后
玉米 蚕豆
K+
2.00 0.14 0.67 160 84
Ca2+
1.00 0.94 0.59
3 10
Na2+
0.32 0.51 0.58 0.6
其他元素
必需营养元素 非必需营养元素
有益元素 其它元素
其他元素
第一节 植物的营养成分
一、植物的组成成分 二、必需营养元素的概念
及确定标准 三、必需营养元素的分组及功能
必需营养元素的概念及确定标准
对于植物生长具有必需性、不可替代性 和作用直接性的化学元素称为植物必需营养元素
确定必需营养元素的三条标准*
植物体内电压门控钾离子通道模型
离子载体运输
载体： 细胞膜上能携带离子跨膜的蛋白或其它物质
载体学说 当离子跨膜运输时，离子首先要结合在载体 上，形成载体－离子复合体而将离子转至膜 内释放。 这一结合过程与底物和酶结合的原理相同。
植物营养学课件：植物的氮素营养与氮肥
影響因素： 植物種類：豆科植物>非豆科植物 品種：高產品種>低產品種 器官：種子>葉>根>莖稈
組織：幼嫩組織>成熟組織>衰老組織， 生長點>非生長點
生長時期：苗期>旺長期>成熟期>衰老期， 營養生長期>生殖生長期
2. 分佈：
幼嫩組織>成熟組織>衰老組織，
生長點>非生長點 原因：氮在植物體內的移動性強
如TIPs 尿素
尿素
液泡 細胞內
CO2
氨
低親和力 系統(LAT)
高親和力 系統(HAT)
外界環境 脲酶 中的尿素
直 接 吸 收 CO2 + NH3
植物對尿素的吸收和轉運示意圖（引自Wang等，2008）
（2）氨基態氮
可直接吸收，效果因種類而異
第一類，效果 > 硫酸銨：如甘氨酸、天門冬醯胺等
第二類，尿素 < 效果 < 硫酸銨：如天門冬氨酸等
全氮（g/kg）
東北黑土
旱地
57.0
2.6
水田
50.0
2.6
內蒙古、新疆
旱地
18.0
1.1
青藏高原
旱地
28.0
1.4
黃土高原
旱地
10.0
0.7
黃淮海
旱地
9.7
0.6
水田
15.1
0.93
長江中下游
旱地
15.8
0.93
茶園
14.5
0.81
水田
22.7
1.34
江南
旱地
15.7
0.9
茶、橘園
18.3
水田
24.6
組織：幼嫩組織>成熟組織>衰老組織， 生長點>非生長點
生長時期：苗期>旺長期>成熟期>衰老期， 營養生長期>生殖生長期
2. 分佈：
幼嫩組織>成熟組織>衰老組織，
生長點>非生長點 原因：氮在植物體內的移動性強
如TIPs 尿素
尿素
液泡 細胞內
CO2
氨
低親和力 系統(LAT)
高親和力 系統(HAT)
外界環境 脲酶 中的尿素
直 接 吸 收 CO2 + NH3
植物對尿素的吸收和轉運示意圖（引自Wang等，2008）
（2）氨基態氮
可直接吸收，效果因種類而異
第一類，效果 > 硫酸銨：如甘氨酸、天門冬醯胺等
第二類，尿素 < 效果 < 硫酸銨：如天門冬氨酸等
全氮（g/kg）
東北黑土
旱地
57.0
2.6
水田
50.0
2.6
內蒙古、新疆
旱地
18.0
1.1
青藏高原
旱地
28.0
1.4
黃土高原
旱地
10.0
0.7
黃淮海
旱地
9.7
0.6
水田
15.1
0.93
長江中下游
旱地
15.8
0.93
茶園
14.5
0.81
水田
22.7
1.34
江南
旱地
15.7
0.9
茶、橘園
18.3
水田
24.6
植物营养与施肥优秀ppt课件
三、植物营养与施肥的内容和研究方法
? 内容
? 研究植物营养的原理，阐明植物营养的一些基本知 识，使之能被应用于实际，生产更多的植物产品。
? 植物营养的实用方面就是施用肥料。肥料是提供植 物营养的物质。研究肥料问题在我国农业现代化中 具有重要意义。
? 植物营养是施肥的理论基础。合理施肥应按 照植物营养的原理、植物营养特性、植物营 养状况、肥料特点、土壤供肥能力，综合气 候、土壤和栽培技术等因素进行综合考虑。
研究植物营养与施肥的最基本的手段。
第一章 植物营养原理
植物营养原理是进行植物营养诊断
(nutritional diagnosis)、指导合理施肥的理
论基础。而要做到合理施肥，科学调节植物 营养，就应当了解植物营养与施肥的原理。
主要内容： 第一节 植物的营养 第二节 土壤的营养 第三节 肥料与植物营养
质外体：原生质以外的所有空间，包括细胞间隙、 细胞壁与原生质膜的间隙以及木质部导管等。 扩散、质流、主动运输。对养分吸收作用不 大。
共质体：相邻各细胞的细胞质统一体，扩散和主 动运输。
② 长距离运输（纵向运输）：共质体中的 离子要运输到木质部再往植物地上部运 输，称为长距离运输。
? 途径：木质部和韧皮部微管组织 ? 运输物质：水、无机离子和有机化合物。
? 归还学说：把植物从土壤中取走的矿质养分以肥料的形式还 给土壤。
? 最小养分律：植物产量的高低决定于最小的养分因子，尽管 其他因子很充足，如这个因子得不到满足，植物的产量也得 不到提高。
? 第一次世界大战后
肥料施用有了相当大的发展，是矿质营养学说的 发展时期。对土壤肥力有了新认识、发现了微量元素 （20世纪初发现缺素症）。
? 研究植物营养应深入了解植物、土壤和肥料 三者的相互关系。
《植物氮营养》PPT课件
细胞质
NH3
质 膜
质膜上NH4+脱质子作用的示意图
1. NH4-N 的吸收
方式：主动或被动 pH：下降
氨
酮酸
酮戊二酸
谷氨酸
还原性胺化作用
氨
酰胺
各
转氨基作用
种 新 的 氨 基 酸
2. NH4-N 的同化
同化过程 谷氨酸 ＋ NH3 ＋ ATP
谷氨酰胺合成酶 谷氨酰胺 ＋ ADP ＋Pi
谷氨酰胺 ＋ α-酮戊二酸 ＋2e- ＋2H+
• 氮素缺乏症状 • 氮素过多的危害
1、氮素不足
➢ 植物生长缓慢。植株矮小，叶片细小直立； ➢ 叶片黄化（叶色淡绿，严重时呈淡黄色；失绿均一，从老叶逐渐向上部叶片
发展）。番茄、玉米叶脉和叶柄呈现深紫红色； ➢ 茎细而长，分蘖或分枝少； ➢ 根细长，数量少； ➢ 花少、果稀，提前成熟，产量低，品质差； ➢ 生育期缩短。
第二章 植物氮素营养与氮肥
缺氮
本章重点内容：
氮在植物体内的功能与对植物生长发育有何 影响； 主要氮肥种类的性质和合理施用技术。 提高氮肥利用效率的途径。
基本内容
第一节 植物的氮素营养 第二节 氮肥的种类、性质和施用 第三节 氮肥的有效施用
第一节 植物的氮素营养
氮的含量与分布 氮的营养作用 植物氮的吸收与同化 植物缺氮及过量的症状与危害
(Randall，1969)
2、NO3-N的同化
NO3- + 8 H+ + 8 e-
NH3 + 2 H2O + OH-
NO3-还原产物之一OH- ，一部分在植物 体内被中和，大部分从根排出，使根际 pH值升高。
（三）CO(NH2) 2-N的吸收和同化
植物对营养物质的吸收PPT课件
根际效应：在根际中，植物根系不 仅影响介质土壤中的无 机养分的溶解度，也影 响土壤生物的活性，从 而构成一个 “根际效应”。
“根际效应”反过来又强烈地影响着 植物对养分的吸收。
第19页/共144页
（二）根际养分
1. 根际养分浓度分布 根际养分的分布与土体比较可能有以下三
种状况：
养分富集：根系对水分的吸收速率> 养分的吸收速率 养分亏缺：根系对水分的吸收速率< 养分的吸收速率 养分持平：根系对水分的吸收速率=养分的吸收速率
(2) 主要类型：外生菌根和内生菌根
(3) 共生体系的生理基础：
植物根系
提供碳水化合物 提供吸收的营养物质
菌根真菌
第30页/共144页
(4) 作用：促进养分的吸收
主要原因：
▪ 通过外延菌丝大大增加吸磷表面积 ▪ 降低菌丝际pH值,有利于磷的活化。 ▪ VA真菌膜上运载系统与磷的亲合力高于寄主植
物根细胞膜与磷的亲合力。 ▪ 植物所吸收的磷以聚磷酸盐的形式在菌丝中运
钾吸收速率 (pmol.cm-1s-1)
0.6
0.5
番茄 油菜
0.4
0.3
黑麦草属
0.2
玉米
0.1
洋葱 0.0
0
20
40 60 80
根毛园柱体的容积 (mm3.cm-1)
在粉沙土壤上，植物根毛容积对吸K+速率的影响
第15页/共144页
三、根的生理特性
（一）根的阳离子交换量(CEC)
1. 含义：单位数量根系吸附的阳离子的厘摩尔数， 单位为：cmol/kg 一般，双子叶植物的CEC较高，单子叶植物的
较低 2. 根系CEC与养分吸收的关系 (1) 二价阳离子的CEC越大，被吸收的数量也越多 (2) 反映根系利用难溶性养分的能力
“根际效应”反过来又强烈地影响着 植物对养分的吸收。
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（二）根际养分
1. 根际养分浓度分布 根际养分的分布与土体比较可能有以下三
种状况：
养分富集：根系对水分的吸收速率> 养分的吸收速率 养分亏缺：根系对水分的吸收速率< 养分的吸收速率 养分持平：根系对水分的吸收速率=养分的吸收速率
(2) 主要类型：外生菌根和内生菌根
(3) 共生体系的生理基础：
植物根系
提供碳水化合物 提供吸收的营养物质
菌根真菌
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(4) 作用：促进养分的吸收
主要原因：
▪ 通过外延菌丝大大增加吸磷表面积 ▪ 降低菌丝际pH值,有利于磷的活化。 ▪ VA真菌膜上运载系统与磷的亲合力高于寄主植
物根细胞膜与磷的亲合力。 ▪ 植物所吸收的磷以聚磷酸盐的形式在菌丝中运
钾吸收速率 (pmol.cm-1s-1)
0.6
0.5
番茄 油菜
0.4
0.3
黑麦草属
0.2
玉米
0.1
洋葱 0.0
0
20
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根毛园柱体的容积 (mm3.cm-1)
在粉沙土壤上，植物根毛容积对吸K+速率的影响
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三、根的生理特性
（一）根的阳离子交换量(CEC)
1. 含义：单位数量根系吸附的阳离子的厘摩尔数， 单位为：cmol/kg 一般，双子叶植物的CEC较高，单子叶植物的
较低 2. 根系CEC与养分吸收的关系 (1) 二价阳离子的CEC越大，被吸收的数量也越多 (2) 反映根系利用难溶性养分的能力