2营养元素-2010

null第二章 植物的营养元素 Nutrient Elements of Plants第二章 植物的营养元素 Nutrient Elements of Plantsnull 主要内容 基本要求 植物体的组成成分 了解 植物的必需营养元素 掌握 植物的有益元素 了解 nullnull灰分的组成成分5% 灰分干物质组成成分： 30% 粗纤维 12%蛋白质 48% 无氮浸出物 4% 脂肪植物的组成成分示意图5250C灰化750C烘干75%-95% 水5%-25% 干物质植物必需营养元素?null二、影响植物体内矿质元素种类和含量 的因素 1. 遗传因素 如：禾本科植物需Si、淀粉植物块茎含K多、豆科植物含N较多等。 2. 环境条件 (生长环境) 如：盐渍土上生长的植物含Na和Cl较多、沿海的植物含I较多、酸性红壤上的植物含Al和Fe较多。null第二节 植物的必需营养元素一、植物必需营养元素 (Essential nutrient element) 的及种类(一) 标准 (Arnon & Stout, 1939) (定义) 这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。如果缺少该元素，植物就不能完成其生活史——必要性 (Necessity) 这种元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这种元素时，植物会现出特有的症状，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失——专一性 (Specificity) 这种元素必须直接参与植物的代谢作用，对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用——直接性 (Directness) null 植物必需营养元素有17种，包括： 碳 (carbon, C) 氢 (hydrogen, H) 氧 (oxygen, O) 氮 (nitrogen, N) 磷 (phosphorus, P) 钾 ( potassium, K) 钙 (calcium, Ca) 镁 (magnesium, Mg) 硫 (sulfur, S)(二) 种类和含量 1. 必需营养元素的种类铁 (iron, Fe) 锰 ( manganese, Mn) 锌 (zinc, Zn) 铜 (copper, Cu) 硼 (boron, B) 钼 (molybdenum, Mo) 氯 (chlorine, Cl) 镍 (nickel, Ni) null2. 正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量元素 符号 mol/克（干重 ） mg/kg %Mo 0.001 0.1 -Cu 0.01 0.6 -Zn 0.30 20 - Mn 1.0 50 -Fe 2.0 100 -B 2.0 20 -Cl 3.0 100 -S 3.0 - 0.1P 60 - 0.2Mg 80 - 0.2Ca 125 - 0.5K 250 - 1.0N 1000 - 1.5O 30000 - 45C 40000 - 45H 60000 - 6钼 铜 镍 锌 锰 铁 硼 氯 硫 磷 镁 钙 钾 氮 氧 碳 氢确定年份 19391931198719261922184419231954183918391839183918391804最早1800最早Ni 0.02 1.1 -Relative amounts of essential elements in plant tissues 植物组织中必需元素相对含量示意图Relative amounts of essential elements in plant tissues 植物组织中必需元素相对含量示意图(Rob Reid, 2004)Mineral Nutrients (mainly obtained from soil) 植物从土壤中吸收的矿质元素相对含量示意图Mineral Nutrients (mainly obtained from soil) 植物从土壤中吸收的矿质元素相对含量示意图(Rob Reid, 2004)/大量元素/微量元素null 二、必需营养元素的分组和来源 C、H、O ——天然营养元素 非矿质元素 大量元素 来自空气和水 (0.1%以上) N、P、K ——植物营养三要素 或肥料三要素 Ca、Mg、S ——也称中量元素 矿质元素 Fe、Mn、Zn、Cu、 来自土壤 微量元素 (0.1%以下) B、Mo、Cl、Ninull植 物 养 分 来 源 示 意 图null 二、必需营养元素的分组和来源 C、H、O ——天然营养元素 非矿质元素 来自空气和水 大量元素 N、P、K ——植物营养三要素 (0.1%以上) 或肥料三要素 Ca、Mg、S ——也称中量元素 矿质元素 微量元素 Fe、Mn、Zn、Cu、 来自土壤 (0.1%以下) B、Mo、Cl、Ni植物营养三要素或肥料三要素——指氮、磷、钾三种营养元素，因植物对它们的需要量比较多，而土壤所能提供的数量却比较少，在农业生产中需要通过施肥才能满足植物的需求，故称之。null讨论： 举例说明为什么氮、磷、钾被称为植物营养三要素或肥料三要素？ (负责同学：韩丽斯、陈少聪、邓立文) 讨论课要求： 老师提前布置讨论题目，每题由一组同学负责； 每组3~4人，含各班同学1~2人； 组内各人独立面完成同一道问题并上交作业，同时又要分工合作 (查阅资料、组织、ppt制作、堂上演讲、提问和解答等)，以ppt的形式在堂上宣讲题解； 老师和其他同学也可以提问或帮忙解答； 其他同学给予评价，老师小结。null三、必需营养元素的主要功能 第一类：C、H、O、N、S 1. 组成有机体的结构物质和生活物质 2. 组成酶促反应的原子基团 第二类：P、B、(Si) 1. 形成连接大分子的酯键 2. 储存及转换能量 第三类：K、Mg、Ca、Mn、Cl 1. 维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性 平衡等 2. 活化酶类 3. 稳定细胞壁和生物膜构型 null第四类：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni 1. 组成酶辅基 2. 组成电子转移系统 植物必需营养元素的各种功能一般通过植物的外部形态表现出来。而当植物缺乏或过量吸收某一元素时，会出现特定的外部症状，这些症状统称为“植物营养失调症”，包括“营养元素缺乏症” 和“元素毒害症”。null缺 氮氮过量正 常水 稻null正常生长的水稻 (已抽穗)null四、必需营养元素间的相互关系 1. 同等重要律——植物必需营养元素在植物体内的 数量不论多少都是同等重要的 生产上要求：平衡供给养分 2. 不可代替律——植物的每一种必需营养元素都有 特殊的功能，不能被其它元素所 代替 生产上要求：全面供给养分 null同等重要律null本章复习题-1： 1. 影响植物体中矿质元素含量的因素主要是 和 。 2. 植物必需营养元素的判断标准可概括为 性、 性和 性。 3. 目前，已确定的植物必需营养元素有 种，其中大量元素有 ；微量元素有 。 4. 植物必需营养元素间的相互关系表现为 和 。 5. 讨论题：举例说明为什么氮、磷、钾被称为植物营养三要素或肥料三要素？ (负责同学：韩丽斯、陈少聪、邓立文) null第三节 植物的有益元素 一、有益元素的概念 (Beneficial element / Helpful element) 某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；或者是某些特定的植物、在某些特定条件下所必需的，这些类型的元素称为“有益元素”，也称“农学必需元素”。null二、有益元素在植物体内的含量、分布和形态null水稻叶片横切面硅质化细胞维管束硅肥对水稻的影响null三、有益元素的生理功能null水稻叶片的含硅量及其对稻瘟病感染性的影响不同生育阶段供硅对水稻生长与产量的影响不同生育阶段供硅对水稻生长与产量的影响营养生长阶段-Si+Si*-Si+Si生殖生长阶段**-Si-Si+Si+SiSiO2%（地上部干重）0.052.26.96.4干重（g/盆）根4.04.34.24.7茎23.526.531.033.6籽粒5.36.610.310.3*+Si：100mg/LSiO2；**抽穗开始施钴对宽叶羽扇豆根瘤的生长和组分的影响施钴对宽叶羽扇豆根瘤的生长和组分的影响Na+、K+对甜菜叶片性状的影响Na+、K+对甜菜叶片性状的影响K叶片含量(mmol/g干重)处理(mmol)干重(g叶/株)+Na+叶面积(cm2/叶)叶厚度肉质性(gH2O/dm2)5K+7.92.670.032332743.070.25K+4.75Na+9.70.432.453023193.71K+甜菜是典型的喜钠植物。null由Na+ 的 刺激作用 增加的生 长量供K+适宜 时的生长 量 ABCD喜钠 耐盐厌钠 盐敏感K+ 在植株中 能被Na+代替不能被Na+代替不同类型植物植株中钠代替钾的程度 及由刺激生长所增加的生长量示意图null茶 园茶树植株不同部位的含铝量(Al，mg/kg)茶树植株不同部位的含铝量(Al，mg/kg)茶树种茎新叶一芽二叶成叶落叶中国品种188155466400010000阿萨姆种11233151228204450茶 树null不同铝浓度对绣球花颜色的影响本章小结：本章小结：植物体的组成成分 植物的必需营养元素 (掌握) 植物的有益元素 null本章复习题： 1. 影响植物体中矿质元素含量的因素主要是 和 。 2. 植物必需营养元素的判断标准可概括为 性、 性和 性。 3. 目前，已确定的植物必需营养元素有 种，其中大量元素有 ；微量元素有 。 4. 植物必需营养元素间的相互关系表现为 和 。 5. 植物的有益元素中， 对于水稻、 对于甜菜、 对于豆科作物、 对于茶树均是有益的。null There are 17 essential nutrient elements for plant growth, including: 碳 (carbon，C) 氢 (hydrogen，H) 氧 (oxygen，O) 氮 (nitrogen，N) 磷 (phosphorus，P) 钾 ( potassium，K) 钙 (calcium，Ca) 镁 (magnesium，Mg) 硫 (sulfur，S)铁 (iron，Fe) 锰 (manganese，Mn) 锌 (zinc，Zn) 铜 (copper，Cu) 硼 (boron，B) 钼 (molybdenum，Mo) 氯 (chlorine，Cl) 镍 (nickel，Ni) null6. 讨论题： 举例说明为什么氮、磷、钾被称为植物营养三要素或肥料三要素？ (负责同学：韩丽斯、陈少聪、邓立文) null