大量元素

null 第二章 大量营养元素 第二章 大量营养元素null第一节 植物的营养成分其他元素一、植物的组成和必需营养元素的概念null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null必需营养元素的概念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* 必要性：缺少这种元素植物就不能完成其生命周 期 不可替代性：缺少这种元素后，植物会出现特有 的症状，而其它元素均不能代替其作用，只 有补充这种元素后症状才会减轻或消失。 直接性：这种元素是直接参与植物的新陈代谢， 对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用。*Arnon & Stout,1939null 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，或为某些种类植物所必需，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 null 目前 国内外公认的高等植物所必需的营养元素有17种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、鉬、氯、镍。MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMo二、必需营养元素的种类和确定的年份NinullDiscovery of the essentiality of micronutrients for higher plants (H. Marschner,1995)必需微量元素确定的时间null分组原则：根据植物体内含量的多少分为大量营养元素和微量营养元素。一般以占干物质重量的0.1%为界线。大量营养元素含量占 干物重的0.1%以上，包括C、H、O、N、 P、K、Ca、Mg、S等9种; 微量营养元素含量一般在0.1%以下，包括 Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl等7种 来源：碳和氧来自空气中的二氧化碳 氢和氧来自水 其它的必需营养元素几乎全部是来自土壤。由此可见，土壤不仅是植物生长的介质，而且也是植物 所需矿质养分的主要供给者。三、必需营养元素的分组和来源null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 0.1 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 锌 锰 铁 硼 氯 硫 磷 镁 钙 钾 氮 氧 碳 氢null分组原则：根据植物体内含量的多少分为大量营养元素和微量营养元素。一般以占干物质重量的0.1%为界线。大量营养元素含量占 干物重的0.1%以上，包括C、H、O、N、 P、K、Ca、Mg、S等9种; 微量营养元素含量一般在0.1%以下，包括 Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl等7种 来源：碳和氧来自空气中的二氧化碳 氢和氧来自水 其它的必需营养元素几乎全部是来自土壤。由此可见，土壤不仅是植物生长的介质，而且也是植物 所需矿质养分的主要供给者。三、必需营养元素的分组和来源nullK.Mengel和E.A.Kirkby把植物必需营养元素分为四组： 第一组：植物有机体的主要组分，包括C、H、O、N和S； 第二组： P、B(Si)都以无机阴离子或酸分子的形态被植物吸收，并可与植物体中的羟基化合物进行酯化作用； 第三组：K、(Na)、Ca、Mg、Mn、Cl，这些离子有的能构成细胞渗透压，有的活化酶，或成为酶和底物之间的桥接元素； 第四组：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni，这些元素的大多数可通过原子价的变化传递电子。四、必需营养元素的一般营养功能null十七种营养元素同等重要，具有不可替代性； N、P、K素有“肥料三要素”之称； 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。 需要注意的问题—— null第二节 碳、氢、氧碳、氢、氧是植物有机体的主要组分。它们占植物干物重的90%以上，是植物体内含量最多的几种元素。 碳、氢、氧的主要生理功能： 1、可形成多种碳水化合物，是细胞壁的重要组分； 2、可构成植物体内各种生活活性物质，为代谢活动所必需； 3、是糖、脂肪、酚类化合物的组成份。 碳水化合物是植物营养的核心物质。null一、（一）碳的营养功能 ： 光合作用必不可少的原料。 （二）补充碳素养分的重要性： 在温室和塑料大棚栽培中，增施CO2肥料是不可忽视的一项增产技术。nullNH4HCO3 + H2SO4 --- CO2nullnull （一）氢的营养功能：许多重要有机化合物的组分；在许多重要生命物质的结构中氢键占有重要地位；许多重要的生化反应，如光合和呼吸，都需要H+，同时 H+也为保持细胞内离子平衡和稳定pH所必需。 （二）H+过多对植物的毒害：不适宜的氢离子浓度，会伤害细胞原生质的组分，影响植物的生长发育。二、氢null（一）氧的营养功能 植物体内氧化还原过程中，氧为有氧呼吸所必需，在呼吸链的末端，O2是电子和质子的受体。 null（二）活性氧的危害及其消除氧自由基是生物体自身代谢过程中产生的。它是一类活性氧，即超氧化物自由基（O·2-）、羟自由基（ · OH）、过氧化氢（H2O2）、单线态氧（1O2）及脂类过氧化物（RO · ,ROO · ）。这类物质是由氧转化而来的氧代谢产物及其衍生的含氧物质。由于它们都含有氧，且具有比氧还要活泼的化学特性，所以统称为活性氧（也称氧自由基）。 活性氧具有很强大氧化能力，对生物体有破坏作用。null植物体内有两大氧自由基清除系统： 其一、酶系统 1、超氧化物歧化酶（SOD）——植物细胞中清除 氧自由基最重要大酶类； 2、过氧化氢酶（CAT）； 3、过氧化物酶（POD或POX）。 其二、抗氧化剂系统 1、维生素E； 2、谷胱甘肽（GSH）； 3、抗坏血酸（ASA）。 非酶类自由基清除剂还有细胞色素、甘露糖醇、氢醌、胡萝卜素等。（二）活性氧的危害及其消除null固氮酶对氧十分敏感，高效率的固氮作用一般是在微氧的条件下进行的。某些固氮微生物自身具有防氧保护和对氧进行调控的能力 ——通过高强度的呼吸作用消耗O2，降低体内氧的浓度； 需氧固氮微生物利用体内的氢化酶，通 过羟化反应消耗一定数量的O2 ； 在时间上隔离固氮和光合放氧作用； 多种微生物成群聚居。nullnull