植物的礦質營養

第二章植物的礦質營養第一節植物必需的礦質元素第二節植物細胞對礦質元素的吸收第三節植物體對礦質元素的吸收第四節礦物質在植物體內的運輸和分布第五節植物對氮,硫,磷的同化第六節合理施肥的生理基礎第二章植物的礦質營養礦質營養:植物對礦物質的吸收,轉運和同化.它作為植物體組成成分,又有調節植物生理功能第一節植物必需的礦質元素歷史遠古時代Van.Helmont荷蘭人桶土壤柳樹雨水稱重----重量是從水中得到Woodward英國人各種水+土培養薄荷加了土的水中生長較單一水中生長好構成植物體的組成不僅是水,也有土中的某些特殊物質DeSaussure瑞士種子蒸餾水----死亡種子+蒸餾水(加入植物燃燒后灰分)+硝酸鹽=正常生長灰分元素是植物生長的必需的Boussingault布森格定量分析法C,H,O是從空氣中和水中獲得肥料僅供給植物所必需的礦質元素Liebig李比西德國人建立了礦質營養學說SachsKnop已知的成分無機鹽培養植物獲得成功自養型或無機營養型確定了一,植物體內的元素灰分:將植物體(105℃)烘干,燃燒,則有機物中的碳素變成CO2,氫變成水蒸汽,一部分氮變為N2,NH3,或氮的氧化物,小部分S變成H2S,SO2散失到空氣中.剩余的是大部分硫,可能有小部分氮,全部的磷等非金屬和全部的金屬元素---剩下的殘渣灰分元素(礦質元素):二,植物必需元素及其確定19世紀中葉JSach和WKnop溶液培養法適量的氮磷鉀鈣鎂硫和微量的鐵-----正常生長二十世紀錳銅鋅硼鉬氯和鈉溶液培養法(水培法)砂基培養法1939國際植物營養學會ArnonANDStout三條標準1,在其完全缺乏時,植物不能進行正常生長和生殖2,其必需性是很特異的,而不能為任何其它元素所代替,在其缺乏時所產生的特殊缺乏癥,只有加入這種元素才能使植物恢復正常.3,此元素的作用必需是直接的,即不是由于它使其它元素更易利用,或簡單地對另一元素的毒害發生拮抗作用等間接的原因.19種元素為必需的大量元素:碳氧氫氮鉀鈣鎂磷硫硅10微量元素:氯鐵硼錳鈉鋅銅鎳鉬9根據生化功能,分4組第一組作為碳水化合物部分營養氮硫第二組能量貯存和結構完整性的營養磷硅硼第三組保留離子狀態的營養鉀鈣鎂氯錳鈉第四組參與氧化還原反應的營養鐵鋅銅鎳鉬三,作物缺乏礦質元素的診斷㈠病癥診斷法㈡化學分析法診斷法第二節植物細胞對礦質元素的吸收一,生物膜㈠膜的特性和化學成分具有選擇透性越容易于脂質的物質,透性越大基本成分蛋白質脂類和糖蛋白質糖蛋白脂蛋白30-40%起著結構,運輸及傳遞信息作用脂類磷脂----磷脂酰膽堿,磷脂酰乙醇胺,磷脂酰甘油和磷脂酰肌醇40-60%磷脂有一個易于水的極性頭部,兩條溶于脂類的非極性尾巴起著膜的骨架作用,有調控細胞多種功能的作用.糖類糖脂10-20%類囊體膜㈡膜的結構S.SingerG.Nicolson流動鑲嵌模型:膜由一個磷脂雙分子層鑲嵌蛋白質組成.磷脂分子的親頭部位于膜的表面,疏水性尾部在膜的內部.有外在蛋白,內在蛋白,蛋白質在膜上分布不均勻,膜的結構是不對稱的,膜脂和膜蛋白可以運動.二,細胞吸收溶質的方式和機制通道運輸載體運輸泵運輸和胞飲作用㈠通道運輸擴散方式,被動運輸是指膜上的內在蛋白所構成的通道.橫跨膜的兩側,它對離子具有選擇性,通道閘門的開關由不同信號決定.已知的離子通道有K+,CL-,Ca2+,NO-3通道每秒可運輸107---108離子,㈡載體運輸質膜上的載體蛋白(內在蛋白),它有選擇地與質膜一側的分子或離子結合,形成載體-物質復合物.通過載體蛋白構象的變化,透過質膜,把分子或離具子釋灣放到擱質膜康的另擠一側.單向膚運輸當載體:催化立分子斤或離灣子單雁方向伯地跨謠膜運沿輸Fe2+,Z壩n2+,M蘆n2+,C末u2+載體同向射運輸鞏器：灘運輸渴器與欄質膜堡外側匙的H+結合旺的同暗時，米又與體另一束分子赴或離螺子（痰如CL-，K+，NO-3和NH+4，PO3-4SO2-4，氨惡基酸具，肽賤，蔗博糖及返已糖手）結合陽，同輕一方普向運手輸。反向野運輸攻器：衰運輸啊器與帽質膜旱外側底的H+結合猴的同搖時，姐又與掌質膜軌內側宜的分樂子或魔離子作（Na+）結葉合，芒兩者輛朝相售反方鼓向運駕輸載體提運輸住可順墾著電朱化學漿勢梯旗度跨妻膜運咐輸，粉也可機以逆荷電化決學勢寫梯度立進行孩每譯秒運郵輸104-1闖05離子㈢泵吐運輸質膜階上的AT組P酶催離化AT家P水解旦釋放貴能量訂，驅苦運離法子的碌轉運們質子潔泵和友鈣泵1，質冠子泵生電騰質子寧泵--況-H+-泵AT胖P酶（H+-A耗TP酶）AT竊P驅動束質膜悄上的H+-A象TP酶將引細胞疾內側波的H+向細鴉胞外乏側泵禾出，感外側俊的H+濃度勺增加院，膜框兩側您產生減了質神子濃叮度梯元度和注膜電夏位梯原度（抱電化厘學勢道梯度譯），劃外側稍的陽戰離子區利用暫電化裁學勢墨梯度再經過論膜上幕的通幟道蛋寶白進瞧入細寄胞，灣由于辰膜外鳥側的H+要順脖著濃短度擴丙散到別膜內含側，庸外側冒的陰齊離子呈就與H+一起統經過存蛋白給同向予運輸窗到細虧胞內游。主動句運輸正，需滲能量偉，逆駐濃度2，鈣對泵Ca2+-A令TP酶影（Ca2+-M駕g2+）-A升TP酶㈣胞霉飲作木用通過陵膜的觸內折上從外持界直緊接攝悼取物憂質的聞過程大。內陷若，內檢折，塑小囊喝泡，熊轉移懇給細烤胞質非選辜擇性睜的吸智收。第三聽節爭植物從體對椅礦質溉元素邀的吸忍收一，土根部鄉豐對溶初液中表礦質賭元素央的吸英收過尿程1,離子糠吸附監在根孕部細線胞表僅面2,離子嚼進入殊根的場內部植物充吸收動礦質疫鹽的餐特點1,對鹽冒分和抽水分哨的相煉對吸此收2,離子陽選擇堆性吸擾收生理延酸性誦鹽(N外H4)2SO4生理首堿性鋼鹽Na司NO3KN咱O3生理本中性主鹽(N暫H4)N泡O3單鹽果毒害離子撞的拮店抗作轉用平衡牛溶液二,根部鉤對被隊土粒赴吸附瞎著的碼礦質嗽元素岔的吸塵收三,影響偏根部悲吸收君礦質稼元素因的條柱件㈠溫連度㈡通治氣狀診況㈢溶痕液濃棟度㈣氫百離子鳴濃度四,植物剝地上諷部對傍礦質泰元素世的吸遵收根外激營養--戴-葉片像營養是透咸過角殘質層趟進入潤葉內優點根吸治肥力警衰退搜時某些駁元素(鐵仔錳展銅)易被牙土壤燙固定補充肌一些紫微量拳元素噴施四除草味劑,抗蒸董騰劑眼等第四使節置礦物宏質在疤植物生體內版的運背輸和昌分布一,礦物號質運出輸的習形式,途徑旦和速氧率無機聞氮化緊物--蕉-有機紫氮化豬物--漸-氨基隸酸—酰胺少量淘的氨井化物--撤-硝態鏡氮肥磷酸—正磷示酸,有機爪磷化褲物硫--倘-硫酸膜根離紐奉子少量并的以以蛋氨闊酸及恒胱甘但肽金屬墳離子--寸-離子向上小運輸吼是通離過韌烘皮部限和木概質部韌皮丸部和繡木質捕部可間以橫方向運府輸運輸淚速率陸為30池-1舅00簽cm擱.h-1二,礦物馬質在堡植物蔑體內羞的分葬布是否爽參與蠻循環.參與醫循環:氮勾磷白鎂不參那與循燒環:鈣賄鐵埋錳渾硫短硼分布缺乏押病第五拆節腳植宿物對慈氮勿硫丑磷的中同化一,氮的米同化㈠硝科酸鹽付的代命謝還右原㈡氨兼的同惹化㈢生顫物固惡氮N2在空箭氣中件占79盆%10錫%通過駕閃電襖完成90典%微生有物生物妖固氮:微生溉物把緊空氣濫中的性游離絨氮轉查化成私含氮忌化合緩物⑴非捐共生閣微生莖物:好氣繭性細餅菌(以固刑氮菌球屬為吊主.)錢,嫌氣處性細利菌(以梭桑菌屬螺為主)⑵共互生微蛙生物--與其蠅他植施物(宿主)共生根瘤蘿菌—與豆柄科放線拔菌—與非辯豆科藍藻(魚腥依藻)-跨--與水朗生蕨幸類紅畝萍N2+8誦e-+8嚇H++1絨6A吼TP章2儀NH3+H2+1悶6A速TP戶+1重6P攜i固氮件酶復糧合物固氮藝酶復羞合物⑴鐵蛋扎白(固氮猛酶還址原酶)含鐵及由兩祖個37傳--帖72棉×1弟03的亞拜基組榆成,通過塑鐵參損與氧終化還丈原反治應,水解AT四P,還原鴿鉬鐵鈴蛋白⑵鉬纏鐵蛋摧白(固氮招酶)含鉬趴和鐵由4個18她0-百22照5×啊103亞基闖組成還原N2為NH3.上述沒兩者夢同時罷存在后時才嶄起作桿用.鐵氧因還蛋蛋白為蹄電子超供體圖固氮夏酶復濤合物Fe蛋白寺固氮傘酶還房誠原酶Mo幟Fe蛋白圈固氮鵝酶16影AT布P16防AD程P＋16完PiN2+8鴉H+2N蛋H3+H28F故dOX8F罰Dre則dFeOXFere雜dMo迎FeoxMo尿Fere址d固氮炸酶復帳合物摘催化愚的反正應過仇程二,硫的田同化三,磷酸蕉鹽的肅同化第六循節榨合理喂施肥爬的生冤理基鎮礎一，在作物彎的需謝肥規屈律二，奔合理清追肥近的指旅標㈠追黃肥的炎形態踏指標相貌葉色㈡追蜂肥的喇生理察指標營養疲元素酰胺酶活累性三，良發揮忍肥效圾的措錫施作業名詞摸解釋礦