《植物的营养成分》PPT课件.ppt

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1、第一章植物营养与施肥原则第一章植物营养与施肥原则 第一节第一节 植物的营养成分植物的营养成分主要内容主要内容基本要求基本要求植物体的组成成分植物体的组成成分了解了解植物的必需营养元素植物的必需营养元素掌握掌握植物的有益元素植物的有益元素了解了解1（一）、植物体的组成成分（一）、植物体的组成成分新鲜植株新鲜植株 烘干烘干75C 7595水分水分 525干物质干物质 95以气体挥发以气体挥发 煅烧煅烧 5灰分灰分(成分复杂成分复杂)525C 一一 植物体的组成成分植物体的组成成分2一一 植物体的组成成分植物体的组成成分3（二）、影响植物体内矿质元素种类和（二）、影响植物体内矿质元素种类和 含量的因

2、素含量的因素1.遗传因素遗传因素如：禾本科植物需如：禾本科植物需Si、淀粉淀粉植物块茎含植物块茎含K多、豆科植物含多、豆科植物含N较多等。较多等。2.环境条件（生长环境）环境条件（生长环境）如：盐渍土上如：盐渍土上生长的植物含生长的植物含Na和和Cl较多、沿海的植物含较多、沿海的植物含I较多、酸性红壤上的植物含较多、酸性红壤上的植物含Al和和Fe较多。较多。一一 植物体的组成成分植物体的组成成分4(一一)、植物必需营养元素的标准及种类、植物必需营养元素的标准及种类1 1 标准标准 (Arnon&Stout,1939)（定义）（定义）(1)这这种种元元素素对对所所有有高高等等植植物物的的生生长长

3、发发育育是是不不可可缺缺少少的的。如如果缺少该元素，植物就不能完成其生活史果缺少该元素，植物就不能完成其生活史必要性必要性(2)这这种种元元素素的的功功能能不不能能由由其其它它元元素素所所代代替替。缺缺乏乏这这种种元元素素时时，植植物物会会表表现现出出特特有有的的症症状状，只只有有补补充充这这种种元元素素后后症症状才能减轻或消失状才能减轻或消失专一性专一性(3)这这种种元元素素必必须须直直接接参参与与植植物物的的代代谢谢作作用用，对对植植物物起起直直接接的营养作用，而不是改善环境的间接作用的营养作用，而不是改善环境的间接作用直接性直接性2 2 种类和含量种类和含量目前已确认的有目前已确认的有1

4、717种种二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素5正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量元素元素 符号符号 mol/克（干重克（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钼钼铜铜锌锌锰锰铁铁硼硼氯氯硫硫磷磷镁镁钙钙钾钾氮氮氧氧

5、碳碳氢氢1987 镍镍 确定确定年份年份最早最早1800最早最早6（二）、必需营养元素的分组和来源（二）、必需营养元素的分组和来源C、H、O 天然营养元素天然营养元素 非矿质元素非矿质元素 来自空气和水来自空气和水大量元素大量元素N、P、K 植物营养三要素植物营养三要素(0.1%以上以上)或或肥料三要素肥料三要素Ca、Mg、S 中量元素中量元素矿质元素矿质元素微量元素微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、来自土壤来自土壤(0.1%以下以下)B、Mo、Cl、（、（Ni）(S部分来自空气）部分来自空气）二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素7CO2 O2 SO2H2OO2MineralNutrien

6、ts植植物物养养分分来来源源示示意意图图二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素8（三）、必需营养元素的主要功能（三）、必需营养元素的主要功能第一类：第一类：C、H、O、N、S1.组成有机体的结构物质和生活物质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组成酶促反应的原子基团第二类：第二类：P、B、(Si)1.形成连接大分子的酯键形成连接大分子的酯键2.储存及转换能量储存及转换能量第三类：第三类：K、Mg、Ca、Mn、Cl1.维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性 平衡等平衡等二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素92.活化酶类活化酶类3.稳

7、定细胞壁和生物膜构型稳定细胞壁和生物膜构型第四类：第四类：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni1.组成酶辅基组成酶辅基2.组成电子转移系统组成电子转移系统植植物物必必需需营营养养元元素素的的各各种种功功能能一一般般通通过过植植物物的的外外部部形形态态表表现现出出来来。而而当当植植物物缺缺乏乏或或过过量量吸吸收收某某一一元元素素时时，会会出出现现特特定定的的外外部部症症状状，这这些些症症状状统统称称为为“植植物物营营养养失失调调症症”，包括包括“营养元素缺乏症营养元素缺乏症”和和“元素毒害症元素毒害症”。水稻缺铁水稻缺铁水稻铁毒水稻铁毒二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素10（四）、必需营养元素间

8、的相互关系（四）、必需营养元素间的相互关系1.同同等等重重要要律律植植物物必必需需营营养养元元素素在在植植物物体体内内的的 数量不论多少都是同等重要的数量不论多少都是同等重要的生产上要求：生产上要求：平衡供给养分平衡供给养分2.不不可可代代替替律律植植物物的的每每一一种种必必需需营营养养元元素素都都有有 特特殊殊的的功功能能，不不能能被被其其它它元元素素所所 代替代替生产上要求：生产上要求：全面供给养分全面供给养分二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素11（一）、有益元素的概念 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

9、素”，也称“农学必需元素”。三三 植物的有益元素植物的有益元素12(二二)、有益元素在植物体内的含量、分布和形态、有益元素在植物体内的含量、分布和形态元素元素含含 量量分分 布布形形 态态硅硅(Si)莎草科莎草科,禾本科禾本科：10-15旱地禾本科等：旱地禾本科等：1-3豆科植物等：豆科植物等：1SiO2：细胞壁：细胞壁,细胞间隙细胞间隙,导管导管无定型硅胶无定型硅胶,多多聚硅酸聚硅酸,胶状硅胶状硅酸酸,单硅酸单硅酸钠钠(Na)平均含量：平均含量：0.1 甜菜甜菜：3-4牧草：牧草：20-2 000 mg/Kg因植物而异因植物而异离子态离子态(Na+)钴钴(Co)平均含量：平均含量：0.02-

10、0.5mg/Kg豆科植物豆科植物：0.24-0.52mg/Kg离子态离子态硒硒(Se)高硒累积型：数千高硒累积型：数千mg/Kg非硒累积型：非硒累积型：叶、茎、叶、茎、根根无机态（无机态（SeO42-)有机态有机态挥发态挥发态铝铝(Al)一般含量：一般含量：20-200mg/Kg铝累积型：铝累积型：0.1%非累积型：非累积型：叶部叶部老叶老叶幼叶幼叶离子态离子态(Al3+)三三 植物的有益元素植物的有益元素13(三三)、有益元素的生理功能、有益元素的生理功能元素元素主要生理功能主要生理功能主要受益植物主要受益植物硅硅(Si)参与细胞壁的组成参与细胞壁的组成(增强植物的硬度增强植物的硬度);影响

11、植物光合作用与蒸腾作用影响植物光合作用与蒸腾作用;提高植物的抗逆性提高植物的抗逆性;与其它养分相互作与其它养分相互作用用禾本科植物禾本科植物(如如水稻水稻、小麦、大麦、小麦、大麦)钠钠(Na)刺激植物生长刺激植物生长;调节细胞渗透压调节细胞渗透压;影响植物水分平衡与细胞伸展影响植物水分平衡与细胞伸展;代替钾行使营养功能代替钾行使营养功能,如部分酶激活等如部分酶激活等C4或或CAM类植物类植物(如如甜菜甜菜等等)钴钴(Co)参与豆科植物根瘤固氮参与豆科植物根瘤固氮;调节酶或激素活性调节酶或激素活性,刺激植物生长刺激植物生长;稳定叶绿素稳定叶绿素豆科豆科固氮植物固氮植物(必需必需)硒硒(Se)刺激

12、植物生长刺激植物生长;增强植物体的抗氧化作用增强植物体的抗氧化作用百合科、十字花科、豆百合科、十字花科、豆科、禾本科科、禾本科(低浓度低浓度)铝铝(Al)刺激植物生长刺激植物生长;影响植物颜色影响植物颜色;某些酶的激活剂某些酶的激活剂喜酸性植物喜酸性植物(如如茶树茶树)三三 植物的有益元素植物的有益元素14 硅主要通过在叶表皮层沉积而影响叶片的直立度（Marschner H，高等植物的矿质营养，2001）。施硅能改善水稻株型，使叶与茎夹角减小，叶片挺立（冯元琦，2000;管恩太等,2000）,使稻田通风透光，提高光合效率。三三 植物的有益元素植物的有益元素15本节小结：1.植物体的组成成分植物

13、体的组成成分2.植物的必需营养元素植物的必需营养元素(掌握掌握)3.植物的有益元素植物的有益元素16本节复习题：本节复习题：1.影影 响响 植植 物物 体体 中中 矿矿 质质 元元 素素 含含 量量 的的 因因 素素 主主 要要 是是 遗传因素遗传因素和和 环境条件环境条件 。2.植物必需营养元素的判断标准可概括为植物必需营养元素的判断标准可概括为 必要必要 性、性、专一专一 性和性和 直接直接 性。性。3.植植物物必必需需营营养养元元素素有有 17 种种，其其中中 NPK 称为植物营养三要素或肥料三要素。称为植物营养三要素或肥料三要素。4.植植 物物 必必 需需 营营 养养 元元 素素 间间

14、 的的 相相 互互 关关 系系 表表 现现 为为 同同 等等 重重 要要 和和 不可代替不可代替 。5.植植物物的的有有益益元元素素中中，Si 对对于于水水稻稻、Na 对对于于甜甜菜菜、Co 对对于于豆豆科科作作物物、AI 对对于于茶茶树树均均是有益的。是有益的。17第二节第二节 植物对养分的吸收植物对养分的吸收 主要内容主要内容基本要求基本要求 养分离子向根部迁移养分离子向根部迁移 了解了解 植物根系对养分的吸收植物根系对养分的吸收 掌握掌握 根对有机态养分的吸收根对有机态养分的吸收 了解了解 植物叶部对养分的吸收植物叶部对养分的吸收 掌握掌握18吸收的含义：吸收的含义：植物的养分吸收植物的

15、养分吸收是指养分进入植物体内的过程是指养分进入植物体内的过程泛义的吸收泛义的吸收指养分从外部介质进入植物体中的任何部分指养分从外部介质进入植物体中的任何部分确切的吸收确切的吸收指养分通过细胞指养分通过细胞原生质膜原生质膜进入细胞内的过程进入细胞内的过程根系对养分吸收的过程包括：根系对养分吸收的过程包括：1.养分向根表面的养分向根表面的迁移迁移2.养分进入养分进入质外体质外体3.养分进入养分进入共质体共质体 19123土壤土壤根根地上部地上部(1.截获截获 2.质流质流 3.扩散扩散)一、土壤养分向根表面迁移一、土壤养分向根表面迁移植物根获取土壤养分的模式图植物根获取土壤养分的模式图20（一）截

16、获（一）截获（Interception）1.定定义义：是是指指植植物物根根系系在在生生长长过过程程中中直直接接接接触触养养分分 而使养分转移至根表的过程。而使养分转移至根表的过程。2.实质：实质：接触交换接触交换3.数量：数量：约占约占1，远小于植物的需要，远小于植物的需要（二）质流（二）质流（Mass flow）1.定定义义：是是指指由由于于水水分分吸吸收收形形成成的的水水流流而而引引起起养养分分 离子向根表迁移的过程。离子向根表迁移的过程。2.影响因素：影响因素：与蒸腾作用呈正相关与蒸腾作用呈正相关 与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关一、土壤养分向根表面迁

17、移一、土壤养分向根表面迁移21（三）扩散（三）扩散（Diffusion）1.定定义义：是是指指由由于于植植物物根根系系对对养养分分离离子子的的吸吸收收，导导 致致根根表表离离子子浓浓度度下下降降，从从而而形形成成土土体体根根 表表之之间间的的浓浓度度梯梯度度，使使养养分分离离子子从从浓浓度度高高 的土体向浓度低的根表迁移的过程。的土体向浓度低的根表迁移的过程。2.影响因素：影响因素：土壤水分含量土壤水分含量 养分离子的扩散系数：养分离子的扩散系数：NO3-K+H2PO4-土壤质地土壤质地 土壤温度土壤温度一、土壤养分向根表面迁移一、土壤养分向根表面迁移22问题：问题：植物的大量矿质元素各通过什

18、么途径迁植物的大量矿质元素各通过什么途径迁移到根系表面？移到根系表面？1.截获：截获：钙、镁钙、镁(少部分少部分)2.质流：质流：氮氮(硝态氮硝态氮)、钙、镁、硫、钙、镁、硫3.扩散：扩散：氮、磷、钾氮、磷、钾23（一）质外体和共质体的概念（一）质外体和共质体的概念对对于于植植物物的的吸吸收收和和运运输输而而言言，植植物物体体可可以以分分为二部分：为二部分：1.质质外外体体（Apoplast）指指细细胞胞原原生生质质膜膜以以外外的的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。2.共共质质体体（Symplast）指指原原生生质质膜膜以以内内的的物物质质和空间，

19、包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。胞胞间间连连丝丝相相邻邻细细胞胞之之间间的的原原生生质质丝丝，是是细细胞胞之之间物质运输的主要通道。间物质运输的主要通道。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收24Apoplast:cell walls&spaces between cells(intercellular spaces);filled with air&waterCell walls二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收25（二）养分进入质外体（二）养分进入质外体由由于于质质外外体体与与外外界界相相通通，

20、养养分分离离子子能能以以质流、扩散或静电吸引质流、扩散或静电吸引的方式自由进入的方式自由进入质质外外体体也也被被称称作作自自由由空空间间(也也称称表表观观自自由空间由空间AFS或外层空间或外层空间)自自由由空空间间是是指指根根部部某某些些组组织织或或细细胞胞能能允允许许外外部部溶溶液液通通过过自自由由扩扩散散而而进进入入的的那那些些区区域域，包包括括细细胞胞间间隙隙、细细胞胞壁壁到到原原生生质质膜膜之之间间的的空空隙隙二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收26（三）养分进入共质体（三）养分进入共质体养分需要通过养分需要通过原生质膜原生质膜才能进入共质体才能进入共质体原生质

21、膜的特点：原生质膜的特点：具有具有选择透性的生物半透膜选择透性的生物半透膜原生质膜的结构：原生质膜的结构：“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收27原生质膜是一个原生质膜是一个 具有精密结构的屏障，具有精密结构的屏障，对不同的物质具有对不同的物质具有 不同的透性。一些不同的透性。一些 亲脂性非极性分子或不带电的极性小分子亲脂性非极性分子或不带电的极性小分子能能溶于双层磷脂层中，因而能溶于双层磷脂层中，因而能以扩散的形式透以扩散的形式透过质膜过质膜。而。而极性大分子或带电离子极性大分子或带电离子则要借助则要

22、借助膜上的某些物质才能透过。这种膜上的某些物质才能透过。这种借助膜上物借助膜上物质进行穿透的过程叫质进行穿透的过程叫运输运输(transport)。对对植物而言，习惯上植物而言，习惯上也叫也叫吸收吸收(absorption)。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收281.被动吸收（被动吸收（passive absorption）定定义义：膜膜外外养养分分顺顺浓浓度度梯梯度度(分分子子)或或电电化化学学势梯度势梯度(离子离子)、不不需需消消耗耗代代谢谢能能量量而自发地而自发地(即即没有没有选择性地选择性地)进进 入入原原生质膜的过程。生质膜的过程。二、植物根系对离子态养分的

23、吸收二、植物根系对离子态养分的吸收离离子子(分分子子)的的运运输输动动力力来来自自膜膜间间的的电电化化学学势势(浓浓度度)梯梯度度，当当膜膜两两边边的的电电化化学学势势(浓浓度度)梯梯度度相相等等时，离子时，离子(分子分子)达到动态平衡，达到动态平衡，净吸收停止净吸收停止。29Driving forces for membrane transport:concentrationdifferencesMoleculeswilldiffuseuntiltheconcentrationisthesameeverywhereRob Reid,2004运输动力：运输动力：302.主动吸收（主动吸收（ac

24、tive absorption）定定义义：膜膜外外养养分分逆逆浓浓度度梯梯度度(分分子子)或电化学势梯度或电化学势梯度(离离子子)、需需要要消耗代谢能量、消耗代谢能量、有有选择性地进入选择性地进入 原原生质膜内的过程。生质膜内的过程。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收31ATPATPATPDriving forces for membrane transport:metabolicenergyRob Reid,2004运输动力：运输动力：32机理机理(1)载体解说载体解说 载载体体（carrier）指指生生物物膜膜上上存存在在的的能能携携带带离离子子通通过过膜膜的的大

25、大分分子子。这这些些大大分分子子形形成成载载体体时时需需要要能能量（量（ATP）。载载体体对对一一定定的的离离子子有有专专一一的的结结合合部部位位，能能有有选选择性择性地携带某种离子通过膜。地携带某种离子通过膜。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收33(2)离子泵假说离子泵假说(Hodges，1973)离子泵（离子泵（ions bump）：）：是位于植物细胞是位于植物细胞原生质膜上的原生质膜上的ATP酶酶，它能逆电化学势将某种离子它能逆电化学势将某种离子“泵入泵入”细胞内，同时将另一细胞内，同时将另一种离子种离子“泵出泵出”细胞外。细胞外。二、植物根系对离子态养分的吸收

26、二、植物根系对离子态养分的吸收343.主动吸收与被动吸收的判别主动吸收与被动吸收的判别区别：区别：是否逆电化学梯度是否逆电化学梯度 是否消耗代谢能量是否消耗代谢能量 是否有选择性是否有选择性二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收35（一）植物可吸收的有机态养分的（一）植物可吸收的有机态养分的 种类种类含氮：含氮：氨基酸、酰胺等氨基酸、酰胺等含磷：含磷：磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷 脂、植酸钠等脂、植酸钠等其它：其它：RNA、DNA、核苷酸等核苷酸等三、植物根系对有机态养分的吸收三、植物根系对有机态养分的吸收36（二）（二）、叶部营养的特点、叶部营养

27、的特点1.叶部营养具有较高的吸收转化速率叶部营养具有较高的吸收转化速率，能及时，能及时满足植物对养分的需要满足植物对养分的需要用于用于及时防治某及时防治某些缺素症或补救因不良气候条件或根部受损些缺素症或补救因不良气候条件或根部受损而造成的营养不良而造成的营养不良2.叶部营养直接促进植物体内的代谢作用叶部营养直接促进植物体内的代谢作用，如，如直接影响一些酶的活性直接影响一些酶的活性用于用于调节某些生调节某些生理过程，如一些植物开花时喷施硼肥，可以理过程，如一些植物开花时喷施硼肥，可以防止防止“花而不实花而不实”四、叶部对养分的吸收四、叶部对养分的吸收 373.叶部喷施可以防止养分在土壤中固定叶部

28、喷施可以防止养分在土壤中固定问题：叶部营养可否代替根部营养？问题：叶部营养可否代替根部营养？对于对于微量元素微量元素，是常用的一种施用手段，是常用的一种施用手段对于对于大量元素大量元素，只能作为根际营养的补充，只能作为根际营养的补充叶叶面面施施肥肥的的局局限限性性：叶叶面面施施肥肥的的局局限限性性在在于于肥肥效效短短暂暂，每每次次施施用用养养分分总总量量有有限限，又又易易从从疏疏水水表表面面流流失失或或被被雨雨水水淋淋洗洗；有有些些养养分分元元素素（如如钙钙）从从叶叶片片的的吸吸收收部部位位向向植植物物其其它它部部位位转转移移相相当当困困难难，喷喷施施的效果不一定好。的效果不一定好。因因此此，

29、植植物物的的根根外外营营养养不不能能完完全全代代替替根根部部营营养养，仅仅是是一一种种辅辅助助的的施施肥肥方方式式，适适于于解解决决一一些些特特殊殊的植物营养问题。的植物营养问题。四、叶部对养分的吸收四、叶部对养分的吸收 38（五）、叶面肥概述（五）、叶面肥概述1.叶面肥的含义叶面肥的含义狭义狭义凡是喷在叶片上能为植物提供营养元素的物质凡是喷在叶片上能为植物提供营养元素的物质广义广义凡是喷在叶片上能对植物起营养作用或生理调节凡是喷在叶片上能对植物起营养作用或生理调节作用的物质作用的物质2.叶面肥的作用与效果叶面肥的作用与效果 在在中中、低低等等肥肥力力的的土土壤壤上上喷喷施施：大大田田作作物物

30、平平均均增增产产 5 51010；果树增产；果树增产5 51515；蔬菜增产；蔬菜增产202030303.叶面肥的优点叶面肥的优点针对性强、肥效好、避免土壤固定和淋溶、省肥方便针对性强、肥效好、避免土壤固定和淋溶、省肥方便四、叶部对养分的吸收四、叶部对养分的吸收 394.叶面肥的分类叶面肥的分类纯营养型：纯营养型：主要包括氮、磷、钾和微量元素主要包括氮、磷、钾和微量元素生长调节剂型：生长调节剂型：不属肥料，但可调节植物不属肥料，但可调节植物新陈代谢，促进生长发育，增加产量新陈代谢，促进生长发育，增加产量营养与生长调节剂综合型营养与生长调节剂综合型5.叶面肥的种类叶面肥的种类市市场场上上产产品品

31、繁繁多多，多多数数是是由由纯纯营营养养型型和和生生长长调调节节剂剂型型配配比制成。比制成。6.影响叶面肥使用效果的因素影响叶面肥使用效果的因素环境因素、叶面肥质量和使用技术的影响环境因素、叶面肥质量和使用技术的影响 具具体体使使用用时时，除除了了参参阅阅说说明明书书，新新选选用用的的品品种种最最好通过试验，以确定其效果和最佳使用技术。好通过试验，以确定其效果和最佳使用技术。40复习题：复习题：1.植植物物根根系系吸吸收收养养分分的的全全过过程程可可人人为为地地分分为为养养分分 向向根根表表的的迁迁移移 、进入质外体进入质外体 和和 进入共质体进入共质体 等三个阶段等三个阶段2.土壤中的养分一般

32、通过土壤中的养分一般通过 截获截获 、扩散扩散 和和 质流质流 等三种途等三种途径迁移至植物根系表面。径迁移至植物根系表面。3.被动吸收和主动吸收的区别在于：被动吸收和主动吸收的区别在于：浓度梯度或电化学势梯度浓度梯度或电化学势梯度 代谢能量代谢能量 选择性选择性 被动吸收被动吸收 顺顺 不需要不需要 无无 主动吸收主动吸收 逆逆 需要需要 有有4.我们学过的主动吸收的机理有我们学过的主动吸收的机理有 载体学说载体学说 和和 离子泵学说离子泵学说 。5.植物吸收有机态养分的意义在于植物吸收有机态养分的意义在于 提高养分的利用率提高养分的利用率 和和 减少能量消耗减少能量消耗 。6.叶部施肥的特

33、点是叶部施肥的特点是 养分利用率高养分利用率高、肥效迅速肥效迅速 和和 防止养分防止养分土壤固定土壤固定 。7.在植物营养中在植物营养中 土壤施肥土壤施肥 是主要方式，是主要方式，叶面施肥叶面施肥 是辅助是辅助 手段手段 414243 主要内容主要内容 基本要求基本要求养分的短距离运输养分的短距离运输了解了解养分的长距离运输养分的长距离运输了解了解养分的再利用养分的再利用了解了解 第三节第三节 植物体内物质的运输植物体内物质的运输44吸收了的养分的去向：吸收了的养分的去向：1.在原细胞被同化，参与代谢或物质形成，在原细胞被同化，参与代谢或物质形成，或积累在液泡中成为贮存物质或积累在液泡中成为贮

34、存物质 2.转移到根部相邻的细胞转移到根部相邻的细胞3.通过输导组织转移到地上部各器官通过输导组织转移到地上部各器官4.随分泌物一道排回介质中随分泌物一道排回介质中短距离运输短距离运输长距离运输长距离运输45 含含义义：也称横向运输，是指介质中的养分沿根表皮、皮层、内皮层到达中柱(导管)的迁移过程。由于其迁移距离短，故称为短距离运输。一一 养分的短距离运输养分的短距离运输皮层皮层中柱中柱根表皮根表皮外皮层外皮层BA晚期后生木质部晚期后生木质部早期后生木质部早期后生木质部凯氏带凯氏带内皮层内皮层韧皮部韧皮部根毛根毛离子短距离运输的离子短距离运输的质外体质外体(A)和和共质体共质体(B)示意图示意

35、图凯氏带凯氏带:根的皮层最内一层细胞为内皮层根的皮层最内一层细胞为内皮层,细胞排列紧密细胞排列紧密,无细胞间隙无细胞间隙,其其 径向壁与横向壁上具木栓化和木质化的栓质的带状加厚径向壁与横向壁上具木栓化和木质化的栓质的带状加厚,称为凯氏带称为凯氏带46 含义：含义：也称也称纵向运输纵向运输，是指养分沿木质，是指养分沿木质部导管向上，或沿轫皮部筛管向上或向下移部导管向上，或沿轫皮部筛管向上或向下移动的过程。由于养分迁移距离较长，故称为动的过程。由于养分迁移距离较长，故称为长距离运输长距离运输。（一）、木质部运输（一）、木质部运输1 动力和方向动力和方向(1).动力：动力：蒸腾作用蒸腾作用一般起主导

36、作用一般起主导作用 根压根压当蒸腾作用微弱或当蒸腾作用微弱或停止时，起主导作用停止时，起主导作用木质部导管木质部导管二二 养分的长距离运输养分的长距离运输47 含含义义：植植物物某某一一器器官官或或部部位位中中的的矿矿质质养养分分可可通通过过轫轫皮皮部部运运往往其其它它器器官官或或部部位位而而被被再再度度利利用用的的现象。现象。(一一)、养分再利用的过程、养分再利用的过程第一步：养分的激活第一步：养分的激活 养分离子在细胞中被转化为可运输的形态。养分离子在细胞中被转化为可运输的形态。由由需需要要养养分分的的新新器器官官发发出出“养养分分饥饥饿饿”的的信信号号，信信号号传传到到老老器器官官，运运

37、输输系系统统被被激激活活而而启启动动，将将养养分分转转移移到到细细胞胞外外，准准备备进进行长距离运输。行长距离运输。三三 养分的再利用养分的再利用48 只有移动能力强的养分元素才能被再利用只有移动能力强的养分元素才能被再利用第二步：养分进入轫皮部第二步：养分进入轫皮部 被被激激活活的的养养分分通通过过主主动动运运输输转转移移至至轫轫皮皮部（部（“装装”），进行长距离运输。），进行长距离运输。第三步：进入新器官第三步：进入新器官 养养分分通通过过轫轫皮皮部部或或木木质质部部运运至至靠靠近近新新器器官官的的部部位位，再再经经过过跨跨质质膜膜的的主主动动运运输输过过程程“卸卸”入需要养分的新器官细胞

38、内。入需要养分的新器官细胞内。三三 养分的再利用养分的再利用49（二）、养分再利用与缺素部位（二）、养分再利用与缺素部位营养元素的再利用程度与缺素部位的的关系营养元素的再利用程度与缺素部位的的关系营养元素营养元素 再利用程度再利用程度 缺素症出现部位缺素症出现部位 原因原因N P K Mg 高高 老叶老叶 移动性大移动性大S Fe MnZn Cu MoCa B 很低很低 新叶及顶端分生组织新叶及顶端分生组织 难移动难移动 低低 新叶新叶 移动性小移动性小 老叶老叶新叶新叶三三 养分的再利用养分的再利用50本节小结：本节小结：1.养分的短距离运输养分的短距离运输2.养分的长距离运输养分的长距离运

39、输3.养分的再利用养分的再利用51复习题：复习题：1.养分的横向运输是指养分沿根的养分的横向运输是指养分沿根的 表皮表皮 、皮层皮层 、内皮层内皮层 ，最后到达中柱，最后到达中柱 导管导管 的过程。的过程。2.养养分分的的短短距距离离运运输输可可通通过过 质质外外体体 和和 共共质质体体 2种种途途径径进行。进行。3.养分通过横向运输从外部介质到达中柱的木质部导管至少养分通过横向运输从外部介质到达中柱的木质部导管至少穿过原生质膜穿过原生质膜 2 次。次。4.养分的纵向运输是指养分沿养分的纵向运输是指养分沿 木质部导管木质部导管 向上，或沿向上，或沿 轫皮部筛管轫皮部筛管 向上或向下迁移的过程。

40、向上或向下迁移的过程。5.养分从木质部导管周围的薄壁细胞移动到木质部导管实际养分从木质部导管周围的薄壁细胞移动到木质部导管实际上是从上是从 共质体共质体 到到 外质体外质体 的过程。的过程。526.植物必需的矿质元素在轫皮部中的移动性与其再利用程植物必需的矿质元素在轫皮部中的移动性与其再利用程度大小有关，如度大小有关，如 N、P、K、M 等的移动性较强，等的移动性较强，故其再利用程度也较大，缺素症会先在故其再利用程度也较大，缺素症会先在 老叶老叶 出现；出现；而而 Ca、B 是最难移动的元素，故其再利用程度很小，缺是最难移动的元素，故其再利用程度很小，缺素症会先在素症会先在 新叶及顶端分生组织

41、新叶及顶端分生组织 出现。出现。7.在植物体内，在植物体内，移动性移动性 较强的养分可通过较强的养分可通过 木质部木质部 和和 轫皮部轫皮部 在植物的地上部和根部之间循环移动。在植物的地上部和根部之间循环移动。8.养分的再利用经历了从养分的再利用经历了从 共质体共质体 质外体质外体 共质体共质体 质外体质外体 共质体共质体 的过程。的过程。53（一）共性：（一）共性：所有高等植物都需要所有高等植物都需要1717种必需营养元素种必需营养元素（二）个性：（二）个性：不同植物、或同种植物的不同品种、不同植物、或同种植物的不同品种、甚至同一植物在不同生育期甚至同一植物在不同生育期1.对营养元素的种类和

42、数量需要不同对营养元素的种类和数量需要不同2.对介质养分的吸收能力不同对介质养分的吸收能力不同3.对肥料的需要量不同对肥料的需要量不同4.对肥料形态的要求不同对肥料形态的要求不同第一章第一章 植物营养与施肥原则植物营养与施肥原则 第四节第四节 植物的营养特性植物的营养特性一、植物营养的共性和个性一、植物营养的共性和个性54（一）作物的种子营养（一）作物的种子营养 种种子子发发芽芽前前后后，依依靠靠种种子子中中贮贮存存的的物物质质进进营营养养。三叶期以后则依靠介质提供营养。三叶期以后则依靠介质提供营养。（二）作物不同生育阶段的营养特点（二）作物不同生育阶段的营养特点 一一般般在在植植物物生生长长

43、初初期期，养养分分吸吸收收的的数数量量少少，吸吸收收强强度度低低。随随时时间间的的推推移移，植植物物对对营营养养物物质质的的吸吸收收逐逐渐渐增增加加，往往往往在在生生殖殖器器官官分分化化期期达达到到吸吸收收高高峰峰。到到了了成成熟熟阶阶段段，对对营营养养元元素素的的吸吸收收又又逐逐渐渐减减少。少。二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性55 生长初期生长初期 旺盛期旺盛期 成熟期成熟期作物不同生长阶段的养分吸收规律示意图作物不同生长阶段的养分吸收规律示意图养养 分分 吸吸 收收 量量二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性56（三）营养生长期中需肥的关键时期（三）营养生长期中需肥的关键时期1.

44、植物营养临界期（大多在植物生长初期）植物营养临界期（大多在植物生长初期）定定义义：是是指指营营养养元元素素过过少少或或过过多多或或营营养养元元素素间间不不平平衡，对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间衡，对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间出出现现时时间间：磷磷素素多多在在幼幼苗苗期期，如如冬冬小小麦麦在在分分蘖蘖初期；棉花和油菜在幼苗期；玉米在三叶期初期；棉花和油菜在幼苗期；玉米在三叶期 氮氮素素水水稻稻在在三三叶叶期期；杂杂交交水水稻稻在在分分蘖蘖期期；棉棉花花在在现现蕾蕾期期；小小麦麦在在分分蘖蘖期期；玉玉米米在在幼幼穗穗分化期分化期 钾素钾素水稻在分蘖初期及幼穗分化期水稻在分蘖初

45、期及幼穗分化期二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性572.植物营养最大效率期植物营养最大效率期定定义义：是是指指营营养养物物质质在在植植物物体体内内能能产产生生最最大大效效能能的的那段时间。那段时间。特特点点：这这一一时时期期，作作物物生生长长迅迅速速，吸吸收收养养分分能能力力特特别别强强，如如能能及及时时满满足足作作物物对对养养分分的的需需要要，增增产产效效果果将非常显著。将非常显著。出出现现时时间间：植植物物生生长长最最旺旺盛盛的的时时期期，如如氮氮素素水水稻稻在在分分蘖蘖期期；油油菜菜在在花花期期；玉玉米米在在喇喇叭叭口口至至抽抽雄雄初初期期；棉棉花花在在花花铃铃期期。对对于于甘甘薯

46、薯来来说说，块块根根膨膨大大期期是是磷、钾磷、钾肥料的最大效率期。肥料的最大效率期。二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性583.注注意意：既既要要重重视视植植物物需需肥肥的的关关键键时时期期，又又要要正正视视植植物物吸吸肥肥的的连连续续性性，采采用用基基肥肥、追肥、种肥追肥、种肥相结合的方法。相结合的方法。二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性59新型肥料控释肥是解决这个问题的有效途径图图1 肥料的养分释放与作物养分需求的动态变化示意图肥料的养分释放与作物养分需求的动态变化示意图二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性60Roots are the main structures for

47、 nutrient uptake三、植物根系的营养特性三、植物根系的营养特性611 根的类型根的类型（1）分类）分类从整体上分从整体上分 直根系直根系：根深：根深 须根系须根系：水平生长：水平生长定根定根主根主根形成直根系形成直根系从个体上分从个体上分侧侧 根根 不定根不定根 组成须根系组成须根系根的类型、数量和分布根的类型、数量和分布三、植物根系的营养特性三、植物根系的营养特性62a.须根系须根系 b.直根系直根系 直根系和须根系示意图直根系和须根系示意图（2）.根的类型与养分吸收的关系根的类型与养分吸收的关系直根系能较好地利用深层土壤中的养分直根系能较好地利用深层土壤中的养分须根系能较好地

48、利用浅层土壤中的养分须根系能较好地利用浅层土壤中的养分农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起 间种、混种、套种间种、混种、套种。三、植物根系的营养特性三、植物根系的营养特性632 根的数量根的数量用单位体积或面积土壤中用单位体积或面积土壤中根的总长度表示根的总长度表示，如：，如：LV（cm/cm3）或或 LA（cm/cm2）一般，一般，须根系的须根系的LV 直根直根系的系的LV根系数量越根系数量越大，总表面积越大大，总表面积越大根系与养分接触的根系与养分接触的机率越高机率越高反映反映根系的营养特性根系的营养特性三、植物根系的营养特性三、植物根系的营养特

49、性64 根际根际(Rhizosphere)的概念的概念根际：根际：由于植物根系的影响而使其由于植物根系的影响而使其 理化生物性质与原土体有显理化生物性质与原土体有显 著不同的那部分著不同的那部分根区土壤。根区土壤。根际效应：根际效应：在根际中，植物根系不在根际中，植物根系不仅影响介质土壤中的仅影响介质土壤中的无无机养分机养分的溶解度，也影的溶解度，也影响土壤响土壤生物的活性生物的活性，从，从 而构成一个而构成一个“根际效应根际效应”。“根际效应根际效应”反过来又强烈地影响着反过来又强烈地影响着植物对养分的吸收。植物对养分的吸收。四、四、根际效应根际效应65 根际微生物的作用根际微生物的作用对植

50、物对植物吸收养分吸收养分的影响如下：的影响如下：矿化有机物矿化有机物 释放释放CO2和无机养分和无机养分产生和分泌有机酸产生和分泌有机酸 络合金属离子，络合金属离子，促进养分的吸收和转移；同时，降低促进养分的吸收和转移；同时，降低 土壤土壤pH值，促进难溶性化合物的溶解值，促进难溶性化合物的溶解 和养分释放和养分释放固固定定和和转转化化大大气气中中的的养养分分 固固氮氮微微生生物物能能将将空空气气中的分子态氮转化为植物可利用的形式中的分子态氮转化为植物可利用的形式产产生生和和释释放放生生理理活活性性物物质质 促促进进根根系系的的生生长长和和养养分的吸收分的吸收四、四、根际效应根际效应66 菌根