二、植物必需的矿质元素1、确定必需的矿质元素的方法溶液培养法〔水培法〕:在含有矿质元素的营养液中培养植物的方法。溶液培养法的意义:营养液中添加或除去某种或某些元素,通过观察分析植物生长发育情况,可准确判断植物所必需的矿质元素的种类和数量。第一页,共八十一页。营养液配方:Hoagland和Arnon溶液;溶液培养法的类型:纯溶液培养、砂基培养法、气栽法、营养液膜法等。无土栽培法。溶液培养中应注意的事项:①保证通气良好;②容器应避光;③试剂、容器、介质、水均应非常纯洁;④应及时更换或补充营养液;⑤应注意种子中原有营养物的影响;⑥种子必须严格消毒。营养液补充方式:泼水培养;滴水培养等。第二页,共八十一页。第三页,共八十一页。2、植物的必须元素大量元素〔macroelement〕或大量营养〔macronutrient〕:碳、氧、氢、氮、钾、钙、镁、磷、硫、硅等10种微量元素〔microelement〕或微量营〔micronutrient〕:氯、铁、硼、锰、钠、锌、铜、镍和钼等9种第四页,共八十一页。三、植物必需矿质元素的生理作用第1组——碳化合物局部的营养:氮、硫第2组——能量贮存和结构完整性的营养:磷、硅、硼第3组——仍保存离子状态的营养:钾、钙、镁、氯、锰、钠第4组——参与氧化复原反响的营养:铁、锌、铜、镍、钼第五页,共八十一页。1、氮a、氮的吸收形式:主要是无机态氮,即铵态氮和硝态氮,也可吸收一局部有机态氮,如尿素。b、生理作用:Δ是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,而这三者又是原生质、细胞核和生物膜的重要组成局部。Δ酶以及许多辅酶和辅基如NAD+、NADP+FAD等的构成也都有氮参与。Δ氮还是某些植物激素(如生长素和细胞分裂素)、维生素(如B1、B2、B6、PP等)的成分。Δ氮是叶绿素的成分,与光合作用有密切关系。c、缺乏:植物生长矮小,分枝、分蘖很少,叶片小而薄,花果少且易脱落;枝叶变黄,叶片早衰甚至枯槁,从而导致产量降低。d、过多:叶片大而深绿,柔软披散,植株徒长;易造成倒伏和被病虫害侵害。第六页,共八十一页。2、硫a、吸收形式:硫酸根离子b、生理作用Δ硫也是原生质的构成元素。Δ辅酶A和硫胺素、生物素等维生素也含有硫。Δ硫在光合、固氮等反响中起重要作用。c、缺乏:幼叶表现缺绿病症,且新叶均衡失绿,呈黄白色并易脱落。第七页,共八十一页。3、磷a、吸收形式:磷主要以H2PO4—b、生理作用Δ磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分。Δ磷是许多辅酶如NAD+、NADP+等的成分。Δ磷还参与碳水化合物的代谢和运输。Δ磷对氮代谢也有重要作用。Δ磷与脂肪转化也有关系。c、缺乏:分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,花果脱落,成熟延迟;叶子暗绿色或紫红色。d、过多:叶上又会出现小焦斑;易招致水稻感病;易引起缺锌病。第八页,共八十一页。4、硅a、吸收形式:硅酸〔H4SiO4〕形式b、生理作用:硅主要以非结晶水化合物形式〔SiO2·nH2O〕沉积在细胞壁和细胞间隙中,它也可以与多酚类物质形成复合物成为细胞壁加厚的物质,以增加细胞壁刚性和弹性。c、缺乏:缺硅时,蒸腾加快,生长受阻,植物易受真菌感染和易倒伏。d、施用适量:可促进作物〔如水稻〕生长和受精,增加籽粒产量。第九页,共八十一页。5、硼a、吸收形式:硼酸b、生理作用Δ与花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系。Δ硼能参与糖的运转与代谢。Δ能促进蔗糖的合成。Δ对蛋白质合成也有一定影响。c、缺乏:缺硼时花药花丝萎缩,花粉母细胞不能向四分体分化。缺硼时,受精不良,籽粒减少。第十页,共八十一页。6、钾a、吸收形式:钾离子b、生理作用Δ60多种酶的活化剂。Δ钾能促进蛋白质的合成。Δ钾与糖类的合成有关。Δ钾也能促进糖类运输到贮藏器官,K+对韧皮部运输也有作用。Δ钾是构成细胞渗透势的重要成分。c、缺乏:植株易倒伏,抗旱、抗寒性降低,叶色变黄而逐渐坏死。有时也会出现叶缘焦枯,生长缓慢的现象,叶子会形成杯状弯曲,或发生皱缩d、过多:叶上又会出现小焦斑;易招致水稻感病;易引起缺锌病。第十一页,共八十一页。7、钙a、吸收形式:钙离子b、生理作用Δ钙是植物细胞壁胞间层中果胶酸钙的成分。Δ钙对植物抗病有一定作用。Δ钙也是一...