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文檔簡介

1、第一節 植物的營養成分第二節 養分進入根細胞的機理第三節 影響根系吸收養分的因素第四節 葉片和地上部分其它器官對養分的吸收一、植物的組成成分二、必需營養元素的概念三、必需營養元素的分組及功能第一節 植物的營養成分一、植物的組成成分二、必需營養元素的概念三、必需營養元素的分組及功能灰分:植株燃燒后殘留下來的部分。7070余種元素余種元素第一節 植物的營養成分一、植物的組成成分二、必需營養元素的概念三、必需營養元素的分組及功能必 要 性:不可替代性:缺少這種元素后,植物會出現特有的缺少這種元素后,植物會出現特有的癥狀,而其它元素均不能代替其作用,只有補充癥狀,而其它元素均不能代替其作用,只有補充這

2、種元素后癥狀才會減輕或消失。這種元素后癥狀才會減輕或消失。直 接 性:這種元素是直接參與植物的新陳代謝,這種元素是直接參與植物的新陳代謝,對植物起直接的營養作用,而不是改善環境的間對植物起直接的營養作用,而不是改善環境的間接作用。接作用。(Arnon & Stout, 1939)植物必需營養元素 對于植物生長具有必需性、不可替代性和作用直接性的化學元素.必需營養元素以外的其它元素則是非必需營養元素。 目前 國內外公認的高等植物所必需的營養元素有16(或17)種。它們是碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬、氯、(鎳)。MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMo

3、Niu 氫和氧:很早就知道水是植物必需營養物質,水由氫和氧組成;u 碳:1800年,Senebier 和 Saussureu 氮:1804年,Saussureu 磷、鉀、鎂、硫、鈣:1839年,Sprengelu 鐵:1860年,J. Sacksu 錳:1922年,J. S. McHargueu 硼:1923年,K. Warington, 1926年,A. L. Sommer 和 C. B. Lipmanu 鋅:1926年,A. L. Sommer 和 C. B. Lipmanu 銅:1931年,C. B. Lipman 和G. Mackinneyu 鉬:1939年,D. I. Arnon 和

4、 P. R. Stoutu 氯:1954年,T. C. Broyer等u 鎳:1987年,P. H. Brown等確定植物必需營養元素的方法M+M水培或砂培非必需營養元素中,對某些種類植物的生長發育有益,或為植物在特定環境下所必需的營養元素,稱為有益元素。元素名稱主要生理功能 主要受益植物 硅(Si)增強植物的硬度 禾本科植物 (如水稻、小麥、大麥) 鈷(Co)參與豆科植物根瘤固氮 豆科固氮植物(必需) 調節酶或激素活性元素名稱 主要生理功能 主要受益植物鈉(Na)參與C4或CAM光合途徑,C4或CAM類植物代替鉀調節細胞滲透壓, (如甜菜等) 部分酶激活 鎳(Ni)刺激種子發芽和幼苗 一般植

5、物生長,催化尿素降解 鋁(Al)刺激生長、影響顏色 喜酸性植物(如茶樹)第一節 植物的營養成分一、植物的組成成分二、必需營養元素的概念三、必需營養元素的分組及功能大量元素大量元素 植物干重的植物干重的0.0.X X%-%-X X0%0% 碳碳(C)(C)、氫、氫(H)(H)、氧、氧(O)(O)、氮、氮(N)(N)、磷、磷(P)(P)、鉀、鉀(K)(K)中量元素中量元素 植物干重的植物干重的0.0.X X%-%-X X% % 鈣鈣( (CaCa) )、鎂、鎂( (MgMg) )、硫硫( (S S) )微量元素微量元素 植物干重的植物干重的0.0000.000X X%-%-0 0.0.0X X%

6、% 鐵鐵( (FeFe) )、硼硼(B)(B)、錳、錳(Mn)(Mn)、銅、銅(Cu)(Cu)、鋅、鋅(Zn)(Zn)、 鉬鉬(Mo)(Mo)、氯、氯(Cl)(Cl)大量元素根據其在植物體內的含量分組來源十六種(或十七種)營養元素同等重要,具有不可替代性;N、P、K素有“植物營養三要素”或“肥料三要素”之稱;有益元素對某些植物種類所必需,或是對某些植物的生長發育有益。 第二節 養分進入根細胞的機理一、養分吸收器官根系結構與功能二、養分向根表的遷移三、養分在根細胞的積累特點四、養分的跨膜運輸礦質養分礦質養分根為主,葉也可根為主,葉也可 根部吸收根部吸收氣態養分葉為主,根也可氣態養分葉為主,根也可

7、 葉部吸收葉部吸收根系的構造吸收的含義:植物的養分吸收是指養分進入植物體內的過程是指養分進入植物體內的過程泛義的吸收指養分從外部介質進入植物體中的任何部分指養分從外部介質進入植物體中的任何部分確切的吸收指養分通過細胞原生質膜進入細胞內的過程指養分通過細胞原生質膜進入細胞內的過程根系對養分吸收的過程包括:1. 1. 養分向根表面的遷移養分向根表面的遷移2. 2. 養分進入質外體養分進入質外體3. 3. 養分進入共質體養分進入共質體 養分:土壤養分:土壤 根表根表 根內根內 遷移 吸收 截獲 質流 擴散 主動 被動 質外體(Apoplast)2. 共質體(Symplast)第二節 養分進入根細胞的

8、機理一、養分吸收器官根系結構與功能二、養分向根表的遷移三、養分在根細胞的積累特點四、養分的跨膜運輸1土壤土壤根根地上部地上部各種方式的貢獻?遷移方式?123土壤土壤根根地上部地上部(1 1、截獲、截獲 2 2、質流、質流 3 3、擴散、擴散)土壤中養分到達根表有土壤中養分到達根表有兩種機理:兩種機理:其一是根對土壤養分的其一是根對土壤養分的主動截獲;主動截獲;其二是在植物生長與代其二是在植物生長與代謝活動(如蒸騰、吸收謝活動(如蒸騰、吸收等)的影響下,土壤養等)的影響下,土壤養分向根表的分向根表的遷移遷移。(Interception)截獲:指根系在土壤伸展過程中吸取直接接觸到的養分的過程;是根

9、直接從所接觸的土壤中獲取養分而不經過運輸。截獲所得的養分實際是根系所占據土壤容積中的養分,它主要決定于根系容積大小和土壤中有效養分的濃度。 質流:養分離子隨蒸騰流遷移到根表的過程;植物的蒸騰作用和根系吸水造成根表土壤與土體之間出現明顯水勢差,土壤溶液中的養分隨水流向根表遷移。其特點是運輸養分數量多,養分遷移的距離長。養分通過質流到達根部的數量取決于植物的蒸騰率和土壤溶液中該養分的濃度。 (Mass flow)質流吸收的養分量()質流吸收的養分量()土壤溶液養分濃度土壤溶液養分濃度全生育期中水分蒸騰量全生育期中水分蒸騰量植物吸收的養分總量植物吸收的養分總量100100(Diffusion)F=D

10、dc/dxF 擴散速率(單位時間內擴散通過單位截面積上的數量D 擴散系數dc/dx 養分濃度梯度在植物養分吸收總量中,通過根系截獲的數量很少。大多數情況下,質流和擴散是植物根系獲取養分的主要途徑。對于不同各種營養元素來說,不同供應方式的貢獻是各不相同的,Ca2+、Mg2+和氮(NO3-)主要靠質流供應,而H2PO4-、K+、NH4+等擴散是主要的遷移方式。離子濃度低,擴散系數小者主要以擴散形式遷移。K+H2PO4-NO3-Ca2+Mg2+K+H2PO4-NO3-25水水25 水水25 水水25 水水25 水水土土 壤壤土土 壤壤土土 壤壤1.9810-50.8910-51.9010-50.78

11、10-50.7010-510-710-810-810-1110-610-7離子種類離子種類 介介 質質 擴散系數擴散系數D D(cmcm2 2/s/s)養分種類養分種類NO3-NH4+H2PO4-+HPO42-K+Ca2+SO42-Mg2+養分濃度養分濃度(mmol/L)(mmol/L) 0.1-2.00.1-2.00.001-0.020.1-1.00.1-5.00.1-10.00.1-5.0* *土壤是美國北部中性淋溶土土壤是美國北部中性淋溶土* *根據根據BaeberBaeber(19741974)估計,根容積等于土壤容積的)估計,根容積等于土壤容積的1%1%元素元素 符號符號 mol/克

12、(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鉬鉬銅銅鋅鋅錳錳鐵鐵硼硼氯氯硫硫磷磷鎂鎂鈣鈣鉀鉀氮氮氧氧碳碳氫氫第二節 養分進入根細胞的機理一、養分吸收器官根系結構與功能二、養分向根表的遷移三、養分在根細胞的積累特點四、養分的跨膜運輸高等植物

13、根細胞對離子態養分的吸收具有選擇性。礦質營養元素首先經根系自由空間到達根細胞原生質膜吸收部位,然后通過主動吸收或被動吸收跨膜進入細胞質,再經胞間連絲進行共質體運輸,或通過質外體運輸到達內皮層凱氏帶處,再跨膜運轉到細胞質中進行共質體運輸。濃度濃度( mmol/L)麗藻麗藻法囊藻法囊藻離子離子池水池水(A)細胞液細胞液(B)B/A海水海水(A)細胞細胞液液(B)B/AK +0.055410801250042Na+0.221045498900.18Ca 2+ 0.7810131220.17Cl-0.9391985805971外部濃度外部濃度 (mmol/L )根汁液中根汁液中4天后天后4天后天后濃度

14、濃度 (mmol/L )離子離子初始初始濃度濃度玉米玉米蠶豆蠶豆玉米玉米蠶豆蠶豆K+2.000.140.6716084Ca2+1.000.940.59 310Na2+0.320.510.580.6 6H2PO4-0.250.060.09 612NO3-2.000.130.07 3835SO42-0.670.610.81 14 6質外體是指植物體內共質體以外的所有空間,包括細胞壁、細胞間隙和木質部空腔等。它普遍存在于植物的根、莖、葉等器官中。質外體可以進行物質儲藏與轉化、養分積累與利用、植物與微生物互作、信號傳導、對環境脅迫的適應性反應等生理功能在42K營養液中的大麥根系吸收 42K的動態時間(

15、時間(minmin)根中根中4242K K的含量(的含量(dpm/gdpm/g)0 05005001000100020002000150015000 0101020203030404050506060在在KClKCl溶液中;溶液中;在在KClKCl溶液中加有溶液中加有KCNKCN時間(時間(minmin)根中根中4242K K的含量(的含量(dpm/gdpm/g)0 0100010002000200050005000400040000 0202040406060808010010012012030003000移入水中移入水中移入硫酸鉀溶液中移入硫酸鉀溶液中在K2SO4溶液中大麥根質外體空間42

16、K積累的釋放狀況根自由空間是指根部某些組織或細胞允許外部溶液中離子自由擴散進入的區域。內皮層凱氏帶是溶質遷移至中柱的真正障礙。內皮層以外的自由空間包括表皮、皮層薄壁細胞的細胞壁、中膠層和細胞間隙;內皮層以內的自由空間包括中柱各部分的細胞壁、細胞間隙和導管。在內外兩個自由空間之間,離子和水分均不能自由擴散。礦質養分可通過沿濃度梯度的擴散作用或蒸騰流引起的質流作用或靜電引力的作用進入植物根的細胞壁自由空間。根自由空間中離子存在形態至少有兩種:其一是可以自由擴散出入的離子,其二是受細胞壁上多種電荷束縛的離子。前者主要處在根細胞的大孔隙即“水分自由空間”(WFS:水溶性離子可以自由進出的那部分空間),

17、后者則處在“杜南自由空間”(DFS:細胞組織上所帶的負電荷點位而吸持陽離子、排斥陰離子所占據的空間)。微孔微孔大孔大孔非擴散性非擴散性陰離子陰離子陽離子陽離子陰離子陰離子WFSDFS根自由空間中陽離子交換位點的數目決定著各根自由空間中陽離子交換位點的數目決定著各類植物根系陽離子交換量(類植物根系陽離子交換量(CECCEC)的大小。)的大小。根的陽離子交換量(CEC)含義:單位數量根系吸附的陽離子的厘摩爾數,含義:單位數量根系吸附的陽離子的厘摩爾數,單位為:單位為:cmol/kgcmol/kg 一般,雙子葉植物的一般,雙子葉植物的CECCEC較高,單子葉植物的較低較高,單子葉植物的較低根系根系C

18、ECCEC與養分吸收的關系:與養分吸收的關系: (1) (1) CECCEC越大,被吸收的數量也越多越大,被吸收的數量也越多 (2) (2) 反映根系利用難溶性養分的能力反映根系利用難溶性養分的能力雙子葉雙子葉植植 物物陽離子陽離子交換量交換量單子葉單子葉植植 物物陽離子陽離子交換量交換量大豆大豆65.1春小麥春小麥22.8苜蓿苜蓿48.0玉玉 米米17.0花生花生36.5大大 麥麥12.3棉花棉花36.1冬小麥冬小麥 9.0油菜油菜33.2水水 稻稻 8.4 吸收與運輸量吸收與運輸量(Zn g/g 干物重干物重 /24h)鋅的供應鋅的供應形態形態*根根地上部地上部ZnSO44598305Zn

19、EDTA4535*營養液中鋅的濃度:1mg/L第二節 養分進入根細胞的機理一、養分吸收器官根系結構與功能二、養分向根表的遷移三、養分在根細胞的積累特點四、養分的跨膜運輸 CH O P O CH2 CH 2 N +(CH3)3O-CHO-CHOO2R1R22磷脂酰膽堿(卵磷脂)CH2 OHORRR1R2CH2O-CH2O-CHOHOHOHHOHOHHH單半乳糖甘油二酯CH2 O-CH2O-CHOHOHOHCH2 S OHOHOHH12H(長鏈多聚不飽和脂肪酸)硫代奎諾糖甘油二酯O目前有兩種公認的生物膜模型,即單位膜模單位膜模型型和流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型。1935年DanielliDanson提

20、出單位膜模型,認為生物膜由兩層類脂分子層組成,其中脂肪酸的疏水尾部向內,表面是由極性基構成的親水部分并為一層蛋白質覆蓋。單位膜模型無法解釋溶質的主動運輸現象。外外內內磷脂磷脂蛋白質蛋白質極性基極性基烴烴 鏈鏈流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型是是7070年代提出的。該模型認為生物膜上的蛋白質分為年代提出的。該模型認為生物膜上的蛋白質分為“外在蛋白外在蛋白”和和“內在蛋白內在蛋白”。膜上蛋白質分布是不均勻的,所以膜的。膜上蛋白質分布是不均勻的,所以膜的結構是不對稱的。脂質的雙分子層大部分為液晶狀,可自由流動。膜上結構是不對稱的。脂質的雙分子層大部分為液晶狀,可自由流動。膜上有一些蛋白質起著酶的作用,對離子

21、的運輸或分子的穿透有透過酶的功有一些蛋白質起著酶的作用,對離子的運輸或分子的穿透有透過酶的功能。能。細胞膜上的蛋白質對離子運輸具有專一性,可以轉運同一類物質。細胞膜上的蛋白質對離子運輸具有專一性,可以轉運同一類物質。細胞膜上主要有兩類蛋白質對離子吸收起促進作用,即細胞膜上主要有兩類蛋白質對離子吸收起促進作用,即離子通道離子通道和和載體載體。離子通道是細胞膜上具有選擇性的孔狀跨膜蛋白,孔的大小和表。離子通道是細胞膜上具有選擇性的孔狀跨膜蛋白,孔的大小和表面荷電狀況決定著它的專一性。載體是生物膜上攜帶離子通過膜的蛋白面荷電狀況決定著它的專一性。載體是生物膜上攜帶離子通過膜的蛋白質。質。DDACBX

22、ATPADP+PiH+H+K+, NO3-外側外側內側內側一般根系對陰離子養分(包括一般根系對陰離子養分(包括K K+ +)的吸收為主動吸)的吸收為主動吸收;陽離子(除了收;陽離子(除了K K+ +)則以被動吸收為主;)則以被動吸收為主; 親脂性分子:親脂性分子:O2, N2,苯,苯不帶電極性小分子:不帶電極性小分子:H2O,CO2,甘油甘油不帶電極性大分不帶電極性大分子:子:葡萄糖葡萄糖,蔗糖蔗糖帶電離子:帶電離子:H+,Na+, HCO3-, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+等等被動運輸被動運輸(順濃度(順濃度或電化學勢梯度)或電化學勢梯度)簡單擴散簡單擴散通道蛋白通道蛋白易化擴散易

23、化擴散載體(或泵)載體(或泵)主動運輸主動運輸(逆濃度(逆濃度或電化學勢梯度)或電化學勢梯度) 被動吸收是離子順電化學勢梯度進行的擴散運動,被動吸收是離子順電化學勢梯度進行的擴散運動,這一過程不需要能量,也沒有選擇性。包括兩種方式:這一過程不需要能量,也沒有選擇性。包括兩種方式:簡單擴散簡單擴散和和協助擴散協助擴散(易化擴散)。(易化擴散)。1 1、離子的被動吸收(Passive absorption)E(mV)=-59lg內部濃度(液泡)內部濃度(液泡)外部濃度(外部溶液)外部濃度(外部溶液)Nernst方程:方程:-118mv1001-59lg( )10110001 Na+iClCl-i=

24、 = Na+oClCl-o 離子跨膜的主動(“上坡”)和被動(“下坡”)運輸圖示擴散擴散通過類脂通過類脂與載體相連與載體相連通過含水孔隙通過含水孔隙質膜質膜上坡上坡下坡下坡自由能變化自由能變化+-0( )為溶質)為溶質離子通道離子通道是細胞膜上具有選擇性的孔狀跨膜蛋白,是細胞膜上具有選擇性的孔狀跨膜蛋白,孔的大小孔的大小和和表面電荷狀況表面電荷狀況決定著它的專一性。決定著它的專一性。載體:2、離子的主動吸收(active absorption) 植物細胞逆濃度梯度(化學勢或電化學勢)、植物細胞逆濃度梯度(化學勢或電化學勢)、需能量的離子選擇性吸收過程。關于主動吸收有需能量的離子選擇性吸收過程。

25、關于主動吸收有兩種假說:兩種假說:(1 1)載體)載體(carriercarrier)學說學說 當離子跨膜運輸時,離子首先要結合在膜蛋當離子跨膜運輸時,離子首先要結合在膜蛋白(即載體)上,這一結合過程與底物和酶結合白(即載體)上,這一結合過程與底物和酶結合的原理相同。的原理相同。S + EESE + Pk1k3k2S + CCSS + Ck1k3k2底物底物酶酶酶底物酶底物酶酶產物產物離子(外)離子(外)載體載體載體離子載體離子離子(內)離子(內)載體載體Km吸收速率常數吸收速率常數(mmol L-1 ),KmK2 K3 K1 式中:式中:V V吸收速率;吸收速率; V Vmaxmax載體飽和

26、時的最大吸收速率;載體飽和時的最大吸收速率; KmKm離子離子- -載體在膜內的解離常數,相當于酶促反載體在膜內的解離常數,相當于酶促反應的米氏常數;應的米氏常數; CC膜外離子濃度。膜外離子濃度。 當當V V=1/2=1/2V Vmaxmax時,時,Km=CKm=C。(mol/g(mol/g鮮重鮮重 h) h)0K K+ +濃度濃度 (mM)(mM)0.050.100.150.200510K mv max外界外界KClKCl( )或)或K K2 2SOSO4 4( )濃度對)濃度對K K+ +吸收速率(吸收速率(V V)的影響)的影響例如:例如: 請根據作物的請根據作物的KmKm值判斷植物優

27、先選擇吸收值判斷植物優先選擇吸收哪種離子哪種離子?作物作物 Km(mM)硝態氮硝態氮 銨態氮銨態氮玉米玉米0.1100.170水稻水稻0.6000.020In=Vmax(C-Cmin)Km+(C-Cmin)作作 物物離離 子子Imax(10-10mol.g-1s-1)Km玉玉 米米NH4+300.170NO3-250.110水水 稻稻* *NH4+ 20.020NO3- 1.50.600洋洋 蔥蔥NO3-200.025三葉草三葉草H2PO4- 1.20.001羽扇豆羽扇豆H2PO4- 2.60.006*為離體根,其它為完整活體根 (i)擴散模型( i i )變構模型M+M+為陽離子;為陽離子;

28、P P為結合態磷;為結合態磷;PiPi為無機態磷。為無機態磷。膜內(c)(d)(a)(b)M+ATPADPPiPM+PM+M+膜外分子量分子量 離子的選擇能力離子的選擇能力對對 K/Na 的的選擇比例選擇比例1110 170006392.873616724455903.01700-離子載體離子載體纈氨霉素纈氨霉素恩鐮孢菌素恩鐮孢菌素無活菌素無活菌素尼日利亞菌素尼日利亞菌素X537A短桿菌肽短桿菌肽AK+NH4 +Na+K+Na+Ca2+Mg2+NH4 + K+ Na+K+ Na+K+ Na+Ca2+Mg2+H NH4 K Na+ +離子載體的作用可分為兩類:一類是離子載體與被運載的離子形成配合

29、物,促進離子在膜的脂相部分擴散,使離子擴散到細胞內;另一類是離子載體在膜內形成臨時性充水孔,離子通過充水孔透過質膜。離子泵是存在于細胞膜上的一種蛋白質,在有能量離子泵是存在于細胞膜上的一種蛋白質,在有能量供應時可使離子在細胞膜上逆電化學勢梯度主動地吸收。供應時可使離子在細胞膜上逆電化學勢梯度主動地吸收。高等植物細胞膜產生負電位的質子(高等植物細胞膜產生負電位的質子(H H+ +)泵主要是)泵主要是結合在質膜上的結合在質膜上的ATPATP酶。酶。 ATPATP酶的水解產生大量質子并酶的水解產生大量質子并泵出細胞質。與此同時,陽離子可反向運入細胞質,這泵出細胞質。與此同時,陽離子可反向運入細胞質,

30、這種運輸方式稱為種運輸方式稱為逆向運輸逆向運輸。質子泵維持的電位梯度為陽。質子泵維持的電位梯度為陽離子跨膜運輸提供了驅動力,而原生質膜上的載體則控離子跨膜運輸提供了驅動力,而原生質膜上的載體則控制著陽離子運輸的速率和選擇性。制著陽離子運輸的速率和選擇性。不同植物種類離體根的不同植物種類離體根的K K+ +吸收量與根中吸收量與根中ATPATP酶活性的關系酶活性的關系A:KCl(RbCl)濃度對不同植物吸收)濃度對不同植物吸收K+(或(或Rb+)的影響)的影響B:KCl(RbCl)濃度對不同植物根質膜)濃度對不同植物根質膜ATP酶活性的影響酶活性的影響 大麥大麥 菠菜菠菜 小麥小麥 玉米玉米(一)

31、植物可吸收的有機態養分種類(一)植物可吸收的有機態養分種類 含氮:氨基酸、酰胺等 含磷:磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷脂、植酸鈉等 其它:RNA、DNA、核苷酸等 1. 1. 被動吸收被動吸收親脂超濾解說親脂超濾解說 2. 2. 主動吸收主動吸收載體解說載體解說 3. 3. 胞飲作用解說胞飲作用解說在特殊情況下發生在特殊情況下發生 1. 1. 提高對養分的利用程度提高對養分的利用程度 2. 2. 減少能量損耗減少能量損耗植物吸收植物吸收 離子態養分主要離子態養分主要 有機態養分次要有機態養分次要第三節 影響養分吸收的因素 包括植物的包括植物的遺傳特性、環境因素遺傳特性、環境因素和和生長狀況生長狀況

32、 介質養分濃度、溫度、光照強度、土壤水分、通介質養分濃度、溫度、光照強度、土壤水分、通氣狀況、土壤氣狀況、土壤pHpH值值; ; 養分離子的理化性質養分離子的理化性質; ; 根的代謝活性、苗齡、生育時期植物體內狀況。根的代謝活性、苗齡、生育時期植物體內狀況。砧穗品種砧穗品種葉片失綠程度葉片失綠程度含鐵多寡含鐵多寡活性鐵活性鐵葉綠素含量葉綠素含量溫州蜜橘溫州蜜橘構頭橙構頭橙不失綠不失綠多多多多多多碰柑碰柑構頭橙構頭橙不失綠不失綠多多多多多多溫州蜜橘溫州蜜橘積殼積殼失綠失綠少少少少少少碰柑碰柑積殼積殼失綠失綠少少少少少少不同砧木柑橘葉片含鐵量的多寡處理處理根系還原力根系還原力生長狀況生長狀況溫州蜜

33、橘溫州蜜橘構頭橙構頭橙強強生長正常生長正常碰柑碰柑構頭橙構頭橙強強生長正常生長正常溫州蜜橘溫州蜜橘積殼積殼弱弱葉片失綠葉片失綠碰柑碰柑積殼積殼弱弱葉片失綠葉片失綠柑橘根系還原力柑橘根系還原力一、介質中養分濃度KCl和NaCl濃度對離體大麥根吸收K+和Na+速率的影響濃度(濃度(mmol/Lmmol/L)吸收率(吸收率(mol/gmol/g鮮重鮮重h h)0246823451K+Na+植物對養分有反饋調節能力。中斷某一養分的供應,往往會促進植物對這一養分的吸收。在缺磷一段時期后再供磷會導致地上部含磷量大大增加,甚至引起磷中毒。含磷量含磷量(umol/g干物重)干物重)*植物植物8天天-Pa7天天

34、-P+1天天+Pb7天天- Pb +3天天+Pc地上部地上部49(20) 151( 61 ) 412(176)幼葉幼葉26( 5 ) 684(141)1647(483)根系根系43(24) 86( 48 ) 169( 94 )*括號中的數字為相對值:對照為括號中的數字為相對值:對照為100,即整個實驗期持續供給,即整個實驗期持續供給150mol/LP。a:不加磷生長不加磷生長8天。天。b:不加磷生長不加磷生長7天而后補加磷生天而后補加磷生長長1天。天。c:不加磷生長不加磷生長7天而后補加磷生長天而后補加磷生長3天。天。某一礦質養分的吸收速率與其外界濃度間的關系還取決于養分的持續供應狀況。用離體

35、根或完整的幼齡植物進行短期研究時,通常是在很稀的營養液或溶液中進行預培養,因此植株或根內的養分濃度相當低。當供應養分以后,養分吸收速率會非常高,甚至在高濃度范圍內,吸收速率仍持續增高。生長生長24小時小時生長生長4周周0.0010.0010.010.010.10.11 110100.010.010.10.11 1101010010010001000磷濃度(磷濃度(mol/L)磷吸收率(磷吸收率(mol/g根鮮重根鮮重h)植物根系對養分吸收的反饋調節機理可使植物在體內某一養分離子的含量較高時,降低其吸收速率;反之,養分缺乏時,能明顯提高吸收速率。凈吸收速率的降低包括流入量的降低和溢泌量的增加。養

36、分在各種生化反應中的重要作用在于保證細胞質組成和狀態的穩定及植物旺盛的代謝作用。一般認為,當養分供應不足時,可通過調節跨原生質膜的吸收速率或對儲藏在液泡中的養分再分配來調節。離子離子離子離子液泡液泡細胞質細胞質根皮層根皮層中柱中柱根部離子吸收的反饋調控模型介質介質K+細胞質細胞質K+液泡液泡K+0.0113321 0.114061二、溫度10oC15oC20oC25oC30oC35oC根區溫度對馬鈴薯幼苗根形態和地上部生長的影響根區溫度對馬鈴薯幼苗根形態和地上部生長的影響細胞液中鉀的濃度細胞液中鉀的濃度(mg/L)Si、P、K,吸收率吸收率(%)v溫度降低對水稻、小麥等作物吸收養分有明顯影響,

37、其中以P、K最為突出。因此,在寒冷地區(華北、東北)的冬季及山坡的北面,作物增施磷、鉀肥和腐熟的有機肥,或者追施土雜肥和草木灰等,都有良好的效果。v栽培早稻常用尼龍育秧保溫,晚稻生育后期如遇低溫,常灌深水保溫。在夏季高溫時,常采用日灌夜排來降低土溫。光照可通過影響植物葉片的光合強度而對某些酶的活性、氣孔的開閉和蒸騰強度等產生間接影響,最終影響到根系對礦質養分的吸收。三、光照養分含量養分含量(相對(相對%)照度照度指數指數 NH4+H2PO4-K+Ca2+Mg2+Mn2+SiO2100100100100 100 100100100 58 58 7678 107 103 85 5 56 40 3341 64 68 46 65 5 17 1513 49 40 22 35吸收磷的量吸收磷的量(mg(mg* *10/d )10/d )水分狀況是決定土壤中養分離子以擴散還是以質流方式遷移的重要因素,也是化肥溶解和有機肥料礦化的決定條件。水分狀況對植物生長,特別是對根系的生長有很大影響,從而間接影響到養分的吸收。u旱地施肥結合中耕松土,同時注

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