园林植物水分与矿质营养生理讲稿.ppt

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1、关于园林植物水分与矿质营养生理第一页，讲稿共七十三页哦1.1.植物体内水分含量植物体内水分含量植物种类：植物种类：水生水生90%90%以上以上 陆生陆生40-90%40-90%旱生旱生（沙漠）植物（沙漠）植物6%6%。木本。木本 阳生。阳生。植物器官：植物器官：生长点、根尖、幼嫩茎等达生长点、根尖、幼嫩茎等达90%90%以以上上 功能叶功能叶70-90%70-90%树干树干40-50%40-50%休眠芽休眠芽40%40%风干种子风干种子8-14%8-14%。凡是生命活动越旺凡是生命活动越旺盛的部分，含水量也越高。盛的部分，含水量也越高。一、一、植物的含水量及水分存在状态植物的含水量及水分存在状

2、态第一部分第一部分 水的代谢水的代谢 第一节第一节水在植物体内的意义水在植物体内的意义第二页，讲稿共七十三页哦2.2.植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态 1 1）自由水（）自由水（free waterfree water）：距离胶粒较远而可以）：距离胶粒较远而可以自由流动的水分。自由流动的水分。2 2）束束缚缚水水（bound bound waterwater）：靠靠近近胶胶粒粒而而被被胶胶粒粒束缚不易流动的水分。束缚不易流动的水分。第三页，讲稿共七十三页哦3.植物体内水分状态与代谢的关系植物体内水分状态与代谢的关系1)束缚水一般不参与植物的代谢反应束缚水一般不参与植物的代谢反应。植

3、物某些细胞和器官。植物某些细胞和器官主要含束缚水时，则代谢活动非常微弱，如越冬植物的休眠和干主要含束缚水时，则代谢活动非常微弱，如越冬植物的休眠和干燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活动，但抗性却明显增强，能燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活动，但抗性却明显增强，能度过不良的逆境条件；度过不良的逆境条件；2)自由水主要参与植物体内的各种代谢反应自由水主要参与植物体内的各种代谢反应。其含量多少还。其含量多少还影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛；影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛；3)自由水束缚水的比值可作为衡量植物代谢强弱和抗性的自由水束缚水的比值可作为衡量植物代谢强弱和抗性的生理指标之一生理指标之一

4、。第四页，讲稿共七十三页哦二、二、植物体内水分的生理生态作用植物体内水分的生理生态作用 1）水是细胞质的主要成分（水是细胞质的主要成分（含水量一般达含水量一般达70-90）；）；2）水分是代谢过程的反应物质和产物（水分是代谢过程的反应物质和产物（光合、呼吸等光合、呼吸等）；）；3）细胞分裂及生长都需要水分；细胞分裂及生长都需要水分；4）水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂；水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂；5）水分能使植物保持固有的姿态（水分能使植物保持固有的姿态（维持细胞紧张度维持细胞紧张度）；）；6）调节植物体温及其大气湿度、温度等（调节植物体温及其大气湿度、温度等（蒸腾失

5、水蒸腾失水）。）。第五页，讲稿共七十三页哦第二节第二节 植物细胞对水分的吸收植物细胞对水分的吸收 植物细胞吸收水分的主要方式 A)A)渗透性吸水渗透性吸水Osmosis absorption:借助渗透作用，借助渗透作用，即水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动即水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动进行吸水（最主要方式）进行吸水（最主要方式）。B)B)代谢性吸水代谢性吸水metabolism absorption:利用细胞呼吸释放利用细胞呼吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。C)C)吸涨性吸水吸涨性吸水imbibition ab

6、sorption:亲水性胶体物质吸水膨亲水性胶体物质吸水膨胀的现象。胀的现象。第六页，讲稿共七十三页哦第三节第三节 植物根系对水分的吸收植物根系对水分的吸收1 1 根系吸水的途径根系吸水的途径1 1）质外体途径：水分经胞壁和细胞间隙移动，不越膜，移动快）质外体途径：水分经胞壁和细胞间隙移动，不越膜，移动快2 2）共质体途径：水分依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一细胞）共质体途径：水分依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一细胞3 3）跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要经两次膜。）跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要经两次膜。有研究表明，水分在细胞膜内的移动又有两种方式：一是单个有研

7、究表明，水分在细胞膜内的移动又有两种方式：一是单个水分子直接越膜，二是经过一种膜通道蛋白水分子直接越膜，二是经过一种膜通道蛋白水孔蛋白进行水孔水孔蛋白进行水孔蛋白蛋白第七页，讲稿共七十三页哦第八页，讲稿共七十三页哦2、吸水部位、吸水部位 根系主要吸水区域根系主要吸水区域-根根毛区毛区 数量度多，吸收面积数量度多，吸收面积大；大；细胞壁较薄，透水性好；细胞壁较薄，透水性好；输导组织发达。输导组织发达。栽植物时要带土，尽栽植物时要带土，尽量减少根毛损伤，以量减少根毛损伤，以利成活。利成活。第九页，讲稿共七十三页哦（1）主动吸水：）主动吸水：根系本身生理活动而引起植物根系本身生理活动而引起植物吸收水

8、分的现象。吸收水分的现象。伤流伤流Bleeding-汁液从伤口（残茎）汁液从伤口（残茎）的切口溢出的现象的切口溢出的现象-伤流液伤流液(bleeding sap)。3 3、主动吸水和被动吸水、主动吸水和被动吸水第十页，讲稿共七十三页哦吐水吐水-土壤水分充足、大气温度和湿度较高的环境中或清土壤水分充足、大气温度和湿度较高的环境中或清晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。荷叶、草荷叶、草莓及禾本科吐水较多。莓及禾本科吐水较多。可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。第十一页，讲稿共七十三页哦根根压压产产生生的的机机制制

9、Root pressure(根压根压)：由于根系的生理活动使液流由于根系的生理活动使液流从根部沿木质部导管上升的压力。一般为从根部沿木质部导管上升的压力。一般为0.1-0.1-0.2MPa 0.2MPa。它大小和成分代表根生理活动和强弱。它大小和成分代表根生理活动和强弱。第十二页，讲稿共七十三页哦水分和溶质在根内的横向运输可能通过三条途径。水分和溶质在根内的横向运输可能通过三条途径。1 1 通过质外体通过质外体 2 2 通过共质体通过共质体 3 3 通过细胞膜通过细胞膜第十三页，讲稿共七十三页哦几个相关的概念质质外外体体：是是一一个个开开放放性性的的连连续续自自由由空空间间，包包括括细细胞胞壁

10、、胞间隙及导管等。壁、胞间隙及导管等。共共质质体体：是是通通过过胞胞间间连连丝丝把把无无数数原原生生质质体体联联系系起起来来形成的一个连续的整体。形成的一个连续的整体。胞间连丝胞间连丝：是：是贯贯穿胞壁的管状穿胞壁的管状结结构物内的构物内的连丝连丝微微管，其两端与内管，其两端与内质质网相网相连连接。接。第十四页，讲稿共七十三页哦被动吸水被动吸水 是指由于地是指由于地上部的的蒸上部的的蒸腾作用而引腾作用而引起根部吸水。起根部吸水。（2）被动吸水）被动吸水第十五页，讲稿共七十三页哦植物在蒸腾作用强烈时植植物在蒸腾作用强烈时植株只有被动吸水，而植株株只有被动吸水，而植株在春季叶片尚未展开以及在春季叶

11、片尚未展开以及当植物蒸腾受抑制时，主当植物蒸腾受抑制时，主动吸水才占主导地位。动吸水才占主导地位。第十六页，讲稿共七十三页哦根系吸水的动力根系吸水的动力 根压（根压（root pressure）蒸腾拉力（蒸腾拉力（transpirational pull）：由于蒸腾作用产生的：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。主要动力。一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。主要动力。第十七页，讲稿共七十三页哦4 根系吸水的影响因素根系吸水的影响因素A)植物本身因素植物本身因素 1)根系发达程度根系发达程度 2)根系活力强弱根系活力强弱 3)根系细胞水势根系细胞水势B)大气因子，土壤条件，

12、其中土壤因子直接影响根系吸水大气因子，土壤条件，其中土壤因子直接影响根系吸水能力能力 1)可用水分多少可用水分多少 2)通气状况通气状况 3)温度温度 4)土壤溶液浓度土壤溶液浓度 第十八页，讲稿共七十三页哦1)土壤有效水或土壤可利用水土壤有效水或土壤可利用水是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫系数系数(wilting coefficient)以上的水。以上的水。萎蔫系数萎蔫系数是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中尚存的水分含量尚存的水分含量(以占土壤干重的百分率计以占土壤干重的百分率计)。萎蔫萎蔫(wilting)：

13、植物体内水分不足时，叶片和：植物体内水分不足时，叶片和茎的幼嫩部分下垂，这种现象称为萎蔫茎的幼嫩部分下垂，这种现象称为萎蔫(wilting)。B)大气因子，土壤条件，其中土壤因子大气因子，土壤条件，其中土壤因子直接影响根系吸水能力直接影响根系吸水能力第十九页，讲稿共七十三页哦暂时萎蔫暂时萎蔫Temporary wilting -当蒸腾作用大于根系吸水当蒸腾作用大于根系吸水及转运水分的速度时，植物会产生萎蔫现象称暂时萎蔫。当及转运水分的速度时，植物会产生萎蔫现象称暂时萎蔫。当蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、遮阴等。立即蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、遮阴等。立即灌水可消除萎蔫状态

14、。灌水可消除萎蔫状态。永久萎蔫永久萎蔫Permanent wilting-土壤中缺少有效水，根系吸土壤中缺少有效水，根系吸不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫。不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫。降低蒸腾，不能消除萎蔫状态。降低蒸腾，不能消除萎蔫状态。第二十页，讲稿共七十三页哦2)2)土壤通气状况土壤通气状况 CO2 CO2、N2N2处理根部，吸水量降低；供处理根部，吸水量降低；供O2 O2，吸水量增，吸水量增加。加。缺乏缺乏O2O2使根细胞呼吸减弱，影响主动吸水；细胞使根细胞呼吸减弱，影响主动吸水；细胞进行无氧呼吸，产生和积累较多酒精等，使根系进行无氧呼吸，产生和积累较多酒精等，使根系中毒，吸水更少。

15、中毒，吸水更少。不同植物对土壤通气不良的忍受能力差异很大。原因不同植物对土壤通气不良的忍受能力差异很大。原因有二：其一，结构；其二，生理原因。有二：其一，结构；其二，生理原因。第二十一页，讲稿共七十三页哦3)3)土壤温度土壤温度低温：低温：水和原生质粘度增水和原生质粘度增加，水扩散速率下降，不加，水扩散速率下降，不易通过原生质；呼吸作用易通过原生质；呼吸作用减弱，影响主动吸水；根减弱，影响主动吸水；根系生长缓慢，有碍吸水表系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。面的增加。高温：高温：根易木栓化，导水性根易木栓化，导水性下降。下降。第二十二页，讲稿共七十三页哦4)土壤溶液浓度土壤溶液浓度 根系细胞水势必

16、须低于土壤溶液的水势，才能根系细胞水势必须低于土壤溶液的水势，才能从土壤中吸水从土壤中吸水(-0.1MPa)。化肥施用过量或过于集中时，可使土壤溶液浓度化肥施用过量或过于集中时，可使土壤溶液浓度突然升高，阻碍根系吸水，产生突然升高，阻碍根系吸水，产生烧苗烧苗现象。现象。第二十三页，讲稿共七十三页哦 散失方式：散失方式：1)以液体状态散失到体外（吐水现象）以液体状态散失到体外（吐水现象）2)以气体状态散逸到体外（蒸腾作用）以气体状态散逸到体外（蒸腾作用）主要方式主要方式 植物吸收的水分植物吸收的水分用于代谢用于代谢散失散失1595%99%第二十四页，讲稿共七十三页哦第四节第四节 植物的蒸腾作用植

17、物的蒸腾作用蒸腾作用的概念蒸腾作用的概念 蒸腾作用（蒸腾作用（transpiration）：水分以气态方式从）：水分以气态方式从植物体的表面散失的过程。植物体的表面散失的过程。4.1 蒸腾作用的部位与方式蒸腾作用的部位与方式 枝、果枝、果皮孔蒸腾皮孔蒸腾Lenticular transpiration0.1%Lenticular transpiration0.1%叶片叶片角质层蒸腾角质层蒸腾cuticulartranspiration(510%)cuticulartranspiration(510%)气孔蒸腾气孔蒸腾stomatal transpirationstomatal transpir

18、ation（主要方式）（主要方式）第二十五页，讲稿共七十三页哦第二十六页，讲稿共七十三页哦气孔气孔-气体和水分交换的主要通道。气体和水分交换的主要通道。马马马马薯薯薯薯表表表表皮皮皮皮气气气气孔孔孔孔4.2 4.2 气孔蒸腾气孔蒸腾第二十七页，讲稿共七十三页哦禾谷类上下表皮的气孔数较为接近；禾谷类上下表皮的气孔数较为接近；双子叶植物气孔多半分布于叶片的下表皮。双子叶植物气孔多半分布于叶片的下表皮。上表皮型：浮上表皮型：浮水植物水植物-睡睡莲等莲等下表皮型：苹下表皮型：苹果、桃、珊果、桃、珊瑚树等瑚树等上下表皮型：上下表皮型：大多数植物大多数植物1 1，气孔大小、数目及分布，气孔大小、数目及分布

19、第二十八页，讲稿共七十三页哦小孔条件下面积、周长小孔条件下面积、周长与水分扩散的关系与水分扩散的关系水蒸汽通过多孔表面扩水蒸汽通过多孔表面扩散的速率不与小孔的散的速率不与小孔的面积成正比，而与小面积成正比，而与小孔的周长成正比。孔的周长成正比。（气孔扩散的小孔定（气孔扩散的小孔定律）律）2 2，气孔扩散的小孔定律，气孔扩散的小孔定律第二十九页，讲稿共七十三页哦在边缘处，扩散分子相互碰撞机会少，因此扩散速在边缘处，扩散分子相互碰撞机会少，因此扩散速率就比在扩散面的中间部分要快。率就比在扩散面的中间部分要快。第三十页，讲稿共七十三页哦意义意义(1)(1)蒸腾作用可以降低叶片的温度蒸腾作用可以降低叶

20、片的温度;(2)(2)蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一个主要动力。个主要动力。(3)(3)促进植物对矿质和其它溶质在体内传导与促进植物对矿质和其它溶质在体内传导与分布。分布。4.3 蒸腾作用的意义及其测定指标蒸腾作用的意义及其测定指标第三十一页，讲稿共七十三页哦(1)Transpiration rate(蒸腾速率蒸腾速率)。植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量(g/m2s)。昼。昼1.5-7.5，晚，晚0.3。(2)Transpiration efficiency or transpiration ratio(蒸腾效率

21、又名蒸腾比率蒸腾效率又名蒸腾比率)。植物每消耗植物每消耗1kg的水所形成的干物质的的水所形成的干物质的g数。野生数。野生1-8g/kg，作物，作物2-10g/kg。(3)Transpiration coefficient or water require-ment(蒸腾系数又名需水量）蒸腾系数又名需水量）。植物制造植物制造1 g干物质所需水分的克数。干物质所需水分的克数。野生植物野生植物125-1000 g，作物为，作物为100-500 g。指标指标 第三十二页，讲稿共七十三页哦第五节第五节 植物体内水分的运输植物体内水分的运输土壤土壤根毛根毛根的皮层根的皮层根的中柱鞘根的中柱鞘根的导管根的导

22、管和管胞和管胞茎的导管和管胞茎的导管和管胞叶柄的导管和管胞叶柄的导管和管胞叶脉的导管和管胞叶脉的导管和管胞叶肉叶肉细胞细胞叶细胞间隙叶细胞间隙气气孔下腔孔下腔气孔气孔大气中大气中5.1 水分运输的途径水分运输的途径第三十三页，讲稿共七十三页哦1，植物类型，植物类型Plant types：第六节第六节 合理灌溉的生理基础合理灌溉的生理基础6.1 植物的需水规律植物的需水规律第三十四页，讲稿共七十三页哦2，生长期，生长期Growth stages第三十五页，讲稿共七十三页哦Critical period of water(水分临界期水分临界期)指需水量不一定多，但植物对水分不足最敏感，指需水量不一

23、定多，但植物对水分不足最敏感，最易受害的时期。最易受害的时期。花分母细胞减数分裂到四分体时期花分母细胞减数分裂到四分体时期.禾谷类作物有两个水分临界期，即拔节期（相禾谷类作物有两个水分临界期，即拔节期（相当于花分母细胞减数分裂到四分体时期）和当于花分母细胞减数分裂到四分体时期）和灌浆期。灌浆期。第三十六页，讲稿共七十三页哦1，形态指标形态指标Morphological index (1)幼嫩的茎叶易发生凋萎。幼嫩的茎叶易发生凋萎。(2)茎叶颜色转深。茎叶颜色转深。(3)茎叶颜色有时变红。茎叶颜色有时变红。(4)植株生长速度下降。植株生长速度下降。6.2 合理灌溉的指标合理灌溉的指标第三十七页，

24、讲稿共七十三页哦2，生理指标，生理指标Physiological index(1)叶片相对含水量叶片相对含水量 指叶组织实际含水量占水分饱和时含水量的指叶组织实际含水量占水分饱和时含水量的百分率百分率第三十八页，讲稿共七十三页哦(2)叶片水势和水势的日变化叶片水势和水势的日变化第三十九页，讲稿共七十三页哦3 3，灌溉方法，灌溉方法Irrigation methodsIrrigation methods (1)(1)地面灌溉法。地面灌溉法。(2)(2)喷灌法。喷灌法。(3)(3)滴灌法。滴灌法。第四十页，讲稿共七十三页哦第一节第一节 植物的必需元素植物的必需元素1.1.矿质元素与非矿质元素矿质元

25、素与非矿质元素1 1）矿质元素矿质元素：将植物烘干并充分燃烧后，余下一：将植物烘干并充分燃烧后，余下一些不能挥发的残烬称为灰分，而以氧化物形式些不能挥发的残烬称为灰分，而以氧化物形式存在于灰分中的元素称为存在于灰分中的元素称为灰分元素灰分元素或或矿质元素矿质元素。2 2）非矿质元素非矿质元素：燃烧时以气态形式散失到空气中：燃烧时以气态形式散失到空气中的元素，如的元素，如C C、H H、OO、NN、S S等）。等）。第二第二部分部分 植物的矿质营养植物的矿质营养第四十一页，讲稿共七十三页哦第四十二页，讲稿共七十三页哦2.植物必需元素的种类植物必需元素的种类A A）大量元素大量元素：在植物体内含量

26、较多，占植物体干：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一以上的元素。包括重达万分之一以上的元素。包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等等9种元素。种元素。Si B B）微微量量元元素素：植植物物体体内内含含量量甚甚微微，稍稍多多即即会会发发生生毒毒害害的的元元素素包包括括：Cl、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Ni等等8种元素。种元素。Na第四十三页，讲稿共七十三页哦第二节第二节 植物细胞对矿质元素的吸收植物细胞对矿质元素的吸收1 1 生物膜的结构与特性生物膜的结构与特性第四十四页，讲稿共七十三页哦2 2植物细胞吸收溶质的方式植物细胞吸收溶质的方式 1 1）离子通道运输离子通道运输

27、 2 2）载体运输载体运输 3 3）离子泵运输（质子泵和钙泵）离子泵运输（质子泵和钙泵）4 4）胞饮作用：胞饮作用：物质吸附在质膜上，然后通过膜的内物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的获取物质的过程。折而转移到细胞内的获取物质的过程。第四十五页，讲稿共七十三页哦第三节第三节 植物对矿质元素的吸收植物对矿质元素的吸收1 1 植物吸收矿质元素的特点植物吸收矿质元素的特点 1 1）对水分和盐分的相对吸收；）对水分和盐分的相对吸收；2 2）选择性吸收；）选择性吸收；3 3）单盐毒害和离子对抗。）单盐毒害和离子对抗。2 2 根部对溶液中矿质元素的吸收过程根部对溶液中矿质元素的吸收过程 1

28、1）离子吸附在根部细胞表面；）离子吸附在根部细胞表面；2 2）离子进入根部内部。）离子进入根部内部。第四十六页，讲稿共七十三页哦3 3 影响根部吸收矿物质的因素影响根部吸收矿物质的因素1 1）温度）温度：过低、过高都不利。如温度过低，代谢：过低、过高都不利。如温度过低，代谢弱，能量不足，主动吸收慢；胞质粘性增大，离弱，能量不足，主动吸收慢；胞质粘性增大，离子进入困难。其中以对钾和硅的吸收影响最大。子进入困难。其中以对钾和硅的吸收影响最大。2 2）通气状况）通气状况：影响呼吸作用。：影响呼吸作用。3 3）溶液浓度）溶液浓度：过低、过高都不利。：过低、过高都不利。第四十七页，讲稿共七十三页哦4）p

29、H值：值：一般作物生育最适的一般作物生育最适的pH值是值是6-7。在土壤溶液碱性的反应加强时，。在土壤溶液碱性的反应加强时，Fe、Ca、Mg、Zn呈不溶解状态，能被植物呈不溶解状态，能被植物利用的量极少。在酸性环境中利用的量极少。在酸性环境中P、K、Ca、Mg等溶解，但植物来不及吸收易被雨等溶解，但植物来不及吸收易被雨水淋失，易缺乏。而水淋失，易缺乏。而Fe、Al、Mn的溶的溶解度加大，植物受害。解度加大，植物受害。第四十八页，讲稿共七十三页哦4 4 根外营养根外营养4.1 4.1 植物根外营养的吸收特点植物根外营养的吸收特点 A A）根根外外营营养养的的主主要要器器官官为为叶叶片片，故故又又

30、称称为为叶叶片营养；片营养；B B）营营养养物物质质可可经经气气孔孔或或角角质质层层进进入入叶叶内内，并并经经胞胞壁壁中中的的外外连连丝丝抵抵达达质质膜膜，再再进进入入细细胞胞，最后到达叶脉韧皮部。最后到达叶脉韧皮部。外外连连丝丝：是是叶叶片片表表皮皮细细胞胞通通道道，它它从从角角质质层层的的内内侧延伸到表皮细胞的质膜。侧延伸到表皮细胞的质膜。第四十九页，讲稿共七十三页哦4.2 4.2 根外施肥的优点根外施肥的优点 A A）在在生生育育后后期期根根部部吸吸肥肥能能力力衰衰退退时时或或营营养养临临界期时，可根外施肥补充营养；界期时，可根外施肥补充营养；B B）某某些些肥肥料料（如如磷磷肥肥）易易

31、被被土土壤壤固固定定而而根根外外施肥无此现象，且用量少；施肥无此现象，且用量少；C C）补补充充植植物物缺缺乏乏的的微微量量元元素素，用用量量省省、见见效快。效快。第五十页，讲稿共七十三页哦第四节第四节 植物氮代谢植物氮代谢1 1 植物的硝酸盐还原植物的硝酸盐还原1.1 1.1 植物硝酸盐还原的主要过程植物硝酸盐还原的主要过程 A)A)硝酸还原硝酸还原 HNOHNO3 3 HNO HNO2 2 B)B)亚硝酸还原亚硝酸还原 HNOHNO2 2 NHNH3 3 第五十一页，讲稿共七十三页哦1.2 1.2 植物硝酸盐还原的主要特点植物硝酸盐还原的主要特点1 1）发发生生反反应应的的细细胞胞器器（硝

32、硝酸酸还还原原在在细细胞胞质质；亚亚硝酸还原在叶绿体）；硝酸还原在叶绿体）；2 2）参与反应的酶种类及其性质；参与反应的酶种类及其性质；诱诱导导酶酶：又又称称适适应应酶酶，指指植植物物体体内内本本来来不不含含有有，但但在在特特定定外外来来物物质质的的诱诱导导下下可可以以生生成成的酶。如硝酸还原酶可为的酶。如硝酸还原酶可为NONO3 3-所诱导。所诱导。3 3）与光合作用的关系。与光合作用的关系。第五十二页，讲稿共七十三页哦2 植物的氨同化植物的氨同化 2.1 植物氨同化的主要方式植物氨同化的主要方式1）还原氨基化：氨与还原氨基化：氨与-酮酸结合生成相应氨基酸；酮酸结合生成相应氨基酸；2）氨氨基

33、基交交换换作作用用：一一种种氨氨基基酸酸的的氨氨基基转转到到一一种种酮酮酸上形成另一种氨基酸和酮酸；酸上形成另一种氨基酸和酮酸；3）氨氨甲甲酰酰磷磷酸酸化化：氨氨与与二二氧氧化化碳碳、ATP结结合合形形成成氨甲酰磷酸；氨甲酰磷酸；4）酰胺化作用：氨与氨基酸结合形成酰胺。酰胺化作用：氨与氨基酸结合形成酰胺。第五十三页，讲稿共七十三页哦2.2 植物氨同化的生理意义植物氨同化的生理意义1）解除氨毒；解除氨毒；2）形成新的物质（如氨基酸等）；形成新的物质（如氨基酸等）；3）酰酰胺胺化化得得到到的的谷谷氨氨酰酰胺胺和和天天冬冬酰酰胺胺在在植植物物体体内内氨不足时可释放出氨。氨不足时可释放出氨。第五十四页

34、，讲稿共七十三页哦第五节第五节 矿物质在植物体内的运输矿物质在植物体内的运输1 矿物质运输的形式、途径和速度矿物质运输的形式、途径和速度1.1 矿物质运输的形式矿物质运输的形式金属离子：金属离子：以离子状态运输以离子状态运输（P：主要以正磷酸根离子向上运输）：主要以正磷酸根离子向上运输）（N：主要以氨基酸和酰胺形式向上运输，少量以：主要以氨基酸和酰胺形式向上运输，少量以硝酸根离子运输）硝酸根离子运输）（S：主要以硫酸根离子向上运输）：主要以硫酸根离子向上运输）第五十五页，讲稿共七十三页哦1.2 矿物质运输的途径矿物质运输的途径1）根部吸收的矿质元素主要通过韧皮部向上运根部吸收的矿质元素主要通过

35、韧皮部向上运输；输；2）叶片吸收的矿质元素的上行和下行运输都以叶片吸收的矿质元素的上行和下行运输都以韧皮部为主；木质部中的矿质元素可横向运韧皮部为主；木质部中的矿质元素可横向运输到韧皮部，韧皮部中的矿质元素也可横向输到韧皮部，韧皮部中的矿质元素也可横向运输到木质部。运输到木质部。第五十六页，讲稿共七十三页哦2 矿物质在植物体内的分布矿物质在植物体内的分布2.1 可再利用元素可再利用元素 以离子或不稳定化合物形式存在，可转移至其以离子或不稳定化合物形式存在，可转移至其他部位循环利用，如他部位循环利用，如N、P、Mg、K、Zn等，其中等，其中以以N、P最为典型。当植物缺乏这类元素时，它最为典型。当

36、植物缺乏这类元素时，它们就从衰老组织转移到新生的幼嫩部位，从代谢们就从衰老组织转移到新生的幼嫩部位，从代谢水平低的部位转移到代谢旺盛部位，所以衰老的水平低的部位转移到代谢旺盛部位，所以衰老的叶片出现相应的缺素症。叶片出现相应的缺素症。第五十七页，讲稿共七十三页哦第五十八页，讲稿共七十三页哦2.2 不可再利用元素不可再利用元素 以难溶解的稳定化合物形式存在，难以以难溶解的稳定化合物形式存在，难以循环利用，如循环利用，如Ca、B、Cu、Mn、S、Fe，其中以其中以Ca最为典型。这些元素在老叶中的含最为典型。这些元素在老叶中的含量高于幼叶中的含量，缺乏这些元素，幼叶量高于幼叶中的含量，缺乏这些元素，

37、幼叶或新生组织会表现出相应的缺素症。或新生组织会表现出相应的缺素症。第五十九页，讲稿共七十三页哦第六节第六节 合理施肥的生理基础合理施肥的生理基础 要要提提高高农农作作物物的的产产量量不不仅仅要要有有足足够够的的肥肥料料，而而且且还还要要合合理理施施用用。合合理理施施用用就就必必须须了了解解肥肥料料在在生生长长中中的的生生理理作作用用和和作作物物需需肥肥的的一一般般规规律律，并并与与灌灌溉溉、密密植植等等技技术术配配合合，适适时时、适适量量地地施施肥肥，这样才能收到施肥的良好效果，达到丰产的目的。这样才能收到施肥的良好效果，达到丰产的目的。第六十页，讲稿共七十三页哦一、作物的需肥特点一、作物的

38、需肥特点 1、不同作物需肥不同、不同作物需肥不同 尽尽管管农农作作物物需需要要各各种种不不同同的的必必需需元元素素，但但不不同同作作物物对对各各种种元元素素的的相相对对需需求求量量不不同同。例例如如以以收收获获子子粒粒为为目目的的的的作作物物（小小麦麦、玉玉米米、水水稻稻）需需多多施施N、P肥肥，以以利利于于子子粒粒饱饱满满；栽栽培培块块根根、块块茎茎类类作作物物（甘甘薯薯、马马铃铃薯薯等等）多多施施K、B肥肥，以以促促进进地地下下部部分分肥肥大大；栽栽培培叶叶菜菜类类（白白菜菜、菠菜、甘蓝等）可偏施用氮肥，以使叶片肥大。菠菜、甘蓝等）可偏施用氮肥，以使叶片肥大。第六十一页，讲稿共七十三页哦2

39、、同一作物不同生育时期需肥不同、同一作物不同生育时期需肥不同 植物对矿质元素的吸收与其生长发育时期有关。例如果树前期生植物对矿质元素的吸收与其生长发育时期有关。例如果树前期生长增施氮肥，后期增施磷、钾肥。长增施氮肥，后期增施磷、钾肥。需肥临界期：需肥临界期：作物一生中对缺乏矿质最敏感的时期，又叫植物营养临界作物一生中对缺乏矿质最敏感的时期，又叫植物营养临界期。期。最高生产效率期：最高生产效率期：施肥对作物增产效果最好的时期，又叫植物营养最大效率期施肥对作物增产效果最好的时期，又叫植物营养最大效率期（一般为生殖生长时期）。（一般为生殖生长时期）。3、不同作物，需肥形态不同、不同作物，需肥形态不同

40、 例例水稻适宜铵态氮而不适宜硝态氮，因为水稻体内缺乏硝酸水稻适宜铵态氮而不适宜硝态氮，因为水稻体内缺乏硝酸还原酶；而烟草和马铃薯则施用草木灰比氯化钾效果好，因还原酶；而烟草和马铃薯则施用草木灰比氯化钾效果好，因为氯可降低烟草的燃烧性和马铃薯的淀粉含量。为氯可降低烟草的燃烧性和马铃薯的淀粉含量。第六十二页，讲稿共七十三页哦 合理施肥就是要满足作物对必需元素的需要，同合理施肥就是要满足作物对必需元素的需要，同时使肥料发挥最大的经济效益。确定作物是否需要肥，时使肥料发挥最大的经济效益。确定作物是否需要肥，需要什么肥，需要多少，要有一定的指标，可以从形需要什么肥，需要多少，要有一定的指标，可以从形态指

41、标和生理指标上进行确定。态指标和生理指标上进行确定。二、合理施肥的指标二、合理施肥的指标第六十三页，讲稿共七十三页哦1 1、形态指标、形态指标:反应植物需肥状况的外部形态。反应植物需肥状况的外部形态。（1 1）相相貌貌：一一般般来来说说，氮氮肥肥多多，生生长长快快，叶叶色色浓浓，株株形形松松散散；氮氮肥肥不不足足时时植植株株生生长长缓缓慢慢，叶叶短短而而直直，株株形形紧紧凑凑。因因此此，可可以以把把作作物物的的相貌作为追肥的形态指标。相貌作为追肥的形态指标。（2）叶叶色色：叶叶片片颜颜色色也也是是一一个个重重要要的的追追肥肥指指标标。这这是是因因为为，叶叶色色反反映映快快，敏敏感感。例例如如叶

42、叶色色深深N素素与与叶叶绿绿素素含含量量高高，叶叶色色浅浅，两两者者含含量量均均低低。叶叶色色还还是是反反映映植植物物代代谢谢类类型型的的良良好好指指标标，叶叶色色深深的的植植株株为为以以扩扩大大型型代代谢谢为为主主；叶叶色色浅浅的的植植株株以以C素素代代谢谢即即贮贮藏藏型型代代谢谢为为主主。前前者者大大多多数数光光合合产产物物用用于于新新生生器器官官的的形形态态建建成成，后后者者则则主主要要分分配配到到贮贮藏器官中去。藏器官中去。第六十四页，讲稿共七十三页哦2、生理指标、生理指标 生生理理指指标标就就是是根根据据作作物物的的生生理理活活动动与与某某些些养养分分之之间间的的关关系，确定一些临界

43、值，然后再进行追肥。系，确定一些临界值，然后再进行追肥。（1）叶叶绿绿素素含含量量：由由于于目目测测叶叶色色有有较较大大的的误误差差，所所以以分分析析叶叶绿绿素素的的含量就更为精确。含量就更为精确。（2）酶酶类类活活性性：植植物物组组织织中中各各种种酶酶活活性性的的高高低低常常常常与与许许多多营营养养元元素素尤尤其其是是微微量量元元素素有有关关。例例如如缺缺Cu时时，抗抗坏坏血血酸酸氧氧化化酶酶和和多多酚酚氧氧化化酶酶的的活活性性下下降降；缺缺Mo时时硝硝酸酸还还原原酶酶和和固固氮氮酶酶的的活活性性减减弱弱；所所以以对对比比植植物物组组织织中中某某些些酶酶类类的的活活性性，可可以以判判断断植植

44、物物体体内某些元素的含量内某些元素的含量水平，因此，可作为追肥的生理指标。水平，因此，可作为追肥的生理指标。第六十五页，讲稿共七十三页哦（3）营营养养元元素素含含量量：通通过过多多次次分分析析叶叶片片营营养养元元素素的的含含量量和和反反复复对对比比试试验验，可可以以确确定定追追肥肥的的临临界界值值以以用用作作指指标标。例例如如水水稻稻心心叶叶下下第第三三叶叶鞘鞘为为测测定定部部位位，氨氨基基酸酸含含量量在在150200mgL-1为为正正常常，低低于于150 mgL-1为为低低量量，低低于于100 mgL-1为为缺缺乏乏，高高于于200 mgL-1为充足，达到为充足，达到250 mgL-1为过剩

45、。为过剩。（4）酰酰胺胺和和淀淀粉粉含含量量：植植物物体体内内酰酰胺胺含含量量的的高高低低可可作作为为N营营养养水水平平的的标标志志。此此外外，N素素不不足足常常引引起起水水稻稻叶叶鞘鞘中中积积累累淀淀粉粉，因因此此，可可根据叶鞘中淀粉含量的多少作为追施氮肥的指标。根据叶鞘中淀粉含量的多少作为追施氮肥的指标。第六十六页，讲稿共七十三页哦三、合理施肥增产的原因三、合理施肥增产的原因 合理施肥可以提高作物产量，增产的原因在于通过光合理施肥可以提高作物产量，增产的原因在于通过光合作用将无机物转变为有机物。合作用将无机物转变为有机物。1、施肥增产的生理基础、施肥增产的生理基础 合理施肥可提高作物的光合

46、性能。具体表现在，扩大光合理施肥可提高作物的光合性能。具体表现在，扩大光合面积，提高光合能力，延长光合时间，促进光合产物的合面积，提高光合能力，延长光合时间，促进光合产物的运输与分配。运输与分配。第六十七页，讲稿共七十三页哦 2、施肥增产的生态基础、施肥增产的生态基础 施肥也能改善作物的生态环境，特别是土壤状况。施肥也能改善作物的生态环境，特别是土壤状况。例如施用有机肥可以改善土壤的物理结构，提高地例如施用有机肥可以改善土壤的物理结构，提高地温，延长肥效；在温，延长肥效；在酸性土壤中施用石灰、石膏等，酸性土壤中施用石灰、石膏等，既能提高既能提高pHpH值，促进有机质的分解，又能增加团粒结构，值

47、，促进有机质的分解，又能增加团粒结构，提高地温。提高地温。第六十八页，讲稿共七十三页哦 适当灌溉，以水调肥适当灌溉，以水调肥 适当深耕，改善土壤条件适当深耕，改善土壤条件 改善光照条件改善光照条件 控制微生物的有害转化控制微生物的有害转化 改善施肥方式：改善施肥方式：根外追肥、深层施肥根外追肥、深层施肥 多种肥料配合使用多种肥料配合使用四、四、提高肥效的措施提高肥效的措施第六十九页，讲稿共七十三页哦复习思考题复习思考题（一）名词解释（一）名词解释 自自由由水水、束束缚缚水水、质质外外体体、共共质质体体、萎萎蔫蔫、蒸腾作用、水分临界期蒸腾作用、水分临界期（二）问答题（二）问答题1.1.简述水分在

48、植物生命活动中的作用。简述水分在植物生命活动中的作用。2.2.影响根系吸水的土壤条件有哪些？影响根系吸水的土壤条件有哪些？3.3.简述灌溉的指标。简述灌溉的指标。第七十页，讲稿共七十三页哦1.1.水分临界期是指植物水分临界期是指植物 的时期。的时期。A A消耗水最多消耗水最多 B B水分利用效率最高水分利用效率最高 C C对缺水最敏感最易受害对缺水最敏感最易受害 D D不大需要不大需要水分水分 2.2.施肥不当产生施肥不当产生“烧苗烧苗”时时 。A A土壤溶液水势（土壤溶液水势（土）根毛细胞水土）根毛细胞水势（势（细）细）B BWW土土WW细细 C CWW细细WW土土 第七十一页，讲稿共七十三页哦(一一)名词解释名词解释矿质元素、必需元素、大量元素、微量元素、根外施矿质元素、必需元素、大量元素、微量元素、根外施肥、需肥临界期肥、需肥临界期(二二)问答题问答题1.1.简述合理施肥的指标。简述合理施肥的指标。2.2.植物根系吸收矿质的特点是什么植物根系吸收矿质的特点是什么?3.3.影响根系吸收矿质元素的因素有哪些？影响根系吸收矿质元素的因素有哪些？4.4.合理施肥增产的原因是什么？合理施肥增产的原因是什么？5.5.提高肥效有哪些措施？提高肥效有哪些措施？复习思考题复习思考题第七十二页，讲稿共七十三页哦感谢大家观看第七十三页，讲稿共七十三页哦