植物营养诊断幻灯片.ppt

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1、植物营养诊断第1页，共31页，编辑于2022年，星期六氮氮第一节第一节 N素营养及素营养及N营养诊断营养诊断第2页，共31页，编辑于2022年，星期六一般植物含氮量约占植物体干物重的一般植物含氮量约占植物体干物重的0.3%-5%,而含量的多而含量的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。少与植物种类、器官、发育阶段有关。种类：大豆种类：大豆玉米玉米小麦小麦水稻水稻器官：叶片器官：叶片子粒子粒茎秆茎秆苞叶苞叶(玉米玉米)发育：同一作物的不同生育时期，含氮量也不相同。发育：同一作物的不同生育时期，含氮量也不相同。一、植物体内氮的含量和分布一、植物体内氮的含量和分布注意：植物体内氮素的含量注意：植物体内

2、氮素的含量和分布，明显受施氮水平和施氮和分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。通常是营养器官的时期的影响。通常是营养器官的含量变化大，生殖器官则变动小，含量变化大，生殖器官则变动小，但生长后期施用氮肥，则表现为但生长后期施用氮肥，则表现为生殖器官中的含氮量明显上升。生殖器官中的含氮量明显上升。第3页，共31页，编辑于2022年，星期六氮氮是是植植物物体体内内许许多多重重要要有有机机化化合合物物的的组组分分，也也是是遗传物质的基础。遗传物质的基础。（一一）蛋蛋白白质质的的重重要要组组分分（蛋蛋白白质质中中平平均均含含氮氮16%-18%）；）；（二）核酸的成分；（二）核酸的成分；（三）叶绿素的组分

3、元素；（三）叶绿素的组分元素；（四）许多酶的组分（四）许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）（酶本身就是蛋白质）；氮氮还还是是一一些些维维生生素素的的组组分分，而而生生物物碱碱和和植植物物激激素素也也都都含有氮。含有氮。总总之之，氮氮对对植植物物生生命命活活动动以以及及植植物物的的产产量量、品品质质均均有有极极其其重重要要的的作作用用。合合理理施施用用氮氮肥肥是是获获得得高高产产、优优质质的的有有效效措施。措施。二、氮的营养功能二、氮的营养功能第4页，共31页，编辑于2022年，星期六NH3-C-COOHHR氨基酸：氨基酸：蛋白质蛋白质（2）核苷酸：）核苷酸：（1）核酸核酸第5页，共31页，编辑于2

4、022年，星期六（3）叶绿素）叶绿素第6页，共31页，编辑于2022年，星期六（4）生物活性物质）生物活性物质第7页，共31页，编辑于2022年，星期六 植植物物吸吸收收的的氮氮素素主主要要是是铵铵态态氮氮和和硝硝态态氮氮。在在旱旱地地农农田田中中，硝硝态态氮氮是是作作物物的的主主要要氮氮源源。由由于于土土壤壤中中的的铵铵态态氮氮通通过过硝硝化化作作用用可转变为硝态氮。所以，作物吸收的硝态氮多于铵态氮。可转变为硝态氮。所以，作物吸收的硝态氮多于铵态氮。（一）（一）NO3-N的吸收和同化的吸收和同化 1、NO3-N的吸收的吸收 逆电化学势梯度的主动吸收；逆电化学势梯度的主动吸收；介介质质pH显显

5、著著影影响响植植物物对对NO3-N的的吸吸收收:pH值值升升高高，NO3-N的吸收减少；的吸收减少；Ca+促进促进 NO3-N的吸收。的吸收。NO3-N进进入入植植物物体体后后，大大部部分分在在根根系系中中同同化化为为氨氨基基酸酸、蛋蛋白质，也可直接通过木质部运往地上部；白质，也可直接通过木质部运往地上部；硝酸根在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有硝酸根在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有重重要要意意义。义。三、植物对氮的吸收、同化和运输三、植物对氮的吸收、同化和运输第8页，共31页，编辑于2022年，星期六硝酸还原成氨是由两种独立硝酸还原成氨是由两种独立的酶分别进行催化的。硝酸还原的

6、酶分别进行催化的。硝酸还原酶可使酶可使硝酸盐硝酸盐还原成还原成亚硝酸盐亚硝酸盐，而亚硝酸还原酶可使亚硝酸盐还而亚硝酸还原酶可使亚硝酸盐还原成原成氨氨。2、NO3-N的同化的同化NO2_NO3_NH3第9页，共31页，编辑于2022年，星期六叶细胞中硝酸盐同化步骤的示意图叶细胞中硝酸盐同化步骤的示意图（需（需铁、钼铁、钼）NAD(P)+NH3NO3_NO2-类红类红色素色素NAD(P)H+H+铁氧还蛋白铁氧还蛋白（氧化性）（氧化性）铁氧还蛋白铁氧还蛋白（还原性）（还原性）NADPH2NADPH2O+OH-光合系统光合系统 I亚硝酸还原酶亚硝酸还原酶e-硝酸还原酶硝酸还原酶 叶绿体叶绿体 细胞质细

7、胞质2e-FADH2 FADCytFeIICytFeIIIMoIVMoVIH2O2 H+第10页，共31页，编辑于2022年，星期六1、硝酸盐供应水平硝酸盐供应水平 当硝酸盐数量少时，主要在根当硝酸盐数量少时，主要在根中还原中还原;2、植物种类植物种类 木本植物还原能力木本植物还原能力一年生草本一年生草本一一年年生生草草本本植植物物因因种种类类不不同同而而有有差差异异。还还原原强强度度顺顺序序为：为：油菜油菜大麦大麦向日葵向日葵玉米玉米苍耳苍耳3、温温度度 温温度度升升高高，酶酶的的活活性性也也高高，所所以以也也可可提提高高根中还原根中还原NO3-N 的比例。的比例。大多数植物的根和地上部都能

8、进行大多数植物的根和地上部都能进行NO3-N的还原的还原作用，但各部分还原的比例取决于不同的因素：作用，但各部分还原的比例取决于不同的因素：第11页，共31页，编辑于2022年，星期六4、植植物物的的苗苗龄龄 在在根根中中还还原原的的比比例例随随苗苗龄龄的的增增加而提高加而提高;5、陪陪伴伴离离子子 K+能能促促进进NO3-向向地地上上部部转转移移，所所以以钾钾充充足足时时，在在根根中中还还原原的的比比例例下下降降；而而Ca2+和和Na+为陪伴离子时则相反为陪伴离子时则相反;6、光光照照 在在绿绿色色叶叶片片中中，光光合合强强度度与与NO3-还还原原之之间存在着密切的相关性。间存在着密切的相关

9、性。考考虑虑以以上上因因素素可可采采取取相相应应措措施施降降低低温温室室或或塑塑料料大棚中的蔬菜体内的硝酸盐含量。大棚中的蔬菜体内的硝酸盐含量。第12页，共31页，编辑于2022年，星期六（二）（二）NH4+-N的吸收和同化的吸收和同化1、NH4+-N的吸收的吸收NH4+的的吸吸收收与与H+的的释释放放存存在在着着相相当当严严格的等摩尔关系格的等摩尔关系(K.Mengel et al,1978)。第13页，共31页，编辑于2022年，星期六质膜上质膜上NH4+脱质子作用的示意图脱质子作用的示意图外界溶液外界溶液NH3质质膜膜细胞质细胞质NH4+H+第14页，共31页，编辑于2022年，星期六第

10、15页，共31页，编辑于2022年，星期六结论：结论：植物吸收植物吸收NH4+-N，使土壤，使土壤pH下降下降植物吸收植物吸收NO3-N，使土壤，使土壤pH上升上升第16页，共31页，编辑于2022年，星期六酮戊二酸酮戊二酸氨氨谷氨酸谷氨酸各各种种新新的的氨氨基基酸酸酮酸酮酸酰胺酰胺氨氨还原性胺化作用还原性胺化作用转氨基作用转氨基作用2、NH4+-N的同化的同化第17页，共31页，编辑于2022年，星期六目前关于尿素被同化的途径有两种见解：目前关于尿素被同化的途径有两种见解：其其一一、尿尿素素在在植植物物体体内内可可由由脲脲酶酶水水解解产产生生氨氨和和二二氧氧化碳；化碳；其二、尿素是直接被吸收

11、和同化的其二、尿素是直接被吸收和同化的 尿尿素素同同化化的的特特点点是是：对对植植物物呼呼吸吸作作用用的的依依赖赖程程度度不高，而主要受尿素浓度的影响。不高，而主要受尿素浓度的影响。（三）（三）CO(NH2)2-N的吸收和同化的吸收和同化尿素尿素 磷酸磷酸 氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸精氨酸精氨酸鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸第18页，共31页，编辑于2022年，星期六NO3-N是阴离子，为氧化态的氮源，是阴离子，为氧化态的氮源，NH4+-N是阳离子，为还原态的氮源。是阳离子，为还原态的氮源。（四）（四）NONO3 3-N-N和和 NHNH4 4+-N-N营养作用的比较营养作用的比较不不能能简简单单的的判判

12、定定那那种种形形态态好好或或是是不不好好，因因为为肥肥效效高高低低与与各各种种影影响响吸吸收收和和利利用用的的因因素素有有关。关。最最主主要要的的是是植植物物种种类类和和pH。第19页，共31页，编辑于2022年，星期六(一一)植物种类植物种类 水水稻稻是是典典型型的的喜喜NHNH4 4+-N-N作作物物。（水水稻稻幼幼苗苗根根内内缺缺少少硝硝酸酸还还原原酶酶；NONO3 3-N-N在在水水田田中中易易流流失失，并并发发生生反反硝化作用。）硝化作用。）烟草是典型的喜烟草是典型的喜NONO3 3-N-N作物。作物。观赏植物观赏植物纯硝态氮型：纯硝态氮型：牵牛、一品红、波斯菊、天竹葵等牵牛、一品红

13、、波斯菊、天竹葵等喜硝态氮型：喜硝态氮型：香石竹、非洲菊、菊花、一串红、仙客来、香石竹、非洲菊、菊花、一串红、仙客来、紫罗兰、月季、秋海棠、百合等紫罗兰、月季、秋海棠、百合等喜铵态氮型喜铵态氮型：杜鹃等：杜鹃等两者皆宜：两者皆宜：唐菖蒲等唐菖蒲等第20页，共31页，编辑于2022年，星期六（二）环境反应（二）环境反应（pH）从从生生理理角角度度看看，NHNH4 4+-N-N和和NONO3 3-N-N都都是是良良好好的的氮氮源源，但但在在不不同同pHpH条条件件下下，植植物物对对NHNH4 4+-N N和和NONO3 3-N-N的的吸吸收收量量有有明明显显的的差差异异。NHNH4 4+-N-N肥

14、肥效不好主要是由于生理酸性所造成的。效不好主要是由于生理酸性所造成的。南南方方酸酸性性土土，相相对对来来说说，NONO3 3-N N优优于于 NHNH4 4+-N-N。第21页，共31页，编辑于2022年，星期六植物缺氮的外部特征植物缺氮的外部特征:叶片黄化，植株生长过程迟缓叶片黄化，植株生长过程迟缓.苗苗期期植植株株生生长长受受阻阻而而显显得得矮矮小小、瘦瘦弱弱，叶叶片片薄薄而而小小。禾禾本本科科作作物物表表现现为为分分蘖蘖少少，茎茎杆杆细细长长；双双子子叶叶则则表表现现为为分枝少。若继续缺氮，禾本科作物表现为穗小粒瘪早衰。分枝少。若继续缺氮，禾本科作物表现为穗小粒瘪早衰。氮氮素素是是可可以

15、以再再利利用用的的元元素素，植植物物缺缺氮氮的的显显著著特特征征是是下下部叶片首先失绿黄化，然后逐渐向上部叶片扩展。部叶片首先失绿黄化，然后逐渐向上部叶片扩展。植物缺氮不仅影响产量，而且使产品品质也下降。植物缺氮不仅影响产量，而且使产品品质也下降。四、植物缺氮症状与供氮过多的危害四、植物缺氮症状与供氮过多的危害第22页，共31页，编辑于2022年，星期六作物贪青晚熟，生长期延长。作物贪青晚熟，生长期延长。细细胞胞壁壁薄薄，植植株株柔柔软软，易易受受机机械械损损伤伤（倒倒伏伏）和和病病害侵袭（大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐斑病）。害侵袭（大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐斑病）。氮素过多的危害氮素过

16、多的危害大大量量施施用用氮氮肥肥：叶叶大大、色色浓浓、细细胞胞汁汁液液多多，纤纤维维含含量量低低；后后期期易易落落花花落落果果。因因此此会会降降低果蔬品质和耐贮存性；低果蔬品质和耐贮存性；棉花蕾铃稀少易脱落；棉花蕾铃稀少易脱落；甜菜块根产糖率下降；甜菜块根产糖率下降；纤维作物产量减少，纤维品质降低。纤维作物产量减少，纤维品质降低。第23页，共31页，编辑于2022年，星期六观赏植物：观赏植物：缺缺氮氮：叶叶片片黄黄化化，下下部部叶叶枯枯萎萎，生生长长不不良良（万万寿寿菊菊、一品红、紫罗兰、香石竹、许多球根花卉等）一品红、紫罗兰、香石竹、许多球根花卉等）多多氮氮：徒徒长长，木木质质化化程程度度低

17、低抗抗病病虫虫能能力力下下降降，开开花花数数量量少，花期延迟，切花保鲜期缩短等少，花期延迟，切花保鲜期缩短等杜鹃开花时需杜鹃开花时需N N较多，较多，N N水平高则花蕾总数较多水平高则花蕾总数较多一串红，高一串红，高N N下花芽分化及花的发育均提高下花芽分化及花的发育均提高月季：基质中月季：基质中2525100 mg/L100 mg/L的的N N合适合适香香石石竹竹：在在基基质质中中含含1010140 140 mg/Lmg/L的的N N时时，产产量量随随之之提提高高第24页，共31页，编辑于2022年，星期六五、植物缺氮症状图谱五、植物缺氮症状图谱第25页，共31页，编辑于2022年，星期六第26页，共31页，编辑于2022年，星期六第27页，共31页，编辑于2022年，星期六第28页，共31页，编辑于2022年，星期六苹果缺氮苹果缺氮春季春季夏季夏季第29页，共31页，编辑于2022年，星期六N第30页，共31页，编辑于2022年，星期六N第31页，共31页，编辑于2022年，星期六