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植物获取矿质养分的策略

植物获取矿质养分的策略
植物获取矿质养分的策略

植物获取矿质养分的策略

简述植物根系吸收养分的主要过程(养分的短距离运输过程)。答:根外介质中的养分从根表皮细胞进入根内再经皮层组织到达中柱的迁移过程叫养分的横向运输。由于其迁移距离短,又称为短距离运输。养分在根中的横向运输有2条途径:即质外体途径和共质体途径。

质外体:由细胞壁和细胞间隙组成的连续体,与外部介质相通,是水分和养分可以自由出入的地方,养分迁移速率快。

共质体:由细胞的原生质组成的,穿过细胞壁的胞间连丝与细胞连成一个整体,这些相互联系起来的原生质整体成为共质体。

质外体运输特点:养分从表皮迁移到内皮层后,由于凯氏带的阻隔,不能直接进入中柱,必须首先穿过内皮层细胞原生质膜进入共质体途径才能进入中柱。但运输速率较快。

共质体运输特点:由根毛或根表皮细胞直接吸收养分,并通过胞间连丝,可直接运输到中柱,但速率较慢。

养分在横向运输过程中的途径主要取决于养分种类、养分浓度、根毛密度、胞间连丝的数量以及表皮细胞木质化程度的因素。如K、P等以共质体途径横向运输,而Ca等以质外体途径运输为主。

1.植物根部获取资源的途径有哪些?请简述根系直接途径、菌

根途径获取养分资源的过程有何异同?

答:植物根部获取资源的途径有直接途径和菌根途径。

根系直接途径:根系从土壤中吸收各种养分的途径有三种:截获、扩散和质流。

菌根途径:植物根系浸染菌根真菌,扩大根系吸收面,增加对原根毛吸收范围外的元素(特别是磷)的吸收能力。

根系直接途径与菌根途径获取养分资源的过程:

不同点:

给根系途径通过截获、扩散和质流的方式从土壤中吸收大部分养分,而菌根途径是植物借助菌丝通过C-P交换的方式增加植物根系养分是吸收。

相同点:都是帮助植物从土壤中吸收植物生长需要的养分。

第五讲-植物体内的必需元素

第五讲植物体内的必需元素 2006 年2月22 日

第六章植物的矿质营养 根系从土壤吸收水分以外,还需吸收各种矿物质元素和氮素,来维持正常的生命活动,(氮素是否为矿质元素有争议).把植物对矿质元素的吸收.运转和利用,统称为矿质营养.了解矿质代谢,对于指导合理施肥,提高产量和改进品质是非常重要的.(农谚:有收无收在于水,收多收少在于肥.) 矿质元素的生理作用概括为两方面: <1> 参与结构组成, 如N .P .Ca.S 等. <2> 调节生命活动, 如Fe. Cu. Cl 等. 有些元素负担两方面的功能. 第一节植物体内的必需元素

一. 植物体内的必需元素及其确定方法. <一>. 必需元素(生长发育不可缺少). 应具备三个条件(标准): 第一,由于缺少该元素,植物生长发育不正常,不能完成其生活史. 第二,缺乏该元素,植物表现专一的症状,只有及时加入该元素,才能恢复正常. 第三,对植物的营养是直接的,不通过改良土壤或培养基的理化特性和微生物活动所产生的间接效果. 如何判断(多数植物必需元素). 气体(CO2.CO.NO.NO2.水蒸气) 105oC ↑ 植物材料——→烘干——→燃烧(600 oC 高温充分) ↓ 灰分(P.K.Na.Mg) 水分:10-95%; 干物质:5-90%. 有机物:90-95%; 无机物5-10%. 灰分中的元素是矿质元素,也叫灰分元素,经化学分析得知其中元素. 分析结果表明: 自然界与植物界的元素是一致的.但根据国际植物营养学会标准判断,共有(至今为止)17种元素为必需元素:C.H.O.N.S.P.Ka.Ca.Mg.Fe B. Cu Mn Mo Cl Ni Zn. 除去从空气中或土壤吸收H2O外,剩余的14种叫必需矿质元素. 根据需求量的多少,必需元素和矿质元素分为两大类(部分书上) 大量元素: 需要量较多,占植物干重0.01%以(N.P.S.K.Ca.Mg). 必需矿质元素↗ ↘微量元素: 需要量较少,占植物干重0.01%以下(多了会产生毒害 作用)

植物必须的营养元素

植物生长所需的营养元素 1.必需营养元素: 营养元素在植物体内的含量不同,所引起的作用也不同,有些元素在植物体内含量很少,但是是不可缺少的,判断必需营养元素的三个依据: (1)如缺少某种营养元素,植物就不能完成生活史; (2)必须营养元素的功能不能由其它营养元素代替; (3)必需营养元素直接参入植物代谢作用. 2.目前已发现16种必需营养元素: (1)大量营养元素: C、H、O、N、P、K; (2)中量营养元素Ca、Mg、S; (3)微量营养元素: Fe Mn Cu Zn B Mo Cl(一般占植物干重的0.1%以下)。 3.有益元素: 在16种营养元素之外,还有一类营养元素,它们对一些植物的生长发育具有良好的作用,或为某些植物在特定条件下所必需,但不是所有植物所必需,人们称之为“有益元素”,其中主要包括: Si Na Co Se Ni Al等. 4.为什么大量施肥并不能获得高产? (1)各类元素的同等重要性 大量、中量和微量营养元素具有同等重要性,必需营养元素在植物体内不论数量多少都是同等重要的,作物的产量和品质是有最缺乏的营养元素决定的,要想节约肥料的投入成本又能获得高产,必须做的平衡施肥。 (2)常见土壤营养元素的缺乏状况表 土壤类型土壤pH<6.0 土壤pH 6.0-7. 0 土壤pH>7.0 沙土、氮、磷、钾、钙、镁、铜、氮、镁、锰、硼、铜、锌氮、镁、锰、硼、铜、锌、铁 锌、钼 轻壤土氮、磷、钾、钙、镁、铜、钼氮、镁、锰、硼、铜氮、镁、锰、硼、铜、锌 壤土磷、钾、钼锰、硼锰、硼、铜、铁 粘壤土磷、钾、钼锰硼、锰 粘土磷、钼硼、锰硼、锰 髙有机质土磷、锌、铜锰、锌、铜锰、锌、铜

植物必须元素及其缺素症状

植物营养元素的生理功能及缺素 一、营养元素种类 植物营养元素可分为必需营养元素和有益营养元素。 (一)、必需营养元素: 1、判定某种元素是不是植物生长所必需的,要看其是否具备以下三个条件: 1、这种元素是完成作物生活周期所不可缺少的; 2、缺少时呈现专一的缺素症,具有不可替代性,惟有补充后才能恢复或预防; 3、在作物营养上具有直接作用的效果,并非由于它改善了作物生活条件所产生的间接效果,也不是依照它在作物体内的含量的多少,而是以它对作物生理过程所起的作用来决定。 2、植物必需营养元素有十六种: 大量营养元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K); 中量营养元素:钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S); 微量营养元素:铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(Cl)。 此外,有人认为,镍(Ni)元素是植物必需营养元素。 (二)、有益营养元素: 有益营养元素是为某些植物正常生长发育所必需而非所有植物所必需的元素。如硅(Si)、钠(Na)、钴(Co),它们可代替某种营养元素的部分生理功能,或促进某些植物的生长发育。如: 甜菜是喜钠植物,它可在渗透调节等方面代替钾的作用,并促进细胞伸长,

增大叶面积;硅是稻、麦等禾本科植物所必需,可增强植株抗病虫害能力,使茎叶坚韧,又能防止倒伏;钴是豆科植物固氮及根瘤生长所必需。固植物所必需,可增强植株抗病虫害能力,使茎叶坚韧,又能防止倒伏, (三)、稀土元素: 稀土元素是指化学周期表中镧系的15个元素和化学性质相似的钪与钇。镧系:镧La* 铈Ce* 镨Pr 铷Nd * 钷Pm 钐Sm* 铕Eu 钆Gd 铽Tb 镝Dy 钬Ho 铒Er 铥Tm 镱Yb 镥Lu* 和钪Sc 钇Y 。 其中的镧、铈、钕、钐和镥等有放射性,但放射性较弱,造成污染可能性很小。土壤中普遍含有稀有元素,但溶解度很低,有效性低。磷肥及石灰中往往含有较多的稀土元素。稀土元素在植物生理上的作用还不够清楚,现在只知道在某些作物或果树上施用稀土元素后,有增大叶面积、增加干物质重、提高叶绿素含量、提高含糖量、降低含酸量的效果。由于它的生理作用和有效施用条件还不很清楚,所以施用稀土元素不是总是有效的。 二、营养元素的生理功能与缺素症状 (一)、一般不需通过施肥补充的营养元素:碳、氢、氧 1、碳、氢、氧是植物体内各种重要有机化合物的组成元素,如碳水化合物、蛋白质、脂肪和有机酸等; 2、植物光合作用的产物-糖是由碳、氢、氧构成的,而糖是植物呼吸作用和体内一系列代谢作用的基础物质,同时也是代谢作用所需能量的原料; 3、氢和氧在植物体内的生物氧化还原过程中起着很重要的作用。 (二)、需要通过施肥补充的营养元素: 1.氮(N):

植物的矿质营养

《植物的矿质营养》教案 教学目标 一、知识方面 1、使学生理解矿质元素的概念,了解植物必需的矿质元素的种类和来源 2、使学生理解根对矿质元素离子的吸收过程及其与植物根细胞呼吸作用之间的密切关系 3、使学生理解根吸收矿质元素离子与根吸水的联系和区别 4、使学生了解矿质元素在植物体内的存在形式、运输方式和利用特点 5、使学生了解合理施肥、无土栽培原理和实用。 二、能力方面 通过引导学生分析根对矿质元素离子的吸收过程与呼吸作用的关系以及分析影响根吸收矿质离子的环境因素,训练学生分析实验和实际问题的能力。 三、情感、态度、价值观方面 通过在教学中介绍合理施肥、无土栽培原理和实用,增加学生学以致用的意识;培养学生关注科学、技术在现代农业生产中的应用,对学生进行生命科学价值观的教育。 【教学重点】植物必需的矿质元素及其种类;根对矿质元素离子的吸收过程。 【教学难点】根对矿质元素离子的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。 【课时安排】实验、授课一共两课时。 【教学手段】挂图、多媒体课件、实验 【教学过程】 1、引言 课前指导生物小组的同学用完全培养液和缺素培养液培养出一些植物体,以便课上展示给学生,引发他们对矿质元素对植物生活的作用的思考,以此引入本节内容。 也可以从分析植物体内化学物质的元素组成入手引入课题。例如,植物体内的物质中,蛋白质通常含有N,S、叶绿素含有Mg,核酸含有P,但植物体通过光合作用可从二氧化碳获得C和O,通过根的吸水中获得H和O。以此引导学生分析出植物体内含有的元素种类与植物吸收的元素种类之间的矛盾,从而很自然地引入植物还可从土壤吸收矿质元素这一事实。

也可以从根的渗透吸水直接引入,因为学生都知道土壤溶液中还溶解有各种矿质元素离子,这时可引发学生思考:溶于水的这些矿质元素离子是否是和水一起被吸收的?从而引入矿质元素离子的吸收。 2、矿质元素的概念 和根对水分的吸收情况一样,学生在初中已学过有关无机盐吸收有关的初步知识,因此,教师可提出一些问题,以了解学生对矿质代谢的理解程度,找出学生对矿质代谢理解上的偏差和不足,从而进行有针对性的教学。比如,教师可提出以下问题: ①植物收矿质元素离子的主要器官是什么? ②植物矿质元素离子的主要部位是什么? ③矿质元素在植物体主要以什么存在? ④植物体运输水和矿质元素离子的通道是什么?知道这些通道在植物体的哪个部位吗? ⑤矿质元素离子在植物体内都可以参与哪些生理功能? ⑥植物体内矿质元素离子是如何散失的?等等。 在讨论了上述问题的基础上,引导学生分析矿质元素的概念、必需元素的概念、植物体内哪些元素是大量元素、哪些元素是微量元素。 可把学生讨论的重点放在“如何确定某种元素是植物必需的矿质元素的方法?”鼓励学生提出自己的观点和设计方案,以便渗透研究方法,对于激发学生学习兴趣,丰富学生研究问题的思路有重要作用。 3、根对矿质元素离子的吸收过程,是本节教学的重点,也是难点 (1)根细胞对矿质元素的交换吸附 这是根细胞吸收矿质元素离子的第一步 可先让学生做《根对矿质元素离子的离子交换吸附》实验,在实验过程中或实验结束后,教师通过下面的问题串引发学生对交换吸附的思考和理解: ①通过《观察根对矿质元素离子的交换吸附现象》的实验,如何理解设置对照实验的重要性。 《观察根对矿质元素离子的交换吸附现象》实验是一个简单的单因子对照实验。在单因子对照实验中,有一个非常重要的要求,即,除了要研究的那个因素设置为可变外,其它所有条件都尽量保证一致。

植物生理第2章矿质营养习题答案

第2章矿质营养习题答案 一、名词解释 矿质元素亦称灰分元素,将干燥植物材料燃烧后,留在灰分中的元素。 必需元素是指在植物生活中作为必需成分或必需的调节物质而不可缺少的元素。 大量元素在植物体内含量较多,占植物体干重0.001% 以上的元素。植物必需的大量元素有:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫。 微量元素在植物体内含量较少,大约占植物体干物重的0.001~0.00001% 的元素。植物必需的微量元素有:铁、锰、铜、锌、钼、硼、氯、镍。 有益元素亦称有利元素。是指对植物生长表现出有利的促进作用,并在某一必需元素缺乏时,能部分代替该必需元素的作用而减缓缺素症状的元素。如钠、钴、硒、镓、硅等。 水培法将各种无机盐按照生理浓度,以一定的比例,保持适宜的pH 值配制成平衡溶液,用以培养植物的方法。 砂培法是用洁净的石英砂或玻璃球代替土壤,再加入培养液培养植物的方法。 生理酸性盐例如(NH 4)SO4 ,植物吸收铵离子较硫酸根离子多而快,这种选择性吸收导致溶液逐渐变酸,故把这种盐称为生理酸性盐。 生理碱性盐例如NaNO ,植物吸收硝酸根离子比吸收钠离子多而快,这种选择性吸收的结果使溶液变碱,故称这类盐为生理碱性盐。 生理中性盐例如NH4 NO3 ,植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等,不改变周围介质的pH 值,故称这类盐为生理中性盐。 单盐毒害植物被培养在某种单一的盐溶液中,即使是植物必需的营养元素,不久即呈现不正常状态,最后死亡,这种现象称单盐毒害。 离子拮抗在单盐溶液中加入少量其它盐类,再用其培养植物时,就可以消除单盐毒害现象,离子间这种相互消除毒害的现象称为离子拮抗。 离子协合作用是指一种离子的存在促进对另一种离子吸收利用的作用。 平衡溶液在含有适当比例的多种盐溶液中,各种离子的毒害作用被消除,用以培养植物可以正常生长发育。 胞饮作用物质吸附在质膜上,然后通过膜的内折而转移到细胞内的摄取物质的过程。 可再利用元素亦称参与循环元素,某些元素进入地上部分后,仍呈离子状态(例如钾),有些则形成不稳定的化合物(如氮、磷),可不断被分解,释放出的离子又转移到其它器官中去,这些元素在植物体内不止一次的反复被利用,称这些元素为可再利用元素。 诱导酶亦称适应酶,是指植物体内本来不含有,但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。如水稻幼苗本来无硝酸还原酶,如果将其培养在硝酸盐溶液中,体内即可生成此酶。 载体存在于生物膜上的能携带离子或分子透过膜的蛋白质,它们与离子或分子有专一的结合部位,能选择性的携带物质通过膜,又称透过酶。 矿质元素的被动吸收亦称非代谢吸收。是指通过不需要代谢能量的扩散作用或其它物理过程而吸收矿质元素的方式。矿质元素的主动吸收亦称代谢性吸收。是指细胞利用呼吸释放的能量作功而逆着电化学势梯度吸收矿质元素的方式。矿质营养是指植物对矿质元素的吸收、运转与同化的过程。 离子通道是指由贯穿质膜的由多亚基组成的蛋白质,通过构象变化而形成的调控离子跨膜运转的门系统,通过门的开闭控制离子运转的种类和速度。 生物固氮微生物自生或与植物(或动物)共生,通过体内固氮酶的作用,将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 二、写出下列符号的中文名称 NR :硝酸还原酶;NiR :亚硝酸还原酶;AFS :表观自由空间。 三、填空题 1. 化学势梯度,电势梯度 2. 被动吸收,主动吸收,胞饮作用 3. 化学势梯度,电势梯度

初中生物植物生长所必需的营养元素一

初中生物植物生长所必需的营养元素(一) 初中生物植物生长所必需的营养元素(一) 在植物整个生长期内所必需的营养元素是:碳()、氢(H)、氧()、氮(N)、磷(P)、钾()、钙(a)、镁(g)、硫(S)、铁(Fe)、锰(n)、锌(Zn)、铜(u)、钼()、硼(B)、氯(L)十六种。 这十六种必须的营养元素又可分为大量营养元素、中量营养元素、微量营养元素。 大量营养元素,它们在植物体内含量为植物干重的千分之几到百分之几。有碳()、氢(H)、氧()、氮(N)、磷(P)、钾()。 中量营养元素有钙(a)、镁(g)、硫(S)。 微量营养元素,它们在植物体内含量很少,一般只有只占干重的十万分之几到千分之几。有铁(Fe)、锰(n)、锌(Zn)、铜(u)、钼()、硼(B)、氯(L)。氮(N)对作物的生理作用氮不仅是植物体内蛋白质、核酸以及叶绿素的重要组成部分,而且也是植物体内多种酶的组成部分。同时,植物体内的一些维生素和生物碱中都含有氮。在蛋白质中,氮的平均含量是16-18%,而蛋白质是构成原生质的基本物质。一切有生命的有机体都是处于蛋白质的不断合成与分解之中,如果没有氮素,就不会有蛋白质,也就没有生命。氮也是植物体内叶绿素的组成部分,氮素的丰缺与叶片中叶绿素的含量有着密切的关系,如果绿色植物缺少氮素,会影响叶绿素的形成,光合作用就不能顺利进行。氮素供应充足,植物可以合成较多的叶绿素。一般作物缺乏氮

时的症状是:从下部叶开始黄化,并逐渐向上部扩展,作物的根. 系比正常生长的根系色白而细长,但根量减少。磷(P)对作物的生理作用磷是植物体内许多重要有机化合物的成分(如核酸、磷脂、腺三磷等),并以多种方式参与植物体内的生理、生化过程,对植物 的生长发育和新陈代谢都有重要作用。核酸和蛋白质是原生质、细胞核和染色体的重要成分,在植物的生命活动和遗传变异中起重要作用。细胞分裂和新器官的形成都少不了他们。供给正常的磷营养,能加速细胞分裂和增殖,促进生长发育,并有利于保持优良品种的遗传特性。特别是作物的生育早期,充足的磷营养对促进作物的生长发育和早熟、优质高产有重要作用,否则,生长受到抑制,根系发育不良,而且这种影响即使以后大量补给也难于完全弥补。 在氮素代谢中,磷也是重要的,如果磷不足,就会影响蛋白质的合成,严重时蛋白质还会分解,从而影响氮素的正常代谢。所以在缺磷时单施氮肥效果不好,所以我们提倡氮磷肥配合使用。 如果供磷不足,能使细胞分裂受阻,生长停滞;根系发育不良, 叶片狭窄,叶色暗绿,严重时变为紫红色。大量事实表明,充足的 磷营养能提高植物的抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏和耐酸碱的能力,能促进植物的生长发育,促进花芽分化和缩短花芽分化的时间,因而能促使作物提早开花、成熟。钾()对作物的生理作用钾对植物的生长发育也有着重要的作用,但它不象氮、磷一样直接参与构成生物大分子。它的主要作用是,在适量的钾存在时,植物的酶才能充分发挥它的作用。

植物生长所必需的元素

一。必需元素 某一元素是否属于必需,并不能根据生长在土壤上植物的矿质成分来确定。水培养和砂基培养技术对较精确地研究矿质元素的必要性提供了可能,并使人们对它们在植物代谢中的作用有了更深的了解。化学药品的纯化和测定技术的提高也促进了这一领域的发展。确定植物的必需元素(essential element)有三条标准。当某一元素符合这三条标准时,则称为必需元素,这三条标准是: (1)在完全缺乏该元素时,植物不能进行正常的生长和生殖,不能完成其生活周期。 (2)该元素的功能不能被其他元素所替代。 (3)该元素必需直接参与植物的代谢。如参与植物体某些重要分子或结构的组成,或者作为某种酶促反应的活化剂。 到目前为止,确定下列17种元素是植物生长发育所必需的:C,H,O,N,S,P,K,Ca,Mg,Fe,B,Cu,Zn,Mn,Mo,Cl,Ni 除17种必需元素外,一些对生长有促进作用但不是必需的,或只对某些植物种类,或在特定条件下是必需的矿质元素,通常称为有益元素(beneficial elements)。钠、硅、钴、硒、和铝等被认为属于有益元素。已证明Na为某些沙漠植物和盐碱植物以及某些C4植物和CAM植物所必需,Na属于这些植物的微量元素。硅在玉米和许多禾本科植物中的积累达到干重的1%~4%,水稻则高达16%,而大多数双子叶植物中硅的含量较低。当水稻缺硅时营养生长和谷物产量都严重下降,并发生缺素症,例如成熟叶片枯斑和植株凋萎。土壤溶液中硅以单硅酸(H4SiO4或Si(OH)4)形式存在和被植物吸收,其在植物体内多以无定形硅(SiO4·nH2O)或称蛋石的形式积累。在植物的根茎叶和禾本科植物花序的表皮细胞壁以及其他细胞的初生壁和次生壁含有丰富的硅。硅影响高等植物的稳固性,一方面是由于它能被动沉积在木质化的细胞壁中,另一方面是由于它能调节木质素的生物合成。 钴对许多细菌是必需的。由于根瘤菌及其他固氮微生物需要钴,因而钴对豆科及非豆科植物的根瘤固氮非常重要。不过,钴对高等植

植物生理学习题及答案第二章植物的矿质营养

第二章植物的矿质营养一、英译中(Translate) 1、mineral element 2、pinocytosis 3、passive absorption 4、essential element 5、macroelement 6、ash element 7、fluid mosaic model 8、phospholipid bilayer 9、extrinsic protein 10、intrinsic protein 11、integral protein 12、ion channel transport 13、membrane potential gradient 14、electrochemical potential gradient 15、passive transport 16、uniport carrier 17、symporter 18、antiporter 19、ion pump 20、proton pump transport 21、active transport 22、calcium pump 23、selective absorption 24、physiologically acid salt 25、physiologically alkaline salt 26、physiologically neutral salt 27、toxicity of single salt 28、ion antagonism 29、balanced solution 30、exchange adorption 31、ectodesma 32、induced enzyme 33、transamination 34、biological nitrogen fixation 35、nitrogenase 36、transport protein 37、nitrate reductase 38、critical concentration 二、中译英(Translate) 1.矿质营养 2.胞饮作用 3.被动吸收 4.必需元素 5.大量元素 6.灰分元素 7.流动镶嵌模型8.磷脂双分子层 9.外在蛋白 10.内在蛋白 11.整合蛋白 12.离子通道运输 13.膜电位差 14.电化学势梯度

高考生物知识点:植物的矿质营养

2019高考生物知识点:植物的矿质营养 2019高考生物知识点:植物的矿质营养 (一) 1、植物的矿质营养:是指植物对矿质元素的吸收、运输和利用。 2、矿质元素:一般指除了C、H、O以外,主要由根系从土壤中吸收的元素。植物必需的矿质元素有13种.其中大量元素7种N、S、P、Ca、Mg、K(Mg是合成叶绿素所必需的一种矿质元素)巧记:丹留人盖美家。Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl属于微量元素,巧记:铁门碰醒铜母(驴)。 3、交换吸附:根部细胞表面吸附的阳离子、阴离子与土壤溶液中阳离子、阴离子发生交换的过程就叫交换吸附。 4、选择吸收:指植物对外界环境中各种离子的吸收所具有的选择性。它表现为植物吸收的离子与溶液中的离子数量不成比例。 5、合理施肥:根据植物的需肥规律,适时地施肥,适量地施肥。 (二) 1、根对矿质元素的吸收①吸收的状态:离子状态②吸收的部位:根尖成熟区表皮细胞。③、细胞吸收矿质元素离子可以分为两个过程:一是根细胞表面的阴、阳离子与土壤溶液中的离子进行交换吸附;二是离子被主动运输进入根细胞内

部,根进行离子的交换需要的HCO-和H+是根细胞呼吸作用产生的CO2与水结合后理解成的,根细胞主动运输吸收离子要消耗能量。④影响根对矿质元素吸收的因素:a、呼吸作用:为交换吸附提供HCO-和H+,为主动运输供能,因此生产上需要疏松土壤;b、载体的种类是决定是否吸收某种离子,载体的数量是决定吸收某种离子的多少,因此,根对吸收离子有选择性。氧气和温度(影响酶的活性)都能影响呼吸作用。 2、植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。①吸收部位:都为成熟区表皮细胞。②吸收方式:根对水分的吸收---渗透吸水,根对矿质元素的吸收----主动运输。③、所需条件:根对水分的吸收----半透膜和半透膜两侧的浓度差,根对矿质元素的吸收----能量和载体。④联系:矿质离子在土壤中溶于水,进入植物体后,随水运到各个器官,植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。 3、矿质元素的运输和利用:①运输:随水分的运输到达植物体的各部分。②利用形式:矿质运输的利用,取决于各种元素在植物体内的存在形式。K在植物体内以离子状态的形式存在,很容易转移,能反复利用,如果植物体缺乏这类元素,首先在老的部位出现病态;N、P、Mg在植物体内以不稳定化合物的形式存在,能转移,能多次利用,如果植物体缺乏这类元素,首先在老的部位出现病态;Ca、Fe在植物体

植物营养九问植物必需的营养元素有哪些

植物营养九问植物必需的营养元素有哪些 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

植物营养九问植物必需的营养元素有哪些 1、植物必需的营养元素有哪些 植物生长发育所必需的营养元素有: 碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、氯(Cl)16种,其中碳、氢、氧主要通过土 壤、农家肥获得,尤其是有机碳素,现在越来越需要了,可用嘉美红利进行补充。矿质营养学说理论中,氮、磷、钾需求量最大,称为大量元素;钙、镁、硫需求量适中,称为中量元素;铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯等元素需要量少,称为微量元素。 2、植物对养分的吸收特性 ①最小养分律。德国化学家、现代农业化学的倡导者李比希提出最小养分律——木桶效 应,最小养分是随时间、地点和作物生长期而变化的最小养分律对科学合理施肥的指导意义:作物对养分的需求不是平均的,不是含量最高的养分影响产量,而是含量相对最小的养分制约着作物的产量。 ②报酬递减律。从一定土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增大而有 所增加,但随着投入的增加,单位劳动和资本所获取的报酬却在减少。 报酬递减律对科学合理施肥的指导意义:肥料不是施越多越好,肥料施多了不仅成本高,还可能产生肥害,影响产量或绝收。 ③养分归还学说。由于人们在土地上种植作物并把这些产物连续不断地拿走,这就必然会 使土壤肥力逐渐下降,从而土壤所含的养分将会越来越少。 养分归还学说对科学合理施肥的指导意义:为了获得连续的丰产稳产,必需及时补充作物生长发育所需的各种养分。 ④同等重要定律。对农作物来讲,不论大量元素或微量元素,都是同样重要缺一不可的, 即使缺少某一种微量元素,尽管它的需要量很少,仍会影响某种生理功能而导致减产。同等重要律对科学合理施肥的指导意义:各种养分对作物都是同等重要的,微量元素、稀有元素和大量元素是同等重要的。 ⑤植物有机营养理论。矿物营养理论,植物为完成生命过程和繁衍后代合成多种有机物,形成组织构成物(纤维素、半纤维素、木质素);储藏物(淀粉、蛋白质、脂肪);生命活动能源(葡萄糖、磷脂、激素、维生素);抵御环境胁迫(生物碱、黄酮)。植物因为需

第三章 营养物质在植物体内的运输

第三章营养物质在植物体内的运输 吸收仅仅是植物利用养分一系列过程的第一步,被植物吸收的养分有如下的去向: 1)在细胞内被同化,参与代谢或物质形成,或积累在液泡中成为贮存物质; 2)转移到根部相邻的细胞中; 3)通过输导组织转移到地上部的各器官中; 4)随分泌物一起排到介质中。 习惯上,养分在植物体内的转移过程称为运输(transport),其中在细胞或 组织水平的转移过程称为短距离运输(short-distance transport),而在器官水平 的转移过程称为长距离运输(long-distance transport)或运转(translocation)。值得指出的是,由于各种营养元素在化学性质上差别很大,因此它们在植物体内的运输过程也有不同的表现。 第一节养分的短距离运输 一、养分在细胞水平的运输 (一)离子的分隔作用 植物细胞是植物的基本结构与基本功能单位,细胞被生物膜分隔成许多的室,在每个室内进行着不同的生理生化过程,按室分工的结果使植物细胞能有条不紊地执行多种功能。在代谢过程中,室与室之间存在着能量及物质的交换或运输,其中矿质养分在室间运输更为普遍。养分根据细胞生理生化需要而运输分配至不同室内的现象称为分隔作用(compartmentation) o由于矿质养分大都以离子的形式存在于细胞内,因此人们通常用离子分隔作用(ion compartmentation)这个概念。 离子分隔可以在小范围内(如细胞器之间)或大范围内(如细胞质与液泡之间)进行,但现在的测定手段使对离子分隔的研究尚停留在大范围内。尽管如此,离子分隔的研究还是能使我们从本质上了解离子运输过程与一些生理生化过程的关系。 (二)离子分隔的基本模式 根据研究重点的不同,人们将细胞内的离子分隔过程人为地划分为如下几个模式。 1.三室模式 假设离子仅在质外体(细胞壁)—细胞质—液泡之间进行分隔,其简化模式如图3-1所示。 该模式涉及到分隔的两道屏障,即原生质膜和液泡膜,这两个膜基本上控制着离子在质外体、细胞质、液泡三部分的分布水平。 原生质膜对离子的控制机制实质上与离子吸收过程是一致的,即离子透过原生质膜有被动运输和主动运输两种形式。被动运输的途径可能是简单扩散和易化

植物必需元素的生理作用2013.08.29

植物必需元素的生理作用 根据必需元素在植物体内的移动性,必需元素可分为两类,可移动的,如N、P、K、Mg、Zn、B、Mo,这些元素在植物体内可被再利用,当植物缺乏这些元素时,这些元素从老的部位转移到幼嫩部位,因此缺素症状表现在老叶上。难移动的元素,包括Ca、S、Fe、Mn、Cu,这些元素被利用后,很难移动,当植物缺乏这些元素时,新生的组织由于缺乏这些元素,首先表现出缺素症状。 1.氮(N):氮占植物干重1—3%。植物吸收的氮以无机氮为主(硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐),有时也吸收简单的有机氮,如尿素和氨基酸等。 氮在植物生命活动具有重要的作用,因为它是许多化合物的组分;(1)遗传物质——核酸;(2)生物催化剂——酶;(3)酶活性调节物质——维生素,辅基,辅酶,激素;(4)细胞膜的骨架——磷脂;(5)光受体——叶绿素,(6)能量载体——ADP,ATP等;(7) 缺氮时,较老的叶片先退绿变黄,有时在茎,叶柄或老叶上出现紫色。严重缺氮时,叶片脱落,植株矮小。 氮素在体内的代谢特点是可以移动,可再利用,(当植株)缺氮时,老叶中的氮素转移到新生组织,满足组织对氮素的需要,因此,缺氮症状首先表现在老叶上(老叶退绿变黄)。 氮是构成蛋白质的主要成分。植物细胞的细胞质、细胞核和酶的构成都离不开蛋白质。除了蛋白质以外,作为遗传物质的核酸以及构成生物膜的磷脂也都含有氮。同时,氮又是几种具有重要生理功能物质的成分,例如参与光合作用的叶绿素,参与生长发育调控的植物激素—吲哚乙酸、细胞分裂素等。由此可见,氮在植物生命活动中,占有首要地位,被称为生命元素。当植株缺氮时,蛋白质等含氮物质的合成过程明显下降,细胞分裂和伸长受到限制,叶绿素含量降低。从而导致植株矮小瘦弱、叶小色淡。由于氮在植物体内可以再度利用,在缺氮时,幼叶从老叶吸收氮素,所以表现出老叶容易变黄干枯。 植物体内的氮如果过量,大量的碳水化合物就会用于合成蛋白质和叶绿素等物质,这就会使细胞壁中的纤维素、果胶质大量减少。于是细胞大而壁薄。易遭病虫侵害。同时茎部机械组织不发达,容易倒伏。 2.磷(P)磷在植物生命活动中也起着非常重要的作用。植物主要以H2PO-4的形式吸收磷。在低PH值下,以吸收H2PO-4为主,在高PH值下以吸收HPO2--为主。 磷也是许多重要化合物的组分:(1)遗传物质——核酸;(2)膜的骨架——磷脂;(3)酶活性调节者——磷酸辅基,辅酶(FAD,NAD,FMN,NADP等)和维生素等;(4)能量载体——ATP,ADP等;(5)调节PH值。 缺磷的症状:叶片暗绿,茎叶出现红紫色。磷在植物体内的代谢特点是可以移动,可再利用,所以缺磷症状首先表现在老叶上。

第五节植物的矿质营养

第五节植物的矿质营养 教学目的 1.植物必需的矿质元素及其种类(B:识记)。 2.植物对矿质元素吸收和利用的特点(B:识记)。 3.合理施肥的基础知识(B:识记)。 教学重点 1.植物必需的矿质元素及其种类。 2.根对矿质元素的吸收过程。 教学难点 根对矿质元素的吸收和对水分的吸收是两个相对独立的过程。 教学用具 小麦等植物体内主要元素含量表的投影片、小麦在不同生长发育时期对K、对P需要量的投影片、试管、玉米幼苗、营养液、实物投影仪 等。 教学方法 教师讲述、启发与学生观察、讨论相结合。 课时安排1课时。 板书教学过程 第五节 植物的矿质营养引言:同学们,现在让我们来观察一下小麦等植物体内的主要元素的 含量。 (教师活动:用投影仪把小麦等植物体内主要元素含量表投到大 屏幕上。) 提问:在植物体内哪些元素含量最多? (回答:C、H、O三种元素。)

_、植物必需 的矿质元素 (一)必需的 矿质元素 1.大量元素:N 、P、K、S.Ca、 Mg。 2.微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、CI。 (二)非必需 的矿质元素 (三)溶液培 养法 二、根对矿质 元素的吸收 提问:这三种元素是怎么进入植物体内的呢? (回答:绿色植物通过光合作用从大气中的二氧化碳获得C和O, 从根的吸水中获得H和O。) 讲述:植物体内的其它元素是怎么进入植物体内的呢?它们主要是由植物的根系从土壤中吸收的。那么,除了C、H、O以外,主要由根系从土壤中吸收的元素,我们就叫它为矿质元素。植物是怎样吸收、运输和利用这些矿质元素的呢?这就是我们今天要学习的第五节内 容:植物的矿质营养。 讲述:我们先来学习第一个问题,植物必需的矿质元素。土壤中矿质元素有许多种,这些元素是否都是植物生活所必需的呢?我们来 看课外小组的同学做的一组实验。 [同学活动:课外小组同学展示并讲解他们用溶液培养法培养玉米幼苗的过程和结果。一号试管是用含有全部矿质元素的营养液培养的玉米幼苗(该幼苗生长正常);二号试管是用缺少氮元素的营养液培养的玉米幼苗(该幼苗矮小瘦弱,叶片发黄,叶脉呈淡棕色);三号试管是用缺少氮元素的营养液培养的玉米幼苗,在幼苗出现不正常生长后,又补充了氮元素后培养的玉米幼苗(该幼苗又恢复了正常生长);四号试管是用缺少铝元素的营养液培养的玉米幼苗(该幼苗正常生 长)。] (教师活动:用实物投影仪把同学们实验的结果依次投到大屏幕 上。) 讲述:从同学们的实验中我们可以看出,氮元素是植物必需的矿质元素,因为缺少了氮,植物就不能正常生长发育,而补充了氮。植物的生长发育就能恢复正常状态。铝元素则不是植物必需的矿质元策,因为缺少了铝,植物仍能正常生长发育。我们把课外小组同学采用的实验方法叫溶液培养法,即用含有全部或部分矿质元素的营养液培养植物的方法。目前,科学家们已确定必需的矿质元素有13种.其中N、P、K、S、Ca、Mg属于大量大素;Fe、Mn、B、Zn 、Cu 、Mo 、Cl 属于微量 元素。 讲述:植物是怎样吸收这些矿质元素的呢?下面我们来学习第二 个问题:根对矿质元素的吸收。 提问:矿质元素都存在于哪里? (回答:土壤里。)

植物生长必需的元素

植物生长必需的元素 产量形成因素主要表现为六大要类:养分、水分、大气、温度、光照和空间。在一定范围内,每个要素单独都会对产量的提高做出贡献,但严格地说,它们往往是在相互配合的基础上提高生物产量的。 下面对六大要素作一初步介绍: 1. 养分: 植物正常生长需要16种植物必需元素,6种大量元素:碳、氢、氧、氮、磷、钾;3种中量元素:钙、镁、硫; 7种微量元素:铁、锌、锰、铜、硼、钼、氯。 植物必需元素是任何作物在任何生长发育阶段都不可或缺的养分元素。除植物必需元素外,还有硅、钠、镍、钴、钒等一些有益元素,它们对某些作物在某些条件下是必不可少的。植物养分短缺和过量对植物生长都是不利的。一种植物必需元素短缺,就会影响植物正常生长;一种植物必需元素过量,就会造成其它植物必需元素的短缺,因此各种植物必需元素之间的比例平衡和一种植物必需元素的数量充足同样重要。这一概念在实践上的应用就是平衡施肥方法。各种植物必需元素都要在植株体和土壤矿物质和土壤有机质之间循环。氮和硫的循环还涉及到大气。植物必需元素的供应量应与需求量和消耗量保持平衡。施用各种肥料就是为了保持养分平衡。 2. 水分: 水是植物生长必需的因素,没有水就谈不上农业,水的主要功能是保证作物所需的蒸腾量,维持植物细胞的膨压。细胞膨压使植株挺立、叶片展开,保持一定的空间构型以接触更多的光照和空气。一定数量的蒸腾水流对植物至关重要,一方面维持植株体温在正常范围内,另一方面将土壤中的有效养分带入植株体内,供作物生长时利用。灌溉施肥方法就是这一概念在实践上的应用,包括水培、滴灌施肥、沟灌施肥等措施。叶面施肥方法是土壤施肥方法以外的补充方式。一般情况下植物所需水分的95%以上用于蒸腾。水的另一个重要作用是为植物提供进行光合作用所需的水分子,即16种植物必需元素中的全部氢和部分氧元素,水和二氧化碳在有光照的条件下生成碳水化合物,这是植物生长的基础物质。水在土壤、植株和大气之间循环,因此应使灌溉量和蒸腾量保持平衡。 3.大气: 大气为植物生长时进行的光合作用过程提供二氧化碳,也为植物的呼吸作用过程提供所需的氧气。它提供植物生长所需的全部碳元素和部分氧元素。碳在土壤、植株和大气之间循环,补充二氧化碳气体可使作物高产,但要达到新的平衡则应保证对其它各种植物必需元素的充足供应。氮和硫的养分循环过程都要涉及到大气中的氮气及含氮化合物、含硫化合物等气体。植物正常生长,除地上部需要充足气体外,地下部根系也要有充足的氧气进行呼吸作用。 4. 温度:

植物生长需要的16种元素

氮(N)对作物的生理作用 氮不仅是植物体内蛋白质、核酸以及叶绿素的重要组成部分,而且也是植物体内多种酶的组成部分。同时,植物体内的一些维生素和生物碱中都含有氮。在蛋白质中,氮的平均含量是16-18%,而蛋白质是构成原生质的基本物质。一切有生命的有机体都是处于蛋白质的不断合成与分解之中,如果没有氮素,就不会有蛋白质,也就没有生命。氮也是植物体内叶绿素的组成部分,氮素的丰缺与叶片中叶绿素的含量有着密切的关系,如果绿色植物缺少氮素,会影响叶绿素的形成,光合作用就不能顺利进行。氮素供应充足,植物可以合成较多的叶绿素。一般作物缺乏氮时的症状是:从下部叶开始黄化,并逐渐向上部扩展,作物的根系比正常生长的根系色白而细长,但根量减少。 磷(P)对作物的生理作用 磷是植物体内许多重要有机化合物的成分(如核酸、磷脂、腺三磷等),并以多种方式参与植物体内的生理、生化过程,对植物的生长发育和新陈代谢都有重要作用。核酸和蛋白质是原生质、细胞核和染色体的重要成分,在植物的生命活动和遗传变异中起重要作用。细胞分裂和新器官的形成都少不了他们。供给正常的磷营养,能加速细胞分裂和增殖,促进生长发育,并有利于保持优良品种的遗传特性。特别是作物的生育早期,充足的磷营养对促进作物的生长发育和早熟、优质高产有重要作用,否则,生长受到抑制,根系发育不良,而且这种影响即使以后大量补给也难于完全弥补。 在氮素代谢中,磷也是重要的,如果磷不足,就会影响蛋白质的合成,严重时蛋白质还会分解,从而影响氮素的正常代谢。所以在缺磷时单施氮肥效果不好,所以我们提倡氮磷肥配合使用。 如果供磷不足,能使细胞分裂受阻,生长停滞;根系发育不良,叶片狭窄,叶色暗绿,严重时变为紫红色。大量事实表明,充足的磷营养能提高植物的抗旱、抗寒、抗病、抗倒伏和耐酸碱的能力,能促进植物的生长发育,促进花芽分化和缩短花芽分化的时间,因而能促使作物提早开花、成熟。 钾(K)对作物的生理作用 钾对植物的生长发育也有着重要的作用,但它不象氮、磷一样直接参与构成生物大分子。它的主要作用是,在适量的钾存在时,植物的酶才能充分发挥它的作用。 钾能够促进光合作用。有资料表明含钾高的叶片比含钾低的叶片多转化光能50%-70%。因而在光照不好的条件下,钾肥的效果就更显著。 此外钾还能够促进碳水化合物的代谢、促进氮素的代谢、使植物经济有效地利用水分和提高植物的抗性。 由于钾能够促进纤维素和木质素的合成,因而使植物茎杆粗壮,抗倒伏能力加强。此外,由于合成过程加强,使淀粉、蛋白质含量增加,而降低单糖,游离氨基酸等的含量,减少了病原生物的养分。因此,钾充足时,植物的抗病能力大为增强。例如,钾充足时,能减轻水稻纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、赤枯病及玉米茎腐病,大小斑病的危害。 钾能提高植物对干旱、低温、盐害等不良环境的忍受能力和对病虫、倒伏的抵抗能力。 土壤缺乏钾的症状是:首先从老叶的尖端和边缘开始发黄,并渐次枯萎,叶面出现小斑点,进而干枯或呈焦枯焦状,最后叶脉之间的叶肉也干枯,并在叶面出现褐色斑点和斑块。 钙(Ga)对作物的生理作用

植物对养分的吸收和运输

第三章植物对养分的吸收和运输 养分的吸收主要是通过根系进行 一、根系对养分的吸收 养分向根表的迁移方式: 土壤中养分到达根表有两种机理: 其一是根对土壤养分的主动截获; 其二是在植物生长与代谢活动(如蒸腾、吸收等)的影响下,土壤养分向根表的迁移(包括质流和扩散)。 (1、截获 2、质流 3、扩散) 截获是根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输。截获所得的养分实际是根系所占据土壤容积中的养分,它主要决定于根系容积大小和土壤中有效养分的浓度。 质流:养分离子随蒸腾流迁移到根表的过程 扩散:由于根系吸收养分而使根圈附近和离根较远处的离子浓度存在浓度梯度而引起土壤中养分的移动。 在植物养分吸收总量中,通过根系截获的数量很少。大多数情况下,质流和扩散是植物根系获取养分的主要途径。 对于不同营养元素来说,不同供应方式的贡献是各不相同的,钙、镁和氮(NO3-)主要靠质流供应,而H2PO4-、K+、NH4+等扩散是主要的迁移方式。在相同蒸腾条件下,土壤溶液中浓度高的元素,质流供应的量就大。 二、影响养分吸收的因素 ?植物的遗传特性 ?植物的生长状况:根的代谢活性、苗龄、生育时期、植物体内营养状况。 ?环境因素: 介质养分浓度、温度、光照强度、土壤水分、通气状况、土壤pH值 养分离子的理化性质 苗龄和生育阶段 一般在植物生长初期,养分吸收的数量少,吸收强度低。随时间的推移,植物对营养物质的吸收逐渐增加,往往在生殖生长初期达到吸收高峰。到了成熟阶段,对营养元素的吸收又逐渐减少。 在植物整个生育期中,根据反应强弱和敏感性可以把植物对养分的反应分为营养临界期和最大效率期。 营养临界期是指植物生长发育的某一时期,对某种养分要求的绝对数量不多但很迫切,并且当养分供应不足或元素间数量不平衡时将对植物生长发育造成难以弥补的损失,这个时期就叫植物营养的临界期。不同作物对不同营养元素的临界期不同。大多数作物磷的营养临界期在幼苗期。氮的营养临界期,小麦、

植物生理学第二章 植物的矿质营养

第二章植物的矿质营养 一、名词解释 1. 矿质营养 2. 必需元素 3. 大量元素 4. 微量元素 5. 水培法 6. 叶片营养 7. 可再利用元素8. 易化扩散9. 通道蛋白 10. 载体蛋白11. 转运蛋白12. 植物营养最大效率期 13. 反向运输器14. 同向运输器15. 单向运输器 二、填空题 1.植物细胞中钙主要分布在中。 2.土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。一般来说,pH增大易于吸收;pH 降低易于吸收。 3.生产上所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。 4.参与光合作用水光解反应的矿质元素是、和。 5.在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。 6.离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。 7.促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。 8.驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。 9.植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。 10.华北地区果树的小叶病是因为缺元素的缘故。 11.缺氮的生理病症首先出现在叶上。 12.缺钙的生理病症首先出现在叶上。 13.根部吸收的矿质元素主要通过向上运输的。 14.一般作物的营养最大效率期是时期。 15.植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是。 16.植物体内可再利用的元素中以和最典型;不可再利用的元素中以最典型。17.追肥的形态指标有和等;追肥的生理指标有和。 18.油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏营养元素引起的。 19. 引起大白菜干心病、菠菜黑心病矿质元素是。 20. 被称为植物生命元素的是。 21. 一般作物生育的最适pH是。 22.诊断作物缺乏矿质元素的方法有、和。 23.影响根部吸收矿质元素的因素有、、和。 三、选择题 1.在下列元素中不属于矿质元素的是()。 A.铁 B.钙 C.氮 D.磷 2.植物缺铁时会产生缺绿症,表现为()。 A.叶脉仍绿 B.叶脉失绿C.全叶失绿 D.全叶不缺绿 3.影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是()。

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