1、1第一章植物营养与施肥原则第一章植物营养与施肥原则 第一节第一节 植物的营养成分植物的营养成分主要内容主要内容基本要求基本要求植物体的组成成分植物体的组成成分了解了解植物的必需营养元素植物的必需营养元素掌握掌握植物的有益元素植物的有益元素了解了解2（一）、植物体的组成成分（一）、植物体的组成成分新鲜植株新鲜植株 烘干烘干75C 7595水分水分 525干物质干物质 95以气体挥发以气体挥发 煅烧煅烧 5灰分灰分(成分复杂成分复杂)525C 一一 植物体的组成成分植物体的组成成分3一一 植物体的组成成分植物体的组成成分4（二）、影响植物体内矿质元素种类和（二）、影响植物体内矿质元素种类和 含量的
2、因素含量的因素1.遗传因素遗传因素如：禾本科植物需如：禾本科植物需Si、淀粉、淀粉植物块茎含植物块茎含K多、豆科植物含多、豆科植物含N较多等。较多等。2.环境条件（生长环境）环境条件（生长环境）如：盐渍土上如：盐渍土上生长的植物含生长的植物含Na和和Cl较多、沿海的植物含较多、沿海的植物含I较多、酸性红壤上的植物含较多、酸性红壤上的植物含Al和和Fe较多。较多。一一 植物体的组成成分植物体的组成成分5(一一)、植物必需营养元素的标准及种类、植物必需营养元素的标准及种类1 1 标准标准 (Arnon&Stout,1939)（定义）（定义）(1)这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。如这种
3、元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。如果缺少该元素，植物就不能完成其生活史果缺少该元素，植物就不能完成其生活史必要性必要性(2)这种元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这种元素这种元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这种元素时，植物会表现出特有的症状，只有补充这种元素后症时，植物会表现出特有的症状，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失状才能减轻或消失专一性专一性(3)这种元素必须直接参与植物的代谢作用，对植物起直接这种元素必须直接参与植物的代谢作用，对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用的营养作用，而不是改善环境的间接作用直接性直接性2 2 种类和含量种类和含量目前已确认的有目
4、前已确认的有1717种种二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素6正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量元素元素 符号符号 mol/克（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钼钼铜铜锌锌锰锰铁铁硼硼氯氯硫硫磷磷镁镁钙
5、钙钾钾氮氮氧氧碳碳氢氢1987 镍镍 Ni1.1确定确定年份年份1939193119261922184419231954183918391839183918391804最早最早1800最早最早9（三）、必需营养元素的主要功能（三）、必需营养元素的主要功能第一类：第一类：C、H、O、N、S1.组成有机体的结构物质和生活物质组成有机体的结构物质和生活物质2.组成酶促反应的原子基团组成酶促反应的原子基团第二类：第二类：P、B、(Si)1.形成连接大分子的酯键形成连接大分子的酯键2.储存及转换能量储存及转换能量第三类：第三类：K、Mg、Ca、Mn、Cl1.维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性维护细胞内
6、的有序性，如渗透调节、电性 平衡等平衡等二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素102.活化酶类活化酶类3.稳定细胞壁和生物膜构型稳定细胞壁和生物膜构型第四类：第四类：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni1.组成酶辅基组成酶辅基2.组成电子转移系统组成电子转移系统植物必需营养元素的各种功能一般通过植物必需营养元素的各种功能一般通过植物的植物的外部形态外部形态表现出来。而当植物缺乏或表现出来。而当植物缺乏或过量吸收某一元素时，会出现特定的外部症过量吸收某一元素时，会出现特定的外部症状，这些症状统称为状，这些症状统称为“植物营养失调症植物营养失调症”，包括包括“营养元素缺乏症营养元素缺乏症”和和“元素毒
7、害症元素毒害症”。水稻缺铁水稻缺铁水稻铁毒水稻铁毒二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素11（四）、必需营养元素间的相互关系（四）、必需营养元素间的相互关系1.同等重要律同等重要律植物必需营养元素在植物体内的植物必需营养元素在植物体内的 数量不论多少都是同等重要的数量不论多少都是同等重要的生产上要求：生产上要求：平衡供给养分平衡供给养分2.不可代替律不可代替律植物的每一种必需营养元素都有植物的每一种必需营养元素都有 特殊的功能，不能被其它元素所特殊的功能，不能被其它元素所 代替代替生产上要求：生产上要求：全面供给养分全面供给养分二二 植物的必需营养元素植物的必需营养元素12（一）、有益元素
8、的概念 某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；或者是某些特定的植物在某些特定条件下所必需的，这些类型的元素称为“有益元素”，也称“农学必需元素”。三三 植物的有益元素植物的有益元素13(二二)、有益元素在植物体内的含量、分布和形态、有益元素在植物体内的含量、分布和形态元素元素含含 量量分分 布布形形 态态硅硅(Si)莎草科莎草科,禾本科禾本科：10-15旱地禾本科等：旱地禾本科等：1-3豆科植物等：豆科植物等：1SiO2：细胞壁：细胞壁,细胞间隙细胞间隙,导管导管无定型硅胶无定型硅胶,多多聚硅酸聚硅酸,胶状硅胶状硅酸酸,单硅酸单硅酸钠钠(Na)平均含量：平均含量：0.1 甜菜甜菜：3-4牧草
9、：牧草：20-2 000 mg/Kg因植物而异因植物而异离子态离子态(Na+)钴钴(Co)平均含量：平均含量：0.02-0.5mg/Kg豆科植物豆科植物：0.24-0.52mg/Kg离子态离子态硒硒(Se)高硒累积型：数千高硒累积型：数千mg/Kg非硒累积型：非硒累积型：叶、茎、叶、茎、根根无机态（无机态（SeO42-)有机态有机态挥发态挥发态铝铝(Al)一般含量：一般含量：20-200mg/Kg铝累积型：铝累积型：0.1%非累积型：非累积型：叶部叶部老叶老叶幼叶幼叶离子态离子态(Al3+)三三 植物的有益元素植物的有益元素14(三三)、有益元素的生理功能、有益元素的生理功能元素元素主要生理功
10、能主要生理功能主要受益植物主要受益植物硅硅(Si)参与细胞壁的组成参与细胞壁的组成(增强植物的硬度增强植物的硬度);影响植物光合作用与蒸腾作用影响植物光合作用与蒸腾作用;提高植物的抗逆性提高植物的抗逆性;与其它养分相互作用与其它养分相互作用禾本科植物禾本科植物(如如水稻水稻、小麦、大麦、小麦、大麦)钠钠(Na)刺激植物生长刺激植物生长;调节细胞渗透压调节细胞渗透压;影响植物水分平衡与细胞伸展影响植物水分平衡与细胞伸展;代替钾行使营养功能代替钾行使营养功能,如部分酶激活等如部分酶激活等C4或或CAM类植物类植物(如如甜菜甜菜等等)钴钴(Co)参与豆科植物根瘤固氮参与豆科植物根瘤固氮;调节酶或激素
11、活性调节酶或激素活性,刺激植物生长刺激植物生长;稳定叶绿素稳定叶绿素豆科豆科固氮植物固氮植物(必需必需)硒硒(Se)刺激植物生长刺激植物生长;增强植物体的抗氧化作用增强植物体的抗氧化作用百合科、十字花科、豆百合科、十字花科、豆科、禾本科科、禾本科(低浓度低浓度)铝铝(Al)刺激植物生长刺激植物生长;影响植物颜色影响植物颜色;某些酶的激活剂某些酶的激活剂喜酸性植物喜酸性植物(如如茶树茶树)三三 植物的有益元素植物的有益元素15 硅主要通过在叶表皮层沉积而影响叶片的直立度（Marschner H，高等植物的矿质营养，2001）。施硅能改善水稻株型，使叶与茎夹角减小，叶片挺立（冯元琦，2000;管恩
12、太等,2000）,使稻田通风透光，提高光合效率。三三 植物的有益元素植物的有益元素16本节小结：植物体的组成成分植物体的组成成分植物的必需营养元素植物的必需营养元素(掌握掌握)植物的有益元素植物的有益元素17本节复习题：本节复习题：1.影响植物体中矿质元素含量的因素主要是影响植物体中矿质元素含量的因素主要是 遗传因素遗传因素和和 环境条件环境条件 。2.植物必需营养元素的判断标准可概括为植物必需营养元素的判断标准可概括为 必要必要 性、性、专一专一 性和性和 直接直接 性。性。3.植物必需营养元素有植物必需营养元素有 17 种，其中种，其中 NPK 称为植物营养三要素或肥料三要素。称为植物营养
13、三要素或肥料三要素。4.植物必需营养元素间的相互关系表现为植物必需营养元素间的相互关系表现为同等重要同等重要 和和 不可代替不可代替 。5.植物的有益元素中，植物的有益元素中，Si 对于水稻、对于水稻、Na 对对于甜菜、于甜菜、Co 对于豆科作物、对于豆科作物、AI 对于茶树均对于茶树均是有益的。是有益的。18第二节第二节 植物对养分的吸收植物对养分的吸收 主要内容主要内容基本要求基本要求 养分离子向根部迁移养分离子向根部迁移 了解了解 植物根系对养分的吸收植物根系对养分的吸收 掌握掌握 根对有机态养分的吸收根对有机态养分的吸收 了解了解 植物叶部对养分的吸收植物叶部对养分的吸收 掌握掌握19
14、吸收的含义：吸收的含义：植物的养分吸收植物的养分吸收是指养分进入植物体内的过程是指养分进入植物体内的过程泛义的吸收泛义的吸收指养分从外部介质进入植物体中的任何部分指养分从外部介质进入植物体中的任何部分确切的吸收确切的吸收指养分通过细胞指养分通过细胞原生质膜原生质膜进入细胞内的过程进入细胞内的过程根系对养分吸收的过程包括：根系对养分吸收的过程包括：1.养分向根表面的养分向根表面的迁移迁移2.养分进入养分进入质外体质外体3.养分进入养分进入共质体共质体 20123土壤土壤根根地上部地上部(1.截获截获 2.质流质流 3.扩散扩散)一、土壤养分向根表面迁移一、土壤养分向根表面迁移植物根获取土壤养分的
15、模式图植物根获取土壤养分的模式图21（一）截获（一）截获（Interception）1.定义：定义：是指植物根系在生长过程中直接接触养分是指植物根系在生长过程中直接接触养分 而使养分转移至根表的过程。而使养分转移至根表的过程。2.实质：实质：接触交换接触交换3.数量：数量：约占约占1，远小于植物的需要，远小于植物的需要（二）质流（二）质流（Mass flow）1.定义：定义：是指由于水分吸收形成的水流而引起养分是指由于水分吸收形成的水流而引起养分 离子向根表迁移的过程。离子向根表迁移的过程。2.影响因素：影响因素：与蒸腾作用呈正相关与蒸腾作用呈正相关 与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关与离子在
16、土壤溶液中的溶解度呈正相关一、土壤养分向根表面迁移一、土壤养分向根表面迁移22（三）扩散（三）扩散（Diffusion）1.定义：定义：是指由于植物根系对养分离子的吸收，导是指由于植物根系对养分离子的吸收，导 致根表离子浓度下降，从而形成土体根致根表离子浓度下降，从而形成土体根 表之间的浓度梯度，使表之间的浓度梯度，使养分离子从浓度高养分离子从浓度高 的土体向浓度低的根表迁移的过程。的土体向浓度低的根表迁移的过程。2.影响因素：影响因素：土壤水分含量土壤水分含量 养分离子的扩散系数：养分离子的扩散系数：NO3-K+H2PO4-土壤质地土壤质地 土壤温度土壤温度一、土壤养分向根表面迁移一、土壤养
17、分向根表面迁移23问题：问题：植物的大量矿质元素各通过什么途径迁植物的大量矿质元素各通过什么途径迁移到根系表面？移到根系表面？1.截获：截获：钙、镁钙、镁(少部分少部分)2.质流：质流：氮氮(硝态氮硝态氮)、钙、镁、硫、钙、镁、硫3.扩散：扩散：氮、磷、钾氮、磷、钾24（一）质外体和共质体的概念（一）质外体和共质体的概念对于植物的吸收和运输而言，植物体可以分对于植物的吸收和运输而言，植物体可以分为二部分：为二部分：1.质外体（质外体（Apoplast）指细胞原生质膜以外的指细胞原生质膜以外的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。2.共质体（共质体（Sy
18、mplast）指原生质膜以内的物质指原生质膜以内的物质和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。胞间连丝胞间连丝相邻细胞之间的原生质丝，是细胞之相邻细胞之间的原生质丝，是细胞之间物质运输的主要通道。间物质运输的主要通道。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收25Apoplast:cell walls&spaces between cells(intercellular spaces);filled with air&waterCell walls二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收26（二）养分进入质外
19、体（二）养分进入质外体由于质外体与外界相通，养分离子能以由于质外体与外界相通，养分离子能以质流、扩散或静电吸引质流、扩散或静电吸引的方式自由进入的方式自由进入质外体也被称作质外体也被称作自由空间自由空间(也称表观自也称表观自由空间由空间AFS或外层空间或外层空间)自由空间自由空间是指根部某些组织或细胞能允是指根部某些组织或细胞能允许外部溶液通过许外部溶液通过自由扩散自由扩散而进入的那些区域，而进入的那些区域，包括包括细胞间隙、细胞壁到原生质膜之间的空细胞间隙、细胞壁到原生质膜之间的空隙隙二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收27（三）养分进入共质体（三）养分进入共质体养分
20、需要通过养分需要通过原生质膜原生质膜才能进入共质体才能进入共质体原生质膜的特点：原生质膜的特点：具有选择透性的生物半透膜具有选择透性的生物半透膜原生质膜的结构：原生质膜的结构：“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收28原生质膜是一个原生质膜是一个 具有精密结构的屏障，具有精密结构的屏障，对不同的物质具有对不同的物质具有 不同的透性。一些不同的透性。一些 亲脂性非极性分子或不带电的极性小分子亲脂性非极性分子或不带电的极性小分子能能溶于双层磷脂层中，因而能溶于双层磷脂层中，因而能以扩散的形式透以扩散的形式透过
21、质膜过质膜。而。而极性大分子或带电离子极性大分子或带电离子则要借助则要借助膜上的某些物质才能透过。这种膜上的某些物质才能透过。这种借助膜上物借助膜上物质进行穿透的过程叫质进行穿透的过程叫运输运输(transport)。对植。对植物而言，习惯上物而言，习惯上也叫也叫吸收吸收(absorption)。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收291.被动吸收（被动吸收（passive absorption）定义：定义：膜外养分膜外养分顺顺浓度梯度浓度梯度(分子分子)或电化学或电化学势梯度势梯度(离子离子)、不需不需消耗代谢能量消耗代谢能量而自发地而自发地(即即没有没有选择性地选择
22、性地)进进 入原入原生质膜的过程。生质膜的过程。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收离子离子(分子分子)的的运输动力运输动力来自膜间的电化学势来自膜间的电化学势(浓度浓度)梯度，当膜两边的电化学势梯度，当膜两边的电化学势(浓度浓度)梯度梯度相等相等时，离子时，离子(分子分子)达到动态平衡，达到动态平衡，净吸收停止净吸收停止。30Driving forces for membrane transport:concentration differencesMolecules will diffuse until the concentration is the same e
23、verywhereRob Reid,2004运输动力：运输动力：312.主动吸收（主动吸收（active absorption）定义：定义：膜外养分膜外养分逆逆浓度梯度浓度梯度(分子分子)或电化学势梯度或电化学势梯度(离子离子)、需要需要消耗代谢能量、消耗代谢能量、有有选择性地进入选择性地进入 原原生质膜内的过程。生质膜内的过程。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收32ATPATPATPDriving forces for membrane transport:metabolic energyRob Reid,2004运输动力：运输动力：33机理机理(1)载体解说载体解
24、说 载体（载体（carrier）指生物膜上存在的能携带指生物膜上存在的能携带离子通过膜的大分子。这些大分子形成载体时离子通过膜的大分子。这些大分子形成载体时需要需要能量（能量（ATP）。载体对一定的离子有专一的结合部位，能载体对一定的离子有专一的结合部位，能有有选择性选择性地携带某种离子通过膜。地携带某种离子通过膜。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收34(2)离子泵假说离子泵假说(Hodges，1973)离子泵（离子泵（ions bump）：）：是位于植物细胞是位于植物细胞原生质膜上的原生质膜上的ATP酶酶，它能逆电化学势将某种离子它能逆电化学势将某种离子“泵入泵入”
25、细胞内，同时将另一细胞内，同时将另一种离子种离子“泵出泵出”细胞外。细胞外。二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收353.主动吸收与被动吸收的判别主动吸收与被动吸收的判别区别：区别：是否逆电化学梯度是否逆电化学梯度 是否消耗代谢能量是否消耗代谢能量 是否有选择性是否有选择性二、植物根系对离子态养分的吸收二、植物根系对离子态养分的吸收36（一）植物可吸收的有机态养分的（一）植物可吸收的有机态养分的 种类种类含氮：含氮：氨基酸、酰胺等氨基酸、酰胺等含磷：含磷：磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷 脂、植酸钠等脂、植酸钠等其它：其它：RNA、DNA、核苷酸等、核
26、苷酸等三、植物根系对有机态养分的吸收三、植物根系对有机态养分的吸收37（二）、叶部营养的特点（二）、叶部营养的特点 叶部营养具有较高的吸收转化速率叶部营养具有较高的吸收转化速率，能及时，能及时满足植物对养分的需要满足植物对养分的需要用于用于及时防治某及时防治某些缺素症或补救因不良气候条件或根部受损些缺素症或补救因不良气候条件或根部受损而造成的营养不良而造成的营养不良1.叶部营养直接促进植物体内的代谢作用叶部营养直接促进植物体内的代谢作用，如，如直接影响一些酶的活性直接影响一些酶的活性用于用于调节某些生调节某些生理过程，如一些植物开花时喷施硼肥，可以理过程，如一些植物开花时喷施硼肥，可以防止防止
27、“花而不实花而不实”四、叶部对养分的吸收四、叶部对养分的吸收 383.叶部喷施可以防止养分在土壤中固定叶部喷施可以防止养分在土壤中固定问题：叶部营养可否代替根部营养？问题：叶部营养可否代替根部营养？对于对于微量元素微量元素，是常用的一种施用手段，是常用的一种施用手段对于对于大量元素大量元素，只能作为根际营养的补充，只能作为根际营养的补充叶面施肥的局限性：叶面施肥的局限性：叶面施肥的局限性在于叶面施肥的局限性在于肥效短暂肥效短暂，每次施用养分，每次施用养分总量有限总量有限，又易从疏水表，又易从疏水表面流失或被雨水淋洗；有些养分元素（如钙）从叶面流失或被雨水淋洗；有些养分元素（如钙）从叶片的吸收部
28、位向植物其它部位片的吸收部位向植物其它部位转移相当困难转移相当困难，喷施，喷施的效果不一定好。的效果不一定好。因此，植物的根外营养不能完全代替根部营因此，植物的根外营养不能完全代替根部营养，仅是一种养，仅是一种辅助的施肥方式辅助的施肥方式，适于解决一些特殊，适于解决一些特殊的植物营养问题。的植物营养问题。四、叶部对养分的吸收四、叶部对养分的吸收 39（五）、叶面肥概述（五）、叶面肥概述叶面肥的含义叶面肥的含义狭义狭义凡是喷在叶片上能为植物提供营养元素的物质凡是喷在叶片上能为植物提供营养元素的物质广义广义凡是喷在叶片上能对植物起营养作用或生理调节凡是喷在叶片上能对植物起营养作用或生理调节作用的物
29、质作用的物质2.叶面肥的作用与效果叶面肥的作用与效果 在中、低等肥力的土壤上喷施：大田作物平均增产在中、低等肥力的土壤上喷施：大田作物平均增产 5 51010；果树增产；果树增产5 51515；蔬菜增产；蔬菜增产202030303.叶面肥的优点叶面肥的优点针对性强、肥效好、避免土壤固定和淋溶、省肥方便针对性强、肥效好、避免土壤固定和淋溶、省肥方便四、叶部对养分的吸收四、叶部对养分的吸收 404.叶面肥的分类叶面肥的分类纯营养型：纯营养型：主要包括氮、磷、钾和微量元素主要包括氮、磷、钾和微量元素生长调节剂型：生长调节剂型：不属肥料，但可调节植物不属肥料，但可调节植物新陈代谢，促进生长发育，增加产
30、量新陈代谢，促进生长发育，增加产量营养与生长调节剂综合型营养与生长调节剂综合型5.叶面肥的种类叶面肥的种类市场上产品繁多，多数是由纯营养型和生长调节剂型配市场上产品繁多，多数是由纯营养型和生长调节剂型配比制成。比制成。6.影响叶面肥使用效果的因素影响叶面肥使用效果的因素环境因素、叶面肥质量和使用技术的影响环境因素、叶面肥质量和使用技术的影响具体使用时，除了参阅说明书，新选用的品种最具体使用时，除了参阅说明书，新选用的品种最好通过试验，以确定其效果和最佳使用技术。好通过试验，以确定其效果和最佳使用技术。41复习题：复习题：1.植物根系吸收养分的全过程可人为地分为养分植物根系吸收养分的全过程可人为
31、地分为养分 向根表的迁向根表的迁移移 、进入质外体进入质外体 和和 进入共质体进入共质体 等三个阶段等三个阶段2.土壤中的养分一般通过土壤中的养分一般通过 截获截获 、扩散扩散 和和 质流质流 等三种途等三种途径迁移至植物根系表面。径迁移至植物根系表面。3.被动吸收和主动吸收的区别在于：被动吸收和主动吸收的区别在于：浓度梯度或电化学势梯度浓度梯度或电化学势梯度 代谢能量代谢能量 选择性选择性 被动吸收被动吸收 顺顺 不需要不需要 无无 主动吸收主动吸收 逆逆 需要需要 有有4.我们学过的主动吸收的机理有我们学过的主动吸收的机理有 载体学说载体学说 和和 离子泵学说离子泵学说 。5.植物吸收有机
32、态养分的意义在于植物吸收有机态养分的意义在于 提高养分的利用率提高养分的利用率 和和 减少能量消耗减少能量消耗 。6.叶部施肥的特点是叶部施肥的特点是 养分利用率高养分利用率高、肥效迅速肥效迅速 和和 防止养分防止养分土壤固定土壤固定 。7.在植物营养中在植物营养中 土壤施肥土壤施肥 是主要方式，是主要方式，叶面施肥叶面施肥 是辅助是辅助 手段手段 424344 主要内容主要内容 基本要求基本要求养分的短距离运输养分的短距离运输了解了解养分的长距离运输养分的长距离运输了解了解养分的再利用养分的再利用了解了解 第三节第三节 植物体内物质的运输植物体内物质的运输45吸收了的养分的去向：吸收了的养分
33、的去向：1.在原细胞被同化，参与代谢或物质形成，在原细胞被同化，参与代谢或物质形成，或积累在液泡中成为贮存物质或积累在液泡中成为贮存物质 2.转移到根部相邻的细胞转移到根部相邻的细胞3.通过输导组织转移到地上部各器官通过输导组织转移到地上部各器官4.随分泌物一道排回介质中随分泌物一道排回介质中短距离运输短距离运输长距离运输长距离运输46 含义：含义：也称横向运输，是指介质中的养分沿根表皮、皮层、内皮层到达中柱(导管)的迁移过程。由于其迁移距离短，故称为短距离运输。一一 养分的短距离运输养分的短距离运输皮层皮层中柱中柱根表皮根表皮外皮层外皮层BA晚期后生木质部晚期后生木质部早期后生木质部早期后生
34、木质部凯氏带凯氏带内皮层内皮层韧皮部韧皮部根毛根毛离子短距离运输的离子短距离运输的质外体质外体(A)和和共质体共质体(B)示意图示意图凯氏带凯氏带:根的皮层最内一层细胞为内皮层根的皮层最内一层细胞为内皮层,细胞排列紧密细胞排列紧密,无细胞间隙无细胞间隙,其其 径向壁与横向壁上具木栓化和木质化的栓质的带状加厚径向壁与横向壁上具木栓化和木质化的栓质的带状加厚,称为凯氏带称为凯氏带47 含义：含义：也称也称纵向运输纵向运输，是指养分沿木质，是指养分沿木质部导管向上，或沿轫皮部筛管向上或向下移部导管向上，或沿轫皮部筛管向上或向下移动的过程。由于养分迁移距离较长，故称为动的过程。由于养分迁移距离较长，故
35、称为长距离运输长距离运输。（一）、木质部运输（一）、木质部运输1 动力和方向动力和方向(1).动力：动力：蒸腾作用蒸腾作用一般起主导作用一般起主导作用 根压根压当蒸腾作用微弱或当蒸腾作用微弱或停止时，起主导作用停止时，起主导作用木质部导管木质部导管二二 养分的长距离运输养分的长距离运输48 含义：含义：植物某一器官或部位中的植物某一器官或部位中的矿质养分矿质养分可可通过轫皮部通过轫皮部运往其它器官或部位而被运往其它器官或部位而被再度利用再度利用的的现象。现象。(一一)、养分再利用的过程、养分再利用的过程第一步：养分的激活第一步：养分的激活 养分离子在细胞中被转化为可运输的形态。养分离子在细胞中
36、被转化为可运输的形态。由需要养分的新器官发出由需要养分的新器官发出“养分饥饿养分饥饿”的信号，信号传到老器官，运输系统被激的信号，信号传到老器官，运输系统被激活而启动，将养分转移到细胞外，准备进活而启动，将养分转移到细胞外，准备进行长距离运输。行长距离运输。三三 养分的再利用养分的再利用49 只有移动能力强的养分元素才能被再利用只有移动能力强的养分元素才能被再利用第二步：养分进入轫皮部第二步：养分进入轫皮部 被激活的养分通过主动运输转移至轫皮被激活的养分通过主动运输转移至轫皮部（部（“装装”），进行长距离运输。），进行长距离运输。第三步：进入新器官第三步：进入新器官 养分通过轫皮部或木质部运至
37、靠近新器养分通过轫皮部或木质部运至靠近新器官的部位，再经过跨质膜的主动运输过程官的部位，再经过跨质膜的主动运输过程“卸卸”入需要养分的新器官细胞内。入需要养分的新器官细胞内。三三 养分的再利用养分的再利用50（二）、养分再利用与缺素部位（二）、养分再利用与缺素部位营养元素的再利用程度与缺素部位的的关系营养元素的再利用程度与缺素部位的的关系营养元素营养元素 再利用程度再利用程度 缺素症出现部位缺素症出现部位 原因原因N P K Mg 高高 老叶老叶 移动性大移动性大S Fe MnZn Cu MoCa B 很低很低 新叶及顶端分生组织新叶及顶端分生组织 难移动难移动 低低 新叶新叶 移动性小移动性
38、小 老叶老叶新叶新叶三三 养分的再利用养分的再利用51本节小结：本节小结：养分的短距离运输养分的短距离运输养分的长距离运输养分的长距离运输1.养分的再利用养分的再利用52复习题：复习题：1.养分的横向运输是指养分沿根的养分的横向运输是指养分沿根的 表皮表皮 、皮层皮层 、内皮层内皮层 ，最后到达中柱，最后到达中柱 导管导管 的过程。的过程。2.养分的短距离运输可通过养分的短距离运输可通过 质外体质外体 和和 共质体共质体 2种途径种途径进行。进行。3.养分通过横向运输从外部介质到达中柱的木质部导管至少养分通过横向运输从外部介质到达中柱的木质部导管至少穿过原生质膜穿过原生质膜 2 次。次。4.养
39、分的纵向运输是指养分沿养分的纵向运输是指养分沿 木质部导管木质部导管 向上，或沿向上，或沿 轫皮部筛管轫皮部筛管 向上或向下迁移的过程。向上或向下迁移的过程。5.养分从木质部导管周围的薄壁细胞移动到木质部导管实际养分从木质部导管周围的薄壁细胞移动到木质部导管实际上是从上是从 共质体共质体 到到 外质体外质体 的过程。的过程。536.植物必需的矿质元素在轫皮部中的移动性与其再利用程植物必需的矿质元素在轫皮部中的移动性与其再利用程度大小有关，如度大小有关，如 N、P、K、M 等的移动性较强，等的移动性较强，故其再利用程度也较大，缺素症会先在故其再利用程度也较大，缺素症会先在 老叶老叶 出现；出现；
40、而而 Ca、B 是最难移动的元素，故其再利用程度很小，缺是最难移动的元素，故其再利用程度很小，缺素症会先在素症会先在 新叶及顶端分生组织新叶及顶端分生组织 出现。出现。7.在植物体内，在植物体内，移动性移动性 较强的养分可通过较强的养分可通过 木质部木质部 和和 轫皮部轫皮部 在植物的地上部和根部之间循环移动。在植物的地上部和根部之间循环移动。8.养分的再利用经历了从养分的再利用经历了从 共质体共质体 质外体质外体 共质体共质体 质外体质外体 共质体共质体 的过程。的过程。54（一）共性：（一）共性：所有高等植物都需要所有高等植物都需要1717种必需营养元素种必需营养元素（二）个性：（二）个性
41、：不同植物、或同种植物的不同品种、不同植物、或同种植物的不同品种、甚至同一植物在不同生育期甚至同一植物在不同生育期1.对营养元素的种类和数量需要不同对营养元素的种类和数量需要不同2.对介质养分的吸收能力不同对介质养分的吸收能力不同3.对肥料的需要量不同对肥料的需要量不同4.对肥料形态的要求不同对肥料形态的要求不同第一章第一章 植物营养与施肥原则植物营养与施肥原则 第四节第四节 植物的营养特性植物的营养特性一、植物营养的共性和个性一、植物营养的共性和个性55（一）作物的种子营养（一）作物的种子营养 种子发芽前后，依靠种子中贮存的物质进营养。种子发芽前后，依靠种子中贮存的物质进营养。三叶期以后则依
42、靠介质提供营养。三叶期以后则依靠介质提供营养。（二）作物不同生育阶段的营养特点（二）作物不同生育阶段的营养特点 一般在植物生长初期，养分吸收的数量少，吸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，往往在生殖器官分化期达到吸收高收逐渐增加，往往在生殖器官分化期达到吸收高峰。到了成熟阶段，对营养元素的吸收又逐渐减峰。到了成熟阶段，对营养元素的吸收又逐渐减少。少。二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性56 生长初期生长初期 旺盛期旺盛期 成熟期成熟期作物不同生长阶段的养分吸收规律示意图作物不同生长阶段的养分
43、吸收规律示意图养养 分分 吸吸 收收 量量二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性57（三）营养生长期中需肥的关键时期（三）营养生长期中需肥的关键时期1.植物营养临界期（大多在植物生长初期）植物营养临界期（大多在植物生长初期）定义：定义：是指营养元素过少或过多或营养元素间不平是指营养元素过少或过多或营养元素间不平衡，对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间衡，对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间出现时间：出现时间：磷素磷素多在幼苗期，如冬小麦在分蘖多在幼苗期，如冬小麦在分蘖初期；棉花和油菜在幼苗期；玉米在三叶期初期；棉花和油菜在幼苗期；玉米在三叶期 氮素氮素水稻在三叶期；杂交水稻在分水稻在
44、三叶期；杂交水稻在分蘖期；棉花在现蕾期；小麦在分蘖期；玉米在幼穗蘖期；棉花在现蕾期；小麦在分蘖期；玉米在幼穗分化期分化期 钾素钾素水稻在分蘖初期及幼穗分化期水稻在分蘖初期及幼穗分化期二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性582.植物营养最大效率期植物营养最大效率期定义：定义：是指营养物质在植物体内能产生最大效能的是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时间。那段时间。特点：特点：这一时期，作物生长迅速，吸收养分能力特这一时期，作物生长迅速，吸收养分能力特别强，如能及时满足作物对养分的需要，增产效果别强，如能及时满足作物对养分的需要，增产效果将非常显著。将非常显著。出现时间：出现时间：植物生
45、长最旺盛的时期植物生长最旺盛的时期，如，如氮素氮素水水稻在分蘖期；油菜在花期；玉米在喇叭口至抽雄初稻在分蘖期；油菜在花期；玉米在喇叭口至抽雄初期；棉花在花铃期。对于甘薯来说，块根膨大期是期；棉花在花铃期。对于甘薯来说，块根膨大期是磷、钾磷、钾肥料的最大效率期。肥料的最大效率期。二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性593.注意：注意：既要重视植物需肥的既要重视植物需肥的关键时期关键时期，又要正视植物吸肥的又要正视植物吸肥的连续性连续性，采用，采用基肥、基肥、追肥、种肥追肥、种肥相结合的方法。相结合的方法。二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性60新型肥料控释肥是解决这个问题的有效途径图图1
46、 肥料的养分释放与作物养分需求的动态变化示意图肥料的养分释放与作物养分需求的动态变化示意图二、植物营养的阶段性二、植物营养的阶段性61Roots are the main structures for nutrient uptake三、植物根系的营养特性三、植物根系的营养特性621 根的类型根的类型（1）分类）分类从整体上分从整体上分 直根系直根系：根深：根深 须根系须根系：水平生长：水平生长定根定根主根主根形成直根系形成直根系从个体上分从个体上分侧侧 根根 不定根不定根 组成须根系组成须根系根的类型、数量和分布根的类型、数量和分布三、植物根系的营养特性三、植物根系的营养特性63a.须根系须根
47、系 b.直根系直根系 直根系和须根系示意图直根系和须根系示意图（2）.根的类型与养分吸收的关系根的类型与养分吸收的关系直根系能较好地利用深层土壤中的养分直根系能较好地利用深层土壤中的养分须根系能较好地利用浅层土壤中的养分须根系能较好地利用浅层土壤中的养分农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起 间种、混种、套种间种、混种、套种。三、植物根系的营养特性三、植物根系的营养特性642 根的数量根的数量用单位体积或面积土壤中用单位体积或面积土壤中根的总长度表示根的总长度表示，如：，如：LV（cm/cm3）或）或 LA（cm/cm2）一般，）一般，须根系的须根系的
48、LV 直根直根系的系的LV根系数量越根系数量越大，总表面积越大大，总表面积越大根系与养分接触的根系与养分接触的机率越高机率越高反映反映根系的营养特性根系的营养特性三、植物根系的营养特性三、植物根系的营养特性65根际：根际：由于植物根系的影响而使其由于植物根系的影响而使其 理化生物性质与原土体有显理化生物性质与原土体有显 著不同的那部分著不同的那部分根区土壤。根区土壤。根际效应：根际效应：在根际中，植物根系不在根际中，植物根系不仅影响介质土壤中的仅影响介质土壤中的无无机养分机养分的溶解度，也影的溶解度，也影响土壤响土壤生物的活性生物的活性，从，从 而构成一个而构成一个“根际效应根际效应”。“根际
49、效应根际效应”反过来又强烈地影响着反过来又强烈地影响着植物对养分的吸收。植物对养分的吸收。四、四、根际效应根际效应66 根际微生物的作用根际微生物的作用对植物对植物吸收养分吸收养分的影响如下：的影响如下：矿化有机物矿化有机物 释放释放CO2和无机养分和无机养分产生和分泌有机酸产生和分泌有机酸 络合金属离子，络合金属离子，促进养分的吸收和转移；同时，降低促进养分的吸收和转移；同时，降低 土壤土壤pH值，促进难溶性化合物的溶解值，促进难溶性化合物的溶解 和养分释放和养分释放固定和转化大气中的养分固定和转化大气中的养分 固氮微生物能将空气固氮微生物能将空气中的分子态氮转化为植物可利用的形式中的分子态
50、氮转化为植物可利用的形式产生和释放生理活性物质产生和释放生理活性物质 促进根系的生长和养促进根系的生长和养分的吸收分的吸收四、四、根际效应根际效应67 菌根菌根(mycorrhiza)含义：含义：菌根是土壤菌根是土壤真菌真菌与与植物根系植物根系建立共生关系建立共生关系所形成的所形成的共生体共生体 形成这种共生体的真菌叫菌根真菌形成这种共生体的真菌叫菌根真菌(mycorrhiza fungi),它们能在它们能在2000多种植物的根部侵多种植物的根部侵染形成菌根。染形成菌根。主要类型：主要类型：外生菌根和内生菌根外生菌根和内生菌根共生体系的生理基础：共生体系的生理基础：植物根系植物根系 菌根真菌菌
