植物礦質營養

高等綠色植物為了維持生長和代謝的需要而所吸收或利用的無機營養元素(通常不包括C,H,O)。與動物不同之處在於後者主要吸收、利用有機養分。

植物礦質營養
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高等綠色植物為了維持生長和代謝的需要而吸收、利用無機營養元素(通常不包括C,H,O)的過程。與動物不同之處在於後者主要吸收、利用有機養分。植物所需的無機營養元素,因需要量不同,分為常量(營養)元素及微量(營養)元素。
無機營養的首要問題是確定哪些無機養分是植物必不可少的,即必需元素。植物必需元素的確定,常根據以下三原則:①為正常的生長或生殖所必需。②需要必須是專一的,不能被其他元素所代替。③這種元素必須在植物體內直接起作用,而不僅是使某些其他元素更容易生效,或者僅對其他有害元素起拮抗作用。
現在公認的植物必需元素有16種,即氫、碳、氧、氮、鉀、鈣、鎂、磷、硫、氯、硼、鐵、錳、鋅、銅及鉬。其中除氫、碳、氧一般不看作礦質營養元素外,對氮、鉀、鈣、鎂、磷、硫等6種元素,植物所需的量比較大,稱為常量元素。對氯、硼、鐵、錳、鋅、銅、鉬,植物需要的量很微,稱為微量元素。
必需元素參與生命物質的構成,調節酶的活性和細胞的滲透勢和水勢。
植物對微量元素的需要量雖然很小,但微量元素有著重要的生理功能。
必需營養元素缺乏時出現的症狀稱為缺素症,是營養元素不足引起的代謝紊亂現象。任何必需元素的缺乏都影響植物的生理活動,並明顯地影響生長。患缺素症的植物虛弱、矮小,葉片小而變形,而且往往缺綠。根據缺素症的症狀和在植株上發生的部位,可以鑑定所缺營養元素的種類。
溶液培養技術,容易製造各種營養元素缺乏症,以觀察其症狀。但運用這種症狀來診斷田間作物或野生植物的缺素症時,必須注意以下幾點:①在田間由於缺乏的嚴重程度不同,以及環境條件的影響,缺素症不像溶液培養中觀察到的那樣典型。②有些病毒病的症狀和某些缺素症症狀相似。考慮到田間情況的複雜性,診斷田間生長的農作物的缺素症時,最好伴以植物的化學分析,並施用認為可能缺乏的營養元素。如果體內該元素含量低於正常值,追加時植株又能恢復正常生長,即可斷定植物缺乏該元素。
許多水生植物通過葉表面獲得無機養分。陸生植物的葉片也能吸收離子。如果把無機鹽的稀溶液噴灑在葉面上,離子可以經過葉表面的角質層或氣孔進入葉細胞。葉細胞的細胞壁中有像胞間連絲那樣的細絲延伸到角質層下面,作為離子進入葉細胞的通道。
利用葉面吸收在近代農業中發展出葉面施肥技術。例如在鹼性土壤里,鐵(Fe)、錳(Mn)以不可給態的形式存在,因而不能被根系吸收,植物就會出現嚴重的Fe,Mn缺素症。向土壤施入的Fe,Mn也會變成不可給態。但用Fe,Mn的稀溶液噴灑在葉面上,就可以恢復這些缺素植物的正常生長。
葉分析是確定作物營養狀態的有效技術。在營養可給性低的土壤上,葉分析特別有用;在營養可給性較高的土壤上則不很靈敏。葉分析套用在多年生植物如果樹、茶及林木上比在一年生植物上容易確定臨界水平。誘導硝酸還原酶活性的方法可用來診斷植物的缺氮情況。用硝酸根來誘導缺氮植物根部或葉片中硝酸還原酶後做酶活性比較,誘導後酶活性較內源酶活性增高愈多,則表明植物缺氮愈嚴重。缺磷的植物,組織中的酸性磷酸酶活性高。磷酸酶的活性也可用於判斷磷的缺乏程度。
植物礦質營養的規律是施肥的理論基礎。知道植物所需的營養元素的種類和數量,判斷哪些必需元素是限制因子,就可以有針對性地施肥,以增加產量。
施用大量化學肥料,尤其是氮肥,以獲得農產品的高額產量,是“綠色革命”的一部分內容。但施用過多,會增加成本,浪費能源和資源,並污染環境。根據營養生理知識,提出生理指標,可用於選擇和培育吸收、利用營養元素效率高的品種,最大限度地利用土壤里的可給性營養元素,有利於經濟利用肥料,避免污染。

植物的礦質營養

1、植物的礦質營養:是指植物對礦質元素的吸收、運輸和利用。
2、礦質元素:一般指除了C、H、O以外,主要由根系從土壤中吸收的元素。植物必需的礦質元素有13種.其中大量元素7種N、S、P、Ca、Mg、K(Mg是合成葉綠素所必需的一種礦質元素)巧記:丹留人蓋美家。Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl屬於微量元素,巧記:鐵門碰醒銅母(驢)。
3、交換吸附:根部細胞表面吸附的陽離子、陰離子與土壤溶液中陽離子、陰離子發生交換的過程就叫交換吸附。
4、選擇吸收:指植物對外界環境中各種離子的吸收所具有的選擇性。它表現為植物吸收的離子與溶液中的離子數量不成比例。
5、合理施肥:根據植物的需肥規律,適時地施肥,適量地施肥。
語句:1、根對礦質元素的吸收①吸收的狀態:離子狀態②吸收的部位:根尖成熟區表皮細胞。③、細胞吸收礦質元素離子可以分為兩個過程:一是根細胞表面的陰、陽離子與土壤溶液中的離子進行交換吸附;二是離子被主動運輸進入根細胞內部,根進行離子的交換需要的HCO-和H+是根細胞呼吸作用產生的CO2與水結合後理解成的,根細胞主動運輸吸收離子要消耗能量。④影響根對礦質元素吸收的因素:a、呼吸作用:為交換吸附提供HCO-和H+,為主動運輸供能,因此生產上需要疏鬆土壤;b、載體的種類是決定是否吸收某種離子,載體的數量是決定吸收某種離子的多少,因此,根對吸收離子有選擇性。氧氣和溫度(影響酶的活性)都能影響呼吸作用。
2、植物成熟區表皮細胞吸收礦質元素和滲透吸水是兩個相對獨立的過程。①吸收部位:都為成熟區表皮細胞。②吸收方式:根對水分的吸收---滲透吸水,根對礦質元素的吸收----主動運輸。③、所需條件:根對水分的吸收----半透膜和半透膜兩側的濃度差,根對礦質元素的吸收----能量和載體。④聯繫:礦質離子在土壤中溶於水,進入植物體後,隨水運到各個器官,植物成熟區表皮細胞吸收礦質元素和滲透吸水是兩個相對獨立的過程。
3、礦質元素的運輸和利用:①運輸:隨水分的運輸到達植物體的各部分。②利用形式:礦質運輸的利用,取決於各種元素在植物體內的存在形式。K在植物體內以離子狀態的形式存在,很容易轉移,能反覆利用,如果植物體缺乏這類元素,首先在老的部位出現病態;N、P、Mg在植物體內以不穩定化合物的形式存在,能轉移,能多次利用,如果植物體缺乏這類元素,首先在老的部位出現病態;Ca、Fe在植物體內以穩定化合物的形式存在,不能轉移,不能再利用,一旦缺乏時,幼嫩的部分首先呈現病態。
4、合理灌溉的依據:不同植物對各種必需的礦質元素的需要量不同;同一種植物在不同的生長發育時期,對各種必需的礦質元素的需要量也不同。
5、根細胞吸收礦質元素離子與呼吸作用相關,在一定的氧氣範圍內,呼吸作用越強,根吸收的礦質元素離子就越多,達到一定程度後,由於細胞膜上的載體的數量有限,根吸收礦質元素離子就不再隨氧氣的增加而增加。

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