甘肃农业大学：《植物生理学》课程教学资源（PPT课件，只读版）第二章 植物的矿质与氮素营养

第二章 植物的矿质营养 第一节 植物体内的必需元素 第二节 植物对矿质元素的吸收及运输 第三节 合理施肥的生理基础 2007.12.15 魏小红 1

2007.12.15 魏小红 1 第一节 植物体内的必需元素 第二节 植物对矿质元素的吸收及运输 第三节 合理施肥的生理基础 第二章 植物的矿质营养

第一节植物体内的必需元素 一、 植物体内的元素 灰分中的物质为各种矿质的氧化物、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等，构成灰分 的元素称为灰分元素(ash element)。 它们直接或间接地来自土壤矿质，故又称为矿质元素(mineral element)。 由于氮在燃烧过程中散失到空气中，而不存在于灰分中，且氮本身也不是土 壤的矿质成分，所以氮不是矿质元素。但氮和灰分元素都是从土壤中吸收的 (生物固氮例外)，所以也可将氮归并于矿质元素一起讨论。 (水分10%95%) 105℃ 600℃ 有机物质(90%~95%) 干物质（5%~90%) 灰分（5%~10%)残烬 2007.12.15 魏小红 2

2007.12.15 魏小红 2 一、植物体内的元素 灰分中的物质为各种矿质的氧化物、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等,构成灰分 的元素称为灰分元素(ash element)。 它们直接或间接地来自土壤矿质,故又称为矿质元素(mineral element)。 由于氮在燃烧过程中散失到空气中,而不存在于灰分中,且氮本身也不是土 壤的矿质成分，所以氮不是矿质元素。但氮和灰分元素都是从土壤中吸收的 (生物固氮例外),所以也可将氮归并于矿质元素一起讨论。 第一节 植物体内的必需元素 105 ℃ （水分10%～95%） 干物质（5%～90%） 600 ℃ 有机物质（90%～95%） 灰分（5%～10%）残烬

不同植物体矿质占干重含量： 水生植物约1%， 中生植物5%~10%， 盐生植物有时达45%以上。 不同器官的矿质占干重含量： 木质部约为1%，种子约为3%， 草本植物的茎和根为4%~5%，叶为10%~15% 二、植物必需的矿质元素和确定方法 (一)植物必需的矿质元素 所谓必需元素(essential element.)是指植物生长发育必不可少的元素。 2007.12.15 魏小红 3

2007.12.15 魏小红 3 不同植物体矿质占干重含量: 水生植物约 1%, 中生植物 5% ～ 10%, 盐生植物有时达 45% 以上。 不同器官的矿质占干重含量: 木质部约为 1%, 种子约为 3%, 草本植物的茎和根为4%～5%,叶为10%～15% 二、植物必需的矿质元素和确定方法 （一）植物必需的矿质元素 所谓必需元素（essential element）是指植物生长发育必不可少的元素

现已确定植物必需的矿质（含氮）元素有13种，它们是氮、磷、钾、钙、 镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯。再加上从空气中和水中得到的碳、 氢、氧，构成植物体的必需元素共16种。也有文献将钠和镍放入必需元素。 1.大量元素（major element,macroelement)植物对此 类元素需要的量较多。它们约占物体干重的0.01%~10%，有C、 H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。 2.微量元素(minor element,.microelement,,trace element) 必需元素 约占植物体干重的10-5%~10-3%。它们是Fe、B、Mn、Zn、 Cu、Mo、CI等。植物对这类元素的需要量很少，但缺乏时植物 不能正常生长；若稍有逾量，反而对植物有害，甚至致其死亡。 2007.12.15 魏小红 4

2007.12.15 魏小红 4 现已确定植物必需的矿质(含氮)元素有13种,它们是氮、磷、钾、钙、 镁、硫、铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯。再加上从空气中和水中得到的碳、 氢、氧,构成植物体的必需元素共16种。也有文献将钠和镍放入必需元素。 1.大量元素（major element，macroelement） 植物对此 类元素需要的量较多。它们约占物体干重的0.01%～10%，有C、 H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。 2.微量元素（minor element, microelement，trace element） 约占植物体干重的10-5%～10-3%。它们是Fe、B、Mn、Zn、 Cu、Mo、Cl等。植物对这类元素的需要量很少,但缺乏时植物 不能正常生长；若稍有逾量,反而对植物有害,甚至致其死亡。 必需元素

(二)确定植物必需矿质元素的方法 1.溶液培养法（或砂基培养法）溶液培养法（solution culture method)亦 称水培法(water culture method),是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植 物的方法； 而砂基培养法(sand culture method)则是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加 入营养液来培养植物的方法。 2.气培法(aeroponics) 将根系置于营养液气雾中栽培植物的方法称为气培法， 注意事项： (1)选择合适的培养液： (2)定期更换培养液，调节pH; (3)通气： (4)根系遮光。 应用：功能和吸收机制研究；大棚蔬菜、花卉甚至粮食生产。 2007.12.15 魏小红 5

2007.12.15 魏小红 5 （二）确定植物必需矿质元素的方法 1.溶液培养法（或砂基培养法） 溶液培养法（solution culture method） 亦 称水培法（water culture method）,是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植 物的方法； 而砂基培养法(sand culture method)则是在洗净的石英砂或玻璃球等基质中加 入营养液来培养植物的方法。 2.气培法（aeroponics） 将根系置于营养液气雾中栽培植物的方法称为气培法. 注意事项： （1）选择合适的培养液； （2）定期更换培养液,调节pH； （3）通气； (4) 根系遮光。 应用：功能和吸收机制研究 ；大棚蔬菜、花卉甚至粮食生产

三、必需元素的生理功能及缺乏病症 在植物体内的生理功能概括 起来有三个方面： 是细胞结构物质的组 物新充足 (对题) 成成分； 二 是生命活动的调节者， 如酶的成分和酶的活化剂； 三 是起电化学作用，如 渗透调节、胶体稳定和电荷中 和等。 铜 - 2007.12.15 死小'L 草莓叶片的缺素症状

2007.12.15 魏小红 6 三、必需元素的生理功能及缺乏病症 在植物体内的生理功能概括 起来有三个方面: 一 是细胞结构物质的组 成成分; 二 是生命活动的调节者, 如酶的成分和酶的活化剂; 三 是起电化学作用，如 渗透调节、胶体稳定和电荷中 和等。 草莓叶片的缺素症状

(一)氮Nitrogen(N) 根系吸收的氮主要是无机态氮，即铵态氮和硝态氮，也可吸收一部分有机 态氮，如尿素。 1.生理功能： 1)细胞中许多重要化合物的组成成分 2)在物质代谢和能量转化中起重要作用 2.缺氮症状： 1)生长受抑 植株矮小，分枝少，叶小而薄，花果少易脱落； 2)黄化失绿 枝叶变黄，叶片早衰甚至干枯，老叶先发黄 3.氮过多： 1)植株徒长叶大浓绿，柔软披散，茎柄长，茎高节间疏； 2)机械组织不发达植株体内含糖量相对不足，机械组织不发达，易倒伏和被病 虫害侵害。 2房青迟熟，生育期延迟 魏小红 7

2007.12.15 魏小红 7 根系吸收的氮主要是无机态氮，即铵态氮和硝态氮，也可吸收一部分有机 态氮,如尿素。 （一） 氮 ⒈ 生理功能： 1） 细胞中许多重要化合物的组成成分 2）在物质代谢和能量转化中起重要作用 ⒉ 缺氮症状： 1) 生长受抑 植株矮小,分枝少,叶小而薄,花果少易脱落； 2) 黄化失绿 枝叶变黄,叶片早衰甚至干枯，老叶先发黄 ⒊ 氮过多： 1) 植株徒长 叶大浓绿,柔软披散，茎柄长，茎高节间疏； 2) 机械组织不发达 植株体内含糖量相对不足,机械组织不发达,易倒伏和被病 虫害侵害。 3) 贪青迟熟，生育期延迟

棉花缺N的植株 2007.12.15 魏小红 玉米缺N的植株 8

2007.12.15 魏小红 8 棉花缺N的植株 玉米缺N的植株

(二)磷(Phosphorus) 1、生理作用 1)细胞中许多重要化合物的组成成分 2)物质代谢和能量转化中起重要作用 2、缺磷症状 1)生长受抑 植株瘦小，成熟延迟； 2)叶片暗绿色或紫红色 糖运输受阻，有利于花青素的形成。 2007.12.15 魏小红 9

2007.12.15 魏小红 9 １、生理作用 1）细胞中许多重要化合物的组成成分 2）物质代谢和能量转化中起重要作用 ２、缺磷症状 1）生长受抑 植株瘦小,成熟延迟； 2）叶片暗绿色或紫红色 糖运输受阻, 有利于花青素的形成

缺 作物缺P 油菜缺P,老叶呈紫红色 2007.12.15 魏小红 10

2007.12.15 魏小红 10 作物缺P 油菜缺P，老叶呈紫红色