第三章植物的矿质与氮素营养.doc

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1、第三章植物的矿质与氮素营养植物除了从土壤中吸收水分以外，还要从中吸收各种矿质元素和氮素以维持正常的生理活动。植物所吸收的这些矿质元素，有的作为植物体组成成分，有的参与调节植物的生命活动，有的兼有两种功能，所以矿质营养在植物的生命活动中具有非常重要的作用。矿质养分的供应状况也影响农产品的产量和质量。因土壤往往不能完全及时满足作物的需要，施肥就成为提高产量和改进品质的主要措施之一。“有收无收在于水，收多收少在于肥”，这句话对水分生理和矿质营养在农业生产中的重要性作了恰当的评价。植物对矿物质的吸收、转运和同化，称为矿

2、质营养（mineralnutrition）。第一节植物必需的矿质元素一、植物体内的元素植物体内含有各种化合物，也有各种离子，无论是化合物，还是无机离子，都是由各种元素组成的，研究植物的矿质营养首先要弄清楚植物体内含有哪些元素，哪些元素是植物必需的。植物体由水、有机物和无机物组成，研究植物体的成分一般先把一定的新鲜的植物于105℃烘10—15分钟（使酶迅速钝化），然后于80℃（防止某些成分挥发，或化学性质发生改变）烘干秤重，水分散失10-95%，剩余5-90%的干物质在600℃灼烧，其中有机物中的碳、氢、氧、氮等

3、元素以二氧化碳、水、分子态氮、NH3和氮的氧化物形式，小部分硫以H2S和SO2的形式散失到空气中，余下一些不能挥发的残渣称为灰分（ash）。灰分中的物质为各种元素的氧化物，另外还有少量的硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等。构成灰分的元素称为灰分元素（ashelement）又称矿质元素（mineralelement）。氮在燃烧过程中散失而不存在于灰分中，所以氮不是灰分元素。但氮和灰分元素一样，都是植物从土壤中吸收的，而且氮通常是以硝酸盐(NO-3)和铵盐（NH4）的形式被吸收，所以将氮和矿质元素一起讨论。矿质元素在植物体内

4、的含量变幅很大，自然界存在92种元素，植物中发现70多种，成分和含量多少是与植物种类、不同器官组织和土壤含盐量等因素有关。如禾本科植物含Si较多，十字花科植物含S较多，豆科植物含Ca较多；二、植物必需矿质元素的确定标准和确定方法（一）植物必需的矿质元素确定标准（种类多，是否都必须，有什么标准）必需元素（essentialelement）：指植物生长发育必不可少的元素。确定标准：（1）该元素缺乏，生长受阻，不能完成其生活史；（2）除去该元素，表现为专一缺素症，且该症可用加入该元素来预防或恢复；（3）该元素在植物营

5、养生理上表现直接效果，而不是由于土壤的物理、化学微生物等条件的改变而产生的间接效果。（二）确定方法因土壤特性复杂，且所含矿质元素无法控制，通常采用溶液培养法和砂基培养法等来确定植物所必需矿质元素。溶液培养法（solutionculturemethod）亦称水培法（waterculturemethod）：在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。砂基培养法（砂培法）(sandculturemethod)：在洗净的石英砂或玻璃球等中，加人含有全部或部分营养元素的溶液来栽培植物的方法。严格控制化学试剂纯度和营养

6、液的元素组成，有目的地提供或缺少某一种元素，然后按照上述三条标准进行对照，即可确认该元素是否为植物所必需。依据上述标准，现已确定植物的必须元素有17种：碳（C），氢（H），氧（O），氮（N），硫（S），磷（P），钾（K），钙（Ca），镁（Mg），铁（Fe），锰（Mn），硼（B），铜（Cu），锌（Zn），钼（Mo），氯（CI），镍（Ni），根据植物对他们的需求量，将其分为两大类：大量元素(macroelement,majorelement)：占植物体干重0.01-10%；碳（C），氢（H），氧（O）,氮（N），硫

7、（S），磷（P），钾（K），钙（Ca），镁（Mg）；微量元素（minorelement;microelement;traceelememt）：占植物体干重10-5-10-3%；铁（Fe），铜（Cu），硼（B），锌（Zn），锰（Mn），钼（Mo），氯（CI），镍(Ni)；需用量很少，但缺乏却不能正常生长，过量反而有害，甚至致其死亡。有些元素并非植物必需的，但能促进某些植物的生长发育，这些元素称为有益元素或有利元素（beneficalelement），常见的有钠、硅、钴、硒、钒等，如Si对水稻、Al对茶树等。有些元

8、素少量或过量存在对植物起毒害作用，这些元素称为有害元素，如重金属元素汞、铅、钨、铝等。稀土元素指元素周期表中原子序数在57~71的镧系元素及其化学性质与镧系元素相近的钪和钇，植物体内普遍含有稀土元素，稀土元素对植物的生长发育有良好的作用，如低浓度稀土元素可以促进种子萌发和幼苗生长。三、必需元素的生理功能和缺乏病症必需元素在植物体内的生理功能分为三个方面：1.细胞结构物质的组成成分；2.