植物必需营养元素的作用及不足或过量时的表现

1,植物必需营养元素的作用及不足或过量时的表现,2,植物必需的营养元素的种类,植物必需的营养元素总共有16种：一、C、H、O二、大量元素：N、P、K三、中量元素：S、Mg、Ca、Cl四、微量元素：Cu、Fe、Mn、Zn、B、Mo 其中C、H、O是植物从空气和土壤中的水份吸收；其余的元素绝大部份是人为补充的。,3,（一）氮的作用,氮是蛋白质、核酸、磷脂、多种酶和辅酶、叶绿素以及生长素、细胞分裂素等激素的组分； 在各种细胞及细胞器的形成和生长、植物细胞的各种代谢过程、光合作用及能量代谢以及细胞的伸长和分裂方面具有重要的作用,一、生理功能：,4,氮缺乏 外观表现 整株：植株矮小，瘦弱 叶片：细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始出现症状 叶脉、叶柄：有些作物呈紫红色 茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色 花：稀少，提前开放 种子、果实：少且小，早熟，不充实 根：色白而细长，量少，后期呈褐色,5,水培小白菜,N,N,6,田 间 水 稻 缺 氮,7,8,玉 米 缺 氮,9,缺氮玉米叶片,10,萝 卜 缺 氮,11,大 豆 缺 氮,young,mature,12,2. 氮过量 (1) 外观表现营养体徒长，贪青迟熟；叶面积增大，叶色浓绿，叶片下披互相遮荫茎秆软弱，抗病虫、抗倒伏能力差根系短而少，早衰,13,氮过量 氮适宜 氮缺乏,番 茄,14,(2) 作物例子禾谷类：无效分蘖增加；迟熟，秕粒多叶菜类：水分多，不耐贮存和运输；体内硝酸盐含量增加麻类：纤维量减少，纤维拉力下降苹果树：枝条徒长，花芽分化不充足；易发生病虫害；果实不甜，着色不良，晚熟,15,（二）磷的作用,磷 在生物膜形成、细胞分裂及遗传信息传递，能量转换和核酸合成，淀粉的合成，光合作用，氮素代谢及脂肪代谢中起重要的作用,能提高作物对环境的适应性（抗旱、抗寒能力），提高作物的产量和品质。,一、生理功能：,16,（一）磷素缺乏症植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝少花芽分化延迟，落花落果多多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗绿症状从茎基部开始（二）磷素过多无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等,17,P,P,水培小白菜,18,水培小白菜,P,19,苗期时植株矮小，因为碳水化合物代谢受阻，植物体内易形成花青素，如玉米的茎常出现紫红色症状。,20,油 菜 缺 磷 叶 序,21,缺磷导致作物植株矮小，禾谷类作物分蘖减少，叶色暗绿，迟熟,缺磷,正常,22,水 稻 缺 磷,23,缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重，如玉米秃尖,24,磷肥促进高粱生长，提早成熟,-P +P,25,26,27,大豆,28,大豆,大豆施磷,29,冬小麦深施磷肥效果,30,31,江西小麦试验,32,缺磷使小麦锈病加重,33,+P -Zn,+P +Zn,34,马铃薯缺磷,马铃薯施磷,35,玉米缺磷,36,红壤玉米缺磷,37,红壤玉米缺磷,38,磷肥促进玉米成熟,中磷 高磷,39,玉米苗期缺磷,40,41,(三) 钾的作用促进糖代谢,1. 促进碳水化合物的合成 钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾充足时，活化了淀粉合成酶，单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。 钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维的合成有利。施钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要作用。2. 促进光合产物的运输 钾能促进光合产物向贮藏器官的运输，使各组织生长发育良好。3. 协调“源”与“库”的相互关系,42,促进氮素吸收和蛋白质的合成,1. 提高作物对氮的吸收和利用表现：促进NO3-的还原和运输 供钾充足，能促进硝酸还原酶的诱导合成，并能增强其活性，有利于硝酸盐的还原； 钾能加快NO3-由木质部向叶片的运输，减少NO3-在根系中还原的比例。,钾离子穿梭运输硝酸根离子和苹果酸根离子的模式图,地上部,43,促进植物经济用水,1. 参与细胞渗透调节作用，促进根系对水分的吸收 钾离子以高浓度累积在细胞中，因此，细胞壁渗透压增大，水分便从低浓度的土壤溶液中向高浓度的根细胞中移动，直至渗透压和膨压达到平衡为止。 膨压是细胞扩张的动力，它从细胞内为细胞壁的延伸或细胞分裂提供必需的压力。,44,促进有机酸的代谢,钾参与植物体内氮的代谢，木质部运输中钾离子是硝酸根离子的主要陪伴离子。当硝酸根离子被还原为氨后，钾与苹果酸根结合为苹果酸钾，并可重新转移到根部。,钾离子穿梭运输硝酸根离子和苹果酸根离子的模式图,地上部,45,增强作物的抗逆性,钾有多方面的抗逆功能，它能增强作物的抗旱、抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗倒伏等的能力，从而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能力。这对作物稳产、高产有明显作用。,K,K,46,（三）钾不足,二、不足时的症状表现：,缺乏时症状首先表现在老叶上； 叶尖或叶缘发黄，变褐、焦枯似灼烧状，叶片上出现褐色斑点或斑块，但主脉附近仍为绿色；缺钾加剧时症状沿叶缘向叶基部发展，整叶变棕色至干枯；有的作物缺钾时叶面皱缩不平。果树缺钾果小易裂果，着色不良，含糖量低，味酸，熟前落果重，抗逆性差。,47,水培小白菜,48,小白菜水培试验,K,K,49,生菜缺钾,50,叶片缺钾的症状,51,SOP,SOP,钾素对薯类作物的影响,52,番 茄,葡 萄,钾素对植物果实的影响,53,禾谷类作物缺钾时，先在下部叶片上出现褐色斑点，严重缺钾时新叶也会出现这样的症状，然后枯黄，症状由下至上发展。水稻缺钾易出现胡麻叶斑病的症状，发病植株新叶抽出困难，抽穗不齐。根量少，呈黑褐色。,54,玉米缺钾时，所形成的果穗尖端呈空粒，如能够形成籽粒也不充实，淀粉含量低。,55,四川简阳大田水稻缺钾(2005),56,钾对作物产量和品质的影响 钾充足，不但能使作物产量增加，而且可以改善作物品质。,57,（三）钾过剩,三、过剩时症状表现：,果树钾过量时表现为果肉松软，耐贮性差，枝条不充实，抗寒性差； 降低植株对镁和钙的吸收，出现缺镁及缺钙症状。,58,第四节 植物的钙、镁、 硫 、硅营养,缺钙,缺镁,缺硫,59,植株缺钙： 生长点坏死,水 稻,番 茄,菠 萝,60,大白菜缺钙的典型症状：内叶叶尖发黄，呈枯焦状，俗称“干烧心”，又称“心腐病”。,61,缺钙的果实,脐腐病,苦痘病,62,植株缺镁：中下部叶脉间 失绿黄化,水 稻,黄 瓜,玉 米,63,果 树 缺 镁,柑 橘 缺 镁,葡 萄,苹 果,柑 桔,64,植株缺硫：新叶失绿黄化,玉 米,小 麦,烟 草,大 豆,65,水 稻,油 菜,植 物 缺 硫,茶树缺硫茶黄病,66,水 稻 缺 硅,67,二、微量元素的生理功能及其失调症状(一) 铁(二) 硼(三) 锰(四) 铜(五) 锌(六) 钼(七) 氯,68,（一）铁1. 生理功能：叶绿素合成所必需 参与体内氧化还原反应和电子传递 参与核酸和蛋白质代谢 还与碳水化合物、有机酸和维生素的合 成有关2. 失调症：缺乏症：顶端或幼叶失绿黄化，由脉间失绿发展到全叶淡黄白色果树“黄叶病”花卉、蔬菜幼叶脉间失绿黄化或白化禾本科叶片脉间失绿呈条纹花叶 中毒症状：水稻亚铁中毒“青铜病”,69,柑桔缺铁黄叶病,柑桔缺铁的 叶 序,70,梨 树,果 树 缺 铁,桃 树,苹果树,71,番 茄 缺 铁,甜 菜 缺 铁,72,大 豆 缺 铁,烟 叶 缺 铁,73,水 稻 缺 铁,水 稻 铁 毒,74,（二）硼1. 生理功能：促进分生组织生长和核酸代谢； 促进碳水化合物运输和代谢； 参与酚代谢和木质素的形成； 与生殖器官的建成和发育有关 2. 失调症：缺乏症：茎尖、根尖生长停止或萎缩死亡 油菜“花而不实”、小麦“穗而不实”、 花椰菜“褐心病”、 萝卜“黑心病”等 过多症状：棉花、油菜“金边叶”,75,严重缺硼的番茄植株,严重缺硼的辣椒植株,76,小麦缺硼亮穗,油菜缺硼花而不实,77,花椰菜缺硼褐心病,萝卜缺腐心病,78,玉 米 缺 硼,豌 豆 荚 果,B,B,79,黄 瓜 硼 毒,棉 花 硼 毒,80,（三）锰1. 生理功能：参与光合作用； 酶的组分及调节酶活性； 调节植物体内的氧化还原过程； 其它功能2. 失调症：缺乏症：幼叶脉间失绿黄化，有褐色小斑点散布于整个叶片燕麦“灰斑病”、豆类“褐斑病”、甜菜“黄斑病” 中毒症状：老叶失绿区中有棕色斑点，诱发其它元素的缺乏症,81,小 麦 缺 锰,高 梁 缺 锰,水 稻 缺 锰,82,菜 豆 轻 度 缺 锰,大豆缺锰褐斑病,83,Mn,Mn,葫 萝 卜,84,锰中毒的马铃薯叶背,缺锰的马铃薯叶背,85,（四）铜1. 生理功能：酶的组分；参与光合作用； 参与氮代谢；影响花器官发育2. 失调症：缺乏症：生长瘦弱，新叶失绿发黄，叶尖发白卷曲，叶缘灰黄，叶片出现坏死斑点；禾本科顶端发白枯萎，繁殖器官发育受阻，不结实或只有秕粒果树“郁汁病”或“枝枯病”等 中毒症状：叶尖及边缘焦枯，至植株枯死,86,小 麦 缺 铜,87,小麦缺铜,88,柑 桔 缺 铜,89,不同施铜量的番茄,缺乏适量 过量,90,水 稻 铜 毒,91,（五）锌1. 生理功能：作为碳酸酐酶的成分参与光合作用； 作为多种酶的成分参与代谢作用； 参与生长素的合成； 促进生殖器官的发育2. 失调症：缺乏症：植株矮小，节间短，生育期延迟； 叶小，簇生；中下部叶片脉间失绿。水稻“矮缩病”、玉米“白苗病” 柑桔“小叶病”、“簇叶病”等 中毒症状：叶片黄化，出现褐色斑点,92,玉米缺锌白苗病,水稻缺锌矮缩病,93,果树缺锌簇叶病、小叶病,苹 果,柑 桔,94,番 茄,Zn,95,菠 菜 锌 中 毒,番 茄 锌 中 毒,96,（六）钼1. 生理功能：作为硝酸还原酶和固氮酶的成分参与 氮代谢； 促进维生素C的合成； 与磷代谢有密切关系； 增强抗病力2. 失调症：缺乏症：叶片畸形、瘦长，螺旋状扭曲，生长不规则；老叶脉间淡绿发黄，有褐色斑点，变厚焦枯如花椰菜、烟草“鞭尾状叶”豆科植物“杯状叶”且不结或少结根瘤 中毒症状：茄科叶片失绿等,97,烟草缺钼鞭尾状叶,98,花椰菜缺钼鞭尾叶,Mo,Mo,99,甘 蓝 缺 钼杯状叶,100,大豆的根系,Mo,Mo,101,Mo,Mo,月 季,102,番 茄 钼 中 毒,103,（七）氯1. 生理功能：参与光合作用； 酶的活化剂及某些激素的组分； 调节细胞渗透压和气孔运动；