《有益元素》PPT课件

第七章,有益元素,第六章,有益元素,有益元素指那些对植物生长有刺激作用，但至今尚未被证实为必需元素，或者只对某些植物种类或只在某些特定条件下为植物所必需的元素。,有些元素虽不是植物必需但可通过增强植物抗性而有利于植物的生长，有些元素为动物所必需，而动物往往是通过植物或其产品摄取这些营养元素。这些元素也属于有益元素。,目前发现的有益元素包括Se、Si、Na、Co、Al、V、I、Cr、As、Ta等十余种，而且还在不断地研究一些新的元素。随着试验技术的改进，有些有益元素将来很可能被证实为必需元素。,必需元素为各种作物所必需，对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接性。而有益矿质元素能够促进植物生长发育，但不为植物普遍所必需。,有益元素与植物生长发育的关系可分为两种类型：,1、为某些植物类群中的特定生物反应所必需。如钴为豆科作物根瘤固氮所必需；,植物对有益元素的需求量要求十分严格，缺少时影响生长，过多时则有毒害作用。以适宜的含量作为区分有益元素的界限是至关重要的。,2、某些植物生长在该元素过剩的环境中，经长期进化逐渐变成需要该元素。如水稻对硅，甜菜对钠；,第一节,硅,硅是地壳中较丰富的元素。在土壤溶液中，其主要形态为游离单硅酸Si(OH)4。土壤溶液中Si(O)2平均浓度为30-40mg/L。当溶液中SiO2浓度大于1.2mg/L时,Si(OH)4过饱和或单硅酸局部聚合。,高等植物吸硅能力各有特色。一般栽培植物可按SiO2含量分为三类：,一、植物体内硅的含量、分布和形态,（一）、含量,1、水田禾本科：10-15%，如水稻和木贼。,2、旱地禾本科：1-3%，如甘蔗、燕麦、大麦等。,3、多数双子叶植物尤其是豆科植物：1%（豆科植物5.5的土壤，铝的浓度1mg/L。当土壤溶液中可溶性铝离子浓度超过一定限度时，植物根就会表现出典型的中毒症状。,低浓度的铝（0.2-5mg/L)对某些植物甜菜、玉米及一些热带豆科植物）生长具刺激作用。茶树是最耐铝的植物（27mg/L铝仍具刺激作用）。,含量：植物体内的含铝量通常在20-200mg/kg之间，不同植物体内含量有明显差异。含铝量超过0.1%的植物为铝累积型植物，低于200mg/kg含量的植物为非累积型植物。,一、植物体内铝的含量与分布,植物体的含铝量还因土壤条件的不同而异，酸性土壤上生长的植物一般含铝量较高。,分布：植物体内铝的分布因植物种类不同而异。水稻和黄瓜根系吸收的铝很少向地上部运输，而萝卜、荞麦根部的铝向地上部运输较多。植物体内铝的分布特点是老叶含铝量高于幼叶。,水稻在不同pH值和供铝水平下体内含铝量的差异,pH4.0,pH5.5,含铝量,（,Al,）,含铝量,（,Al,mg/kg,）,溶液中供,铝水平,（,mg/kg,）,溶液中实,际铝水平,（,mg/kg,）,地上部,根部,地上部,根部,0,0.5,40,768,75,248,100,23.0,268,1238,70,735,300,59.0,318,6800,82,1139,茶树植株不同部位的含铝量（Al，mg/kg）,茶树种,茎,新叶,一芽二叶,成叶,落叶,中国品种,188,155,466,4000,10000,阿萨姆种,112,331,512,2820,4450,（一）刺激植物生长低浓度的铝能刺激多种植物的生长。原因之一是可防止过量铜、锰或磷的毒害。当铝浓度高达27mg/L时仍能促进茶树生长。,二、铝的营养功能,（二）影响植物的颜色对于铝累积型植物，铝可以改变它们的颜色。绣球的花色由粉红色（花内铝浓度250mg/kg）。,（三）激活酶的作用铝是抗坏血酸氧化酶的专性激活剂。,铝的毒害首先是抑制根尖分生组织的细胞分裂。严重时，细胞分裂停止。原因是铝的累积造成根冠细胞的损伤。,（四）植物铝的毒害,铝可在根自由空间积累，形成铝磷酸盐沉淀。进而降低磷的吸收。铝还可抑制植物对钙、镁的吸收。,(五)耐铝机理,1、拒吸植物根系将铝离子拒之于根表以外，免除其危害。,（1）提高根际pH值,当根系吸收的阴离子数量大于阳离子时，根系分泌出，使根际pH值升高，铝的溶解性随之下降，进入根系内铝的数量也随之减少。,不同植物种类及其不同品种提高根际pH值的能力有所不同。,不同小麦品种营养液变化与抗铝毒能力的关系,（2）根分泌粘胶物质,铝对根系生长的主要毒害作用是抑制顶端分生组织的细胞分裂，而根尖细胞具有分泌大分子粘胶物质的能力，这些粘胶物质能配合阳离子，其中对铝离子的配（螯）合能力最强，因此使铝阻滞在粘胶层中，防止过多的铝进入根细胞，粘胶层起着阻止铝与分生组织接触的屏障机能。,植物根尖粘胶物质的分泌量与耐铝能力的关系,根系能分泌多种小分子可溶性有机物质，如多酚化合物和有机酸等。这些物质能和铝形成稳定的配(螯)合物，铝和这些有机物形成稳定的复合体后，分子量剧增，体积增大，从而不能进入自由空间。,(3)分泌小分子有机螯合物,不同形态铝对玉米生长和含铝量的影响,2.根中钝化,有些植物在高铝环境中能将进入根组织内部的铝中的绝大部分滞溜在根部的非生理活性部位，如根自由空间或液泡中，阻止过多的铝运输到地上部分，从而避免了对植物生长发育的危害。具有这种机制的植物有水稻，小黑麦、黑麦草、小麦、大麦和马铃薯等。,有些植物吸收铝并在地上部大量积累，为了避免中毒，本身组织具有较强的耐铝能力，即使体内铝含量很高，植物仍能维持正常生长。具有这种机制崐的植物有茶树、松树、红树和桦树等。,3、地上积聚,不同耐铝植物品种细胞内对铝的螯合,第六节,钒,钒广泛存在于生物体。钒是煽列藻（一种绿藻）的必需营养元素。,在固氮菌的固氮作用中钒可以代替钼。,一、植物体内钒的含量与分布,高等植物地上部钒的含量一般为0.2-4mg/kg,平均1mg/kg,。,豆科植物含量较高：0.38-2.7mg/kg禾本科植物较低：0.18-0.42mg/kg,富集植物（某些苔藓植物和真菌）含量很高，如生长在矿区的蛤蟆菌钒含量高达180mg/