植物的微量元素营养

1、课程回顾,中量营养元素-钙镁硫 钙： 稳定细胞膜；稳固细胞壁；促进细胞的伸长和分裂 ；参与第二信使传递；调节渗透作用；酶促作用。 缺钙症状： 植株矮小，节间较短，组织柔软；顶芽、侧芽、根尖等分生组织先出现缺素症，易腐烂死亡；幼叶卷曲畸形，叶缘变黄逐渐坏死,课程回顾,中量营养元素-钙镁硫 镁： 合成叶绿素，并促进光合作用；合成蛋白质 ；活化或调节酶促反应。 缺镁症状： 植株矮小，生长缓慢；老叶首先出现缺素症状；叶片叶绿素量下降，并出现失绿症；叶脉间或叶尖出现褐色或紫红色斑点，严重时整个叶片坏死,课程回顾,中量营养元素-钙镁硫 硫： 合成蛋白质和桥接反应；传递电子；酶反应功能团和挥发性物质结构成分

2、等功能。 缺硫症状： 蛋白质合成受阻导致失绿黄花，茎细弱，根细长不分枝，开花结实推迟，果实减少；缺硫症状先出现于幼叶，在供氮不足时，缺硫症状发生在老叶；双子叶植物老叶出现紫红色斑,第七章微量营养元素,主要内容要求 植物体内微量元素含量与分布了解 微量元素营养功能 熟悉 微量元素失调症状 掌握,Ca,Mo,Cu,Fe,Mn,Zn,B,Cl,一、微量元素在植物体内的含量、形态与分布,元素 含量(mg/kg) 形态 分布 铁 100300 离子态 叶片 硼 2100 硼酯 繁殖器官营养器官 锌 25150 离子态 生长点及嫩叶,花粉 钼 0.1300 离子态 (菜豆) 根茎叶;繁殖器官多 锰 201

3、00 Mn2+及 Mn2+蛋白质 茎叶 铜 525 离子态 根部叶片茎秆 氯 3401200 离子态 茎叶 (实际0.22,iron boron zinc molybdenum manganese copper chlorine,二、微量元素的营养功能及其失调症状 酶系统的活化剂 (Zn、Mn、Cu、Fe等) 参与植物体内的氧化还原反应 （Mn、Fe、Cu） 影响植物的生殖生长发育（B） 参与植物体内激素的合成 （Zn、Mn等） 影响N代谢（Mo：生物固N，硝酸还原,一）铁 生理功能： 叶绿素合成所必需： 铁不是叶绿素的组分，但合成叶绿素必须有铁存在，在多种植物体内，大部分铁存在于植物叶绿体中

4、；严重缺铁时，叶绿体变小，甚至解体或液泡化,Fe,参与体内氧化还原反应和电子传递： Fe3+e- Fe2+ 参与植物的呼吸作用 铁常处于呼吸作用有关酶结构的活性部位上，如细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶。 参与蛋白质与核酸代谢 与碳水化合物、有机酸和维生素的合成有关,一）铁 2. 失调症： 缺乏症： 铁在植物体内移动性很小，幼叶先出现缺铁症；顶端或幼叶失绿黄化，由脉间失绿发展到全叶淡黄白色；严重时叶片出现坏死斑点，根系的生长缓慢并产生大量根毛。 典型症状： 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,柑桔缺铁 黄叶病,柑桔缺铁的 叶 序,梨 树,果 树

5、 缺 铁,桃 树,苹果树,番 茄 缺 铁 黄化或白化,甜 菜 缺 铁,大 豆 缺 铁,烟 叶 缺 铁,桉树缺铁：幼嫩叶叶脉间失绿，严重时可完全变为白色，称黄化病,缺 铁的桉树叶片,二）硼 生理功能,促进体内碳水化合物的运输和代谢,合成含氮碱基的尿嘧啶需要硼，而脲嘧啶二磷酸葡萄糖（UDPG）是蔗糖合成的前体,硼直接作用于细胞膜，从而影响蔗糖韧皮部装载,缺硼容易生成胼胝质，堵塞筛板上的筛孔，影响 糖的运输,B,二）硼 生理功能,参与半纤维素及细胞壁物质的合成,硼与细胞壁多糖成分形成稳定的硼酸酯复合体，是细胞中的半纤维素和木质素的组分： 硼具有调节和稳定细胞壁和质膜结构“细胞间胶结物”的作用,促进细

6、胞伸长和细胞分裂,缺硼时根内IAA酶活性降低， IAA的扩散和运输受阻，导致IAA积累；同时，CTK合成受抑制。 缺硼最明显的反应之一是主根和侧根的伸长受抑制，甚至停止生长，使根系呈短粗丛枝状,促进生殖器官的建成和发育,植物的生殖器官，尤其是花的柱头和子房中硼的含量很高。所有缺硼的高等植物其生殖器官形成均受影响，出现花而不孕,植物缺硼抑制了细胞壁的形成，花粉母细胞 不能进行四分体分化，花粉粒发育不正常,缺硼能抑制植物花粉的萌发和花粉管的伸长； 增加花粉中糖的外渗,油菜缺硼“花而不实,小麦缺硼“穗而不实,调节酚的代谢和木质化作用,硼对由多酚氧化酶活化的氧化系统有一定的调节作用,提高豆科作物根瘤的

7、固氮能力,硼充足时能改善碳水化合物的运输，还能促进核酸和蛋白质的合成及生长素的运输,2、植物缺硼症状,植物缺硼的共同特征为,茎尖生长点生长受抑制，严重时枯萎，甚至死亡,老叶叶片变厚变脆、畸形，枝条节间短，出现 木栓化现象,根的生长发育明显受阻，根短粗兼有褐色,豆科 根瘤少,生殖器官发育受阻，结实率低，果实小、畸形， 缺硼导致种子和果实减产,严重缺硼的番茄植株,严重缺硼的辣椒植株,小麦缺硼亮穗,油菜缺硼花而不实,花菜缺硼 褐心病,萝卜缺腐心病,玉 米 缺 硼,豌 豆 荚 果,B,B,花 生 缺 硼 （空心,梨缺硼，缩果病,桉树缺硼时，其顶梢停止生长并逐渐死亡；叶色暗绿，叶片肥厚，皱缩；植株矮化，

8、茎、叶柄、叶脉易开裂坏死；韧皮部坏死，芽枯，或梢枯；易发生生理性枯梢病,桉树生理性枯梢病,三）锰 营养功能： 直接参与光合作用 锰主要在光合系统参与水的光分解和电子传递，并把所产生的电子传递给光系统II。 锰是维持叶绿体结构所必须的营养元素,H2O 2H+ + 2e- + 1/2 O2,Mn,酶的组分及调节酶活性 (与Mg类似) 桥结ATP和酶络合物（磷酸激酶和磷酸转移酶）；活化TCA循环的脱羧酶和脱氢酶；为羟胺还原酶、超氧化物酶歧化酶(Mn-SOD) 的组分。 促进种子萌发和幼苗生长 协调IAA的代谢平衡，促进种子萌发和幼苗生长,三）锰 2. 失调症： 缺乏症： 叶绿体对锰的缺乏最为敏感，缺

9、锰导致叶绿体片层结构紊乱，植株新叶叶脉间失绿黄化（与缺镁相似，老叶），有褐色小斑点散布 于整个叶片。 中毒症状：植物含锰量超过600mg/kg时就可能发生毒害作用。锰中毒时老叶失绿区中有棕色斑点，并诱发其它元素的缺乏症,小 麦 缺 锰,高 梁 缺 锰,水 稻 缺 锰,菜 豆 轻 度 缺 锰,大豆缺锰褐斑病,锰中毒的 马铃薯叶背,缺锰的马铃薯叶背,缺锰的桉树叶片,缺锰的桉树叶片 顶叶老叶，叶脉间失绿区域变成灰绿到灰白，叶片薄，幼叶有黄白斑点,桉树缺锰：枝条有顶枯现象，叶脉间失绿,四）铜 生理功能： 参与体内氧化还原反应 铜是植物体内多种氧化酶的成分或活化剂，以酶的方式参与植物体内的氧化还原反应和

10、电子传递。 构成铜蛋白并参与光合作用 质体蓝素是光合作用氧化还原系统中电子传递链的重要组分，铜与其可形成配合物，对色素具有稳定作用,Cu,SOD的重要组分 铜是CuZnSOD的组分，具有催化超氧自由基歧化的作用，以保护叶绿体免遭伤害。 参与氮素代谢，影响固氮作用 铜对氨基酸活化及蛋白质合成有促进作用；铜对共生固氮作用也有影响，可能是共生固氮过程中某种酶的成分。 促进花器官的发育 缺铜会造成花粉不能成活，影响禾本科植物结实,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； 禾本科植物顶端发白枯萎，繁殖器官发育受阻，不结实或只有秕粒；果树顶梢上的叶片呈叶簇

11、状，叶和果实均褪色，严重时顶梢枯死。 中毒症状：植物含铜量大于20mg/kg时，就可能中毒。中 毒时植物新叶失绿，老叶坏死，叶柄和叶背面出现紫红色,小麦缺铜-顶端发白枯萎,柑桔缺铜-叶片呈叶簇状,51,不同施铜量的番茄,缺乏适量 过量,桉树缺铜时植株生长停止，顶部枝条弯曲、下垂、勾头，枯死，形成梢枯,桉树缺铜,55,铜中毒,一般当植物体内铜达到 20 50ppm时，出现铜中毒,水 稻 铜 毒,Zn,2. 失调症： 缺乏症：生长受抑制，植株矮小，节间短，生育期延迟；幼枝顶端叶片小而簇生；中下部叶片脉间失绿。 中毒症状：植物含锌量大于400mg/kg时，就会出现锌中毒症状，表现为叶片黄化，出现褐色

12、斑点,玉米缺锌 白苗病,水稻缺锌 矮缩病,番 茄,Zn,果树缺锌 簇叶病、小叶病,苹 果,柑 桔,苹果缺锌：中间正常枝条；左右为缺锌症；侧芽不能发育，叶子窄小（小叶病），并在枝条的顶端形成莲座状,桉树缺锌时植株生长缓慢、矮缩、叶小、簇生，树冠呈 “簇状,桉树缺锌叶片,菠 菜 锌 中 毒,番 茄 锌 中 毒,六）钼 生理功能： 作为硝酸还原酶和固氮酶的成分参与氮代谢 参与根瘤菌的固氮作用（固氮酶） 促进植物体内有机含磷化合物的合成 参与植物体内的光合作用和呼吸作用 促进繁殖器官的建成，促进受精和胚胎发育,Mo,2. 失调症： 缺乏症：植株矮小、生长缓慢；通常从中部叶片和老叶片开始，叶脉间失绿发黄，且有大小不一的黄色或橙黄色斑点，严重时叶缘萎蔫，有时叶片扭曲呈杯状，老叶变厚、焦枯，以致死亡,烟草缺钼鞭尾状叶,花椰菜缺钼 鞭尾叶,Mo,Mo,甘 蓝 缺 钼 杯状叶,大豆的根系,Mo,Mo,Mo,Mo,月 季,七）氯 生理功能： 参与光合作用：作为锰的辅助因子参与水的光解反应 调节气孔运动 作为K+的伴随离子调节细胞渗透压和气孔运动 激活H+-泵ATP酶 抑制病害发生：减轻多种真菌性病害 酶的活化剂及某些激素的组分等,Cl,2. 失调症： 缺乏症：生长不良，严重时表现