第2章园林植物水分与矿质营养生理

1、第二章第二章园林植物水分与矿质营养生理园林植物水分与矿质营养生理 第2章园林植物水分与矿质营养生理 1. 1. 植物体内水分含量植物体内水分含量 植物种类：水生植物种类：水生90%90%以上以上 陆生陆生40-90% 40-90% 旱生旱生 （沙漠）植物（沙漠）植物6%6%。木本。木本 阳生。阳生。 植物器官：生长点、根尖、幼嫩茎等达植物器官：生长点、根尖、幼嫩茎等达90%90%以以 上上 功能叶功能叶70-90% 70-90% 树干树干40-50% 40-50% 休眠芽休眠芽 40% 40% 风干种子风干种子8-14%8-14%。 凡是生命活动越旺凡是生命活动越旺 盛的部分，含水量也越高。盛

2、的部分，含水量也越高。 一、一、 植物的含水量及水分存在状态植物的含水量及水分存在状态 第一部分第一部分 水的代谢水的代谢 水在植物体内的意义水在植物体内的意义 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2. 2. 植物体内水分存在的状态植物体内水分存在的状态 1 1）自由水（）自由水（free waterfree water）：距离胶粒较远而可以）：距离胶粒较远而可以 自由流动的水分。自由流动的水分。 2 2）束缚水（）束缚水（bound waterbound water）：靠近胶粒而被胶粒）：靠近胶粒而被胶粒 束缚不易流动的水分。束缚不易流动的水分。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 3. 3.

3、植物体内水分状态与代谢的关系植物体内水分状态与代谢的关系 1)1) 束缚水一般不参与植物的代谢反应束缚水一般不参与植物的代谢反应。植物某些细胞和。植物某些细胞和 器官主要含束缚水时，则代谢活动非常微弱，如越冬植器官主要含束缚水时，则代谢活动非常微弱，如越冬植 物的休眠和干燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活动，物的休眠和干燥种子，仅以极弱的代谢维持生命活动， 但抗性却明显增强，能度过不良的逆境条件；但抗性却明显增强，能度过不良的逆境条件； 2)2) 自由水主要参与植物体内的各种代谢反应自由水主要参与植物体内的各种代谢反应。其含量多。其含量多 少还影响代谢强度，含量越高，代谢越旺盛；少还影响代谢强度

4、，含量越高，代谢越旺盛； 3)3) 自由水束缚水的比值可作为衡量植物代谢强弱和抗自由水束缚水的比值可作为衡量植物代谢强弱和抗 性的生理指标之一性的生理指标之一。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 二、二、 植物体内水分的生理生态作用植物体内水分的生理生态作用 1 1）水是细胞质的主要成分（水是细胞质的主要成分（含水量一般达含水量一般达7070-90-90）；）； 2 2）水分是代谢过程的反应物质和产物（水分是代谢过程的反应物质和产物（光合、呼吸等光合、呼吸等）；）； 3 3）细胞分裂及生长都需要水分；细胞分裂及生长都需要水分； 4 4）水分是植物对物质吸收和运输及生化反应的溶剂；水分是植物对物

5、质吸收和运输及生化反应的溶剂； 5 5）水分能使植物保持固有的姿态（水分能使植物保持固有的姿态（维持细胞紧张度维持细胞紧张度）；）； 6 6）调节植物体温及其大气湿度、温度等（调节植物体温及其大气湿度、温度等（蒸腾失水蒸腾失水）。）。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第二节第二节 植物细胞对水分的吸收植物细胞对水分的吸收 植物细胞吸收水分的主要方式 渗透性吸水渗透性吸水Osmosis absorption:Osmosis absorption: 借助渗透作用，借助渗透作用， 即水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移即水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移 动进行吸水（最主要方式）

6、动进行吸水（最主要方式）。 代谢性吸水代谢性吸水metabolism absorptionmetabolism absorption : : 利用细胞呼利用细胞呼 吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。吸释放出的能量，使水分经过质膜进入细胞的过程。 A)A) 吸涨性吸水吸涨性吸水imbibition absorption: imbibition absorption: 亲水性胶体物亲水性胶体物 质吸水膨胀的现象。质吸水膨胀的现象。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第三节第三节 植物根系对水分的吸收植物根系对水分的吸收 1 1 根系吸水的途径根系吸水的途径 1 1）质外体途径：水分经胞

7、壁和细胞间隙移动，不越膜，移动快）质外体途径：水分经胞壁和细胞间隙移动，不越膜，移动快 2 2）共质体途径：水分依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一细胞）共质体途径：水分依次从一个细胞经过胞间连丝进入另一细胞 3 3）跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要经两次膜。）跨膜途径：水分从一个细胞移动到另一个细胞，要经两次膜。 有研究表明，水分在细胞膜内的移动又有两种方式：一是单有研究表明，水分在细胞膜内的移动又有两种方式：一是单 个水分子直接越膜，二是经过一种膜通道蛋白个水分子直接越膜，二是经过一种膜通道蛋白水孔蛋白进行水孔蛋白进行 水孔蛋白水孔蛋白 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第2章园

8、林植物水分与矿质营养生理 2、吸水部位、吸水部位 根系主要吸水区域根系主要吸水区域- - 根毛区根毛区 数量度多，吸收面积数量度多，吸收面积 大；大； 细胞壁较薄，透水性细胞壁较薄，透水性 好；好； 输导组织发达。输导组织发达。 栽植物时要带土，尽栽植物时要带土，尽 量减少根毛损伤，以量减少根毛损伤，以 利成活。利成活。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 （1 1）主动吸水：根系本身生理活动而引起植物）主动吸水：根系本身生理活动而引起植物 吸收水分的现象。吸收水分的现象。 伤流伤流Bleeding -汁液从伤口（残汁液从伤口（残 茎）的切口溢出的现象茎）的切口溢出的现象-伤流液伤流液 (ble

9、eding sap)。 3 3、主动吸水和被动吸水、主动吸水和被动吸水 第2章园林植物水分与矿质营养生理 吐水吐水 - -土壤水分充足、大气温度和湿度较高的环境中土壤水分充足、大气温度和湿度较高的环境中 或清晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。或清晨，未受伤叶尖或叶缘向外溢出液滴的现象。 荷叶、草莓及禾本科吐水较多。荷叶、草莓及禾本科吐水较多。 可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。可利用吐水作为选择壮苗的一种生理指标。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 根根 压压 产产 生生 的的 机机 制制 Root pressure (根压根压)：由于根系的生理活动由于根系的生理活动 使液流从根部沿

10、木质部导管上升的压力。一使液流从根部沿木质部导管上升的压力。一 般为般为0.1-0.2MPa 0.1-0.2MPa 。 它大小和成分代表根生理它大小和成分代表根生理 活动和强弱。活动和强弱。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 水分和溶质在根内的横向运输可能通过三条途径。水分和溶质在根内的横向运输可能通过三条途径。 1 1 通过质外体通过质外体 2 2 通过共质体通过共质体 3 3 通过细胞膜通过细胞膜 第2章园林植物水分与矿质营养生理 几个相关的概念 质外体质外体：是一个开放性的连续自由空间，包括细胞：是一个开放性的连续自由空间，包括细胞 壁、胞间隙及导管等。壁、胞间隙及导管等。 共质体共质体

11、：是通过胞间连丝把无数原生质体联系起来：是通过胞间连丝把无数原生质体联系起来 形成的一个连续的整体。形成的一个连续的整体。 胞间连丝胞间连丝：是贯穿胞壁的管状结构物内的连丝微：是贯穿胞壁的管状结构物内的连丝微 管，其两端与内质网相连接。管，其两端与内质网相连接。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 被动吸水被动吸水 是指由于是指由于 地上部的地上部的 的蒸腾作的蒸腾作 用而引起用而引起 根部吸水。根部吸水。 （2）被动吸水）被动吸水 第2章园林植物水分与矿质营养生理 植物在蒸腾作用强烈时植物在蒸腾作用强烈时 植株只有被动吸水，而植株只有被动吸水，而 植株在春季叶片尚未展植株在春季叶片尚未展 开以

12、及当植物蒸腾受抑开以及当植物蒸腾受抑 制时，主动吸水才占主制时，主动吸水才占主 导地位。导地位。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 根系吸水的动力根系吸水的动力 根压（根压（root pressureroot pressure） 蒸腾拉力（蒸腾拉力（transpirational pulltranspirational pull）：由于蒸腾作用产：由于蒸腾作用产 生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。主要动生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。主要动 力。力。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 4 4 根系吸水的影响因素根系吸水的影响因素 A)A) 植物本身因素植物本身因素 1) 1)

13、 根系发达程度根系发达程度 2) 2) 根系活力强弱根系活力强弱 3) 3) 根系细胞水势根系细胞水势 B)B) 大气因子，土壤条件，其中土壤因子直接影响根系大气因子，土壤条件，其中土壤因子直接影响根系 吸水能力吸水能力 1) 1) 可用水分多少可用水分多少 2) 2) 通气状况通气状况 3) 3) 温度温度 4) 4) 土壤溶液浓度土壤溶液浓度 第2章园林植物水分与矿质营养生理 1)1)土壤有效水或土壤可利用水土壤有效水或土壤可利用水 是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫是指能被植物直接吸收利用，其含水量高于萎蔫 系数系数(wilting coefficient)(wilting co

14、efficient)以上的水。以上的水。 萎蔫系数萎蔫系数是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中是指当植物发生永久萎蔫时，土壤中 尚存的水分含量尚存的水分含量( (以占土壤干重的百分率计以占土壤干重的百分率计) )。 萎蔫萎蔫(wilting)(wilting)：植物体内水分不足时，叶片和：植物体内水分不足时，叶片和 茎的幼嫩部分下垂，这种现象称为萎蔫茎的幼嫩部分下垂，这种现象称为萎蔫 (wilting)(wilting)。 大气因子，土壤条件，其中土壤因子大气因子，土壤条件，其中土壤因子 直接影响根系吸水能力直接影响根系吸水能力 第2章园林植物水分与矿质营养生理 暂时萎蔫暂时萎蔫Temporary

15、 wilting -Temporary wilting -当蒸腾作用大于根当蒸腾作用大于根 系吸水及转运水分的速度时，植物会产生萎蔫现象称暂系吸水及转运水分的速度时，植物会产生萎蔫现象称暂 时萎蔫。当蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、时萎蔫。当蒸腾速率降低时，能消除萎蔫状态。如晚间、 遮阴等。立即灌水可消除萎蔫状态。遮阴等。立即灌水可消除萎蔫状态。 永久萎蔫永久萎蔫Permanent wilting-Permanent wilting-土壤中缺少有效水，土壤中缺少有效水， 根系吸不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫。根系吸不到水而造成的萎蔫叫做永久萎蔫。 降低蒸腾，不能消除萎蔫状态。降低蒸腾，

16、不能消除萎蔫状态。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2) 2) 土壤通气状况土壤通气状况 CO2 CO2 、N2N2处理根部，吸水量降低；供处理根部，吸水量降低；供O2 O2 ，吸，吸 水量增加。水量增加。 缺乏缺乏O2O2使根细胞呼吸减弱，影响主动吸水；细使根细胞呼吸减弱，影响主动吸水；细 胞进行无氧呼吸，产生和积累较多酒精等，使根胞进行无氧呼吸，产生和积累较多酒精等，使根 系中毒，吸水更少。系中毒，吸水更少。 不同植物对土壤通气不良的忍受能力差异很大。不同植物对土壤通气不良的忍受能力差异很大。 原因有二：其一，结构；其二，生理原因。原因有二：其一，结构；其二，生理原因。 第2章园林植物水

17、分与矿质营养生理 水和原生质粘度水和原生质粘度 增加，水扩散速率下降，增加，水扩散速率下降， 不易通过原生质；呼吸不易通过原生质；呼吸 作用减弱，影响主动吸作用减弱，影响主动吸 水；根系生长缓慢，有水；根系生长缓慢，有 碍吸水表面的增加。碍吸水表面的增加。 根易木栓化，导根易木栓化，导 水性下降。水性下降。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 4) 4) 土壤溶液浓度土壤溶液浓度 根系细胞水势必须低于土壤溶液的水势，才根系细胞水势必须低于土壤溶液的水势，才 能从土壤中吸水能从土壤中吸水(-0.1MPa(-0.1MPa) )。 化肥施用过量或过于集中时，可使土壤溶液化肥施用过量或过于集中时，可使土

18、壤溶液 浓度突然升高，阻碍根系吸水，产生浓度突然升高，阻碍根系吸水，产生 烧苗烧苗 现象。现象。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 植物吸收的水分植物吸收的水分 用于代谢用于代谢散失散失 1595%99% 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第四节第四节 植物的蒸腾作用植物的蒸腾作用 蒸腾作用的概念蒸腾作用的概念 蒸腾作用（蒸腾作用（transpirationtranspiration）：水分以气态方）：水分以气态方 式从植物体的表面散失的过程。式从植物体的表面散失的过程。 4.1 4.1 蒸腾作用的部位与方式蒸腾作用的部位与方式 枝、果枝、果皮孔蒸腾皮孔蒸腾 叶片叶片角质层蒸腾角质层蒸腾 气孔

19、蒸腾气孔蒸腾（主要方式）（主要方式） 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第2章园林植物水分与矿质营养生理 气孔气孔- -气体和水分交换的主要通道。气体和水分交换的主要通道。 4.2 4.2 气孔蒸腾气孔蒸腾 第2章园林植物水分与矿质营养生理 禾谷类上下表皮的气孔数较为接近；禾谷类上下表皮的气孔数较为接近； 双子叶植物气孔多半分布于叶片的下表皮。双子叶植物气孔多半分布于叶片的下表皮。 上表皮型：浮上表皮型：浮 水植物水植物-睡睡 莲等莲等 下表皮型：苹下表皮型：苹 果、桃、珊果、桃、珊 瑚树等瑚树等 上下表皮型：上下表皮型： 大多数植物大多数植物 1 1，气孔大小、数目及分布，气孔大小、数目及分

20、布 第2章园林植物水分与矿质营养生理 小孔条件下面积、周小孔条件下面积、周 长与水分扩散的关长与水分扩散的关 系系 水蒸汽通过多孔表面水蒸汽通过多孔表面 扩散的速率不与小扩散的速率不与小 孔的面积成正比，孔的面积成正比， 而与小孔的周长成而与小孔的周长成 正比。（气孔扩散正比。（气孔扩散 的小孔定律）的小孔定律） 2 2，气孔扩散的小孔定律，气孔扩散的小孔定律 第2章园林植物水分与矿质营养生理 在边缘处，扩散分子相互碰撞机会少，因此在边缘处，扩散分子相互碰撞机会少，因此 扩散速率就比在扩散面的中间部分要快。扩散速率就比在扩散面的中间部分要快。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 意义意义 (1)

21、(1)蒸腾作用可以降低叶片的温度蒸腾作用可以降低叶片的温度; ; (2)(2)蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的一 个主要动力。个主要动力。 (3)(3)促进植物对矿质和其它溶质在体内传导与促进植物对矿质和其它溶质在体内传导与 分布。分布。 4.3 4.3 蒸腾作用的意义及其测定指标蒸腾作用的意义及其测定指标 第2章园林植物水分与矿质营养生理 (1) Transpiration rate (1) Transpiration rate (蒸腾速率蒸腾速率) )。 植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量(g/m2(g/m2s)

22、s) 。 昼昼1.5-7.51.5-7.5，晚，晚0.30.3。 (2) Transpiration efficiency or transpiration (2) Transpiration efficiency or transpiration ratio(ratio(蒸腾效率又名蒸腾比率蒸腾效率又名蒸腾比率) )。 植物每消耗植物每消耗1kg1kg的水所形成的干物质的的水所形成的干物质的g g数。野生数。野生1-1- 8g/kg8g/kg，作物，作物2-10g/kg2-10g/kg。 (3) Transpiration coefficient or water (3) Transpira

23、tion coefficient or water require-ment (require-ment (蒸腾系数又名需水量）蒸腾系数又名需水量） 。 植物制造植物制造1 g1 g干物质所需水分的克数。干物质所需水分的克数。 野生植物野生植物125-1000 g 125-1000 g ，作物为，作物为100-500 g 100-500 g 。 指标指标 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第五节第五节 植物体内水分的运输植物体内水分的运输 土壤土壤根毛根毛根的皮层根的皮层 根的中柱鞘根的中柱鞘根的根的 导管和管胞导管和管胞茎的导管茎的导管 和管胞和管胞叶柄的导管和叶柄的导管和 管胞管胞叶脉的导

24、管和管叶脉的导管和管 胞胞叶肉细胞叶肉细胞叶细叶细 胞间隙胞间隙气孔下腔气孔下腔 气孔气孔大气中大气中 5.1 水分运输的途径水分运输的途径 第2章园林植物水分与矿质营养生理 1 1，植物类型，植物类型Plant Plant typestypes： 第六节第六节 合理灌溉的生理基础合理灌溉的生理基础 6.1 植物的需水规律植物的需水规律 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2 2，生长期，生长期Growth stagesGrowth stages 第2章园林植物水分与矿质营养生理 Critical period of water (Critical period of water (水分临界期水

25、分临界期) ) 指需水量不一定多，但植物对水分不足最敏感，指需水量不一定多，但植物对水分不足最敏感， 最易受害的时期。最易受害的时期。 花分母细胞减数分裂到四分体时期花分母细胞减数分裂到四分体时期. . 禾谷类作物有两个水分临界期，即拔节期（相禾谷类作物有两个水分临界期，即拔节期（相 当于花分母细胞减数分裂到四分体时期）和当于花分母细胞减数分裂到四分体时期）和 灌浆期。灌浆期。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 1 1， 形态指标形态指标Morphological index Morphological index (1) (1)幼嫩的茎叶易发生凋萎。幼嫩的茎叶易发生凋萎。 (2)(2)茎叶颜

26、色转深。茎叶颜色转深。 (3)(3)茎叶颜色有时变红。茎叶颜色有时变红。 (4)(4)植株生长速度下降。植株生长速度下降。 6.2 6.2 合理灌溉的指标合理灌溉的指标 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2 2，生理指标，生理指标Physiological indexPhysiological index (1) (1) 叶片相对含水量叶片相对含水量 指叶组织实际含水量占水分饱和时含水量的百指叶组织实际含水量占水分饱和时含水量的百 分率分率 第2章园林植物水分与矿质营养生理 (2) (2) 叶片水势和水势的日变化叶片水势和水势的日变化 第2章园林植物水分与矿质营养生理 3 3，灌溉方法，灌溉方

27、法Irrigation methodsIrrigation methods (1) (1) 地面灌溉法。地面灌溉法。 (2) (2) 喷灌法。喷灌法。 (3) (3) 滴灌法。滴灌法。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第一节第一节 植物的必需元素植物的必需元素 1. 1.矿质元素与非矿质元素矿质元素与非矿质元素 1 1）矿质元素矿质元素：将植物烘干并充分燃烧后，余下一：将植物烘干并充分燃烧后，余下一 些不能挥发的残烬称为灰分，而以氧化物形式些不能挥发的残烬称为灰分，而以氧化物形式 存在于灰分中的元素称为存在于灰分中的元素称为灰分元素灰分元素或或矿质元素矿质元素。 2 2）非矿质元素非矿质元素

28、：燃烧时以气态形式散失到空气中：燃烧时以气态形式散失到空气中 的元素，如的元素，如C C、H H、OO、NN、S S等）。等）。 第二第二部分部分 植物的矿质营养植物的矿质营养 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2.2.植物必需元素的种类植物必需元素的种类 A A）大量元素大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干：在植物体内含量较多，占植物体干 重达万分之一以上的元素。包括重达万分之一以上的元素。包括C C、HH、OO、NN、 P P、KK、CaCa、MgMg、S S等等9 9种元素。种元素。 Si B B）微量元素微量元素：植物体内含量甚微，稍多即会发生：植

29、物体内含量甚微，稍多即会发生 毒害的元素包括：毒害的元素包括：ClCl、FeFe、MnMn、B B、ZnZn、CuCu、 MoMo、NiNi等等8 8种元素。种元素。Na 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第二节第二节 植物细胞对矿质元素的吸收植物细胞对矿质元素的吸收 1 1 生物膜的结构与特性生物膜的结构与特性 第2章园林植物水分与矿质营养生理 植物细胞吸收溶质的方式植物细胞吸收溶质的方式 离子通道运输离子通道运输 载体运输载体运输 离子泵运输（质子泵和钙泵）离子泵运输（质子泵和钙泵） 胞饮作用：胞饮作用：物质吸附在质膜上，然后通过物质吸附在质膜上，然后通过 膜的内折而转移到细胞内的获取物质

30、的过程。膜的内折而转移到细胞内的获取物质的过程。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第三节第三节 植物对矿质元素的吸收植物对矿质元素的吸收 1 1 植物吸收矿质元素的特点植物吸收矿质元素的特点 1 1）对水分和盐分的相对吸收；）对水分和盐分的相对吸收； 2 2）选择性吸收；）选择性吸收； 3 3）单盐毒害和离子对抗。）单盐毒害和离子对抗。 2 2 根部对溶液中矿质元素的吸收过程根部对溶液中矿质元素的吸收过程 1 1）离子吸附在根部细胞表面；）离子吸附在根部细胞表面； 2 2）离子进入根部内部。）离子进入根部内部。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 3 3 影响根部吸收矿物质的因素影响根部吸收矿

31、物质的因素 1 1）温度）温度：过低、过高都不利。如温度过低，代谢：过低、过高都不利。如温度过低，代谢 弱，能量不足，主动吸收慢；胞质粘性增大，离弱，能量不足，主动吸收慢；胞质粘性增大，离 子进入困难。其中以对钾和硅的吸收影响最大。子进入困难。其中以对钾和硅的吸收影响最大。 2 2）通气状况）通气状况：影响呼吸作用。：影响呼吸作用。 3 3）溶液浓度）溶液浓度：过低、过高都不利。：过低、过高都不利。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 4 4）pHpH值：一般作物生育最适的值：一般作物生育最适的pHpH值值 是是6-76-7。在土壤溶液碱性的反应加强时。在土壤溶液碱性的反应加强时 ，FeFe、C

32、aCa、MgMg、ZnZn呈不溶解状态，呈不溶解状态， 能被植物利用的量极少。在酸性环境能被植物利用的量极少。在酸性环境 中中P P、KK、CaCa、MgMg等溶解，但植物来等溶解，但植物来 不及吸收易被雨水淋失，易缺乏。而不及吸收易被雨水淋失，易缺乏。而 FeFe、AlAl、MnMn的溶解度加大，植物受的溶解度加大，植物受 害。害。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 4 4 根外营养根外营养 4.1 4.1 植物根外营养的吸收特点植物根外营养的吸收特点 A A）根外营养的主要器官为叶片，故又称为根外营养的主要器官为叶片，故又称为 叶片营养；叶片营养； B B）营养物质可经气孔或角质层进入叶内

33、，营养物质可经气孔或角质层进入叶内， 并经胞壁中的外连丝抵达质膜，再进入细并经胞壁中的外连丝抵达质膜，再进入细 胞，最后到达叶脉韧皮部。胞，最后到达叶脉韧皮部。 是叶片表皮细胞通道，它从角质层是叶片表皮细胞通道，它从角质层 的内侧延伸到表皮细胞的质膜。的内侧延伸到表皮细胞的质膜。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 4.2 4.2 根外施肥的优点根外施肥的优点 A A）在生育后期根部吸肥能力衰退时或营养在生育后期根部吸肥能力衰退时或营养 临界期时，可根外施肥补充营养；临界期时，可根外施肥补充营养； B B）某些肥料（如磷肥）易被土壤固定而根某些肥料（如磷肥）易被土壤固定而根 外施肥无此现象，且用

34、量少；外施肥无此现象，且用量少； C C）补充植物缺乏的微量元素，用量省、见补充植物缺乏的微量元素，用量省、见 效快。效快。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第四节第四节 植物氮代谢植物氮代谢 1 1 植物的硝酸盐还原植物的硝酸盐还原 1.1 1.1 植物硝酸盐还原的主要过程植物硝酸盐还原的主要过程 A)A) 硝酸还原硝酸还原 HNOHNO3 3 HNO HNO2 2 B)B) 亚硝酸还原亚硝酸还原 HNOHNO2 2 NH NH3 3 第2章园林植物水分与矿质营养生理 1.2 1.2 植物硝酸盐还原的主要特点植物硝酸盐还原的主要特点 1 1）发生反应的细胞器（硝酸还原在细胞质；发生反应的细

35、胞器（硝酸还原在细胞质； 亚硝酸还原在叶绿体）；亚硝酸还原在叶绿体）； 2 2）参与反应的酶种类及其性质；参与反应的酶种类及其性质； 诱导酶诱导酶：又称适应酶，指植物体内本来不含：又称适应酶，指植物体内本来不含 有，但在特定外来物质的诱导下可以生成有，但在特定外来物质的诱导下可以生成 的酶。如硝酸还原酶可为的酶。如硝酸还原酶可为NONO3 3- -所诱导。所诱导。 3 3）与光合作用的关系。与光合作用的关系。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2 2 植物的氨同化植物的氨同化 2.1 2.1 植物氨同化的主要方式植物氨同化的主要方式 1 1）还原氨基化：氨与还原氨基化：氨与-酮酸结合生成相应氨

36、基酸；酮酸结合生成相应氨基酸； 2 2）氨基交换作用：一种氨基酸的氨基转到一种酮氨基交换作用：一种氨基酸的氨基转到一种酮 酸上形成另一种氨基酸和酮酸；酸上形成另一种氨基酸和酮酸； 3 3）氨甲酰磷酸化：氨与二氧化碳、氨甲酰磷酸化：氨与二氧化碳、ATPATP结合形成结合形成 氨甲酰磷酸；氨甲酰磷酸； 4 4）酰胺化作用：氨与氨基酸结合形成酰胺。酰胺化作用：氨与氨基酸结合形成酰胺。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2.2 2.2 植物氨同化的生理意义植物氨同化的生理意义 解除氨毒；解除氨毒； 形成新的物质（如氨基酸等）；形成新的物质（如氨基酸等）； 酰胺化得到的谷氨酰胺和天冬酰胺在植酰胺化得到的

37、谷氨酰胺和天冬酰胺在植 物体内氨不足时可释放出氨。物体内氨不足时可释放出氨。第2章园林植物水分与矿质营养生理 第五节第五节 矿物质在植物体内的运输矿物质在植物体内的运输 1 1 矿物质运输的形式、途径和速度矿物质运输的形式、途径和速度 1.1 1.1 矿物质运输的形式矿物质运输的形式 金属离子：金属离子：以离子状态运输以离子状态运输 （P P：主要以正磷酸根离子向上运输）：主要以正磷酸根离子向上运输） （NN：主要以氨基酸和酰胺形式向上运输，少量以：主要以氨基酸和酰胺形式向上运输，少量以 硝酸根离子运输）硝酸根离子运输） （S S：主要以硫酸根离子向上运输）：主要以硫酸根离子向上运输） 第2章

38、园林植物水分与矿质营养生理 1.2 1.2 矿物质运输的途径矿物质运输的途径 根部吸收的矿质元素主要通过韧皮部向根部吸收的矿质元素主要通过韧皮部向 上运输；上运输； 叶片吸收的矿质元素的上行和下行运输叶片吸收的矿质元素的上行和下行运输 都以韧皮部为主；木质部中的矿质元素可都以韧皮部为主；木质部中的矿质元素可 横向运输到韧皮部，韧皮部中的矿质元素横向运输到韧皮部，韧皮部中的矿质元素 也可横向运输到木质部。也可横向运输到木质部。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2 2 矿物质在植物体内的分布矿物质在植物体内的分布 2.1 2.1 可再利用元素可再利用元素 以离子或不稳定化合物形式存在，可转移至以

39、离子或不稳定化合物形式存在，可转移至 其他部位循环利用，如其他部位循环利用，如NN、P P、MgMg、KK、ZnZn等，等， 其中以其中以、 最为典型。当植物缺乏这类元素最为典型。当植物缺乏这类元素 时，它们就从衰老组织转移到新生的幼嫩部位，时，它们就从衰老组织转移到新生的幼嫩部位， 从代谢水平低的部位转移到代谢旺盛部位，所从代谢水平低的部位转移到代谢旺盛部位，所 以衰老的叶片出现相应的缺素症。以衰老的叶片出现相应的缺素症。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2.2 2.2 不可再利用元素不可再利用元素 以难溶解的稳定化合物形式存在，难以难溶解的稳定化合物形式

40、存在，难 以循环利用，如以循环利用，如CaCa、B B、CuCu、MnMn、S S、 FeFe，其中以，其中以CaCa最为典型。这些元素在老最为典型。这些元素在老 叶中的含量高于幼叶中的含量，缺乏这些叶中的含量高于幼叶中的含量，缺乏这些 元素，幼叶或新生组织会表现出相应的缺元素，幼叶或新生组织会表现出相应的缺 素症。素症。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 第六节第六节 合理施肥的生理基础合理施肥的生理基础 要提高农作物的产量不仅要有足够的肥料，而且还要合要提高农作物的产量不仅要有足够的肥料，而且还要合 理施用。合理施用就必须了解肥料在生长中的生理作用和理施用。合理施用就必须了解肥料在生长中的

41、生理作用和 作物需肥的一般规律，并与灌溉、密植等技术配合，适时、作物需肥的一般规律，并与灌溉、密植等技术配合，适时、 适量地施肥，这样才能收到施肥的良好效果，达到丰产的适量地施肥，这样才能收到施肥的良好效果，达到丰产的 目的。目的。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 一、作物的需肥特点一、作物的需肥特点 1、不同作物需肥不同、不同作物需肥不同 尽管农作物需要各种不同的必需元素，但不同尽管农作物需要各种不同的必需元素，但不同 作物对各种元素的相对需求量不同。例如以收获作物对各种元素的相对需求量不同。例如以收获 子粒为目的的作物（小麦、玉米、水稻）需多施子粒为目的的作物（小麦、玉米、水稻）需多施

42、N、P肥，以利于子粒饱满；栽培块根、块茎类作肥，以利于子粒饱满；栽培块根、块茎类作 物（甘薯、马铃薯等）多施物（甘薯、马铃薯等）多施K、B肥，以促进地下肥，以促进地下 部分肥大；栽培叶菜类（白菜、菠菜、甘蓝等）部分肥大；栽培叶菜类（白菜、菠菜、甘蓝等） 可偏施用氮肥，以使叶片肥大。可偏施用氮肥，以使叶片肥大。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2、同一作物不同生育时期需肥不同、同一作物不同生育时期需肥不同 植物对矿质元素的吸收与其生长发育时期有关。例如果植物对矿质元素的吸收与其生长发育时期有关。例如果 树前期生长增施氮肥，后期增施磷、钾肥。树前期生长增施氮肥，后期增施磷、钾肥。 需肥临界期：需

43、肥临界期：作物一生中对缺乏矿质最敏感的时期，又叫植物营养作物一生中对缺乏矿质最敏感的时期，又叫植物营养 临界期。临界期。 最高生产效率期：最高生产效率期：施肥对作物增产效果最好的时期，又叫植物营养施肥对作物增产效果最好的时期，又叫植物营养 最大效率期（一般为生殖生长时期）。最大效率期（一般为生殖生长时期）。 3、不同作物，需肥形态不同、不同作物，需肥形态不同 例例水稻适宜铵态氮而不适宜硝态氮，因为水稻体内缺乏水稻适宜铵态氮而不适宜硝态氮，因为水稻体内缺乏 硝酸还原酶；而烟草和马铃薯则施用草木灰比氯化钾效硝酸还原酶；而烟草和马铃薯则施用草木灰比氯化钾效 果好，因为氯可降低烟草的燃烧性和马铃薯的淀

44、粉含量。果好，因为氯可降低烟草的燃烧性和马铃薯的淀粉含量。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 合理施肥就是要满足作物对必需元素的需要，合理施肥就是要满足作物对必需元素的需要， 同时使肥料发挥最大的经济效益。确定作物是否同时使肥料发挥最大的经济效益。确定作物是否 需要肥，需要什么肥，需要多少，要有一定的指需要肥，需要什么肥，需要多少，要有一定的指 标，可以从形态指标和生理指标上进行确定。标，可以从形态指标和生理指标上进行确定。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 1 1、形态指标、形态指标: :反应植物需肥状况的外部形态。反应植物需肥状况的外部形态。 （1 1）相貌：）相貌：一般来说，氮肥多，生长

45、快，叶色浓，株形一般来说，氮肥多，生长快，叶色浓，株形 松散；氮肥不足时植株生长缓慢，叶短而直，株形紧凑。松散；氮肥不足时植株生长缓慢，叶短而直，株形紧凑。 因此，可以把作物的相貌作为追肥的形态指标。因此，可以把作物的相貌作为追肥的形态指标。 （2）叶色：叶片颜色也是一个重要的追肥指标。这是因）叶色：叶片颜色也是一个重要的追肥指标。这是因 为，叶色反映快，敏感。例如叶色深为，叶色反映快，敏感。例如叶色深N素与叶绿素含量高，素与叶绿素含量高， 叶色浅，两者含量均低。叶色还是反映植物代谢类型的良叶色浅，两者含量均低。叶色还是反映植物代谢类型的良 好指标，叶色深的植株为以扩大型代谢为主；叶色浅的植好

46、指标，叶色深的植株为以扩大型代谢为主；叶色浅的植 株以株以C素代谢即贮藏型代谢为主。前者大多数光合产物用素代谢即贮藏型代谢为主。前者大多数光合产物用 于新生器官的形态建成，后者则主要分配到贮藏器官中去。于新生器官的形态建成，后者则主要分配到贮藏器官中去。 第2章园林植物水分与矿质营养生理 2、生理指标、生理指标 生理指标就是根据作物的生理活动与某些养分之间的生理指标就是根据作物的生理活动与某些养分之间的 关系，确定一些临界值，然后再进行追肥。关系，确定一些临界值，然后再进行追肥。 （1）叶绿素含量：）叶绿素含量：由于目测叶色有较大的误差，所以分由于目测叶色有较大的误差，所以分 析叶绿素的含量就更为精确。析叶绿素的含量就更为精确。 （2）酶类活性：）酶类活性：植物组织中各种酶活性的高低常常与许植物组织中各种酶活性的高低常常与许 多营养元素尤其是微量元素有关多营养元素尤其是微量元素有关。例如缺。例如缺Cu时，抗坏血时，抗坏血 酸氧化酶和多酚氧化酶的活性下降；缺酸氧化酶和多酚氧化酶的活性下降；缺Mo时硝酸还原酶时硝酸还原酶 和固氮酶的活性减弱；所以对比植物组织中某些酶类的和固氮酶的活性减弱；所以对比植物组织中某些酶类的 活性，可以判断植物体内某些元素的含量活性，可以判断植物体内某些元素的含量水平，因此，水平