植物的矿质营养和植物缺素症

1、植物的矿质营养和植物缺素症,一、矿质元素的概念,矿质元素是指除碳、氢、氧以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。,真正用实验的方法研究植物营养的学者是荷兰医生并炼金术士范海尔特蒙（15771644），他把2.27kg重柳树枝条栽种在90kg的土壤中，只浇水不施肥，5年后枝条重76.7kg，土壤减重0.06kg。因此他认为植物从水中获得营养。,增重？,光合,水分去向？,蒸腾,实验一,1699年，英国的伍德沃德用不同的水（雨水、河水、泉水、菜园土浸出液和下水管道水）培养薄荷枝条。,证明植物从土壤中获得营养,菜园土浸出液中生长最好,实验二,2.判断植物必需的矿质元素的标准 a.不可缺少性：缺乏该元素时不

2、能完成生活史。 b.不可替代性：有专一缺乏症，加入其它元素不能恢复。 c.直接功能性：缺素症状是由元素直接作用，并不是通过影响土壤、微生物等的间接作用。,（二）植物必需的矿质元素,3.植物必需元素列表、,（二）植物必需的矿质元素,必需元素,大量元素,来自水和CO2：碳(C)、氢(H)、氧(O),来自土壤：氮(N)、磷（P）、钾(K)、 钙 (Ca)、镁 (Mg)、硫（S）,微量元素：铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜 (Cu)、 钼（Mo）、硼(B)、氯(Cl ）,共16种硅(Si),钠(Na),钴(Co),镍(Ni),硒(Se),铝(Al),（二）植物必需的矿质元素,4.主要作物对主要矿

3、质元素的需求量 水 稻： N:P2O5:K2O= 1.0 : 0.5 : 1.5 小 麦： N:P2O5:K2O= 1.0 : 0.42 : 1.2 油 菜： N:P2O5:K2O= 1.0 : 0.40 : 1.0 玉 米： N:P2O5:K2O= 1.0 : 0.35 : 0.95 西 瓜： N:P2O5:K2O= 1.0 : 0.21 : 1.08 大 豆： N:P2O5:K2O= 1.0 : 0.20 : 0.30 马铃薯：N:P2O5:K2O= 1.0 : 0.40 : 2.0,一、植物必需的矿质元素,（一）植物体内的元素,小部分氮 大部分硫 全部的磷 全部的金属元素,植物体,水分1

4、095%,干物质590%,C、H、O、N以气体形式散失 如CO2，CO，N2，水蒸汽，NH3，氮的氧化物等，小部分的硫以H2S和SO2的形式散失,挥发部分,灰分元素,有机物90%,无机物10%,燃烧,二、植物必需矿质元素的生理作用,N：生命元素氨基酸、核酸、激素、维生素等,P：1）是核酸、磷脂的组成成分 2）可合成ATP、NADPH等参与能量代谢。 3）参与光合产物的运输,K：1）调节气孔开闭 2）促进糖分转化和运输 3）是某些反应中酶的活化剂,N、P、K都是可移动元素，缺乏时老叶先出现症状。,二、植物对缺氮的反应,植株矮小、细弱，叶呈黄绿、黄橙等非正常绿色；基部叶片逐渐干燥枯萎；根系分枝少；

5、禾谷类作物的分蘖显著减少，甚至不分蘖；幼穗分化差，分枝少，穗形小，作物显著早衰并早熟，产量降低。,上：从左到右依次为：小麦，番茄，苹果，甜菜； 下：从左到右依次为：马铃薯，马铃薯，菜豆，大麦。 缺氮典型症状：植物生长矮小，分枝、分蘖少，叶片小而薄；叶片发黄发生早衰，且由下部叶片开始逐渐向上。,三、植物对缺磷的反应,生长延缓，植株矮小。水稻、小麦等禾谷类作物表现为返青慢，形成“僵苗”，分枝和分蘖少，叶片小而长，直立呈“一柱香”。 植物缺磷的症状常首先出现在老叶； 缺磷的植株因为体内碳水化合物代谢受阻，有糖分积累而形成花青素(糖苷)，许多一年生植物的叶片和茎呈现典型症状：紫红色。,上：白菜，甜菜，

6、小麦，油菜；下：玉米，玉米，大麦，豌豆 缺磷典型症状：分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小；叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。症状首先在下部老叶出现,并逐渐向上发展。,一炷香型水稻,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。,缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重，如玉米秃尖,自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗紫发展至紫红色。,幼叶 老叶,缺磷,图为缺磷的油菜叶片，缺磷使体内碳水化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色。,缺磷使柑桔果实变小,棉花缺磷症状,缺磷导致作物植株矮小，禾谷类作物分蘖减少，叶色暗绿（左：缺磷，右：对

7、照）,缺磷导致小麦成熟期推迟,黄瓜缺磷,左边为缺磷植株 右边为正常植株,左为缺磷的最老叶 右为缺磷的较老叶,油菜缺磷：深紫色的叶片正在转红色,芹菜缺磷：生长矮小，叶色发暗，蓝绿色、老叶发黄、提前死亡脱落。,图为缺磷的大豆叶片，缺磷使体内碳水化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色,四、植物缺钾症状,缺钾的主要特征：老叶和叶缘先发黄，进而变褐，焦枯似烁烧状，叶片上出现褐色斑点或斑块，但叶中部、叶脉处仍保持绿色，随着缺钾程度的加剧，整个叶片变为红棕色或干枯状，坏死脱落。,但不同作物上缺钾症状也有特殊性。,上：草莓，菜豆，番茄，马铃薯；下：苹果，甜菜，燕麦，豌豆 缺钾典型症状：植株茎杆柔弱,叶色变黄而逐渐坏死。叶缘焦枯而生长缓慢，叶子发生皱缩。缺素病症首先出现在下部老叶。,水稻缺钾症状,水稻缺钾下位叶尖和叶缘 黄化，老叶逐渐枯萎； 节间缩短，生育延迟； 果穗变小，穗顶变细不着 粒或籽粒不饱满； 穗易感病。,水稻缺钾,上：玉米，菜豆，白菜，番茄下：花椰菜，苹果，燕麦，马铃薯 缺镁典型症状：叶片贫绿，从下部叶片开始，叶肉变黄而叶脉仍保持绿色，严重缺镁时可引起叶片的早衰与脱落。,玉米缺镁症状,蔬菜缺镁,蔬菜缺镁,缺镁,上: 白菜，草莓，花椰菜，甜菜； 下：燕