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1、植物营养基本理论 张锦荣 13929168139,叶面肥概述 叶面肥的含义狭义凡是喷在叶片上能为植物提供营养元素的物质 广义凡是喷在叶片上能对植物起营养作用或生理调节 作用的物质 2. 叶面肥的作用与效果在中、低等肥力的土壤上喷施：大田作物平均增产 510；果树增产515；蔬菜增产2030 3. 叶面肥的优点针对性强、肥效好、避免土壤固定和淋溶、省肥方便,4. 叶面肥的分类纯营养型：主要包括氮、磷、钾和微量元素生长调节剂型：不属肥料，但可调节植物 新陈代谢，促进生长发育，增加产量营养与生长调节剂综合型 5. 叶面肥的种类市场上产品繁多，多数是由纯营养型和生长调节剂型配比制成。 6. 影响叶面肥
2、使用效果的因素环境因素、叶面肥质量和使用技术的影响,植物的营养特性与施肥方法,一、植物营养的共性和个性 （一）共性：所有高等植物都需要17种必需营养 元素 （二）个性：不同植物、或同种植物的不同品种、 甚至同一植物在不同生育期1. 对营养元素的种类和数量需要不同2. 对介质养分的吸收能力不同3. 对肥料的需要量不同4. 对肥料形态的要求不同,施肥方法 （一） 传统施肥方法特点：把肥料施入土壤，补给作物最缺 的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥 料。一般根据施用时期的不同分为基肥、种 肥和追肥三种施肥方式及其相应的施肥方法。,传统施肥方法之一,（二） 现代施肥方法 1. 喷施多元微肥 2. 喷
3、施多功能叶面肥 3. 灌溉施肥：喷灌、滴灌 4. 二氧化碳施肥,现代施肥技术喷 灌,果 园,草 坪,菜 园,现代施肥技术滴灌,二氧化碳施肥,大中量元素营养,什么是大中量元素？大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、钾六种传统肥料所指的是氮、磷、钾三种大量元素中量元素：钙、镁,二、植物体内含氮化合物的种类 （氮的生理功能）,氮是蛋白质的重要成分（蛋白质含氮1618）生命物质 2.氮是叶绿素的成分（叶绿体含蛋白质4560）光合作用的场所 3. 氮是酶的成分生物催化剂 4.氮是核酸和核蛋白的成分（核酸中的氮约占植株全氮的10）合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础,5. 氮是多种维生素的成分（如维生素B1、B2
4、、B6等）辅酶的成分 6. 氮是一些植物激素的成分（如IAA、CK）生理活性物质 7. 氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱卵磷脂生物膜）,氮素通常被称为生命元素,如果缺乏是什么情况？,六、植物氮素营养失调症状 1. 氮缺乏整株：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,氮缺乏的表现,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,
5、根：色白而细长，量少，后期呈褐色,根细长，量少,根数多，壮,缺氮肥,氮肥充足,二、磷素营养及磷肥,磷素营养作用（一）磷构成大分子物质的结构组分 （二）磷是植物体内重要化合物的组分（磷脂 核酸 核蛋白）（三）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转（四）促进氮素代谢（五）提高作物对外界环境的适应性（抗旱/抗寒）,（一）磷构成大分子物质的结构组分 磷酸是许多大分子结构物质的桥键物，它把各种结构单元连接到更复杂的大分子的结构上。磷酸与其它基团连接的方式有： 通过羟基酯化与链相连，形成简单的磷酸酯(P-O-P)，例如磷酸酯。 通过高能焦磷酸键与另一磷酸相连(P-P)，例如ATP的结构就是高能焦磷酸键与
6、另一磷酸相连的形式。 以磷酸二酯的形式(C-P-C)桥接，这在生物膜的磷脂中很常见。所形成的磷脂一端是亲水性的，一端是亲脂性的。,二、磷的营养功能,（二）磷是植物体内重要化合物的组分 1. 核酸和核蛋白 核酸决定植物的遗传变异性 核酸蛋白质 核蛋白 2. 磷脂 磷脂糖脂胆固醇 膜脂物质 生物膜,+ 蛋白质,3. 植素（环己六醇磷酸脂的钙镁盐） 作用：(1) 作物开花后在繁殖器官迅速积累， 有利于淀粉的合成；(2) 作为磷的贮藏形式，大量积累在种子中；(3) 种子萌发时，作为磷的供应库。,水稻籽粒发育过程中 籽粒中无机磷和植素磷含量的变化,磷含量 (mg P/100籽粒),10,2,20,30,
7、0,4,6,0,开花后天数,全磷,植素磷,P,i,4. 高能磷酸化合物ATP、GTP、UTP、CTP均在新陈代谢中起重要作用体内。尤其是ATP，是能量的中转站。,5. 辅酶酶的辅基，作为递氢体或生物催化剂,（三）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转 1. 磷参与光合作用各阶段的物质转化 2. 磷参与叶绿体中三碳糖的运转 3. 磷参与蔗糖在筛管中的运输,（三）促进氮素代谢 1. 促进蛋白质合成 2. 利于体内硝酸的还原和利用 3. 增强豆科作物的固氮量,磷作为酶的成分或提供能量（ATP）。,（四）促进脂肪代谢磷参与脂肪的合成,（五）提高作物对外界环境的适应性 1. 增强作物的抗旱、抗寒等能力
8、（原因）,抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度，使其维持胶体状态，并能增加原生质的粘度和弹性，因而增强了原生质抵抗脱水的能力。抗寒: 磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。可溶性糖能使细胞原生质的冰点降低，磷脂则能增强细胞对温度变化的适应性，从而增强作物的抗寒能力。越冬作物增施磷肥，可减轻冻害，安全越冬。,2. 增强作物对酸碱变化的适应能力（缓冲性能）,植物体内磷酸盐缓冲系统：,当外界环境发生酸碱变化时，原生质由于有缓冲作用仍能保持在比较平稳的范围内。这有利于作物正常生长发育。这一缓冲体系在pH68时缓冲能力最大，因此在盐碱地上施用磷肥可以提高作物抗盐碱的能力。,植物磷素营养失调症
9、状 （一）磷素营养缺乏症 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,缺乏了会怎么样？,植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝少,多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗绿,玉米苗期幼苗茎叶呈紫红色,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,正常小麦,三、钾的营养功能 (一) 促进酶的活化在生物体内，钾作为60多种酶（包括合成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化剂，能促进多种代谢反应。原因： 1. 全酶 酶蛋白辅酶,(二) 促进光能的利用，增强光合作用,叶绿体在光下形成H+梯度和阳离子流,钾对叶绿体
10、中ATP合成的影响,作物蚕豆菠菜向日葵,干物质中K2O(%)K 3.70 K 1.00 K 5.53 K 1.14 K 4.70 K 1.60,ATP的数量(mol/h/g叶绿素)216 143 295 185 10268,(三) 改善能量代谢,(四) 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。所以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作用。 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,钾对甘
11、蔗中14C光合产物运输的影响,(Hartt, 1970),*总标记物为100,钾对14C的同化以及对同化产物 在番茄各器官中分配率的影响,(五) 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,2. 促进蛋白质和核蛋白的形成 蛋白质和核蛋白的合成需要Mg2+、K+作为活化剂。核酸的形成首先是核苷酸的合成，它是由5磷酸核糖合成腺苷一磷酸(AMP)和鸟苷一磷
12、酸(GMP)，这个过程的有关酶需要钾离子激活；氨基酸活化后，由转移核糖核酸(tRNA)将活化的氨基酸带到核糖体的信使核糖核酸(mRNA)，然后合成多肽，这一过程需要Mg2+ 、K+。,供钾对大豆生长、根瘤和固氮活性的影响 处理 地上部重量 单株根瘤数 单株根瘤重 固氮酶活性*(g/株) (g) (g) K 9.05 54.7 3.0 86.9K 12.50 60.8 3.9 109.9 *单位为molC2H2/g根瘤/h (Gomes, 1986),3. 促进豆科根瘤菌的固氮作用,(六) 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
13、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。,资料：低量K+处理的作物生长速度、细胞大小和组织的含水量都有所减少。幼嫩组织的膨压是反映K+营养状况最敏感的参数。所以钾充足时，作物能更有效地利用土壤水分，并有较大的能力使水分保持在体内，减少水分的蒸腾。,2. 调控气孔运动钾通过影响气孔的开闭来调节水分蒸腾和二氧化碳进入叶片的过程,(七) 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
14、，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,(八) 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,1. 抗旱性 增加钾离子的浓度 ，提高细胞的渗透势 提高胶体对水的束缚能力, 使细胞膜保持稳定的透性 气孔的开闭随植物的生理需要而调节自如 促进根系生长，提高根冠比，增强作物吸水能力2. 抗高温 保持较高的水势和膨压，保证植物的正常代谢 促进植物的光合作用，加速蛋白质和淀粉的合成 调节气孔和渗透，提高作物对高温的忍耐能力,3. 抗
15、寒性 钾能促进植物形成强健的根系和粗壮的木质部导管 提高细胞和组织中淀粉、糖分、可溶性蛋白和各种阳离子的含量。因此能提高细胞的渗透势，增强抗旱能力，并能使冰点下降，减少霜冻危害，提高抗旱性 充足的钾还有利于降低呼吸速率和水分损失，保护细胞膜的水化层，增强植物对低温的抗性。 4. 抗盐害 钾能稳定质膜中蛋白质分子上的-SH基，避免蛋白质变性； 防止类脂中的不饱和脂肪酸被氧化。,5. 抗病虫害 植物体内可溶性氨基酸和单糖积累少，减少了病原菌的营养来源； 使细胞壁增厚，表皮细胞硅质化程度增加，因而抗病菌侵入的能力也相应增强； 钾充足使体内酚类的合成增加，抗病力提高 6. 抗倒伏促进作物茎秆维管束的发育，使茎壁增厚，髓腔变小，机械组崐织内细胞排列整齐。 7. 抗早衰延长籽粒灌浆时间，增加千粒重；,
