佐田氏公司植物营养元素基础知识培训(20180623)

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1、植物营养元素的生理功能及其失调症 技术中心 孙中涛,1,总共有16种： C、H、O空气、土壤吸收 大量元素：N、P、K 中量元素：S、Mg、Ca、Cl 微量元素：Cu、Fe、Mn、Zn、B、Mo,2,植物必需的营养元素的种类,3,一、氮的作用及其失调症,4,（一）氮在植物体内的含量与分布,限制生长与产量的首要因素。占植物干重0.3-5%。豆科 禾本科；玉米 小麦 水稻。 主要存在于蛋白质与叶绿素。 种子秸秆；幼嫩器官老器官。 营养生长阶段，集中于茎叶等幼嫩器官；生殖生长期，转向籽粒等贮藏器官；成熟时，70%转入贮藏器官。 生长前期施氮，营养器官含氮量大幅上升；生长后期施氮，生殖器官含氮量明显上

2、升。,5,（二）氮的营养功能,6,（三）氮的吸收、同化与运输,吸收：硝氮和铵氮。旱田硝氮为主；铵氮硝化后再吸收。氨基酸、酰胺、尿素等可吸收，但有限。尿素可分解成铵后再同化，也可直接同化。水稻、薯类喜铵；烟草、小麦、甜菜喜硝。,选学： 硝氮吸收是主动过程；少部分暂存液泡，大部分同化为有机氮。可在根中同化，也可先运输，再同化。 铵氮可直接吸收，在根中同化后，再向其他部位运输。,7,（四）氮素缺乏症,检索表特征： 1. 较老器官，先出现病症1.1 病症遍布全株，长期缺乏，茎短而细1.1.1 基部叶片先失绿，发黄，变干时呈黄色,8,（四）氮素缺乏症,整株：植株矮小，瘦弱,叶片、叶脉、叶柄：老叶先出现症

3、状，发黄，变干时呈黄色；有些作物叶脉、叶柄呈紫红色；生长受阻，细小。,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,整株：植株矮小，瘦弱,9,（四）氮素缺乏症,水稻缺氮,植株矮小，瘦弱,缺氮,正常,缺氮,正常,缺氮,正常,10,（四）氮素缺乏症,矮小，老叶黄化，枯死,11,（四）氮素缺乏症,正常,缺氮,莴苣老叶发白，生长慢，包心小,12,叶片、叶脉、叶柄：细小直立，淡绿色、浅黄色、乃至黄色，老叶开始出现症状；有些作物叶脉、叶柄呈紫红色,（四）氮素缺乏症,矮小，老叶黄化，甚至枯死,13,（四）氮素缺乏症,老叶“

4、V”型黄化，中脉黄色,14,（四）氮素缺乏症,萝卜老叶黄化，红色叶脉,15,（四）氮素缺乏症,幼叶,老叶,大豆老叶黄化,16,茎：细小，分蘖分枝少，基部呈黄色或红黄色,（四）氮素缺乏症,水稻,17,根：色白而细长，量少，后期呈褐色,（四）氮素缺乏症,小白菜,根白而细长,缺氮,外观表现 徒长，贪青，迟熟，易受霜害。 叶肥大，浓绿，互遮，碳水化合物消耗过多，秸秆柔弱，易倒伏。 碳水化合物消耗过多，影响产品品质。例，水果甜度低；棉麻纤维少，拉力降低；蔬菜硝酸盐含量高。 细胞增长过大，细胞壁薄，细胞多汁，植株柔软，易损伤和发病。 根系短而少，早衰。 加重缺钾,18,（五）氮素过量,氮过量 氮适宜 氮缺

5、乏,番 茄,19,（五）氮素过量,图片信息:徒长，贪青迟熟；叶大，色浓绿，叶片下披，互相遮荫。,徒长，贪青，迟熟，叶大，色浓，互遮,20,（五）氮素过量,作物例子禾谷类：无效分蘖增加；迟熟，秕粒多叶菜类：水分多，不耐贮存和运输；体内硝酸盐含量增加麻 类：纤维量减少，纤维拉力下降苹果树：枝条徒长，花芽分化不充足；易发生病虫害；果实不甜，着色不良，晚熟。,21,（五）氮素过量,22,二、磷素的作用及磷缺乏症,23,（一）植物体内磷的含量与分布,植物体含磷0.2-1.1%，一般0.3-0.4%。85%有机磷，15%无机磷。 有机磷核酸、磷脂、植酸；无机磷磷酸盐（90%在液泡） 油料作物 豆科 谷类作

6、物。幼苗老熟秸秆；幼嫩器官衰老器官。 繁殖器官营养器官；种子叶片根系茎秆。 液泡是磷储存库，细胞质是磷代谢库。充足时储于液泡，不足时转至细胞质。 运转与分配能力强：优先满足生长点需要（幼嫩新生组织、芽、根尖）；作物成熟时，则向种子和果实运输。,24,（二）磷的营养功能,多种重要化合物的组分: 核酸（遗传）、磷脂（生物膜）、ATP（能量中转站）、植素（磷的储存形式，主要在种子、块茎等生殖器官中，为种子发芽时提供磷）。 积极参与体内代谢 参与碳水化合物代谢：促进光合及产物运输、转化；促进淀粉合成及在种子块茎中积累；促进淀粉水解供种子萌发用。 参与氮素代谢：促进氨基酸与蛋白质合成；促进硝态氮吸收；生

7、物固氮所必须；缺磷会使氮代谢明显受阻。 参与脂肪代谢：脂肪合成酶需要磷，糖转化为甘油和脂肪酸需要磷。实践证明，油料作物比其他作物需要更多的磷。,25,（二）磷的营养功能,提高作物的抗逆和适应能力 抗旱：增加原生质的黏度和弹性，增强了其抵抗缺水的能力；促进根系生长，提高吸收水分的能力。 抗寒：提高植物体可溶性糖含量，降低原生质的冰点；提高磷脂含量，提高膜对温度的稳定性。越冬作物，增施磷肥，有助于安全越冬。 抗酸壤，耐盐碱：提高植物体内无机磷含量，形成缓冲系统，抵抗酸碱变化。,26,（三）植物对磷的吸收和利用,以磷酸氢根与磷酸二氢根的形式被根毛吸收。进入细胞后迅速参与代谢，合成有机态磷。 无机态磷

8、在植物体内的移动性大，可直接向上或向下移动，特别是向幼嫩组织。老叶中有机态磷也可被分解成磷酸根，优先运往幼嫩组织。 土壤中磷，可溶性磷和不可溶性磷两种状态。可以互相转化。 温度与水分是影响磷吸收的主要因素。适宜，利于磷扩散和吸收。 氮磷之间存在相互协助作用。,27,（四）磷缺乏症,检索表特征： 1. 较老器官先出现病症1.1 病症遍布全株，长期缺乏则茎短而细1.1.1 基部叶片先失绿，发黄，变干时呈黄色缺氮1.1.2 叶常呈红色或紫色，基部叶发黄，变干时呈暗绿色缺磷,28,（四）磷缺乏症,29,（四）磷缺乏症,30,（四）磷缺乏症,小麦植株小，分蘖少,31,（四）磷缺乏症,小麦叶尖发焦，有些下

9、部叶片呈紫红色。,缺磷,正常,32,（四）磷缺乏症,小麦叶色暗绿，成熟迟,缺磷使小麦锈病加重,33,磷可以增强作物的抗逆性，如抗寒、抗旱、抗病等。,（四）磷缺乏症,小麦抗逆差，病害重,34,（四）磷缺乏症,水稻缺磷： 植株矮小；直立；分蘖少；叶色暗绿。,植株小，分蘖少，叶暗绿,35,结穗小，分枝少，籽粒秕,（四）磷缺乏症,分蘖少，长势差。,水培小白菜缺磷：植株矮小。,36,（四）磷缺乏症,植株小，叶暗绿,37,油菜： 叶片从暗绿、暗紫发展至紫红色。,（四）磷缺乏症,幼叶暗绿，老叶紫红,幼叶,老叶,玉米 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，玉米的茎常出现紫红色症状。,3

10、8,（四）磷缺乏症,植株小，茎紫红,籽粒退化，玉米秃尖光合产物不足，运输受阻，转化受抑。,39,（四）磷缺乏症,籽粒退化，谷穗秃尖,40,（四）磷缺乏症,玉米缺磷症状,41,（四）磷缺乏症,果畸形，空心，皮厚且粗糙,原因光合产物不足，运输受阻，转化受抑。,42,（四）磷缺乏症,高粱缺磷：苗期生长迟缓；开花结果期推迟，出穗迟，成熟迟缓。,出穗迟，成熟晚,缺磷大豆，根系不发达，根瘤少，固氮能力差。,（四）磷缺乏症,根瘤少，固氮差,原因光合产物不足，运输受阻，根部营养匮乏。,44,呼吸作用过强，消耗大量糖分和能量，会产生不良影响。 禾谷类作物无效分蘖增加，秕粒增加；叶片肥厚，密集，叶色浓绿；植株矮小

11、，节间过短；出现生长明显受抑制症状。 繁殖器官加速成熟进程，导致营养体小，茎叶生长受抑，低产。 植株地上部分与根系比例失调，地上部受抑制，根却非常发达，根量极多而粗短。,（五）磷素过多,45,三、钾素的作用及缺钾症,46,（一）植物体钾含量、分布、特点,钾含量仅次于N，0.3%-5%。 含淀粉、糖较多的作物含钾高。甜菜茎叶含钾5.01%。 禾谷类，种子钾含量低，茎秆钾含量高。薯类，块根块茎钾含量高。 流动性强，优先满足幼嫩组织。幼叶、优芽、根尖中，钾丰富。以可溶性钾盐的形式存在细胞中。 液泡是储存库，储藏着植物体内大部分钾。细胞质钾浓度比较稳定。,47,（二）钾的营养功能,1、促进光合作用，提

12、高CO2的同化率 促进叶绿素的合成 改善叶绿体的结构，使其功能更强大、高效 促进CO2的同化,48,（二）钾的生理功能,2、促进光合作用产物的运输 钾能促进光合产物向储藏器官运输，增加库的储存量。 对调节“源”和“库”的关系具有重要作用。 3、促进蛋白质的合成 钾通过活化酶，对N的代谢具有重要影响。 钾能促进蛋白质和谷胱甘肽的合成。 缺钾，不仅蛋白质合成少，原有的蛋白质还会分解，导致胺中毒。 促进根瘤菌的固氮作用。,49,（二）钾的生理功能,4、参与细胞渗透调节作用 调节细胞水势，影响吸水能力和膨胀程度。 缺钾，细胞渗透压低，吸水能力差，细胞失去弹性，萎焉。 幼嫩组织需钾量高的原因：钾充足才能

13、多吸水，细胞才能膨胀，伸长，生长。 苹果、葡萄等果实，马铃薯块茎，等，需要大量钾，也是因为有钾才能有渗透压，才能吸水，细胞才能膨大。,50,（二）钾的生理功能,5、调控气孔运动 钾能调节气孔运动，有利于作物经济用水。 6、激活酶的活性 可激活60多种酶。从而促进碳、氮代谢。 激活淀粉合成酶，促进淀粉合成。因此，淀粉含量高的作物，都需要大量钾。,7、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，并可重新转移到根部。钾显著提高作物对氮的吸收和利用。,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

14、,51,（二）钾的生理功能,8、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、抗早衰等的能力，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,52,（二）钾的生理功能,53,（二）钾的生理功能,9、提高作物品质 提高营养成分，增加甜度，降低酸度 延长存储期，更耐搬运和运输。 改善水果外观，色泽更鲜艳,54,检索表特征： 1. 较老器官先出现病症1.1 病症遍布全株，长期缺乏则茎短而细1.1.1 基部叶片先失绿，发黄，变干时呈黄色缺氮1.1.2 叶常呈红色或紫色，基部叶发黄，变干时呈暗绿色缺磷1.2 病症常限于局部，基

15、部叶不干焦但杂色或缺绿1.2.1 叶脉间或叶缘有坏死斑点，或叶呈卷皱状缺钾,（三）钾缺乏症,55,（三）钾缺乏症,潜在性缺钾阶段由于钾在植物体内移动性很大，能从成熟叶和茎中向幼嫩组织移动，再分配利用，因此，植物生长早期，不易观察到缺钾症状。此时，由于植物生活力和细胞膨压明显降低，表现为植物生长缓慢，矮化。,56,显性缺钾阶段 缺钾症通常在植物生长发育的中后期才能看出来。 严重缺钾时，老叶先出现失绿并逐渐坏死，叶片暗绿无光泽。 双子叶植物：脉间先失绿，沿着叶缘开始黄化（或出现褐斑或条纹），并逐渐向叶脉间蔓延，最后发展为坏死组织。（例如，烟草）,（三）钾缺乏症,双子叶植物叶缘和脉间黄化、褐斑,57

16、,（二）钾缺乏症,棉花缺钾棉锈病,棉花缺钾“棉锈病”首先是叶缘和叶脉间出现黄白色失绿，继而叶面出现锈褐色的坏死斑。,58,（二）钾缺乏症,略带棕色，叶缘不齐,棉花缺钾叶片略带棕色，叶缘不整齐,正常,缺钾,缺钾,59,（二）钾缺乏症,大豆缺钾下部叶片最初产生褐色斑点，继而变成不规则的黄色叶缘。,双子叶植物叶缘和脉间黄化、褐斑,60,（二）钾缺乏症,花生缺钾 老叶脉间出现黄斑或黑褐色斑，随后大部分叶片退绿，叶缘出现褐色坏死。 中脉周围仍保持绿色。,双子叶植物叶缘和脉间黄化、褐斑,61,双子叶植物叶片上，常出现叶脉紧缩、脉间凸凹不平，这是由于氮素充足使原生质汁液丰富，而缺钾使纤维素受阻所致。,（二）钾缺乏症,62,（二）钾缺乏症,大豆结痂成熟后，植株仍保持绿色，是缺钾的典型表现。,63,单子叶植物：叶尖先黄化，随后逐渐坏死。 植物出现褐色坏死组织，与缺钾引起蛋白质分解导致腐胺积累有关。,