礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)課件

1、礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識一植物吸收礦質(zhì)元素的特點 兩者的吸收不成比例；礦質(zhì)吸收與水分吸收成比例1)相互關(guān)聯(lián)：2)相互獨立：(一) 根系吸收礦質(zhì)與吸收水分的相互關(guān)系吸收機理不同:分配方向不同：水分主要分配到葉片，而礦質(zhì)主要分配到當(dāng)時的生長中心。2礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識一植物吸收礦質(zhì)元素的特點 兩者的吸收不成比例；礦質(zhì)吸收(二) 根系對離子吸收具有選擇性表現(xiàn)：植物對同一溶液的不同離子吸收不一樣植物對同一溶液的正負(fù)離子吸收不一樣根系吸收離子的數(shù)量與溶液中離子的數(shù)量不成正比3礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識(二) 根系對離子吸收具有選擇性表現(xiàn)：根系吸收離子的數(shù)量與水稻和番茄養(yǎng)分吸收的差異表示試驗結(jié)束

2、時培養(yǎng)液中各種養(yǎng)分濃度占試驗開始時的%植物對同一溶液的不同離子吸收不一樣4礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識水稻和番茄養(yǎng)分吸收的差異植物對同一溶液的不同離子吸收不一樣植物對同一溶液的正負(fù)離子吸收不一樣1.(NH）SO- 植物根系從溶液中有選擇地吸收離子后使溶液酸度增加的鹽類稱生理酸性鹽. 2.NaNO- 植物根系從溶液中有選擇地吸收離子后使溶液酸度降低的鹽類,稱生理堿性鹽 。3.NH4NO3- 植物吸收其陰、陽離子的量很相近,而不改變周圍介質(zhì)pH的鹽類，稱生理中性鹽。5礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識植物對同一溶液的正負(fù)離子吸收不一樣1.(NH）SO-(三) 根系吸收單鹽會受毒害 任何植物,假若培養(yǎng)在某一單鹽溶液中,不

3、久即呈現(xiàn)不正常狀態(tài),最后死亡。這種現(xiàn)象稱單鹽毒害(toxicity of single salt)。小麥根在單鹽溶液和鹽類混合液中的生長A.NaCl+KCl+CaCl;B.NaCl+CaCl; C.CaCl; D.NaCl6礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識(三) 根系吸收單鹽會受毒害 任何植物,假若培養(yǎng)在某一單鹽溶若在單鹽溶液中加入少量其它鹽類,這種毒害現(xiàn)象就會消除。這種離子間能夠互相消除毒害的現(xiàn)象,稱離子頡頏(ion antagonism)，也稱離子對抗。平衡溶液(balanced solution)。7礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識若在單鹽溶液中加入少量其它鹽類,這種毒害現(xiàn)象就會消除。這種離二、植物體對礦質(zhì)元素

4、的吸收一、根系對溶液中礦質(zhì)元素的吸收過程1.離子吸附在根部細(xì)胞表面2.離子進入根的內(nèi)部 3.離子從導(dǎo)管周圍的木質(zhì)部薄壁細(xì)胞進入導(dǎo)管 8礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識二、植物體對礦質(zhì)元素的吸收一、根系對溶液中礦質(zhì)元素的吸收過程離子的溶液交換1.離子吸附在根部細(xì)胞表面 根細(xì)胞通過交換作用吸附離子稱做交換吸附。root9礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識離子的溶液交換1.離子吸附在根部細(xì)胞表面 根細(xì)胞通過交換rootsoilCO2+H2O H2CO3 H+ HCO3 K+ rootsoilK+ SO42- H+ HCO3 離子的溶液交換離子的接觸交換 交換吸附K+ SO4+ SO42- CO2+H2O H2CO3 H2CO

5、3 H+ + HCO3- H+， HCO32-可作為根系細(xì)胞的交換離子，同土壤溶液和土壤膠粒上吸附的離子進行交換。 10礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識rootsoilCO2+H2O H2CO3 H+ 巖石上的植物11礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識巖石上的植物11礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識2.離子進入根木質(zhì)部薄壁細(xì)胞質(zhì)外體和共質(zhì)體途徑 12礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識2.離子進入根木質(zhì)部薄壁細(xì)胞質(zhì)外體和共質(zhì)體途徑 12礦質(zhì)營養(yǎng)ER VVV皮層 內(nèi)皮層 木質(zhì)部 薄壁細(xì)胞 導(dǎo)管.離子從導(dǎo)管周圍的木質(zhì)部薄壁細(xì)胞進入導(dǎo)管被動運輸或主動運輸flash13礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識ER VVV皮層 內(nèi)皮層 木質(zhì)部 薄壁細(xì)胞 導(dǎo)管.離子三、影響根系

6、吸收礦質(zhì)元素的外界因素圖 溫度對小麥幼苗吸收鉀的影響 （1）溫度14礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識三、影響根系吸收礦質(zhì)元素的外界因素圖 溫度對小麥幼苗吸收鉀的（2）通氣狀況 在較低濃度下，吸收隨離子濃度升高而升高，但超過一定范圍就不再升高，因為膜上的載體和通道數(shù)量有限。另外，高濃度還會引起燒苗。（3）土壤溶液濃度中耕，曬田15礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識（2）通氣狀況 在較低濃度下，吸收隨離子濃度升高而升（4）土壤PH值影響到根系的帶電狀況和離子有效性。有利陽離子吸收有利陰離子吸收直接影響16礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識（4）土壤PH值有利陽離子吸收有利陰離子吸收直接影響16礦質(zhì)pHpHpH對礦質(zhì)吸收的影響左：燕麥吸收

7、鉀，右：小麥吸收NO3-直接作用：一般陽離子的吸收速率隨PH值升高而加速，陰離子的吸收速率隨PH增高而下降。17礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識pHpHpH對礦質(zhì)吸收的影響直接作用：一般陽離子的吸收速率隨Influence of soil pH on the availability of nutrient elements in organic soils.對土壤中礦質(zhì)溶解度的影響 偏堿時：PO4 3-、Mg、 Fe、 Mn、Cu、Zn鹽溶解度下降。偏酸時： PO4 3-、 K、Mg等溶解度大，易流失。過酸時：Al、Fe、Mn溶解度加大，易使植物受害 間接影響18礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識Influence

8、of soil pH on the av酸害19礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識酸害19礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識表2.6 幾種主要作物生長的最適pH值范圍作物 pH值 作物 pH值 作物 pH值 馬鈴薯 4.8 5.4 大豆 6.0 7.0 西瓜 6.0 7.0 胡蘿卜 5.3 6.0 水稻 5.0 7.0 油菜 6.0 7.0 番薯 5.0 6.0 小麥 6.0 7.0 棉花 6.0 8.0 花生 5.0 6.0 大麥 6.0 7.0 甘蔗 7.0 7.3 煙草 5.0 6.0 玉米 6.0 7.0 甜菜 7.0 7.3 20礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識表2.6 幾種主要作物生長的最適pH值范圍作物 pH值 作物四

9、、植物地上部分對礦質(zhì)元素的吸收根外營養(yǎng)（葉片營養(yǎng)）：植物地上部分吸收礦質(zhì)養(yǎng)料的過程。 21礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識四、植物地上部分對礦質(zhì)元素的吸收根外營養(yǎng)（葉片營養(yǎng)）：植物地1.營養(yǎng)物質(zhì)進入葉內(nèi)的路途：角質(zhì)層 外連絲表皮細(xì)胞的質(zhì)膜 葉肉細(xì)胞 葉脈韌皮部氣孔22礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識1.營養(yǎng)物質(zhì)進入葉內(nèi)的路途：角質(zhì)層 外連絲表皮細(xì)胞的質(zhì)膜 葉3.根外施肥的優(yōu)點優(yōu)點:補充養(yǎng)料（干旱或作物生長后期，根部吸肥不足） 節(jié)省肥料 ; 見效迅速 ，利用率高。 肥藥混合。 2.根外施肥的效果與許多因素有關(guān)23礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識3.根外施肥的優(yōu)點優(yōu)點:2.根外施肥的效果與許多因素有關(guān)23氮素： 酰胺、氨基酸、NO3

10、-、 磷素： 磷酸根，磷酰膽堿、ATP、ADP、AMP等硫素： SO42-，蛋氨酸，谷胱甘肽其它均以金屬離子向上運輸。第四節(jié)、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸與分配1.運輸形式：24礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識氮素：第四節(jié)、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運輸與分配1.運輸形式：2放射性42K向上運輸?shù)脑囼?柳枝2.運輸途徑：25礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識放射性42K向上運輸?shù)脑囼?柳枝2.運輸途徑：25礦質(zhì)營養(yǎng)主5小時后 26礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識5小時后 26礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識棉花1小時后27礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識棉花1小時后27礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識運輸途徑總結(jié)： 根所吸收離子沿木質(zhì)部導(dǎo)管向上運輸，并可橫向運輸?shù)巾g皮部； 葉

11、吸收的礦質(zhì)離子向上或向下運輸途徑都是韌皮部，也可橫向運到木質(zhì)部繼而向上運輸。 速度：30100cm/h28礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識運輸途徑總結(jié)：28礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識1.參與循環(huán)的元素 N、P、K、Mg、Zn等， 2.不參與循環(huán)的元素 Ca、Fe、S、Mn、Cu、B 二、礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的分布 29礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識1.參與循環(huán)的元素二、礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的分布 29礦質(zhì)營養(yǎng)主第五節(jié) 氮的同化一、植物的氮源空氣 N2土壤無機氮化物有機氮化物 （氨基酸、尿素等）氨態(tài)氮硝態(tài)氮源30礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識第五節(jié) 氮的同化一、植物的氮源空氣 N2土壤無機氮化物有機氮二、硝酸鹽的還原 植物體內(nèi)硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨

12、的過程.31礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識二、硝酸鹽的還原 植物體內(nèi)硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氨的過程.311、NO-還原 催化酶：硝酸還原酶（nitrate reductase,NR） NR位于根和葉的細(xì)胞質(zhì)，故此反應(yīng)再細(xì)胞質(zhì) 中進行。還原所需的電子由NAD(P)H提供,即 NO-+NAD(P)H+H+ NO-+NAD(P)+H2O NO-+2e+H+ NO-+H2O32礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識1、NO-還原 催化酶：硝酸還原酶（nitrate re硝酸還原酶（nitrate reductase,NR）：三個輔基:黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、細(xì)胞色素b557和鉬復(fù)合體(MoCo)，為同型二聚體。催化的反應(yīng)模式如下：N

13、O- NO- 硝酸還原酶是一種誘導(dǎo)酶,即受底物的誘導(dǎo)而合成的酶。33礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識硝酸還原酶（nitrate reductase,NR）：NRegulation of NR Gene expression硝酸鹽NR基因的表達(dá)34礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識Regulation of NR Gene expressi 2、NO-還原 NO-+6e-+8H+ NH+2H0 NO-迅速從細(xì)胞質(zhì)進入質(zhì)體（葉或根），進一步還原催化酶：亞硝酸還原酶(nitrite reductase,NiR)還原所需的一對電子由還原態(tài)鐵氧還蛋白提供，即NO-+6Fdred+8H+ NH4+6Fdox +2H0 35礦質(zhì)營養(yǎng)

14、主題醫(yī)學(xué)知識 2、NO-還原NO-+6e-+8H+ 葉中，NO-運進葉綠體，在NiR 作用下，使NO-還原為NH4+根中,NO在前質(zhì)體中被還原為NH4+。兩個輔基，一個是鐵-硫簇（Fe4S4），另一個是特異化血紅素。亞硝酸還原酶血紅素鐵-硫簇36礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識葉中，NO-運進葉綠體，在NiR 作用下，使NO-還原為礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)課件三、氨的同化谷氨酰胺合成酶(glutamine synthase，GS）。GS1.谷氨酸合成酶循環(huán)谷氨酸合成酶（GOGAT) L谷氨酸+ATP+NH Mg2+ L谷氨酰胺+ADP+Pi GS存在于各種植物組織中，對氨有很高的親和力, L-谷氨酰胺+-

15、酮戊二酸+NAD(P)H或FdredGOGAT 2L-谷氨酸+NAD(P)+或Fdox38礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識三、氨的同化谷氨酰胺合成酶(glutamine synth三、 氨 的 同 化通常植物組織中,氨同化是通過谷氨酸合成酶循環(huán)進行。谷氨酸合成酶循環(huán)39礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識三、 通常植物組織中,氨同化是通過谷氨酸合成酶循環(huán)進行。谷氨葉片氮同化過程“Photoassimilation”40礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識葉片氮同化過程“Photoassimilation”40礦質(zhì)41礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識41礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識四、生物固氮(biological nitrogen fixation) 生物

16、固氮 某些微生物把空氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為氮化合物(氨)的過程。、類型 生物固氮是由兩類微生物來實現(xiàn)的:一類是非共生固氮微生物包括細(xì)菌和藍(lán)藻，另一類是與其它植物(宿主)共生的微生物, 例如與豆科植物共生的根瘤菌 與非豆科植物共生的放線菌, 42礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識四、生物固氮(biological nitrogen fix固氮酶催化反應(yīng)鐵氧還蛋白還原鐵蛋白,與ATP結(jié)合,鐵蛋白還原鉬鐵蛋白,最后還原N成為NH減少固氮所需的能量投入量凾待解決的問題。、過程 分子氮被固定為氨的總反應(yīng)式如下:N+8e-+8H+16ATP 固氮酶 2NH+H+16ADP+16Pi43礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識固氮酶催化反應(yīng)

17、、過程 分子氮被固定為氨的總反應(yīng)式如下:4第六節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ) 一、作物需肥規(guī)律 1、不同作物對肥料的需要量和比例不同 2、同一作物在不同生育期需肥不同44礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識第六節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ) 一、作物需肥規(guī)律44礦質(zhì)營養(yǎng)主題1.不同作物對肥料的需要量和比例不同 禾谷類: 前期需氮多,后期需P多,K多有利子粒飽滿根莖類; 需K多,有利地下器官積累碳水化合物葉菜類: 需N多,有利于葉片肥大作物類型45礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識1.不同作物對肥料的需要量和比例不同 禾谷類:作物類型45礦種子萌發(fā)幼苗長大開花結(jié)實成熟衰老生長時期養(yǎng)分貯藏為主吸收能力加強吸收量最大停止吸收部分養(yǎng)分排出2、同一

18、作物不同生育期需肥不同 生長中心：指在一定的時期（即生育期），代謝旺盛、生長勢較強的部位。施肥總是對當(dāng)時的生長中心作用最大（即營養(yǎng)元素總是優(yōu)先供應(yīng)生長中心）。46礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識種子萌發(fā)幼苗長大開花結(jié)實成熟衰老生長時期養(yǎng)分貯藏為主營養(yǎng)最大效率期-在植物生命周期中，對施肥的營養(yǎng)效果最好的時期。一般以種子和果實為收獲對象的作物的營養(yǎng)最大效率期是生殖生長時期。如： 水稻、玉米；幼穗形成期 大豆、 油菜：開花期47礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識營養(yǎng)最大效率期-在植物生命周期中，對施肥的營養(yǎng)效果最好1.形態(tài)指標(biāo) (1)長相 (2)葉色 二、施肥指標(biāo)48礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識1.形態(tài)指標(biāo) 二、施肥指標(biāo)48礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識 2.生理指標(biāo) 植物組織的產(chǎn)量（或生長）與養(yǎng)分含量的關(guān)系“葉分析” -測定葉片或葉鞘等組織中礦質(zhì)元素含量, 判斷營養(yǎng)的豐缺情況。體內(nèi)養(yǎng)分狀況(2) 葉綠素含量(3) 酰胺(4)酶活性 缺鉬, 硝酸還原酶活性下降;缺銅, 抗壞血酸氧化酶和多酚氧化酶活性下降;49礦質(zhì)營養(yǎng)主題醫(yī)學(xué)知識 2.生理指標(biāo) 植物組織的產(chǎn)量（或生長）與