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文檔簡介

1、植物鈣鎂硫營養(yǎng)植物鈣鎂硫營養(yǎng) 主要內(nèi)容要求土壤中的鈣、鎂、硫 了解鈣、鎂、硫的營養(yǎng)作用 掌握 鈣、鎂、硫的缺素癥狀 掌握鎂、硫、硫肥性質(zhì)和施用 了解 主要內(nèi)容要求一、土壤中的鈣第一節(jié) 植物鈣素營養(yǎng)土壤主要含鈣礦物:礦物CaO%鈣斜長石20.2鈉鈣斜長石9-12輝石16-26綠簾石20.25礦物CaO%白云石30.1方解石44.4石膏31.5一、土壤中的鈣第一節(jié) 植物鈣素營養(yǎng)土壤主要含鈣礦物:礦土壤鈣的形態(tài)(1)礦物態(tài) 40-90%(2)土壤溶液中鈣 20-40mg/L (3)交換性鈣 20-30%。被吸附在土壤有機無機膠體表面,土壤膠體上吸附的鈣和土壤溶液中的鈣保持平衡。大多數(shù)交換性鈣對植物有

2、效,交換性鈣占土壤交換性鹽基的30-90%。 交換性鈣容易流失:降雨和含鈣礦物的數(shù)量土壤鈣的形態(tài)(1)礦物態(tài) 40-90%1、植物對鈣的吸收和運輸 二、植物鈣營養(yǎng)植物體含鈣量一般在0.1%-5%之間,不同植物種類、部位和器官的變幅很大。一般規(guī)律為:雙子葉植物單子葉植物;地上部根部;莖葉較多,果實、籽粒中則較少。在植物細胞中,鈣主要存在與細胞壁上。 1、植物對鈣的吸收和運輸二、植物鈣營養(yǎng)植物體含鈣量一般在0.細胞壁中膠層質(zhì)膜細胞質(zhì)液泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩個相鄰細胞和細胞內(nèi)Ca2+的分布圖細胞壁中膠層質(zhì)膜細胞質(zhì)液泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩個相鄰細胞和細胞內(nèi)Ca2+1、植物對鈣的吸收和運輸 (1)鈣的吸收:被動吸收。一般土壤溶

3、液中鈣濃度比K+高10倍,而鈣的吸收速率往往比K+低。 吸收部位:根尖 離子競爭:K+、NH4+抑制,硝酸鹽促進二、植物鈣營養(yǎng)1、植物對鈣的吸收和運輸(1)鈣的吸收:被動吸收。一般土壤溶(2)鈣的運輸 運輸方向:木質(zhì)部向上運輸 運輸動力:蒸騰作用一般蒸騰率大的器官如老葉,運輸鈣比較多。而新生的嫩枝頂端雖然蒸騰率低,但鈣卻優(yōu)先向能枝移動:枝條頂端能合成生長素IAA,促進質(zhì)子流出,增加陽離子交換位的形成,促使鈣向該方向移動。 鈣在韌皮部的運輸很難,所以很難向下運輸,因此由韌皮部汁液提供養(yǎng)分的植物器官,如果實和種子中的鈣含量較低。(2)鈣的運輸運輸方向:木質(zhì)部向上運輸2、鈣的生理功能(1)構(gòu)成細胞壁

4、的重要成分 在細胞壁之間形成果膠酸鈣,穩(wěn)定細胞壁的結(jié)構(gòu)。 植物中大多數(shù)鈣以構(gòu)成細胞壁果膠質(zhì)的結(jié)構(gòu)成分存在于細胞壁中。由于細胞壁中有豐富的結(jié)合位點,Ca2+的跨質(zhì)膜運輸受到限制,幾乎完全依賴于質(zhì)外體運輸。其生理意義為:a. 增強細胞壁結(jié)構(gòu)與細胞間的粘結(jié)作用 ; b. 對膜的透性和有關(guān)的生理生化過程起 調(diào)節(jié)作用2、鈣的生理功能(1)構(gòu)成細胞壁的重要成分 植鈣、鎂離子連接果膠羧基的結(jié)構(gòu)圖示CaCaCaMgCaCaMgCa鈣、鎂離子連接果膠羧基的結(jié)構(gòu)圖示CaCaCaMgCaCaMg2、鈣的生理功能(2)穩(wěn)定生物膜結(jié)構(gòu)和和調(diào)節(jié)膜的滲透性 鈣能穩(wěn)定細胞膜結(jié)構(gòu),保持細胞的完整性。其作用機理主要是依靠它把生物

5、膜表面的磷酸鹽、磷酸脂與蛋白質(zhì)的羧基橋接起來。鈣對生物膜的穩(wěn)定作用在植物對離子的選擇性吸收、生長、衰老、信息傳遞以及植物的抗逆性等方面有重要作用。概括起來有以下四個方面:: 2、鈣的生理功能(2)穩(wěn)定生物膜結(jié)構(gòu)和和調(diào)節(jié)膜的滲透性 鈣a. 提高生物膜的選擇吸收能力;b. 增強對環(huán)境脅迫的抵抗能力(減輕重金屬及酸性毒害,對鹽害、凍害、干旱、熱害和病蟲害的抗性增強);c. 維持細胞分隔化作用,減弱乙烯的生物合成,防止植物早衰;d. 提高作物品質(zhì):儲藏器官發(fā)育初期,Ca2+含量較低時,細胞原生質(zhì)膜的通透性增加,有利于糖等有機物質(zhì)經(jīng)韌皮部向儲藏器官中轉(zhuǎn)運;防止成熟果實腐爛、利于儲存。a. 提高生物膜的選

6、擇吸收能力;膜內(nèi)膜內(nèi)膜外膜外+Ca2+-Ca2+CaCaCaCaCaCaCaCaATPATPH+H+Na+K+H3O+Mg2+等Na+K+H3O+Mg2+等鈣對質(zhì)膜穩(wěn)定性的影響膜內(nèi)膜內(nèi)膜外膜外+Ca2+-Ca2+CaCaCaCaCaCa(3)鈣調(diào)蛋白的組成 鈣調(diào)蛋白是多種酶的活化劑,如鈣-ATP酶,NAD激酶等鈣調(diào)蛋白是一種由148個氨基酸組成的低分子量多肽(MW約為20000),對Ca2+有很強的選擇性親合能力,并能同四個Ca2+結(jié)合。它能激活的酶有磷脂酶、NAD和Ca2 +-ATP酶等。植物細胞信息是通過Ca2+在細胞質(zhì)中的濃度的改變來實現(xiàn)傳遞的。CAM對Ca2+ 的親合能力正是它傳遞信息

7、的基本特征。(3)鈣調(diào)蛋白的組成鈣調(diào)蛋白是一種由148個氨基酸組成的低分Ca-CAM復(fù)合體的形成與酶的激活Ca-CAM復(fù)合體的形成與酶的激活2、鈣的生理功能(4)鈣是細胞伸長所必需 IAA活化質(zhì)膜ATP酶,降低質(zhì)膜外的pH,提高細胞壁的彈性和可塑性,引起細胞壁變松,促進細胞伸長。該過程需要鈣的參與。(5)調(diào)節(jié)養(yǎng)分離子的生理平衡,消除某些離子的毒害作用 。 2、鈣的生理功能(4)鈣是細胞伸長所必需(5)調(diào)節(jié)養(yǎng)分離子的3 植物對鈣的需求與缺鈣癥狀植物對鈣的需求量因作物種類和遺傳特性的不同而有很大的差異。試驗表明,在同樣條件下,黑麥草最佳生長所需介質(zhì)中 Ca2+的濃度為2.5mol/L,而番茄是10

8、0mol/l二者相差20倍。黑麥草最佳生長時期植株含鈣量為0.7mg/g,而番茄為12.9mg/g,相差18.4倍,可見各種作物對鈣的需求量懸殊很大。一般認為,在土壤交換性鈣的含量10 mol/kg時,作物不會缺鈣。3 植物對鈣的需求與缺鈣癥狀植物對鈣的需求量因作物種類和遺傳植物缺鈣癥狀 鈣缺乏植株外觀植株矮小,節(jié)間較短葉片顏色葉片卷曲、畸形和失綠發(fā)黃葉緣變黃壞死發(fā)生部位幼嫩組織:幼葉、生長點植物類型甘藍、白菜:葉焦病番茄、西瓜:臍腐病蘋果:苦痘?。嘞莶。┲参锶扁}癥狀 鈣缺乏植株外觀植株矮小,節(jié)間較短葉植物缺鈣癥狀:生長點發(fā)粘、腐爛、死亡,幼葉卷曲、畸型、缺刻狀,新葉葉緣壞死。果樹、蔬菜常見

9、的缺鈣癥:白菜、甘藍、萵苣新葉葉焦?。ǜ蔁模┓?、辣椒、西瓜頂腐病蘋果、梨苦痘病、水心病花生空殼植物缺鈣癥狀:生長點發(fā)粘、腐爛、死亡,幼葉卷曲、畸型、缺刻植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng) 右下圖為白菜缺鈣的癥狀:其典型癥狀是內(nèi)葉葉尖發(fā)黃,呈枯焦?fàn)?,俗稱“干燒心”,又稱心腐病。 右下圖為白菜缺鈣的癥狀:其典型癥狀是內(nèi)葉葉尖發(fā)黃4、鈣對作物產(chǎn)量

10、品質(zhì)的影響(1)在酸性土壤中施用石灰可以提高早稻、晚稻、大豆等作物產(chǎn)量。(2)施用鈣肥有利于改善品質(zhì)。在酸性土壤上施用石灰可以提高小麥和玉米蛋白質(zhì)含量,棉花的纖維長度、衣指等品質(zhì)指標提高,柑橘可溶性固形物提高。4、鈣對作物產(chǎn)量品質(zhì)的影響(1)在酸性土壤中施用石灰可以提高5、喜鈣植物和嫌鈣植物概念:喜鈣植物指分布在pH值和CaCO3含量高的石灰性土壤上,而嫌鈣植物指適宜生長在含鈣低的酸性土壤上。喜鈣植物:雙子葉植物,豆科、番茄等,植物含鈣高,CEC較高,果膠質(zhì)含有較多的羧酸,能結(jié)合較多的鈣 在酸性土壤不能生長,主要是Al3+的毒害。嫌鈣植物:單子葉植物,水稻、黑麥草等 植物體內(nèi)鈣含量低,CEC低

11、5、喜鈣植物和嫌鈣植物概念:喜鈣植物指分布在pH值和CaCO 三、鈣肥種類和施用1、鈣肥種類(1)生石灰: 主要成分CaO,90-96%,中和酸性土壤能力強(2)熟石灰:消石灰,Ca(OH)2(3)碳酸石灰:石灰石、白云石或貝殼類磨細而成,CaCO3(4)工業(yè)廢渣:(5)其它含鈣肥料:過磷酸鈣、鈣鎂磷肥等 三、鈣肥種類和施用1、鈣肥種類(1)生石灰: 主要成分Ca2、石灰的改土作用(1)中和酸性,消除鋁毒 酸性土壤使用石灰可以中和土壤活性酸和潛在酸。使用石灰可以使鋁生成氫氧化物沉淀,消除鋁害。同時也可以清除土壤中過多的鐵錳毒害。(2)增加有效養(yǎng)分 酸性土壤施用石灰可以增強土壤微生物的活性,促進

12、有機質(zhì)的礦化和生物固氮,增加有效養(yǎng)分供給。酸性土壤施用石灰可以使磷的固定減弱,促進無機磷的釋放。2、石灰的改土作用(1)中和酸性,消除鋁毒(2)增加有效養(yǎng)分(3)改善土壤物理性狀 酸性土壤施用石灰后,土壤膠體由氫膠體變?yōu)殁}膠體,使土壤膠體凝聚,有利于水穩(wěn)性團粒結(jié)構(gòu)的形成。(4)改善作物品質(zhì),減少病害 大部分致病性真菌適于在酸性土壤環(huán)境生長。使用石灰可以中和土壤酸性。(3)改善土壤物理性狀(4)改善作物品質(zhì),減少病害3、石灰用量和施用(1)石灰需要量(2)影響石灰用量的因素 作物種類:耐酸性強的作物不用施用石灰,如馬鈴薯、燕麥;不耐酸的如大麥、小麥、棉花、玉米需要施用石灰; 土壤性質(zhì):粘土多施,

13、砂土少施,旱田比水田多施; 施用方法:撒施需要量多,穴施或條施,用量減少石灰用量(kg/畝)=mM10074100015000012mM為每百克土壤中和時需要的Ca(OH)2毫摩爾數(shù)(3)施用技術(shù) 一般作基肥,稻田施用石灰在插秧前施入,旱田結(jié)合耕田施用;不能與氮磷鉀等肥料一起施用。3、石灰用量和施用(1)石灰需要量(2)影響石灰用量的因素石一、土壤中的鎂土壤主要含鈣礦物:礦物鎂含量%白云石13橄欖石25蛭石12-17綠泥石231.0g/kg-50g/kg第二節(jié) 植物鎂素營養(yǎng)礦物鎂含量%水鎂石41硫酸鎂20菱鎂礦29一、土壤中的鎂土壤主要含鈣礦物:礦物鎂含量%白云石13橄欖石土壤鎂的形態(tài)(1)礦

14、物態(tài) 70-90%(2)非交換鎂 礦物態(tài)鎂中能為稀酸所溶解的鎂,5-25% (3)交換性鎂 10-500mg/kg,交換性鎂在陽離子交換量中所占的百分比稱為鎂的飽和度,一般10-20%,低于10%鎂可能缺乏。 (4)土壤溶液中鎂 5-100mg/L礦物態(tài)非交換性態(tài)交換態(tài)溶液態(tài)快速進行緩慢進行風(fēng)化作用土壤鎂的形態(tài)(1)礦物態(tài) 70-90%礦物態(tài)非交換性態(tài)1、植物對鎂的吸收和運輸 植物體內(nèi)鎂含量一般為:0.1-0.5% 種子含鎂多,莖葉含量少。(1)鎂的吸收:被動吸收, 吸收部位:根尖 離子競爭:K+、NH4+、Ca2+抑制 酸性土壤吸收少二、植物鎂營養(yǎng)(2)鎂的運輸:可以在韌皮部運輸,能從老葉向

15、幼葉或頂部轉(zhuǎn)移,再利用程度高。 果實和貯藏組織中鎂含量高于鈣。1、植物對鎂的吸收和運輸(1)鎂的吸收:被動吸收,二、植物鎂2、鎂的生理功能(1)構(gòu)成葉綠素的重要成分 鎂的主要功能是作為葉綠素a和葉綠素b合成卟啉環(huán)的中心原子,在葉綠素合成和光合作用中起重要作用。鎂也參與葉綠體中CO2的同化作用。鎂對葉綠體中的光合磷酸化和羧化反應(yīng)都有影響。鎂參與葉綠體基質(zhì)中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(RuBP羧化酶)催化的羧化反應(yīng),而RuBP羧化酶的活性完全取決于pH值和Mg2+的濃度。2、鎂的生理功能(1)構(gòu)成葉綠素的重要成分 鎂的主葉綠體外膜基質(zhì)隔室內(nèi)囊體隔室細胞質(zhì)細胞質(zhì)葉綠體外膜使內(nèi)囊體室擴大使基質(zhì)隔室擴大

16、光照黑暗內(nèi)囊體中H+增加基質(zhì)Mg2+中增加與CO2的親合力和最大反應(yīng)速度提高引起羧化作用內(nèi)囊體中H+下降基質(zhì)中Mg2+下降與CO2的親合力和最大反應(yīng)速度降低羧化作用停止H2OMg2+Mg2+Mg2+H+H+H+H+H+H+Mg2+在光照條件下活化二磷酸核酮糖羧化酶的示意圖葉綠體外膜基質(zhì)隔室內(nèi)囊體隔室細胞質(zhì)細胞質(zhì)葉綠體外膜使內(nèi)囊體室2、鎂的生理功能(2)在光合作用中有重要作用 參與光合磷酸化和磷酸化作用,鎂是RuBP羧化酶的活化劑。(3)鎂是多種酶的活化劑 烯醇化酶、磷酸激酶、羧化酶、ATP硫酸化酶、谷氨酰胺合成酶等。2、鎂的生理功能(2)在光合作用中有重要作用 (3)鎂是多(4)鎂參與脂肪代謝

17、 鎂可以使乙酸、ATP和輔酶A形成乙酰輔酶A,供合成脂肪酸利用。(5)參與蛋白和核酸合成 鎂是谷氨酰胺合成酶的活化劑,促進谷氨酸形成谷氨酰胺。DNA和RNA的合成也需要鎂參與。2、鎂的生理功能(4)鎂參與脂肪代謝(5)參與蛋白和核酸合成2、鎂的生理功能鎂聯(lián)結(jié)酶蛋白與ATP的圖示蛋白酶 鎂聯(lián)結(jié)酶蛋白與ATP的圖示蛋白酶 3、植物缺鎂癥狀鎂缺乏植株外觀植株矮小,生長緩慢葉片顏色葉片脈間失綠、以后失綠部分變黃或白色,出現(xiàn)大小不一的褐色或紫紅色斑點發(fā)生部位老葉、特別在老葉尖端植物類型玉米:葉片脈間白色條紋,葉呈紫紅色花斑葉萵苣、甜菜:脈間失綠、斑點、葉脈綠色蘋果、柑橘:脈間失綠、葉緣橙色、紫色3、植物

18、缺鎂癥狀鎂缺乏植株外觀植株矮小,生長緩慢葉片顏色葉片 植株矮小,生長緩慢,雙子葉植物脈間失綠,并逐漸有淡綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色或白色,還會出現(xiàn)大小不一的褐色或紫紅色斑點嚴重時整個葉片壞死。禾本科植物缺鎂時,葉基部葉綠素積累出現(xiàn)暗綠色斑點,嚴重缺鎂時,葉尖出現(xiàn)壞死斑點。 葉綠體數(shù)目減少,片層結(jié)構(gòu)變形,質(zhì)體基粒數(shù)減少,形狀不規(guī)則,分隔減少或不存在。缺鎂葉片中蛋白態(tài)氮的比例降低。 植株矮小,生長緩慢,雙子葉植物脈間失綠,并逐漸有淡綠色轉(zhuǎn) 缺鎂對光合作用本身影響較小,但明顯影響葉綠體中淀粉的降解、糖的運輸和韌皮部蔗糖的卸載,因而降低光合產(chǎn)物從“源”(如葉)到“庫”的運輸速率。缺鎂會導(dǎo)致根冠比降低。 貯藏組織的

19、淀粉含量和谷物的單穗粒重均下降。豆科植物根瘤中碳水化合物供應(yīng)量下降,從而降低固氮率。 沙質(zhì)土壤(淋失)、酸性土壤(淋失、H+、Al3+拮抗)、K+和NH4含量較高的土壤+(拮抗)容易出現(xiàn)缺鎂; 缺鎂對光合作用本身影響較小,但明顯影響葉綠體中淀粉的降解柑橘缺鎂柑橘缺鎂葡萄缺鎂水稻缺鎂玉米缺鎂葡萄缺鎂水稻缺鎂玉米缺鎂植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)植物營養(yǎng)學(xué)課件:植物的鈣鎂硫營養(yǎng)4、鎂對作物產(chǎn)量品質(zhì)的影響(1)不同植物對鎂肥的反應(yīng)不同很敏感中等敏感不敏感油棕柑橘煙草馬鈴薯番茄菠蘿玉米大豆甘蔗葡萄棉花橡膠果樹水稻小麥燕麥苜蓿禾本科牧草4、鎂對作物產(chǎn)量品質(zhì)的影響(1)不

20、同植物對鎂肥的反應(yīng)不同很敏(2)鎂對作物的增產(chǎn)效果與土壤交換性鎂的含量有關(guān) 交換性鎂低于5mg/100g,施用鎂肥對達到、油菜、紅薯的增產(chǎn)效果好。(3)氮肥形態(tài)影響影響鎂的肥效 NH4+對鎂有頡抗作用、NO3-促進鎂的吸收(4)鎂能提高作物品質(zhì) 可以提高大豆含油量、提高甘蔗、甜菜和柑橘類的含糖量,防治橡膠黃葉,提高產(chǎn)膠量(2)鎂對作物的增產(chǎn)效果與土壤交換性鎂的含量有關(guān)(3)氮肥形 三、鎂肥種類和施用1、水溶性的: 硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂等、溶解度大,肥效迅速,適宜中性或堿性土壤施用。一般與氮磷鉀肥配合施用,作基肥和追肥,適當(dāng)深施??梢愿庾贩?,2%的硫酸鎂。2、白云石等含鎂石灰物質(zhì):溶解性差,

21、肥效慢。在酸性土壤使用對降低土壤酸度,補充鎂經(jīng)濟有效。一般做基肥。 三、鎂肥種類和施用1、水溶性的: 硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂等一、土壤中的硫 土壤硫分為有機硫和無機硫兩種形態(tài),在南部和東部濕潤地區(qū),土壤硫以有機硫為主,占85-94%,在北部和西部干旱地區(qū)的石灰性土壤以無機硫含量較高。0.1g/kg-0.5g/kg,有機質(zhì)高的土壤硫可超過5000mg/kg1、土壤中的硫含量第三節(jié) 植物硫素營養(yǎng)一、土壤中的硫 土壤硫分為有機硫和無機硫兩種土壤類型全硫(mg/kg)無機硫占全硫%有機硫占全硫%水稻土紅壤黃土潮土鹽土2401462261473436.07.339.445.661.894.092.760

22、.654.538.2幾種土壤類型有機硫和無機硫的含量比較土壤類型全硫(mg/kg)無機硫占全硫%有機硫占全硫%水稻土2、土壤硫形態(tài)有機硫土壤硫無機硫碳鍵硫非碳鍵硫水溶態(tài)硫酸鹽吸附態(tài)硫礦物態(tài)硫硫脂化合物含硫氨基酸2、土壤硫形態(tài)有機硫土壤硫無機硫碳鍵硫非碳鍵硫水溶態(tài)硫酸鹽吸(1)無機硫的轉(zhuǎn)化 A、無機硫的還原 硫酸鹽還原為H2S的過程。 途徑1:由生物將SO42-吸收到體內(nèi)還原,再合成細胞物質(zhì),如含硫氨基酸。 途徑2:在硫酸鹽還原細菌作用下將SO42-還原為還原態(tài)硫。B、無機硫的氧化 還原態(tài)(S、H2S、FeS2等)氧化為硫酸鹽的過程。有硫氧化細菌的參與。溫度、濕度、土壤酸度、微生物數(shù)量影響氧化速

23、率3、土壤硫的轉(zhuǎn)化(1)無機硫的轉(zhuǎn)化A、無機硫的還原B、無機硫的氧化3、土壤硫(2)有機硫的轉(zhuǎn)化 土壤有機硫在微生物作用下,經(jīng)過一系列的生物化學(xué)反應(yīng),最終轉(zhuǎn)化為無機硫的過程。 在好氣條件下最終產(chǎn)物是硫酸鹽,在嫌氣條件下為硫化物。(2)有機硫的轉(zhuǎn)化 土壤有機硫在微生物作用下,經(jīng)過1、植物對硫的吸收和運輸 植物體內(nèi)硫0.1-0.5% 十字花科、豆科等作物需硫較多。洋蔥、大蒜、棉花、茶需要的硫多,禾本科作物需要硫少。(1)硫的吸收運輸 作物需要的硫主要從土壤吸收SO42-離子,也可以從空氣吸收少量SO2氣體。 離子競爭:硒酸鹽抑制硫的吸收 硫在植物體內(nèi)的運輸形式主要為SO42-。 運輸方向:向頂運輸

24、二、植物硫營養(yǎng)1、植物對硫的吸收和運輸(1)硫的吸收運輸二、植物硫營養(yǎng)(2)硫的同化 植物吸收的SO42-同化為有機硫化物,如半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸及含硫蛋白。A、硫酸中的硫?;脫QATP的焦磷酸?;?,形成腺苷酰硫酸(APS)B、APS的活化硫?;D(zhuǎn)移到SH-載體復(fù)合物C、生成載體-S-SHD、生成乙酰絲氨酸,分離為半胱氨酸和乙酸(2)硫的同化多糖硫代葡萄糖苷硫酯硫酸酯ADPATPATPAPM乙酸乙酰絲氨酸鐵氧還蛋白(氧化型)R - SHPAP SOOO次生產(chǎn)物輔酶其他(如乙烯)蛋白質(zhì)半胱氨酸HHNHH2R S S12PPiO鐵氧還蛋白(還原型)高等植物體內(nèi)硫酸鹽同化的途徑AP SH S C

25、 C COOS多糖硫代葡萄糖苷硫酯硫酸酯ADPATPATPAPM乙酸乙酰絲2、硫的生理功能(1)合成蛋白質(zhì)必需成分 硫是半胱氨酸和蛋氨酸的組分,因此也是蛋白質(zhì)不可缺少的組分。在多肽鏈中,兩個含巰基(-SH)的氨基酸可形成二硫化合鍵(-S-S-,二硫鍵),這種化合鍵既可是一種永久性的交聯(lián)(即共價鍵),也可是一種可逆的二肽橋。正是由于二硫化合鍵的形成,才使蛋白質(zhì)真正具有酶蛋白的功能。2、硫的生理功能(1)合成蛋白質(zhì)必需成分硫是半胱氨酸和蛋氨酸多肽鏈的二硫鍵示意圖多肽鏈的二硫鍵示意圖胱氨酸-半胱氨酸還原體系是植物體內(nèi)重要的氧化還原體系。硫氧還蛋白能夠還原肽鏈間和肽鏈中的二硫鍵,使許多酶和葉綠體耦聯(lián)因

26、子活化。鐵氧還蛋白是一種重要的含硫化合物,它既能在光合作用的暗反應(yīng)中參與的還原,也能在硫酸鹽還原,還原和谷氨酸的合成過程中起中要作用。 傳遞電子胱氨酸-半胱氨酸還原體系是植物體內(nèi)重要的氧化還原體系。硫氧還SHSHSS蛋白質(zhì)二硫鍵還原作用PS2P(SH)2NADP+或FdoxNADPH+H+或Fdred硫氧還蛋白還原酶硫氧還蛋白的還原與蛋白質(zhì)二硫鍵的氧化示意圖SHSHSS蛋白質(zhì)二硫鍵PS2P(SH)2NADP+NADP鐵氧還蛋白中Fe-S結(jié)合形式及其在其它代謝中的功能Fe-S-SFeSSS-S-e-e-NADP+(光合作用)N2還原亞硝酸還原酶硫酸還原酶鐵氧還蛋白中Fe-S結(jié)合形式及其在其它代謝

27、中的功能Fe-S-2、硫的生理功能(1)合成蛋白質(zhì)必需成分 含硫氨基酸的成分,因此是組成蛋白質(zhì)的重要成分同時二硫鍵的存在穩(wěn)定了多肽結(jié)構(gòu),決定蛋白質(zhì)的構(gòu)型(2)合成其它生物活性物質(zhì) 植物體內(nèi)的維生素、谷胱甘肽、鐵氧還蛋白、輔酶A等都有硫。(3)硫參與多種酶的活化 半胱氨酸SH基在維持多種酶的催化活性的構(gòu)象中具有重要作用,2、硫的生理功能(1)合成蛋白質(zhì)必需成分(2)合成其它生物活(4)參與葉綠素形成 硫影響葉綠素的合成(5)合成植物體內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì) 植物體內(nèi)的多種揮發(fā)性化合物如洋蔥和大蒜體內(nèi)的二硫或多硫化合物等。十字花科的含油量與硫供應(yīng)水平有關(guān)。硫還是許多揮發(fā)性化合物,如異硫氰酸鹽和亞砜的結(jié)構(gòu)成分

28、。這些成分使洋蔥、大蒜、大蔥和芥菜等植物具有特殊的氣味。(4)參與葉綠素形成(5)合成植物體內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì) 硫還是3、植物缺硫癥狀硫缺乏植株外觀植株矮小,瘦弱、分蘗少,開花延遲,結(jié)果少葉片顏色葉片褪綠黃化,葉色淺、葉片比較直立,葉緣向上卷曲發(fā)生部位幼嫩、最新的葉片出現(xiàn)植物類型禾本科:還青慢、分蘗少,植株矮小,葉色淡綠大豆:新葉失綠,后期老葉黃化,出現(xiàn)棕色斑點,植株瘦弱,根瘤不發(fā)達3、植物缺硫癥狀硫缺乏植株外觀植株矮小,瘦弱、分蘗少,開花延黃豆施硫黃豆施硫花生:左,無硫?qū)φ?,右:施?0公斤每公頃花生:左,無硫?qū)φ?,右:施?0公斤每公頃苜蓿:分蘗減少,新葉呈淺黃綠色苜蓿:分蘗減少,新葉呈淺黃綠色

29、高粱:葉脈間發(fā)黃,莖和葉緣變紅高粱:葉脈間發(fā)黃,莖和葉緣變紅棉花:新葉發(fā)黃,葉柄變紅棉花:新葉發(fā)黃,葉柄變紅大豆:新葉持續(xù)呈淡黃色,整個植株變黃大豆:新葉持續(xù)呈淡黃色,整個植株變黃萵苣:葉片發(fā)黃,植株小萵苣:葉片發(fā)黃,植株小小麥:施硫效果小麥:施硫效果番茄:葉脈間發(fā)黃,葉柄和莖部帶紅色番茄:葉脈間發(fā)黃,葉柄和莖部帶紅色煙草:新葉呈均一的淺黃綠色,葉片小,節(jié)間短煙草:新葉呈均一的淺黃綠色,葉片小,節(jié)間短玉米:起始葉脈間發(fā)黃,隨后莖葉變紅玉米:起始葉脈間發(fā)黃,隨后莖葉變紅油菜:葉片呈懷狀向內(nèi),葉背變紅油菜:葉片呈懷狀向內(nèi),葉背變紅油菜缺硫:花序小,花色退黃呈白色油菜缺硫:花序小,花色退黃呈白色油菜缺硫:葉片變形,卷曲,葉脈間呈黃綠色油菜缺硫:葉片變形,卷曲,葉脈間呈黃綠色菠蘿:左未施硫肥,右施用硫肥菠蘿:左未施硫肥,右施用硫肥結(jié)球甘藍-葉片變形,葉片帶紫紅色結(jié)球甘藍-葉片變形,葉片帶紫紅色香蕉:缺硫葉片,中脈發(fā)黃香蕉:缺硫葉片,中脈發(fā)黃4、硫?qū)ψ魑锂a(chǎn)量品質(zhì)的影響(1)硫肥的增產(chǎn)效果 土壤有效硫小于16ug/g的缺硫土壤,施用硫肥增產(chǎn)效果好。十字花科、

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