植物生理学讲义
⑶ 该元素的作用是直接的
主要研究方法：溶液培养法（水培法）、砂培法 2.矿质元素的研究方法 ① 原子示踪法； ② 原子吸收光谱法；
③人工培养法：水培法、砂培法、气培法（将根系置于营养液气雾中栽培植物的方法） 注意：药品纯度、培养液PH值、浓度、通气、光、温 ④ 大田栽培法
三、必需元素的生理作用及缺乏症
必需元素的作用： *是细胞结构物质的组分和代谢产物 *是各种生理代谢的调节者，参与酶活动
*起电化学作用，即离子浓度的平衡、胶 体的稳定、电荷的平衡
根据必需元素的生理功能分组 第一组：作为碳水化合物部分的营养：N、S ?第二组：能量贮存及结构完整性的营养：P、Si、B ?第三组：保留离子状态的营养 K、Ca、Mg、 Mn、Cl 、Na ?第四组：参与氧化还原的营养 Fe、Zn、Cu 、Mo 、Ni、
大量元素 1 氮（占干重1~2%）
（1）吸收形式*: 氨态氮NH4+、硝态氮NO3- 、 有机氮 （2）存在形式：有机态氮
（3）生理功能：是蛋白质、核酸、磷脂、叶绿素、辅酶、激素、维生素等的组分，称生命元素
（4）缺乏症：植株矮小、叶黄缺绿，茎细，老叶先表现，是可再利用或再循环元素。
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注意：在一般田间条件下，NO3—是植物吸收的主要形式，因 NH4+十分容易被消化细菌
氧化为NO3—，只有在通气不良、PH较低的土壤中，由于消化作用受到抑制， NH4+才会积累而被植物吸收 ?2 磷
（1）吸收形式：HPO4= ， H2PO4-（多） （2）存在形式：多为有机物， （3）生理功能：
?核酸、磷脂、核苷酸及其衍生物（ATP、FMN、FAD、NAD、NADP、COA等）的组分---代谢元素，利于糖运输、细胞分裂、分生组织的增长
（4）缺乏症：分枝少，矮小、叶暗绿，有时茎紫红（糖运输受阻），为可再利用元素。施P多易缺锌（磷酸盐与锌结合，阻碍锌吸收）。 ?3 钾：（含量最高金属元素，占1%） （1）吸收形式和存在形式：K+
（2）生理功能：酶的辅基或活化剂、增加原生质胶体的水合程度（抗旱）、促进碳水化合物的合成和运输、促进气孔的开放。
（3）缺乏症：茎杆易倒伏，叶干枯或叶缘焦枯、坏死，老叶开始，可再利用元素。 4 硫（占干重0.2%） （1）吸收形式：SO4=
（2）存在形式：多为有机物，少SO4=
（3）生理功能：是含硫氨基酸、COA、硫胺素、生物素、铁硫蛋白、谷胱甘肽的组分。 （4）缺乏症：幼叶先开始发黄，不可再利用元素 5 钙（占干重0.5%） （1）吸收形式：Ca++
（2）存在形式：Ca++、难溶盐、结合态
（3）生理功能：酶活化剂、细胞壁形成、解毒(与草酸形成草酸钙）、稳定膜结构、延缓
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衰老、抗病（有助于愈伤组织形成）第二信使作用（钙调素）。
（4）缺乏症：幼叶先皱缩变形、呈钩形、顶芽溃烂坏死，为不可再利用元素。 6 镁
（1）吸收形式：Mg++
（2）存在形式：Mg++、有机化合物
（3）生理功能：酶的活化剂、叶绿素的组分、与RNA、DNA、蛋白质的合成有关。 （4）缺乏症：老叶先开始缺绿，为可再利用元素。 7 硅（禾本科植物必需）
（1）吸收、运输形式：硅酸 H4SiO4 （2）存在形式：非结晶水 SiO2.nH2O化合物
（3）生理功能：形成细胞加厚物质，禾本科植物茎叶的表皮细胞内含量高，可增强抗病虫及抗倒伏的能力。适量可促进作物生长、增产。 （4）缺乏症：蒸腾加快，生长受阻、易感病、易倒伏。
微量元素 8 铁
（1）吸收形式：氧化态铁（Fe++、Fe+++） （2）存在形式：固定状态，不易移动
（3）生理功能：酶或辅酶的组分；叶绿素合成所必需；电子传递；与固氮有关（根瘤菌血红蛋白含铁）。
（4）缺乏症：幼叶叶脉间缺绿，华北果树的“黄叶病”（碱性土或石灰质土易缺乏） 9 硼
（1）吸收形式：BO3= （2）存在形式：不溶态存在
（3）生理功能：参与糖运转与代谢，生殖（花粉形成、花粉管萌发及受精密切相关），
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抑制有毒酚类化合物的合成，促进根系发育（豆科植物根瘤形成）。
（4）缺乏症：受精不良、子粒减少，根粗短、叶皱缩；茎根尖生长点停止生长、腐烂死亡。
湖北甘蓝型油菜“花而不实”，华北棉花“蕾而不花黑龙江小麦不结实，， 甜菜干腐病，花菜褐腐病，马铃薯卷叶病。 10 铜
（1）吸收形式：Cu+， Cu++ （2）存在形式：Cu+、Cu++化合物
（3）生理功能：某些氧化的组分、叶绿体中质体青的组分、与固氮酶活性有关。 （4）缺乏症：幼叶先缺绿，干枯、萎焉。 11 锌
（1）吸收形式：Zn++ （2）存在形式：Zn++化合物
（3）生理功能：某些酶组分，与生长素合成有关，是许多酶活化剂。
（4）缺乏症：华北苹果、桃等果树“小叶症”、“丛枝症”，禾谷类“白苗症”，云南省玉米“花白叶病”。 12 锰
（1）吸收形式：Mn++ （2）存在形式：Mn++化合物
（3）生理功能：许多酶活化剂,参与光合作用水光解、叶绿素合成。（4）缺乏症：先幼叶缺绿，过多毒害细胞。 13 钼
（1）吸收形式：MoO4=
（2）存在形式：Mo+5 、 Mo+6相互转化 （3）生理功能：与固氮、硝酸还原有关。
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（4）缺乏症：类似缺氮症状 14 氯
（1）吸收、存在形式：Cl-
（2）生理功能：与水光解、细胞分裂有关，参与细胞渗透势组成、维持各种生理平衡 （3）缺乏症：叶小、叶尖干枯、根尖棒状 15 镍
（1）生理功能：是脲酶、固氮菌脱氢酶组分 （2）缺乏症：叶尖坏死 16 钠
生理功能：催化C4 植物、CAM植物PEP再生，对C3植物有益，可部分替代K+作用，提高细胞液渗透势。
总 结 （1）吸收形式：
金属元素以离子形式（K+ ）,非金属元素以酸根形式( BO3=、 SO4=） （2）存在形式：有机物、无机物、结合态
（3）生理功能：细胞结构物质组成成分，酶的组分或活化剂，与某一代谢有关。
?可再循环元素：N、P、Mg、K、Zn，病症从老叶开始
?不可再循环元素：Ca、B、Cu、S、Fe，病症从幼叶始 ?引起缺绿症：Fe、Mg、Mn、Cu、S、N 四 作物缺乏矿质元素的诊断 （一）化学分析法：分析土壤、植物 （二）病症诊断法： 注意：不同植物缺乏症不同 各元素间相互作用 病症表现不典型
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