植物营养学课堂笔记及期末复习参考Word文件下载.docx
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质外体：
指植物根细胞共质体以外的所有空间，包括细胞壁、细胞间隙、木质空腔。
⑵细胞膜的结构与性质
①细胞膜的化学组成：
类脂与蛋白质
②细胞膜的结构：
流动镶嵌双脂层
具有流动性，是液晶态，不是固态
③细胞膜的性质蛋白质起酶的作用
蛋白质对离子运输具有专一性
⒊离子养分的跨膜吸收
形式：
①简单扩散
②离子通道运输
⑴被动吸收①顺浓度梯度
特点②不消耗能量
③没有选择性
⑵主动吸收
①载体运输（载体学说：
分四步进行）
Ⅰ、载体获得能量
载体+ATP磷酸激活酶载体-Pi+ADP
Ⅱ、磷酸化载体与某种离子结合，向膜内转移。
载体-Pi+离子载体-Pi-离子
Ⅲ、磷酸化载体—离子解离与膜内
载体-Pi-离子磷酸酯酶载体+Pi+离子
Ⅳ、ATP形成
ADP+PiATP
载体运输的特点：
①逆浓度梯度
②消耗代谢能
③具有高度选择性
②离子泵运输
⒋根对有机态的吸收
吸收条件：
①分子量小
②分子结构简单
③脂溶性强
⒌胞饮作用：
由于细胞内陷包围转移大分子有机养分到细胞内的吸收过程。
四、植物的叶部营养
⒈叶子吸收养分的特点：
（靠叶面施肥的施肥量有限，具浓度适宜，所需的技术要求高）
①减少土壤对养分的固定于转化
②吸收速度快
③节省肥料，经济效益高
尿素>
硝态氮>
铵态氮
⒉叶部营溶液的物质组成KCl>
KNO3>
KH2PO4
养的条件溶液的浓度（一般情况下100mg/L—1000mg/L）
溶液的pH值（阳离子：
微碱性；
阴离子：
微酸性）
第三节：
植物吸收养分的影响因素
一、土壤温度
一般在0~30℃的范围内，养分吸收随温度升高而增加。
二、光照
光照强度大，吸收速度快。
三、土壤通透性
通气良好，利于吸收。
四、土壤pH条件
中性或接近中性条件，利于吸收。
五、水分
土壤水分适中有利于吸收（土壤饱和持水量60~70%）
六、养分浓度
七、离子间相互作用
⒈拮抗作用：
溶液中某一离子存在抑制另一离子吸收的现象。
⒉协助作用：
溶液中某一离子存在促进另一离子吸收的现象。
第四节：
植物营养理论的建立及发展
一、腐殖质学说
⒈腐殖质是决定土壤肥力的主要因素；
（现代看，这是对的）
⒉腐殖质是土壤的唯一植物营养。
（现代看，这是错的）
二、矿质营养学说
土壤中的矿物质是一切绿色植物的唯一养分。
三、养分归还学说
⒈作物收获物必然从土壤中带走一定量的养分；
⒉随着种植作物的延长，地力必然下降；
⒊要恢复养分，必须归还作物带走的养分；
⒋要提高作物产量，必须通过施肥。
四、最小养分律
决定作物产量的是土壤中相对含量最小的营养有效养分。
五、限制因子律
作物只有当各种生长因子都是最适宜时，才能生长最好。
六、报酬递减律
增加单位数量施肥量，增产量随着肥量的增加而减少。
七、植物营养阶段性
⒈植物营养期：
植物通过根系从土壤吸收养分的时期；
⒉营养数量阶段：
植物营养期中的前期吸收少，中期多，后期下降；
⒊植物营养种类阶段性
⒋植物营养最大效率期：
植物生长过程中对某一营养养分十分敏感，一旦缺乏造成不可挽救的后果；
⒌植物营养最大效率期：
一般在生长盛期。
第二章：
养分的运输与分配
养分的短距离运输
概念：
养分由根的表皮细胞进入根内皮层细胞，进而进入导管的运输。
（也称为横向运输）
一、运输的途径
㈠两条途径：
⒈质外体途径：
由细胞壁、细胞间隙到木质导管。
（扩散）
⒉共质体途径：
通过胞间连丝进入养分的运输。
（主动，主要方式）
㈡两条途径的影响因素
⒈养分种类：
K+、H2PO4-以共质体运输为主；
Ca2+、分子总养分以质外体为主。
⒉介质养分浓度：
低浓度时，以共质体运输为主；
高浓度时，促进质外体运输。
⒊根毛密度：
大；
共质体运输比例大。
⒋细胞胞间连丝数量：
多；
利于共质体运输；
（多或少是由种类决定）
⒌菌根侵染：
菌根数量越多，越有利于共质体运输。
二、根的运输部位
⒈根尖区：
吸收能力强，输导系统未形成，横向运输很少；
⒉伸长区：
输导系统初步完成，凯氏带未形成，是养分质外运输的主要吸收区；
⒊根毛区：
凯氏带已形成，阻碍质外体运输，以共质体运输为主；
⒋根基区：
根外围木质化程度高，养分根向运输很少。
三、养分进入木质部
⒈养分进入木质部的机理：
双泵模型形成
第一泵：
养分由介质或质外体主动泵、ATP进入共质体
第二泵：
养分由共质体主动泵、ATP进入木质部的导管
⒉影响因素：
⑴介质离子浓度：
浓度适中，进入导管的离子多；
⑵温度：
升高温度利于多数养分离子横向运输，不利于Ca2+、B、分子态运输；
⑶吸收作用：
成正相关。
养分长距离运输
一、相关概念
⒈根压：
由于导管中汁液离子浓度高度、水势低，周围水不断进入导管，而产生向上的压力。
⒉吐水：
由于根压的存在，在夜间或阴天叶尖、叶缘泌出水来的现象。
⒊伤流：
把植物从基部割掉，由于根压的存在，在切口处分泌出汁液。
二、木质部运输（P198）
㈠动力与方向
⒈动力：
根压、蒸腾作用拉力
⒉方向：
单向、由下向上
㈡离子运输机理
⒈交换吸附：
被导管上带电荷集团暂时吸附，吸附后的离子也可被其他离子交换解吸。
⒉释放：
被周围薄壁细胞吸收后的离子也可以重新进入导管。
⒊再吸收：
离子在向上移动中，可以被导管周围的薄壁细胞在吸收。
㈢蒸腾、根压对木质部运输的作用
⒈植物的生育阶段：
苗期木质部运输主要靠根压，生长盛期主要靠蒸腾作用的拉力。
⒉昼夜变化：
白天主要靠蒸腾作用拉力，黑夜主要靠根压。
⒊养分离子种类：
以质外体运输为主的离子（Na+）蒸腾作用影响大，以共质体运输为主的离子（K+）根压影响大。
⒋养分浓度：
土壤中离子浓度高，蒸腾作用影响大。
⒌植物器官：
蒸腾作用大的器官，运输进入离子多。
三、韧皮部运输：
虽然具有两个方向运输功能，但主要以下行为主。
⒈韧皮部的组成：
筛管、伴胞、薄壁细胞组成。
⒉韧皮部汁液的组成：
⑴pH高：
偏碱性，HCO3-和K+含量高
⑵有机物高
⑶不同矿质养分离子含量差异大：
K、B低，其他离子高
⒊韧皮部中养分离子移动性：
⑴移动性大：
N、P、K、Mg
（移动性大，含量高）⑵移动性小：
Fe、Mn、Cu、Zn、Mo
⑶难移动：
Ca、B
⒋木质部与韧皮部之间养分转移
总体来说木质部浓度比韧皮部低得多，因此；
韧皮部顺浓度梯度、渗漏作用木质部（物理过程而不消耗能量）
木质部顺浓度梯度、通过转移细胞韧皮部（生物、化学过程、需消耗能量）
植物体内养分的循环与再利用
一、
养分循环木质部
介质养分根细胞部分通过韧皮部地上部
二、养分再利用：
植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其他器官或部位，而再度利用。
三、植物缺素部位与养分再利用程度的关系
⒈移动大，再利用程度高的元素，缺素症首先表现在老器官；
⒉移动小，再利用程度低的元素，缺素症首先表现在幼器官。
第三章：
大量营养元素
区别：
大量营养元素：
C、H、O、N、P、K
大量矿质营养元素：
碳、氢、氧（做得笔记不多，请自行找课本看）
一、碳（空气中含CO2约为0.03%）
二、氢（营养功能；
H+过量的危害）
三、氧
N
必需三大矿质营养元素：
一、N在植物体内的含量与分布
⒈含量：
占干重的0.3~5.0%，与植物种类、器官、生育阶段有关
豆科>
禾本科>
木本科
幼器官>
老器官
中期>
前、后期（到后期N主要集中于果粒）
⒉分布：
植物体内的N主要分布于幼器官、子粒、果实中，茎秆含量低。
二、N的营养功能
⒈蛋白质的重要组成，含N16~18%
⒉核酸、核蛋白的成分，含15~16%
⒊叶绿素的组成元素
⒋酶的组成
三、植物的吸收、同化和运输
吸收的两种主要形态：
铵态氮、硝态氮（少量为亚硝酸、氨基酸、尿素等）
㈠NO3-—N的吸收与同化
⒈吸收：
吸收速度受硝酸还原酶的制约（光照、温度、pH、通气）。
⒉吸收NO3-去向：
①在根中同化；
②贮截在根液泡中；
③部分运输到地上部。
NO3-还原成NH3分两步进行
第一步：
NO3-+NADH硝酸还原酶NO2-+NADP（细胞质中）
第二步：
NO3-+NADPH亚硝酸还原酶NH3+NADP（叶绿素中）
总反应式：
NO3-+8H++8e-NH3+2H2O+OH-
⒊影响NO3-在根与地上部还原比例的因素：
①NO3-的供给平衡水平：
浓度低，利于在根中同化
②植物种类：
木本还原能力>
草本植物
③温度：
高，利于在根中还原
④植物苗岭：
增加，利于在根中还原
⑤伴陪离子：
K+促进NO3-向地上部转移，Ca2+、Na+则相反
⑥光照：
强光利于向地上部转移
㈡NH4+—N的吸收与同化
在原生质膜上脱质子化作用
NH4+H++NH3
⒉NH3的同化
⑴氨基酸的合成两条途径
①谷氨酸脱氢酶途径（GDH途径）
COOHCOOHCOOH
NAD+H+
C=OH2OC=NHNADHC=NH2
氨基酸
CH2+NH3CH2CH2转化作
用转化
CH2CH2CH2为其他
②谷氨酸酰胺合成酸和谷氨酸合成酶途径（GS—GOGTA途径）
COOHCOOHCOOHCOOH
C=OHC=NHHC=NH2HC=NH
谷氨酸合成酶作为其
CH2+CH2CH2+CH2他氨基
酸供体
CH2CH2CH2CH2
COOHC=OCOOHCOOH
谷氨酰胺合成酶+
NH2NH3
ATPADP+Pi
⑵同化氨两条途径的特点
①GDH途径：
氨浓度高时起作用，在解氨毒是起作用；
（叶绿体中）
②GS—GOTA：
由于谷氨酰胺对氨的亲和力很强，在低浓度时起作用，使光合磷酸化结合。
（线粒体中）
结论：
植物同化氨时，②途径更普遍、更重要。
㈢NO3-与NH4+营养作用比较
两种【N】都可以很好被植物利用，但对于不同作物的作用不同。
Q：
为什么旱作主要提供NO2-，水作主要提供NH4+？
四、N素缺乏症与过剩症
⒈缺乏症：
叶片缺绿甚至黄化；
生长缓慢；
植株矮小。
均匀缺绿（首先表现在老叶）
⒉过剩症：
茎叶徒长，病虫害多，易倒伏。
P
一、植物体内磷的含量分与布
⒈总量：
占干重0.2~1.1%；
大多数0.3~0.4%
①与植物种类有关：
油类作物>
豆科作物>
谷类作物
②与不同器官有关：
生殖器官>
营养器官，种子>
叶>
根>
茎
③与不同细胞器有关：
无机磷主要贮存于液泡中。
二、磷的营养功能
⒈是许多大分子化合物结构的键桥：
①磷酸酯键：
R—O—P
②焦磷酸键：
R—P—P—R
③磷酸双脂键：
R—P—R
⒉是多种重要化合物的成分：
①核酸与蛋白质
②磷脂：
生物膜
③植素
④ATP
⒊参与生物代谢：
①参与碳水化合物的代谢
②氮素代谢
③脂肪代谢
⒋提高植物抗性
①提高植物抗旱能力；
P可提高细胞原生质抵抗脱水；
②提高作物抗寒能力；
③提高作物细胞的缓冲性：
KH2PO4+KOH→K2HPO4
K2HPO4+HCl→KH2PO4+KCl
三、植物对磷的吸收与利用
①以主动吸收为主；
②吸收特点：
植物吸收能力强；
③吸收部位：
主要在根的根毛区；
④吸收形态：
H2PO4-（南方酸性土）、HPO42-（碱性土）、PO43-（极强碱性，pH>
9.8）.
⒉利用
⒊影响磷被吸收的主要因素
①作物特性：
根系发达，根毛多的植物吸收能力强；
②土壤供磷水平：
呈正相关；
③菌根数量：
④环境因素：
温度：
上升，利于吸收；
湿度：
水分多，利于吸收。
⑤养分相互关系：
施N利于吸收。
四、缺乏症与过剩症
①生长缓慢：
缺P，细胞分裂缓慢，影响分裂；
②分枝少；
③叶片暗绿色；
④叶片呈紫红色：
花青苷；
⑤根系长，但很细。
⑴促进植物早熟：
抑制营养生长；
⑵根冠比增大：
利于生根。
K
一、含量与分布
0.3~5.0%；
糖类、块茎、块根、纤维素等含量较高；
茎秆>
子粒
⒊特点：
①移动性大；
②含量稳定（100~200mg/L）；
③呈游离态。
二、钾的营养功能
⒈促进光合作用；
⒉促进光合产物的运输；
⒊促进蛋白质的合成：
钾作为酶（氨基酸—tRNA合成酶、多肽合成酶）的活化剂；
⒋调节细胞的渗透压：
钾多，细胞的渗透压大，利于吸收水；
⒌调节气孔运动；
⒍激活酶的活性；
⒎增强植物的抗逆性：
⑴抗旱性：
提高渗透压，利于吸水；
⑵抗高温：
钾离子能抵抗脱水；
⑶增强抗寒性：
降低原生质冰点；
⑷抗盐性：
增加原生质膜选择透性；
⑸抗病性：
促进细胞壁增厚，提高木栓部程度；
⑹抗倒伏性：
促进纤维素合成；
⑺抗早衰：
增加子粒灌浆时间。
三、缺钾的一般症状
⒈叶尖、叶缘干枯与坏死；
⒉根系生长缓慢、根毛少；
⒊易倒伏；
⒋植株生长缓慢，且矮化。
第四章：
中量营养元素
钙素
占干重0.1~5.0%；
双子叶植物>
单子叶植物；
茎叶>
子粒、果实；
地上部>
地下部；
细胞壁>
原生质；
液泡>
其他细胞器
二、主要营养功能
⒈稳定细胞膜：
钙离子作链桥把类脂和蛋白质与原生质链接；
⒉稳定细胞壁：
钙离子作为果胶质的结构成分；
⒊醋精细胞分裂和伸长；
⒋渗透调节作用；
⒌参与细胞第二信质传递：
一般Ca2+<
10-6mol/L，大于此值，则形成Ca-CAM；
⒍起酶促作用。
三、土壤钙营养的特点（有用成分为Ca（H2PO4）2）
⒈可溶性Ca含量低；
⒉在使用磷肥是得到大量补充。
四、植物缺钙症：
顶端分生组织柔软，易腐烂死亡。
镁素
占干重的0.05~0.70%；
种子>
根系。
二、Mg的营养功能
参与光合作用：
参与光量子吸收、二氧化碳的同化。
三、缺乏症：
叶脉间缺绿，先从老叶开始。
S
占干重的0.1~0.5%
无机硫：
主要存在细胞液泡中；
有机硫：
主要存在含S的氨基酸中（半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸）
二、S的营养功能
⒈参与合成蛋白质：
①作为蛋白质组分；
②稳定蛋白质的三种结构，形成稳定的二硫键。
⒉参与氯化还原反应电子传递：
①胱氨酸—半胱氨酸氧还原体系；
②硫氧还蛋白；
③缺氧还原白。
⒊参与多种挥发性化合物的合成。
⒋作为某些合成酶的活化剂。
幼叶均匀缺绿。
第五章：
微量元素
概述
一、微量元素特点
⒈作为需求量少；
⒉多数易被土壤固定：
变成无效态。
二、诊断法
⒈外型诊断法；
⒉根外喷施诊断法；
⒊注射诊断法（单叶注射、小枝注射）；
⒋化学分析诊断法。
Fe
占干重100~300mg/kg
蔬菜>
豆科植物>
禾本科植物
二、Fe的营养功能
⒈参与叶绿素的合成；
⒉参与光合作用；
⒊参与氧化还原反应与电子传递；
⒋参与呼吸作用。
三、植物对缺铁的适应机制
⒈机理Ⅰ植物：
包括双子叶和非禾本科植物；
根系分泌H+使土壤酸化，利于Fe3+变成Fe2+，利于吸收。
⒉机理Ⅱ植物：
禾本科植物；
根细胞合成与释放铁载体，铁载体把Fe3+运输入根细胞。
四、植物Fe丰缺症状
⒈缺Fe症：
幼叶叶脉间缺绿。
水稻长期淹水，导致Fe中毒而黑根、烂根；
处理：
开沟排水，降低土壤水位，增加土壤通气量，另可施用石灰作为辅助。
B（硼）
占干重2~100mg/kg。
叶子>
根系
注释：
B是影响植物开花、授粉的重要元素。
二、B的营养功能与缺乏症
⒈参与糖的运输。
⒉参与细胞壁物质的合成；
半纤维素是细胞的主要合成物质，硼参与半光纤维合成，缺硼，而促进醌类聚合物而导致中毒，形成“腐心病”。
⒊促进细胞伸长与分裂：
缺硼，生长素（IAA）氧化酶的活性得而促进，降低生长素浓度，尤其使根形成根系短粗丝枝状。
⒋促进植物生殖器官的形成：
由花粉母细胞分裂形成花粉，促进花粉管细胞形成，缺乏硼，导致花而不孕，或者结果畸形。
⒌提高豆科植物的固氮能力。
Zn
占干重25~150mg/kg
顶端生长点含量高。
二、营养功能
⒈参与生长素的代谢。
⒉参与光合作用中二氧化碳的水合作用。
⒊促进蛋白质合成。
小叶病；
形成簇叶。
第五节：
其他微量元素
⒈Mn：
土壤pH>
7，植物含量<
100mg/kg
土壤pH<
7，植物含量100~1000mg/kg
茎秆含量高（无明显中毒症状）
⒉Cu：
占干重5~25mg/kg，叶、子粒>
茎秆
⒊Mo：
一般小于1mg/kg
参与水的光解和电子传递，促进种子萌发。
（P90）
清除超氧自由基（O2x-1），参与氧化还原反应，参与蛋白质合成。
（P92）
参与NO3-的还原成NH4+，参与固氮作用，参与磷的代谢。
三、典型缺乏症
叶脉间缺绿，并由杂色斑点。
顶端丛生，果实褪绿，结实率低。
叶片小，出现不规则的畸形叶——鞭尾现象。
第六章：
有益元素
Si
一、含量、分布、形态
（以SiO2为计量单位）水稻、甘蔗：
10~15%
旱地禾本科：
1~3%
豆科、双子叶植物：
0.5~1.0%
细胞壁、细胞间隙、表皮细胞外层。
⒊形态：
无定型硅胶，多级硅酸，胶状硅酸，游离单硅酸。
⒈参与细胞壁的组成；
⒉促进光合作用与抑制蒸腾作用；
⒊提高抗逆性、抗病性、抗倒伏。
茎叶软。
Na
一、含量
平均0.1%；
甜菜3~4%；
甘蔗1~2%。
对C4植物、景天酸代谢，部分代替钾的生理功能。
三、植物对Na的适应性
Al
20~200mg/kg
主要分布在老器官；
根系>
老叶>
幼叶
⒈刺激生长：
低浓度，可刺激水稻、小麦、番薯；
⒉影响植物颜色；
⒊某些酶的活化剂。
三、Al毒害：
抑制根细胞分裂。
Co（钴）
一、含量：
0.02~0.50mg/kg
⒈参与豆科植物的固氮作用；
⒉刺激植物生长，茎、芽、胚芽鞘伸长（抑制乙酸合成）；
⒊稳定叶绿素。
三、钴的缺乏症与中毒（参考课本）。
Ni（镍）
0.05~10.0mg/kg，平均1.1mg/kg
超累积Ni植物：
庭介属、车前属植物；
累积Ni植物：
紫草科、十字花科、豆科。
⒈刺激种子发霉与幼苗生长，低浓度；
⒉催化尿素讲解，促进尿素酶的活性；
⒊防治某些病害。
三、Ni毒症：
浓度高，使植物、动物、人体中毒。
第六节：
Se（硒）
可供食用的农产品：
0.01~1.0mg/kg
油类>
粮食>
水果
⒈刺激作物生长；
⒉增强植物抗氧化能力。
三、缺乏症与毒害：
实物硒量最少应达到0.1~0.3mg/kg。
第七章：
土壤养分有效性
土壤养分的生物有效性
一、土壤有效养分
⒈概念：
能被当季吸收利用的那部分。
⒉有效养分的两个要素：
①一般为离子态；
②位于根系周围或在植物生育能迁移到根际。
二、土壤有效养分的相对性
⒈化学有效养分测定植物相对性；
⒉化学测定值与植物吸收量的相对性。
三、养分强度因素与容量因素
⒈强度因素——指土壤养分的浓度。
⒉容量因素——指土壤中养分的数量。
⒊土壤养分有效态：
①水溶态
②吸附态有效养分
③有机态：
低分子的有机物。
植物根系养分的有效性
根际——受根系生物活动影响，在物理、化学、生物性质不同于土体的那部分微域土区。
一、根系养分
⒈根际养分的浓度：
累积、方缺、持平
⒉影响根系养分浓度的因素：
①养分元素的种类：
Ca2+
升级会员 