植物的钙镁硫营养课件.pptx
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1、第一节 植物钙营养与钙肥,一、钙的营养作用二、含钙肥料的种类和性质三、石灰肥料的作用和施用,第一节 植物钙营养与钙肥一、钙的营养作用,一、钙的营养作用,1.植物体内钙的含量与分布 2.植物对钙的吸收和运输 3.钙的生理功能 4.植物缺钙的典型症状,一、钙的营养作用1.植物体内钙的含量与分布,1.植物体内钙的含量与分布,植物体内钙(Ca)含量为1-50g/kg,比镁多而比钾少。因植物种类、部位和器官的含钙量变幅很大。 双子叶植物单子叶植物 (双子叶植物细胞壁中的阳离子交换量大,因而含钙量较高,而单子叶植物含钙量较低)。豆科植物、甜菜、甘蓝等需钙较多,禾谷类植物、马铃薯等需钙较少。 地上部 根部;
2、 茎叶(esp.老叶) 果实、籽粒; 同一叶片,老叶:边缘中部;嫩叶:中部边缘 大部分存在于细胞壁上(果胶质,R-coo-)。细胞中的钙主要分布在液泡中,细胞质中较少(10-6M),以防钙与磷酸形成沉淀。,1.植物体内钙的含量与分布植物体内钙(Ca)含量为1-50g,植物的钙镁硫营养课件,2.植物对钙的吸收和运输,植物体内钙的形态因植株部位而异:Ca2+ ( in cell);当其被非扩散的有机阴离子(如羧基、羟基等,草酸、碳酸或磷酸)吸持后,则以草酸钙、碳酸钙或磷酸钙沉积在液泡中;在种子中以植素形态存在;细胞壁中以果胶酸钙。,2.植物对钙的吸收和运输植物体内钙的形态因植株部位而异:Ca,2.
3、植物对钙的吸收和运输,钙进入植物细胞是通过钙离子通道被动扩散。为了控制细胞质中较低的钙浓度,细胞还需要通过Ca2+运转子主动地将钙排出细胞。 通过质外体途径输送Ca2+,内皮层一旦木栓化Ca2+就无法通过,因此根系吸收的Ca2+只限于根尖。 主要通过木质部运输,向上移动速度很大程度受蒸腾强度控制,当新根生长受阻()或空气湿度过大,即使石灰性土壤中植物也会缺钙。,2.植物对钙的吸收和运输钙进入植物细胞是通过钙离子通道被动扩,2.植物对钙的吸收和运输,Ca2+在木质部导管中的移动不能但从蒸腾流来解释,因为Ca2+被细胞壁非扩散阴离子所吸收,导管圆柱体可看作的Ca2+交换柱,木质部组织中吸收的可被其
4、它阳离子交换,这种交换有利于Ca2+向上运输。移动除受质流和吸附作用影响外,还与体内IAA合成有关。叶片成熟后,蒸腾作用速度不变,而Ca2+流入叶片的数量明显减少,从蒸腾强度看嫩芽比老叶小,但Ca2+却优先向嫩芽移动。因为嫩芽IAA合成刺激了质子外流泵,增加了新的阳离子交换位,生长点成为Ca2+积累中心。用TIBA(2,3,5-三碘苯甲酸)喷苹果后,果实很快出现-Ca2+韧皮部Ca2+数量很少,向下移动速度很慢。即使生长点已出现-Ca2+,老叶中Ca2+的也很难供应生长点需要。,2.植物对钙的吸收和运输 Ca2+在木质部导管中的移动不能但,3.钙的生理功能,1 )稳定细胞膜: 钙能把生物膜表面
5、的磷酸盐、磷酸酯与蛋白质的羧基桥接起来,从而稳定生物膜结构,保持细胞膜对离子的选择性吸收的功能。钙对生物膜的稳定作用在植物对离子的选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物的抗逆性等方面有重要作用。概括起来有以下四个方面:,3.钙的生理功能1 )稳定细胞膜: 钙能把生物膜表面的磷酸,1 )稳定细胞膜:,1、提高生物膜的选择吸收能力;如果缺钙,或原生质膜上的Ca2+被重金属离子或质子所取代,即可发生细胞质外渗,选择性吸收能力下降的现象。严重缺钙时,原生质膜结构彻底解体。2、增强对环境胁迫的抵抗能力(减轻重金属及酸性毒害,对盐害、冻害、干旱、热害和病虫害的抗性增强);3、维持细胞分隔化作用,减弱乙烯
6、的生物合成,防止植物早衰;4、提高作物品质:储藏器官发育初期,Ca2+含量较低时,细胞原生质膜的通透性增加,有利于糖等有机物质经韧皮部向储藏器官中转运;防止成熟果实腐烂、利于储存。,1 )稳定细胞膜:1、提高生物膜的选择吸收能力;如果缺钙,或,2 )稳固细胞壁,植物细胞壁中有丰富的Ca2+结合位点,绝大部分钙与细胞壁中的果胶质结合,其生理意义为:(1)增强细胞壁结构与细胞间的粘结作用 ;(2)对膜的透性和有关的生理生化过程起调节作用。 在苹果果实的贮藏组织中,结合在细胞壁上的钙可高达总钙量的90。缺钙后细胞壁合成受阻,抑制茎尖、根尖等分生组织中细胞分裂。同时,缺钙造成细胞壁解体,细胞易受病菌的
7、侵染。,2 )稳固细胞壁 植物细胞壁中有丰富的Ca2+结合位点,绝大,3 )促进细胞的伸长和根系生长,缺钙会破坏细胞壁的粘结联系,抑制细胞壁的形成; 同时不能形成细胞板,出现双核细胞现象;细胞无法正常分裂,最终导致生长点死亡。,3 )促进细胞的伸长和根系生长 缺钙会破坏细胞壁的粘结联系,,4 )参与信息传递,当某种信号达到细胞时,质膜对Ca2+通透性瞬间增加。当细胞质中Ca2+浓度增加到一定阈值时,它会与一种钙调蛋白(Calmodulin,CAM)结合,形成Ca-CAM复合体,使CAM成为激活态。这种激活态的CAM可以进一步激活植物体内多种关键酶,如磷脂酶,NAD激酶、Ca2+-ATP酶等,进
8、而使细胞产生与信号相对应的生理的反应,如细胞分裂、物质合成等。,4 )参与信息传递 当某种信号达到细胞时,质膜对Ca2+通透,5) 调节渗透作用,在有液泡的叶细胞内,大部分的Ca2+ 存在于液泡中,它对液泡内一阴阳离子的平衡有重要贡献。,5) 调节渗透作用在有液泡的叶细胞内,大部分的Ca2+ 存在,6 )具有酶促作用,Ca2+对细胞膜上结合的酶(Ca-ATP酶)非常重要。的主要功能是参与离子和其它物质的跨膜运输。,6 )具有酶促作用Ca2+对细胞膜上结合的酶(Ca-ATP酶,4.植物缺钙的典型症状,由于钙在细胞壁、细胞膜中的关键作用,同时也由于钙主要通过木质部运输,受蒸腾作用影响大,老叶中钙的
9、再利用程度低,故缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出现缺素症,易腐烂死亡,幼叶卷曲畸形,叶缘开始变黄并逐渐坏死。在缺钙时,植株生长受阻,节间较短,因而一般较正常生长的植株矮小,而且组织柔软。,4.植物缺钙的典型症状由于钙在细胞壁、细胞膜中的关键作用,同,4.植物缺钙的典型症状,肉质果实的蒸腾量一般都比较小,缺钙使果实发育受阻,番茄、辣椒、西瓜等出现脐腐病,苹果出现苦痘病和水心病。 甘蓝、莴苣和白菜出现叶焦病; 番茄、辣椒和西瓜出现脐腐病; 苹果出现苦痘病和水心病。,4.植物缺钙的典型症状肉质果实的蒸腾量一般都比较小,缺钙使果,植物的钙镁硫营养课件,植物的钙镁硫营养课件,植物的钙镁硫营养课
10、件,植物的钙镁硫营养课件,Ca2+的运输与蒸腾作用紧密相关,水分和钙的运输呈现明显的昼夜节律性变化,也决定了钙在植物体内的运输具有单向性,在北方富含钙的石灰性土壤上植物会出现生理性缺钙。,Ca2+的运输与蒸腾作用紧密相关,水分和钙的运输呈现明显的昼,二、含钙肥料的种类和性质,二、含钙肥料的种类和性质,1.生石灰,又称烧石灰,主要成分CaO 90%96%,以石灰石、白云石及含碳酸钙丰富的贝壳等为原料,经过煅烧而成:CaCO3 CaO + CO2 CaMg(CO3)2 CaO + MgO + 2CO2 中和土壤酸性的能力很强,可以迅速矫正土壤酸度。 杀虫、灭草、土壤消毒。,1.生石灰又称烧石灰,主
11、要成分CaO 90%96%,以石灰,2. 熟石灰,又称消石灰,由生石灰加水或堆放时吸水而成,吸水时释放出大量的热。 CaO + H2O Ca(OH)2 + 热量主要成分Ca(OH)2,中和土壤酸性的能力比生石灰弱。,2. 熟石灰 又称消石灰,由生石灰加水或堆放时吸水而成,吸水,3. 碳酸石灰,由石灰石、白云石或贝壳类直接磨细而成,主要成分是碳酸钙。溶解度小,中和土壤酸性的能力较缓和而持久。生石灰和熟石灰贮存中易吸收水和CO2。,3. 碳酸石灰由石灰石、白云石或贝壳类直接磨细而成,主要成,其它钙肥,4. 含石灰质的工业废渣:主要是指钢铁工业的废渣,如炼铁高炉的炉渣,主要成分为硅酸钙。还含有Si、
12、Mg。5. 其它含钙的化学肥料:钙是很多常用化肥的副成分。中和土壤酸性,消除毒害; 促进土壤有益微生物的活动,增加土壤中有效养分; 改善土壤物理性状。,其它钙肥4. 含石灰质的工业废渣:主要是指钢铁工业的废渣,如,三、石灰肥料的作用和施用,合理的石灰用量依土壤性质、作物种类、石灰肥料的种类、气候条件、施用目的及施用技术等而定。(1)作物种类:如茶树是典型的耐酸作物,不需施用石灰;水稻、黄瓜、南瓜、荞麦、甘薯、烟草等耐酸中等,要施用适量石灰;大麦、小麦、玉米、番茄、甜菜等耐酸较差,要重视施用石灰。,三、石灰肥料的作用和施用合理的石灰用量依土壤性质、作物种类,三、石灰肥料的作用和施用,(2)土壤性
13、质:土壤酸性强,活性铝、铁、锰的浓度高,质地粘重,耕作层厚时石灰用量适当多些。旱地的用量应高于水田。坡度大的上坡地要适当增加用量。 (3)石灰肥料种类及其它条件:中和能力强的石灰或同时施用其他碱性肥料时可少施。降雨量多的地区用量应大些。撒施,中和全耕层或结合绿肥压青或稻草还田的用量大些。,三、石灰肥料的作用和施用(2)土壤性质:土壤酸性强,活性铝,施用方法,石灰可作基肥和追肥,不能作种肥。 撒施力求均匀,防止局部土壤过碱或未施到。条播作物可少量条施。番茄、甘蓝和烟草等可在定植时少量穴施。不宜连续大量施用石灰,否则会引起土壤有机质分解过速、腐殖质不易积累,致使土壤结构变坏,诱发营养元素缺乏症,还
14、会减少作物对钾的吸收,反而不利于作物生长。,施用方法 石灰可作基肥和追肥,不能作种肥。 撒施力求均匀,防,注意事项,石灰肥料不能和铵态氮肥、腐熟的有机肥和水溶性磷肥混合施用,以免引起氮的损失和磷的退化导致肥效降低。,注意事项石灰肥料不能和铵态氮肥、腐熟的有机肥和水溶性磷肥混合,确定石灰用量的方法,(1)根据土壤交换性酸或水解性酸度计算法 (2)根据土壤中阳离子换量与盐基饱和度计算 (3)根据田间试验结果确定石灰用量最为实用,因为影响石灰用量的因素很多,采用田间试验的实际结果能为某一地区提出较为合理的用量。 浸提出的酸用Ca(OH)2标准液滴定,计算石灰的用量。,确定石灰用量的方法 (1)根据土
15、壤交换性酸或水解性酸度计算法,举例,100g土壤样品浸提液需要1.25mmolCa(OH)2才能中和,则每hm2所需的石灰为:M=1.25X74X2250000X1000/1000/100/1000/2=2081.2kg2081.2/2=1040.6kg,举例100g土壤样品浸提液需要1.25mmolCa(OH)2,第二节 植物镁营养与镁肥,一、植物镁营养 二、镁肥的种类和性质 三、镁肥的施用,第二节 植物镁营养与镁肥一、植物镁营养,一、植物镁营养,1.植物体内镁的含量 2.植物对镁的吸收和运输3.镁的生理功能4.缺镁典型症状,一、植物镁营养1.植物体内镁的含量,缺镁突出表现是叶绿素含量下降,
16、并出现失绿症。同时,在ATP的合成过程中,也需要镁将ADP和酶进行桥接。常用的水溶性固体镁肥列于表1,硫镁矾和硫酸钾镁主要产于德国Stassfurt, Halfort, Neuhof和Hessen等地。CaO + H2O Ca(OH)2 + 热量叶片成熟后,蒸腾作用速度不变,而Ca2+流入叶片的数量明显减少,从蒸腾强度看嫩芽比老叶小,但Ca2+却优先向嫩芽移动。当镁的浓度低于10mM时,核糖体亚单位便失去稳定性,核糖体分解成小分子的失活颗粒。严重缺钙时,原生质膜结构彻底解体。移动除受质流和吸附作用影响外,还与体内IAA合成有关。,1.植物体内镁的含量,植物体内镁的含量比K、Ca低,约为 0.5
17、-7g/kg,正常植物的成熟叶片中大约有10%的镁结合在叶绿素a和叶绿素b中,75%的镁结合在核糖体中,其余的15%呈游离态、或结合在各种酶或细胞的阳离子结合部位(如蛋白质的各种配位基团,有机酸,氨基酸和细胞壁自由空间的阳离子交换部位)上。当植物叶片中的镁含量低于 2 g/kg时则可能缺镁。在种子中,镁与植酸相结合。,缺镁突出表现是叶绿素含量下降,并出现失绿症。1.植物体内镁的,镁在植物体内的分布规律,1、豆科植物地上部分的含镁量是禾本科植物的2-3倍;2、种子含镁较多,茎、叶次之,而根系很少;3、生长初期,镁大多存在于叶片中,结实期则以植酸盐的形式贮存在种子中; 由于镁在韧皮部中的移动性很强
18、,储存在营养体或其它器官中的镁可以被重新分配和再利用。,镁在植物体内的分布规律1、豆科植物地上部分的含镁量是禾本科植,2.植物对镁的吸收和运输,吸收形式:主要Mg2+。吸收方式:被动吸收为主,温度、光照、加入呼吸抑制剂的影响? 过干、过湿条件对镁吸收不利,与蒸腾有关。Mg2+吸收受其它离子影响。在氮肥中引起缺镁的严重程度依:(NH4)2SO4CO(NH2)2NH4NO3Ca(NO3)2,K+、Ca2+、Fe3+、Zn2+、Mn2+等对由拮抗作用,施K、 Ca肥时易缺镁。,2.植物对镁的吸收和运输 吸收形式:主要Mg2+。,3.镁的生理功能,叶绿素的中心原子镁的主要功能是作为叶绿素a和叶绿素b卟
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