【正文】 簡述植物同化氮素的機(jī)理。 第六節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ) 三、合理施肥與作物增產(chǎn) 改善栽培環(huán)境 （ 間接效應(yīng) ） ? 施用石灰、石膏、草木灰等，能促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解及提高土溫； ? 在酸性土壤中施用石灰可降低土壤酸度； ? 施用有機(jī)肥除營養(yǎng)全面外，還能改良土壤物理結(jié)構(gòu)，使土壤通氣、溫度和保水狀況得到改善。 (critical concentration) 第六節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ) 二、合理施肥的指標(biāo) 生理指標(biāo) （ 2）酰胺 水稻葉片： Asn含量和含氮水平平行。 第六節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ) （ 2）葉色 葉色 是反映作物體內(nèi)的營養(yǎng)狀況和代謝類型的靈敏指標(biāo)。收獲籽粒的作物一般為生殖生長時(shí)期。 由 N2到NH3, 需 6個(gè) e. N2 + 8H+ + 8e + 16H2O+16ATP→2NH 3+ H2+16ADP+Pi 二、硝酸鹽的代謝還原 基本過程 : NO3 + 2e → NO2 + 6e → NH4+ 兩個(gè)步驟： ? 硝酸鹽還原為亞硝酸鹽 ? 亞硝酸鹽還原成氨 (或銨 ) 二、硝酸鹽的代謝還原 硝酸鹽還原為亞硝酸鹽 (發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中 )： 由硝酸還原酶 (NR） 催化 。 微生物能在常溫常壓條件下在體內(nèi)由酶的催化下把空氣中的氮?dú)膺€原成 NH3。 生物固氮： 由固氮微生物將大氣中的游離氮 （ N2） 轉(zhuǎn)化為含氮化合物 （ NH3或 NH4+） 的過程 。 ? 葉片吸收的離子向下和向上是通過 韌皮部 進(jìn)行的，也可橫向運(yùn)至木質(zhì)部。 返回 離子 離子 離子 離子 根毛區(qū)吸收的離子經(jīng)共質(zhì)體和質(zhì)外體到達(dá)輸導(dǎo)組織 第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收 ※ （三）離子進(jìn)入導(dǎo)管 （兩種觀點(diǎn)） 離子從薄壁細(xì)胞被動(dòng)地隨水流進(jìn)入導(dǎo)管 離子主動(dòng)地有選擇性地進(jìn)入導(dǎo)管 三、外部條件對(duì)根部吸收礦物質(zhì)的影響 土壤溫度 — 高溫低溫均起抑制作用 土壤含水量 — 影響通氣狀況、土溫等 通氣狀況 — O2充足，有利吸收 土壤溶液濃度 — 過高：生理干旱；過低：缺素癥 離子間的相互作用 相互競爭： 如 Br、 I對(duì) Cl有競爭 相互促進(jìn)： 如 P可促進(jìn) N、 K的吸收 三、外部條件對(duì)根部吸收礦物質(zhì)的影響 土壤溶液的 pH（最適 pH為 ） （ 1）影響礦物質(zhì)的溶解性 堿性環(huán)境： Fe、 Zn、 Mg、 Cu等呈不溶態(tài) ,有效性低，植物的利用量少。 第三節(jié) 植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收 ※ 三、根系吸收礦質(zhì)元素的過程 （一）離子吸附在根部細(xì)胞表面 — 非代謝性交換吸附 對(duì)土壤溶液中礦物質(zhì)的吸附 根細(xì)胞表面的 H+和 HCO3分別與 溶液 中的陽離子和陰離子 交換吸附 。以陽離子的毒害較明顯。 胞飲作用是 非選擇性 吸收方式，不是植物吸收礦質(zhì)營養(yǎng)的主要方式。 ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體（ ATP binding cassette transporter） 三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)體： ? 一組能夠水解 ATP，轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸、糖類、脂質(zhì)、脂多糖、黃酮、花青素及多肽等 多種較大分子的代謝物的跨膜蛋白。 3）線粒體與葉綠體膜上的 H+ATPase： 將在光合作用、呼吸作用進(jìn)行闡述，其 H+/ATP計(jì)量為 3，酶活性受疊氮化鈉（ NaN3）抑制。 致電泵主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)離子假想模型： A、 B：酶與細(xì)胞內(nèi)離子結(jié)合并被磷酸化； C:磷酸化導(dǎo)致酶構(gòu)象變化，將離子釋放到外側(cè)； D:酶去磷酸化，恢復(fù)原構(gòu)象。 載體蛋白有： 單向傳遞體 同向傳遞體 反向傳遞體。 ? 孔內(nèi) 帶電荷并充有水 ，孔的 大小及孔內(nèi)電荷 等性質(zhì)決定了通道轉(zhuǎn)運(yùn)離子的選擇性 。 ? 不同離子有不同的通道，同一離子又有內(nèi)向和外向通道 ? 應(yīng)用 膜 片鉗 技術(shù)，在質(zhì)膜、液泡膜上已發(fā)現(xiàn)有 K+、Cl、 Ca2+等離子通道 ? 離子帶電性和水合規(guī)模影響其通透性； ? 離子通道可由電勢或外界刺激（光照、激素、化學(xué)物質(zhì)等）激活。 電化學(xué)勢梯度是判斷離子是否是被動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的依據(jù)。 第一節(jié) 植物必需的礦質(zhì)營養(yǎng) 三、作物缺乏礦質(zhì)元素的診斷 加入診斷法 根據(jù)初步診斷后，補(bǔ)加該元素，觀察病癥是否消除，以確定致病的原因。 第一節(jié) 植物必需的礦質(zhì)營養(yǎng) 三、作物缺乏礦質(zhì)元素的診斷 病癥診斷法 ? 缺 N、 P、 K、 Mg、 Zn等：病癥先出現(xiàn)在較老的器官或組織。 ? 4ClIAA（ 生長素的一種）的 組成成分 缺 Cl： 葉片 萎蔫、失綠壞死，根系生長受阻、根尖呈棒狀 Ni 吸收形式： Ni2+ 作用： ? 脲酶、氫化酶的輔基； ? α 淀粉酶激活劑； 缺 Ni： 體內(nèi)尿素積累過多產(chǎn)生毒害，不能完成生活史，葉尖、葉緣壞死，嚴(yán)重時(shí)整葉壞死。 S 吸收形式： SO42 作用： ? 含 S氨基酸 (Cys, Met)幾乎是所的蛋白質(zhì)的構(gòu)成成分； ? CysCys系統(tǒng)影響細(xì)胞氧化還原反應(yīng)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)； ? CoA、硫胺素、生物素的組成成分，與三大類有機(jī)物的代謝密切相關(guān)。 大量元素 （一般， ≥ %植物干重） 9種 ： C、 H、 O； N、 P、 K； Ca、 Mg、 S； 微量元素 （一般， ≤ %植物干重） 8種： Fe、 Mn、 B、 Mo、 Zn、 Cu、 Cl、 Ni 有益元素： Na、 Si、 Co、 Se、 V、 Ga、稀土元素 有害元素：某些重金屬元素、 Al 第一節(jié) 植物必需的礦質(zhì)營養(yǎng) （二）必需元素的生理作用 ※ 細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分； 參與酶的活性調(diào)節(jié)； 起電化學(xué)作用，即平衡離子的濃度、穩(wěn)定膠體、中和電荷、滲透調(diào)節(jié)等； 作為重要的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的信使（如 Ca2+）。 ? 干燥、通氣、鹽分含量高的土壤中生長的植物含量高； ? 禾本科植物： Si較多；十字花科： S較多； 豆科： Ca和 S較多； 馬鈴薯： K多； 海藻： I和 Br多 第一節(jié) 植物必需的礦質(zhì)營養(yǎng) 二、植物必需的礦質(zhì)元素 必需元素（ essential element）： 維持植物正常生長發(fā)育必不可少的元素。植物營養(yǎng)生理即研究植物礦質(zhì)營養(yǎng)的規(guī)律。第二章 植物的礦質(zhì)營養(yǎng) Mineral Nutrition ４學(xué)時(shí) 第二章 植物的礦質(zhì)營養(yǎng) 內(nèi)容提要 第一節(jié) 植物必需的礦質(zhì)營養(yǎng) 第二節(jié) 植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收 ※ (內(nèi)容 ) 第三節(jié) 植物根系對(duì)礦質(zhì)元素的吸收 ※ (內(nèi)容 ) 第四節(jié) 礦物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸與分配 (內(nèi)容 ) 第五節(jié) 氮素的同化 (內(nèi)容 ) 第六節(jié) 合理施肥的生理基礎(chǔ) (內(nèi)容 ) 作業(yè) 5 第二章 植物的礦質(zhì)營養(yǎng) ? 重點(diǎn)： 植物必需元素的生理作用；植物細(xì)胞、器官對(duì)礦質(zhì)元素的吸收。 第一節(jié) 植物必需的礦質(zhì)營