**部分 植物生理学复习指导
2 植物的矿质营养
知识框架和精点解析
已确定的植物必需的矿质元素有14种,根据植物对元素需要量的多少,这些元素又可分为大量元素(N、P、K、Ca、M9、S)和微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Cu、M0、Cl、Ni)。每种必需的矿质元素都有专一的生理作用,但总结起来讲有三个方面的生理作用:①作为细胞结构物质的组成成分;②参与调节酶的活动;③起电化学作用和渗透调节作用。
各种必需矿质元素功能各异,相互间一般不能代替,当缺乏某种必需元素时,植物会表现出一定的缺素症。必需元素的缺乏都会引起植物生长发育受阻,影响农业生产。为确保农业生产,准确诊断、对症下药是很必要的。缺素诊断法主要有三种:化学分析诊断法、病症诊断法和加入诊断法。当植物缺乏上述必需元素中的任何一种元素时,植物体内的代谢都会受到影响,进而在植物体外观上产生可见的症状。有些元素在缺乏时,从老的器官转运到生长发育快的幼嫩器官,供给其需要,因此缺素症首先表现在老叶等器官,如N、Mg、K等。有些元素一旦定位于某一器官,则难以移动,这些元素缺乏时,首先表现在幼嫩器官,如幼叶和茎尖等,如Fe和Ca等。
植物细胞对矿质元素的吸收方式可分为被动吸收、主动吸收和胞饮作用三种类型,其中主动吸收是植物细胞吸收矿质元素的主要方式。植物细胞对矿质元素的吸收主要通过膜转运蛋白完成,膜转运蛋白分为三类:泵、通道蛋白和载体蛋白。植物细胞膜上的泵主要有质子泵和离子泵,介导矿质元素的初级主动转运;通道蛋白介导矿质元素的被动转运;有些载体蛋白介导矿质元素的被动转运,而另一些则介导次级主动转运。
根系是植物吸收矿质元素的主要器官。根尖的根毛区是吸收离子*活跃的部位。根系对矿质元素吸收的特点:①根系对矿质元素的吸收和对水分的吸收有关,但对两者的吸收量不成比例;②根系对矿质元素的吸收具有选择性;③存在单盐毒害和离子拮抗现象。
根系吸收矿质元素的过程是:首先通过交换吸附将离子吸附在根部细胞表面;离子再通过质外体或共质体途径进入木质部;离子*终通过共质体途径进入导管。土壤温度、通气状况、溶液浓度和土壤溶液pH等是影响根系吸收矿质元素的主要因素。
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