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《植物必需元素的生理作用2013.08.29》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、植物必需元素的生理作用根據(jù)必需元素在植物體內(nèi)的移動(dòng)性,必需元素可分為兩類(lèi),可移動(dòng)的,如N、P、K、Mg、Zn、B、Mo,這些元素在植物體內(nèi)可被再利用,當(dāng)植物缺乏這些元素時(shí),這些元素從老的部位轉(zhuǎn)移到幼嫩部位,因此缺素癥狀表現(xiàn)在老葉上。難移動(dòng)的元素,包括Ca、S、Fe、Mn、Cu,這些元素被利用后,很難移動(dòng),當(dāng)植物缺乏這些元素時(shí),新生的組織由于缺乏這些元素,首先表現(xiàn)出缺素癥狀。1.氮(N):氮占植物干重1—3%。植物吸收的氮以無(wú)機(jī)氮為主(硝酸鹽、亞硝酸鹽、銨鹽),有時(shí)也吸收簡(jiǎn)單的有機(jī)氮,如尿素和氨基酸等。氮在植物生命活
2、動(dòng)具有重要的作用,因?yàn)樗窃S多化合物的組分;(1)遺傳物質(zhì)——核酸;(2)生物催化劑——酶;(3)酶活性調(diào)節(jié)物質(zhì)——維生素,輔基,輔酶,激素;(4)細(xì)胞膜的骨架——磷脂;(5)光受體——葉綠素,(6)能量載體——ADP,ATP等;(7)缺氮時(shí),較老的葉片先退綠變黃,有時(shí)在莖,葉柄或老葉上出現(xiàn)紫色。嚴(yán)重缺氮時(shí),葉片脫落,植株矮小。氮素在體內(nèi)的代謝特點(diǎn)是可以移動(dòng),可再利用,(當(dāng)植株)缺氮時(shí),老葉中的氮素轉(zhuǎn)移到新生組織,滿足組織對(duì)氮素的需要,因此,缺氮癥狀首先表現(xiàn)在老葉上(老葉退綠變黃)。氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分。植物細(xì)
3、胞的細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和酶的構(gòu)成都離不開(kāi)蛋白質(zhì)。除了蛋白質(zhì)以外,作為遺傳物質(zhì)的核酸以及構(gòu)成生物膜的磷脂也都含有氮。同時(shí),氮又是幾種具有重要生理功能物質(zhì)的成分,例如參與光合作用的葉綠素,參與生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控的植物激素—吲哚乙酸、細(xì)胞分裂素等。由此可見(jiàn),氮在植物生命活動(dòng)中,占有首要地位,被稱為生命元素。 當(dāng)植株缺氮時(shí),蛋白質(zhì)等含氮物質(zhì)的合成過(guò)程明顯下降,細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)受到限制,葉綠素含量降低。從而導(dǎo)致植株矮小瘦弱、葉小色淡。由于氮在植物體內(nèi)可以再度利用,在缺氮時(shí),幼葉從老葉吸收氮素,所以表現(xiàn)出老葉容易變黃干枯?! ≈参矬w內(nèi)的
4、氮如果過(guò)量,大量的碳水化合物就會(huì)用于合成蛋白質(zhì)和葉綠素等物質(zhì),這就會(huì)使細(xì)胞壁中的纖維素、果膠質(zhì)大量減少。于是細(xì)胞大而壁薄。易遭病蟲(chóng)侵害。同時(shí)莖部機(jī)械組織不發(fā)達(dá),容易倒伏。2.磷(P)磷在植物生命活動(dòng)中也起著非常重要的作用。植物主要以H2PO-4的形式吸收磷。在低PH值下,以吸收H2PO-4為主,在高PH值下以吸收HPO2--為主。磷也是許多重要化合物的組分:(1)遺傳物質(zhì)——核酸;(2)膜的骨架——磷脂;(3)酶活性調(diào)節(jié)者——磷酸輔基,輔酶(FAD,NAD,FMN,NADP等)和維生素等;(4)能量載體——ATP,
5、ADP等;(5)調(diào)節(jié)PH值。缺磷的癥狀:葉片暗綠,莖葉出現(xiàn)紅紫色。磷在植物體內(nèi)的代謝特點(diǎn)是可以移動(dòng),可再利用,所以缺磷癥狀首先表現(xiàn)在老葉上。3.鉀(K)鉀也是植物體內(nèi)的重要元素,是體內(nèi)必需元素中唯一的一價(jià)金屬離子,在體內(nèi)呈離子態(tài)。鉀在體內(nèi)的主要作用是調(diào)節(jié)作用:(1)調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)閉;(2)調(diào)節(jié)根系吸水和水分向上運(yùn)輸(根壓);(3)滲透調(diào)節(jié);(4)調(diào)節(jié)酶活性——許多酶的活化劑,如谷胱甘肽合成酶,琥珀酸CoA合成酶,淀粉合成酶,琥珀酸脫氫酶,果糖激酶,丙酮酸激酶等60多種酶;(5)平衡電性:在氧化磷酸化中,K+與Ca2+做
6、為H+的對(duì)應(yīng)離子平衡H+荷,在光合磷酸化中,K+與Mg2+做為H+的對(duì)應(yīng)離子,平衡H+的電荷;(6)調(diào)節(jié)物質(zhì)運(yùn)輸(韌皮部含有大量的K+)。鉀的缺素癥狀:葉尖與葉緣先枯萎,逐漸呈燒焦?fàn)?。另一個(gè)主要癥狀:鉀在體內(nèi)是可移動(dòng)的,可再利用,缺鉀癥狀首先出現(xiàn)在老葉上。鉀與氮、磷、硫不同,它在植物體內(nèi)并不參與有機(jī)物的組成,而主要是以離子狀態(tài)存在著?! ♀浭谴x過(guò)程中多種酶的活化劑;植物體內(nèi)碳水化合物的形成和運(yùn)輸離不開(kāi)鉀;鉀與蛋白質(zhì)代謝的關(guān)系也很密切,能促進(jìn)蛋白質(zhì)的形成;鉀還能增加原生質(zhì)的水合程度,降低粘性,增強(qiáng)細(xì)胞的保水能力和維
7、持細(xì)胞一定的緊張度?! ∪扁洉r(shí),葉片呈現(xiàn)赤褐色斑點(diǎn),葉緣和葉尖部分焦枯壞死,有時(shí)葉片卷曲皺縮。鉀和氮一樣,在植物體可以再度利用,缺鉀時(shí),幼葉可向老葉吸收鉀。所以缺鉀的病癥首先表現(xiàn)在下部老葉上。此外,缺鉀時(shí),莖的節(jié)間縮短,莖稈柔弱容易倒伏。4.硫(S)植物主要以SO42-形式吸收硫。硫是許多重要化合物的組分:(1)蛋白質(zhì)(含硫氨基酸,半胱氨酸,蛋氨酸);(2)膜的組分——硫脂;(3)電子傳遞體的組分——Fd,F(xiàn)e-s;(4)維生素(硫胺素Vb1,泛酸VB3)。缺硫的主要癥狀:植株矮小,葉片而黃,易脫落。硫在體內(nèi)難移動(dòng)
8、,因此缺硫癥狀首先表現(xiàn)在新葉上。5.鈣(Ca)植物離子形式(Ca2+)吸收鈣。鈣的主要生理作用有:(1)化合物組分——果膠酸鈣;(2)結(jié)構(gòu)組分——膜,染色體;(3)酶的活化劑——ATP水解酶,琥珀酸脫氫酶;(4)第二信使——細(xì)胞內(nèi)信息的重要傳遞者——單獨(dú)或與CaM一起調(diào)節(jié)許多酶的活性;(5)平衡電性:與K+一起平衡H+(線粒體)。缺Ca癥狀:生長(zhǎng)點(diǎn)壞死,植株