植物营养原理 博士入学考试

保证和激发酶活性（有60多种酶需要K+的作用或者需要K+的激发）；适应环境胁迫等。植物体内蛋白质的合成需要钾；钾可以影响植物的光合作用，包括增加叶绿体的合成，改善叶绿体结构，增加二氧化碳的固定，改善碳水化合物的运输等途径；钾在渗透物质中占主导地位，细胞的伸展是细胞内钾积累的结果。在大多数作物中，钾离子具有调节气孔运动过程中保卫细胞的肿胀度等。还可以促进有机酸代谢，增加作物抵抗各种胁迫的能力。适量的钾可以增加蛋白质和有机酸的合成，增加糖、淀粉和维他命的含量，增加养分储存的时间，提高经济产量。 3、 植物缺钾症状：植株生长缓慢,矮化；下部老叶叶缘先发黄，然后变褐、焦枯 有些作物叶片呈青铜色，向下卷曲，叶表叶肉突起，叶脉下陷；根系生长不良，色泽黄褐；种子、果实小，产量低，品质差；早衰。

4、 土壤中钾的存在形式：矿物钾（90-98%）,非交换性钾（1-10%），交换性钾 （1-2%），水溶性钾（0.1-0.2%）。

5、植物中存在两种类型的钾离子通道：内流型通道（inward rectify K进）和外流型通道（outward rectify K出）。内流型通道（K进）在Em（<－50～－150 mV）超极化时打开促使吸收K+。而外流型通道（K出）在Em去极化时打开并将K+运出细胞。

第五章：中微量元素

1、植物体内钙Ca含量占干重的0.1-5%。双子叶植物>单子叶植物；地上部>根部；茎秆和叶片>果实、种子。植物体内大部分的Ca分布在细胞壁，小部分储藏在细胞壁。

2、Ca在植物体内的作用：稳定细胞壁，促进细胞扩张（在切断外援Ca供应后，根的扩张在几小时内就会停止），Ca可以通过交联磷酸盐、磷脂质的羟基化合物、蛋白质，并将他们优先分布在细胞膜表明来增加细胞膜的稳定性。传导交流，细胞质内Ca+含量的变化（有钙调素来释放）会影响传导的变化。 3、钙调素（Calmodulin）：一种与钙可逆结合，具有高亲和性和选择性的小分子化合物。

4、植物对缺钙的应答：缺钙植株生长受阻，节间较短，因而一般较正常生长的植株矮小，由于细胞壁的溶解，受影响的组织变得柔软。缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等风声组织首先出现缺素症状，易腐烂死亡，幼叶卷曲畸形，叶缘开始变黄和逐渐坏死，常伴随铝、铁、锰的毒害。常见的有番茄的脐腐病、白菜的干烧病和苦病等。 5、Ca转运系统：原生质游离Ca2+浓度的变化是通过两个方向相反的Ca2+流动系统:I通过Ca 2+通道(Ca2+ channel)的流入(Ca2+ influx system)系统II ，通过Ca2+转运子(Ca2+ transporter)的流出(Ca2+ efflux system)系统。

植物细胞内由3种类型的Ca 2+通道，包括电压门控室Ca 2+通道（voltage-gated Ca 2+ channel），接收体和第二信使调节式(receptor and second messenger-regulated Ca 2+ channel)，延伸式Ca 2+通道(stretch channel)。 6、 Mg占植物干重的0.05-0.7%，豆科>谷物；种子>茎秆，叶片>根部。 7、 Mg的生理功能：叶绿素合成和稳定细胞pH；蛋白质合成；是聚合酶的必须成分，影响着细胞核内RNA的合成。保证镁活性和能量转移。

8、 叶绿素含量降低是因为镁缺乏导致了蛋白质合成受到抑制，而不是缺少Mg2+。

9、 镁缺乏症状：在中下部叶片有较明显的症状，叶色褪淡，脉间失绿，呈清

晰

的绿色网状脉纹，单子叶植物叶脉上有间断串珠状绿色斑块，双子叶植物叶片上有紫红色斑块。

10、S占植物干重的0.1-0.5%。十字花科>豆类>谷类。在开花前主要分布在叶片中，开花成熟后被运送到其他器官。植物体内S的存在形式主要有：硫酸根离子和含S的氨基酸。S被吸收后首先满足有机硫的合成，多余的部分被存储在液泡中。

11、S的生理功能：S是半胱氨酸和蛋氨酸等的成分，是蛋白质组成的一部分；可以作为转移电子；

12、 植物对缺S的应答：植株发僵，新叶失绿黄化；双子叶植物较老的叶片 出现紫红色斑块；开花和成熟期推迟，结实率低，籽粒不饱满。

13、 S与质子（1个S和3个质子成比例）协同运输进入植物体根部细胞。

第六章：微量元素

1、铁在植物体内的含量范围是100-300mg/kg（DW）。蔬菜作物，豆类>谷类，谷类的茎秆>种子。

2、植物根系能够直接吸收的铁石Fe2+和螯合态铁。而在木质部的长距离运输中，Fe3+是主要的运输形式，植物根系吸收的Fe2+在根部细胞中被氧化后再与柠檬酸螯合后被运输到地上部。

3、Fe的生理功能：叶绿体的合成和光合作用的进行；电子传递；影响呼吸作用。 4、植物缺铁症状：顶端或幼叶失绿黄化；脉间失绿发展至全叶淡黄白色；根系发育差，豆科根瘤少。

5、植物铁过量症状：叶色暗绿，叶尖及边缘焦枯，脉间有褐斑。

6、亚铁的毒害以及防治：在排水不良的土壤中和长期渍水的水稻土上经常发生亚铁中毒现象。当水稻叶片中的亚铁含量>300mg/kg时，可能出现铁的毒害作用。铁中毒症状表现为老叶上有褐色斑点，根部呈灰黑色，易腐烂。防治的方法是：适量施用石灰，合理灌溉或适时排水晒田等。也可选用优良品种。

7、硼在植物体内的含量范围是2-100mg/kg，双子叶植物大于单子叶植物；地上部>根部；生殖器官>营养器官。

8、硼的生理功能：是构建细胞壁的组成成分，90%以上的B分布在细胞壁中；糖类运输和代谢；生殖器官的发育；生长素、石碳酸和木质素代谢；B还能影响细胞扩张和分裂；DNA和RNA合成，质膜的稳定性和氮的固定。

9、缺硼症状：茎尖、根尖生长停止或萎缩死亡；叶片肥厚，粗糙，发皱卷曲，呈失水似的凋萎；茎基部肿胀；花而不实，蕾花脱落，花期延长；根发褐，豆科根瘤少。

硼过量症状：叶尖及边缘发黄焦枯，叶片上出棕褐色坏死斑块。

10、植物体内锰的含量范围是：20-100μgMn/gDW。Mn的移动性非常差，但是基本不通过韧皮部运输。Mn在光合作用以及酶活性上发挥着重要作用。

11、植物缺猛症状：症状从新叶开始，叶脉间失绿，出现褐色或灰色斑点，逐渐连成条状。严重时叶片失绿坏死。

猛中毒症状：老叶边缘和叶尖出现许多棕褐色焦枯的小斑，并逐渐扩大。与缺锰不同的是，不出现失绿现象。

12、Cu在植物体内含量范围是：5-25mg/kg。主要分布在新叶和种子中，茎秆和老叶中含量较低。

13、Cu的生理功能：在氧化还原反应中发挥作用，参与蛋白合成已经光合作用，

氮代谢和氮固定，花粉的形成和受精。

14、铜的缺乏和过量：作物体铜的含量<4mg/kg时，即可能缺铜。缺铜症状：禾本科作物植株丛生，顶端逐渐发白，通常从叶尖开始严重时不抽穗，或穗萎缩变形，结实率降低，或籽粒不饱满，甚至不结实。果树缺铜，顶梢上的叶片呈叶簇状，叶和果实均褪色。严重时顶梢枯死，并逐渐向下扩展。还有，某些作物的花会褪色。单子叶植物对缺铜敏感，燕麦和小麦是判断土壤是否缺铜的理想指示作物。当作物体铜的含量>20mg/kg时即可能中毒。铜中毒症状表现为：新叶失绿，老叶坏死，叶柄和叶的背面出现紫红色。 主根的伸长受阻，侧根变短。

15、Zn在植物体内的含量范围是：25-150mg/kg。植物体内的锌主要分布在茎尖和新叶。根部锌的含量比地上部高。当锌含量低于20mg/kg的时候容易出现缺锌症状，在锌缺乏的情况下，也可能从老叶运输到新叶。

16、Zn的生理功能：是某些酶的组分，或者是酶活性的激活剂。生长素的合成，蛋白质代谢。

17、植物缺锌的症状：植物缺锌时，生长素和赤酶素含量明显减少，叶绿素形成和生长受阻，尤其是节间生长严重受阻，并表现出叶片的脉间失绿或白化。因而植物常出现叶脉间失绿现象。典型症状：果树“小叶病”、“繁叶病”。植物对缺锌的敏感程度因是种类不同而有差异。禾本科作物中玉米和水稻对锌最为敏感，通常可作为判断土壤有效锌丰缺的指示植物。一般认为植物含锌量>400mg/kg时，就会出现锌的毒害。锌过量时新叶失绿发黄，甚至呈灰白色，皱卷曲。 18、钼在植物体内含量一般在1μg/g干物重。植物吸收的钼的形式主要是MoO42-和HMoO4-

19、钼的生理功能：钼是硝酸盐酶的组成成分；影响氮的固定；在其他代谢过程中发挥作用。钼在受精和胚胎发育过程之中也发挥着重要作用。

20、缺钼症状：老叶脉间淡绿发黄，有褐色斑点；叶缘焦枯卷曲，叶片有畸形，生长不规则；豆科不结根瘤或结瘤少；十字花科叶片瘦长，螺旋状扭曲，老叶变厚焦枯。如花椰菜的鞭尾病和柑橘的黄斑病。 21、防止微量营养元素缺乏的途径：医药、食品、饮食和生物（施肥和品种改良）。 22、植物缺素的诊断：形态诊断a、观察症状出现部位，顶端：顶芽、根尖： B、Ca；新叶：Fe、Mn、Mo、Cu；老叶：Zn。b、观察叶片大小和形状，缺锌：叶小、簇生，小叶病；缺硼：叶片肥厚、卷曲、皱缩、变脆。c、观察叶片失绿部位，叶脉间失绿、黄化，叶脉仍为绿色：Zn、Fe、Mn。根外喷肥诊断，包括：叶面喷肥、叶片浸泡、叶面涂抹等。化学诊断：土壤化学诊断和植物化学诊断。 23、在生产实践中形态诊断存在的问题：一些微量元素缺素症状相似，难以根据外形作出准确判断；当养分是潜在性缺乏时，有时无明显症状，但却存在严重营养障碍；作物缺素症状常和某些病害或环境胁迫的症状相混淆，容易造成误诊。