高中生物競賽講義 第二章 植物的礦質(zhì)營養(yǎng)

1、第二章第二章植物的礦質(zhì)營養(yǎng)植物的礦質(zhì)營養(yǎng)一、教學時數(shù)一、教學時數(shù)計劃教學時數(shù)10學時。其中理論課6學時，實驗課4學時。二、教學大綱基本要求二、教學大綱基本要求1.了解高等植物礦質(zhì)營養(yǎng)的概念、研究歷史、植物必需元素的名稱及其在植物體內(nèi)的生理作用、植物缺乏必需元素所出現(xiàn)的特有癥狀；2.理解營養(yǎng)離子跨膜運輸?shù)臋C理、植物根系吸收養(yǎng)分的過程、特點以及根外營養(yǎng)的意義；3.了解NO3、NH4在植物體內(nèi)的同化過程、同化部位，以及營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的運輸方式

2、；4.了解影響植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的環(huán)境因素、作物生產(chǎn)與礦質(zhì)營養(yǎng)的密切關(guān)系并理解合理施肥的生理基礎，能夠提出合理施肥的措施。（一）重點（一）重點1必需元素及其生理作用、養(yǎng)分的可利用形態(tài)、缺素癥狀。2離子跨膜運輸?shù)姆绞郊皺C理。3植物根系吸收礦質(zhì)養(yǎng)分過程、特點及環(huán)境因素對植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的影響；4N素的同化過程。5農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理施肥的生理基礎。(二)難點難點1營養(yǎng)離子跨膜運輸?shù)姆绞郊皺C理。2N素的同化過程。3缺素癥狀的診斷。教學大綱基本要求教學

3、大綱基本要求了解高等植物礦質(zhì)營養(yǎng)的概念、研究歷史、植物必需元素的名稱及其在植物體內(nèi)的生理作用、植物缺乏必需元素所出現(xiàn)的特有癥狀；理解營養(yǎng)離子跨膜運輸?shù)臋C理、植物根系吸收養(yǎng)分的過程、特點以及根外營養(yǎng)的意義；了解NO3、NH4在植物體內(nèi)的同化過程、同化部位，以及營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的運輸方式；了解影響植物吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的環(huán)境因素、作物生產(chǎn)與礦質(zhì)營養(yǎng)的密切關(guān)系并理解合理施肥的生理基礎，能夠提出合理施肥的措施。本章內(nèi)容提要本章內(nèi)容提要植物對礦質(zhì)元素的吸

4、收、轉(zhuǎn)運和利用（同化）是植物礦質(zhì)營養(yǎng)的基本內(nèi)容。通過溶液培養(yǎng)法，現(xiàn)已確定碳、氧、氫、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬、氯、鎳17種元素為植物的必需元素。除碳、氧、氫外，其余14種元素均為植物所必需的礦質(zhì)元素。這些元素又可分為大量元素(≥0.1%DW)和微量元素(≤0.01%DW)。植物所必需的元素的標準有3個。除必需元素外，還有一些元素為有益元素和稀土元素。1.1.2溶液培養(yǎng)法溶液培養(yǎng)法（水培法）：在含有礦質(zhì)元素的營養(yǎng)液中

5、培養(yǎng)植物的方法。溶液培養(yǎng)法的意義：營養(yǎng)液中添加或除去某種或某些元素，通過觀察分析植物生長發(fā)育情況，可準確判斷植物所必需的礦質(zhì)元素的種類和數(shù)量。營養(yǎng)液配方：Hoagl和Arnon溶液；溶液培養(yǎng)法的類型：純?nèi)芤号囵B(yǎng)、砂基培養(yǎng)法、氣栽法、營養(yǎng)液膜法等。無土栽培法。溶液培養(yǎng)中應注意的事項：①保證通氣良好；②容器應避光；③試劑、容器、介質(zhì)、水均應非常純凈；④應及時更換或補充營養(yǎng)液；⑤應注意種子中原有營養(yǎng)物的影響；⑥種子必須嚴格消毒。營養(yǎng)液補充方式

6、：潑水培養(yǎng)；滴水培養(yǎng)等。1.2植物必需的礦質(zhì)元素及其生理作用1.2.1植物必需元素及其分類植物必需元素的標準：須同時具備以下三項條件：①若缺乏該元素，植物不能完成其生活史；②缺少該元素，植物會表現(xiàn)出專一的病癥（缺素癥），提供該元素，則可消除或預防該病癥；③該元素在植物營養(yǎng)生理中的作用是直接的，而不是因土壤、培養(yǎng)液或介質(zhì)的物理、化學或微生物條件所引起的間接的結(jié)果。目前公認的絕大多數(shù)植物的必需元素共17種：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg

7、、S、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni。植物必需的礦質(zhì)元素：上述17種元素中，除C、H、O外，其余14種元素為植物必需的礦質(zhì)元素。植物的必需元素可分為大量元素（majelement，marcoelement）和微量元素（minelement，microelement，traceelement）。大量元素（大量營養(yǎng)）：植物需要量較大、含量通常為植物體干重0.1%以上的元素。共9種：即C、H、O等三種非礦質(zhì)元素和N、P、K、Ca

8、、Mg、S等6種礦質(zhì)元素。微量元素（微量營養(yǎng)）：植物需要量極微、含量通常為植物體干重0.01%以下的元素。此類元素在植物體內(nèi)稍多即可對植物產(chǎn)生毒害。共8種：即Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni等礦質(zhì)元素。1.2.2植物必需礦質(zhì)元素的生理作用概括地講，植物必需礦質(zhì)元素在體內(nèi)有三個方面的生理作用：是細胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分。（2）作為酶、輔酶的成分或激活劑等，參與調(diào)節(jié)酶的活動。（3）起電化學作用，參與滲透調(diào)節(jié)、膠體的穩(wěn)定和電荷的中和