第九章有益元素.docx

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第九章有益元素

第一节硅

第二节镍

第三节 钠

第四节 铝

第五节 硒

第六节 钴

●对某些植物的生长发育有良好刺激作用，或某些植物种类、在某些特定条件下所必需。

●第一种类型——某些植物种群中特定生物反应所必需，如钻是根瘤菌固氮

●第二种类型——某些植物生长在该元素过剩的特定环境中，经过长期进化而逐渐变成必需的元素，如钠、硅分别是甜菜、水稻。

●钴、硒——不是植物必需，但是动物必需。

适宜含量——发挥有益作用关键

一、植物硅

●

（一）含量

●SiO2%

●单子叶是双子叶10～20倍

●第一类——很高，莎草科、禾本科，水稻5～15％

●第二类——中等，旱地禾本科，燕麦、小麦、大麦、玉米、高粱，1一3％

●第三类——很低，豆科、双子叶，<1％

（二）分布

●木栓细胞外表皮细胞壁

●第一类——总量高，地上部>根，燕麦、水稻

●第二类——各部分都低，地上部=根。

番茄、大葱、萝卜和白菜

●第三类——地上部<根，绛车轴草，根含量是地上部8倍

（三）形态

●主要形态——硅胶（Si02·nH20）、多聚硅酸

●次要形态——胶状硅酸、游离单硅酸

●木质部汁液——单硅酸

●高等植物——硅和糖、蛋白质、纤维素结合

●根——离子态硅比例较高

●叶片——难溶性硅胶>99％

（四）吸收

●分子态单硅酸

●影响因素

●植物种类

●环境条件

●pH

●Eh

●养分

（五）营养功能

●1、参与细胞壁组成

●与果胶酸、多糖醛酸、糖脂

●稳定性强、溶解度低单、双、多硅酸复合物

●沉积在木质化细胞壁

●谷类作物——粉霉病

●小麦——麦蝇

●水稻——茎螟虫

2、影响植物光合作用与蒸腾作用

●叶片硅化细胞对散射光透过量为绿色细胞10倍

●供硅充足——叶片受光姿态好，消除大量供氮相互遮荫

●硅化物沉淀在细胞壁与角质层间，抑制蒸腾

3、提高植物的抗逆性

●机制不清楚

●耐锰毒——硅使锰分布均匀，坏死斑明显减少

●耐铝毒——根细胞壁质外体形成溶解度较低的铝硅酸盐、羟基铝硅酸盐，降低游离铝离子浓度

●耐镉毒——硅修饰的细胞壁对Cd2+较强亲合

●耐锌毒——硅与锌形成Si-Zn复合物沉淀，阻止Zn2+进入细胞膜内

●耐盐害——抑制Na+运转

●抗真菌病

●小麦、黄瓜、葡萄白粉病

●水稻稻瘟病

●可能机制——机械强度、化学代谢调节

4、与其他养分的相互作用

●Si—N

●增强植株刚性，减少倒伏

●抗病、抗虫性增加

Si—P

●一定竞争

●硅抑制水稻对磷过量吸收

.Si—Fe、Mn

●使叶片锰分布均匀

●增强水稻茎、根通气组织刚性与体积，利于氧输入，提高根系氧化力，增加水稻对过量铁、锰忍耐性

（五）缺硅症状

●叶片出现褐斑点

●与缺钾、缺锌类似

●新生叶畸形、萎蔫、早衰、黄化

一、植物钠

●

（一）含量、形态

●0.1％

●莎草科,禾本科：

10-15％

●旱地禾本科：

1-3％

●豆科植物：

<1％

●离子态

●喜钠”（natrophilio）植物

●嫌钠（natrophobic）植物

喜钠植物

●藜科、白花丹科、菊科和瞿麦科

●含钠量显著高于含钾量

嫌钠植物

●土壤可溶性钠浓度9～30mg·kg-1

（二）营养功能

●1、刺激植物生长

●C4和CAM植物——必需

●甜菜

●机理不清

2、调节渗透压

●渗透调节物质，适应高盐环境

●比钾更明显

3、影响植物水分平衡与细胞伸展

●产生膨压促进细胞伸长

●耐盐植物典型特征——叶片面积和厚度、单位叶面积储水量和肉质性增加，呈现多汁性

●水分供应有限时，气孔关闭快，水分胁迫解除后，气孔开放漫

4、代替钾营养功能

●替代大部分钾——糖用甜菜、食用甜菜、萝卜、芜箐和许多C4草本植物

●替代少部分钾——甘蓝、萝卜属、棉花、豌豆、菠菜、亚麻和小麦

●替代极少量钾——狗尾草属、水稻、大麦、燕麦、番茄、马铃薯、黑麦草等

●不能替代钾——玉米、黑麦、大豆、菜豆、莴苣和猫尾草

四、钠肥的施用

●喜钠植物

●有效钾、钠水平低或二者都低土壤

●降雨无规律或生长季节中有暂时干旱地区，或二者都存在的地区

●饲料和牧草施用钠肥

第三节钴

●一、植物钻

●

（一）含量、形态

●0.02-0.5mg/kg

●豆科：

0.24-0.52mg/kg

●禾本科：

0.08—0.26mg/kg

●粗饲料和牧草：

0.1～0.5mg/kg

●离子态

（二）营养功能

●1、参与豆科植物根瘤固氮

●钴胺素辅酶的金属组分

●位于卟啉结构中心

●根瘤菌3种专性酶系统，钴诱导酶活性

2、刺激植物生长

●促进茎、芽、胚芽鞘伸长

●抑制乙烯合成，对细胞分裂素和生长素抑制作用降低

3、稳定叶绿体

●稳定叶绿体膜上脂蛋白复合体

（二）缺钴症状

●豆科植物

●叶片淡黄色

●根瘤菌侵染率低

●固氮作用缓慢

二、钴肥施用

●叶面喷施

●拌种

一、植物镍

●

（一）含量、形态

●0.05—10mg·kg-1

●第一类——超累积型，野生植物，〉1000mg·kg-1，庭荠属、车前属

●第二类——累积型，野生和栽培植物，紫草科、十字花科、桃金娘科、豆科和石竹科

●离子态（Ni2+）

（二）营养功能

●1、有利于种子发芽和幼苗生长

●低浓度

●小麦、豌豆、蓖麻、白羽扇豆、大豆、水稻

●激素控制系统有关

●增加植物光合速率

●促进叶绿素、胡萝卜素合成

●增加过氧化氢酶活性

2、催化尿素降解

●脲酶——已知惟一含Ni植物酶

3、防治某些病害

●低浓度

●促进叶片过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶活性

●促进微生物分泌毒素降解

●增强作物抗病能力

●防治谷类作物锈病、水稻叶枯病、棉花枯萎病

一、植物硒

●

（一）含量

●第一种——高硒累积型，多年生深根植物，黄芪属、剑莎草属、金鸡菊属、长药芥属，数千mg／kg，无机形态

●第二种——亚硒累积型，紫菀属、滨藜属、扁萼花属和黏胶葡属，无机硒，少部分有机硒

●第三种——非硒累积型，食用植物、一部分杂草和禾本科植物。

低于30mg／kg，有机态

●多数粮食和食用植物量低

●0.01—1.00mg·kg-1

●油料作物>豆类>粮食>蔬菜>水果

●蘑菇含量高，是高等植物1000倍

（二）分布

●子粒>叶、茎、根

●累积型植物——新叶>老叶

（三）形态

●

（1）无机——10％一15％，SeO42-，少量SeO32-、元素硒

●

（2）有机——主要形态，低分子量硒化合物，含硒氨基酸，硒代半胱氨酸、硒胱氨酸、硒代高胱氨酸、硒—甲基硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸、硒代辅酶A

●（3）挥发——0.3％～7％，二甲基二硒化物、二甲基一硒化物、二甲硒（代）砜、二乙基硒

（四）营养功能

●1、刺激植物生长

●低浓度——0.001一0.05mg·kg-1

●百合科、十字花科、豆科、禾本科

●增强植物光合作用

●提高可溶性蛋白质含量

2、增强植物体的抗氧化作用

●谷胱甘肽过氧化物酶（GSH—Px）

●高等植物体内的抗氧化剂

●清除脂质过氧化作用的自由基

●硒可以强化GSH—Px系统

二、硒肥施用

●喷施亚硒酸钠

一、植物铝含量与分布

●20～200mg·kg-l

●>0.1％——铝累积型植物

●<200mg·kg-1——非累积型植物

二、铝的营养功能

●

（一）刺激植物生长

●低浓度——0.2～0.5mg·L-1

●非铝累积型植物——水稻、玉米、棉花、甜菜、燕麦、豌豆、小麦

●铝累积型植物——再高也有作用

●防止过量铜、锰或磷的毒害

（二）影响植物的颜色

●铝累积型植物——茶树与锈球改变颜色

●茶叶——绿色加深

●锈球——花色由粉红色（花内铝浓度<150mg·kg-1）变成蓝色（花内铝浓度>250mg·kg-1）

（三）激活酶的作用

●抗坏血酸氧化酶的专性激活剂

●某些酶的非专性激活剂

●提高植物对于旱、霜冻与盐碱的抗性，机理尚不清楚。

复习思考题

●1.什么是有益元素？

目前公认的有益元素包括哪几种？

●2.简述硅、硒在植物体内的存在形态和分布。

●3.钠有哪些营养功能？

●4..如何正确评价有益元素在植物营养中的地位。

●5.在生产中合理施用有益元素时应注意什么问题？