6 缺铁症状:由于叶绿体的某些叶绿素-蛋白复合体合成需要铁,所以,缺铁 时会出现幼叶、幼芽缺绿发黄,甚至黄白化,而下部叶片仍为绿色。华北果树的 “黄叶病”,就是植株缺铁所致。 2.锰: Mn2+是多种酶的(如脱氢酶、脱羧酶、激酶、氧化酶和过氧化物酶)的活化 剤,尤其是影响糖酵解和三羧酸循环,与光合和呼吸均有关。它还是硝酸还原酶 的辅助因子,缺锰时硝酸不能还原成氨,植物不能合成氨基酸和蛋白质。 缺锰症状:叶脉间缺绿,伴随小坏死点的产生,但叶脉仍保持绿色,此为缺 锰与缺铁的主要区别。缺绿会在嫩叶或老叶出现,依植物种类和生长速率而定。 3.硼: 钙与甘露醇、甘露聚糖、多聚甘露糖醛酸和其它细胞壁成分组成复合体,参 与细胞伸长,核酸代谢等。对植物生殖过程有影响,植株各器官中硼的含量以花 最高,缺硼时,花药和花丝萎缩,绒毡层组织破坏,花粉发育不良。受精不良, 籽粒减少。小麦出现“花而不实”,棉花的“蕾而不花”植株缺硼之故,硼具有 抑制有毒酚类化合物形成的作用,所以缺硼时,植株中酚类化合物(如咖啡酸、 绿原酸)含量过高,侧芽和顶芽坏死,丧失顶端化势,分枝多,形成簇生状。甜 菜的干腐病,花椰菜的褐腐病,马铃薯的卷叶病和苹果的缩果病等均为缺硼所致。 硼供应充分时,糖类合成加强,纤维素和木质素含量提高,茎杆坚韧,抗倒伏。 4.氯(54 年确定为必需元素): 氯离子(CI-)在光合作用水裂解过程中起着活化剤的作用,促进氧的释放。 根和叶的细胞分裂需要氯,它还与钾等离子一起参与渗透势的调节,如与钾和苹 果酸一起调节气孔的开放。 缺氯症状:植株叶小,叶尖干枯、黄化,最终坏死;根生长慢,根尖粗呈棒 状。 5.锌: Zn2+是乙醇脱氢酶、谷氨酸脱氢酶和碳酸酐酶等的组成成分之一。缺锌植物 失去合成色氨酸的能力,而色氨酸是吲哚乙酸的前身,因此缺锌植物的吲哚乙酸 含量低。它还是叶绿素生物合成必需元素
6 缺铁症状:由于叶绿体的某些叶绿素-蛋白复合体合成需要铁,所以,缺铁 时会出现幼叶、幼芽缺绿发黄,甚至黄白化,而下部叶片仍为绿色。华北果树的 “黄叶病”,就是植株缺铁所致。 2.锰: Mn2+是多种酶的(如脱氢酶、脱羧酶、激酶、氧化酶和过氧化物酶)的活化 剤,尤其是影响糖酵解和三羧酸循环,与光合和呼吸均有关。它还是硝酸还原酶 的辅助因子,缺锰时硝酸不能还原成氨,植物不能合成氨基酸和蛋白质。 缺锰症状:叶脉间缺绿,伴随小坏死点的产生,但叶脉仍保持绿色,此为缺 锰与缺铁的主要区别。缺绿会在嫩叶或老叶出现,依植物种类和生长速率而定。 3.硼: 钙与甘露醇、甘露聚糖、多聚甘露糖醛酸和其它细胞壁成分组成复合体,参 与细胞伸长,核酸代谢等。对植物生殖过程有影响,植株各器官中硼的含量以花 最高,缺硼时,花药和花丝萎缩,绒毡层组织破坏,花粉发育不良。受精不良, 籽粒减少。小麦出现“花而不实”,棉花的“蕾而不花”植株缺硼之故,硼具有 抑制有毒酚类化合物形成的作用,所以缺硼时,植株中酚类化合物(如咖啡酸、 绿原酸)含量过高,侧芽和顶芽坏死,丧失顶端化势,分枝多,形成簇生状。甜 菜的干腐病,花椰菜的褐腐病,马铃薯的卷叶病和苹果的缩果病等均为缺硼所致。 硼供应充分时,糖类合成加强,纤维素和木质素含量提高,茎杆坚韧,抗倒伏。 4.氯(54 年确定为必需元素): 氯离子(CI-)在光合作用水裂解过程中起着活化剤的作用,促进氧的释放。 根和叶的细胞分裂需要氯,它还与钾等离子一起参与渗透势的调节,如与钾和苹 果酸一起调节气孔的开放。 缺氯症状:植株叶小,叶尖干枯、黄化,最终坏死;根生长慢,根尖粗呈棒 状。 5.锌: Zn2+是乙醇脱氢酶、谷氨酸脱氢酶和碳酸酐酶等的组成成分之一。缺锌植物 失去合成色氨酸的能力,而色氨酸是吲哚乙酸的前身,因此缺锌植物的吲哚乙酸 含量低。它还是叶绿素生物合成必需元素
7 缺锌症状:植株茎部节间短,出现“小叶病”。如苹果、桃、梨等果树缺锌 时,叶小脆,且丛生,叶片上出现黄斑。 6.铜: 铜是某些氧化酶(例如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸氧化酶等)的成分,可以影 响氧化还原过程(Cu+一 Cu2+)。铜又存在于叶绿体的质蓝素中,后者是光合作用 电子传递系的一员。 缺铜症状:生长缓慢,叶黒绿,幼叶缺绿,然后出现枯斑,最后死亡脱落。 7.镍: 镍是脲酶的金属成分,脲酶的作用是催化尿素水解成 C02 和 NH3 。也是氢化 酶的成分之一,在生物固氮中产生氢起作用。 缺镍症状:叶尖积累较多的脲,出现坏死现象。 8.钼: 钼离子(M04+ - M06+)是硝酸还原酶的金属成分,起着电子传递作用。钼又是 固氮酶中钼铁蛋白的成分,在固氮过程中起作用。所以,其生理功能突出表现在 氮代谢方面。对花生、大豆等豆科植物的増产作用显着。 植物缺素症状与该元素在体内存在的状态、分布以及生理功能有关,移动性 强的元素缺素症状多首先出现在老叶上,如 N、K、Mg 等;移动性差的元素缺 素症状首先出现在幼叶上,如 Ca、Fe;与叶绿素合成有关的元素其缺素症常常 失绿(如 N、Mg 是叶绿素的组成成分,Fe、Mn、Cu、Zn 是叶绿素合成过程的 催化剂),另外,如 P、K、B 与物质运输有关,常常影响糖类物质的积累等。三、 植物缺乏矿质元素的诊断 (一)病症诊断法 植物缺少任何一种必需元素都会引起特有的生理症状,根据症状判断所缺乏的 矿质元素。如植物新生叶缺绿,可能是缺铁、硫、锰等元素,其中若幼叶完全失 绿,可能是缺硫;若幼叶呈白色可能是缺铁;若叶脉绿色叶肉发黄,可能是缺锰。 具体症状可参考缺素症状诊断表,表中所检索的内容是针对植物的一般缺素症状 而言。但是必需注意:不同植物缺乏某种元素的症状不完全一致,缺乏的程度不 同,表现程度也不同,不同元素的相互作用,使得病症诊断更加复杂。例如,虽
7 缺锌症状:植株茎部节间短,出现“小叶病”。如苹果、桃、梨等果树缺锌 时,叶小脆,且丛生,叶片上出现黄斑。 6.铜: 铜是某些氧化酶(例如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸氧化酶等)的成分,可以影 响氧化还原过程(Cu+一 Cu2+)。铜又存在于叶绿体的质蓝素中,后者是光合作用 电子传递系的一员。 缺铜症状:生长缓慢,叶黒绿,幼叶缺绿,然后出现枯斑,最后死亡脱落。 7.镍: 镍是脲酶的金属成分,脲酶的作用是催化尿素水解成 C02 和 NH3 。也是氢化 酶的成分之一,在生物固氮中产生氢起作用。 缺镍症状:叶尖积累较多的脲,出现坏死现象。 8.钼: 钼离子(M04+ - M06+)是硝酸还原酶的金属成分,起着电子传递作用。钼又是 固氮酶中钼铁蛋白的成分,在固氮过程中起作用。所以,其生理功能突出表现在 氮代谢方面。对花生、大豆等豆科植物的増产作用显着。 植物缺素症状与该元素在体内存在的状态、分布以及生理功能有关,移动性 强的元素缺素症状多首先出现在老叶上,如 N、K、Mg 等;移动性差的元素缺 素症状首先出现在幼叶上,如 Ca、Fe;与叶绿素合成有关的元素其缺素症常常 失绿(如 N、Mg 是叶绿素的组成成分,Fe、Mn、Cu、Zn 是叶绿素合成过程的 催化剂),另外,如 P、K、B 与物质运输有关,常常影响糖类物质的积累等。三、 植物缺乏矿质元素的诊断 (一)病症诊断法 植物缺少任何一种必需元素都会引起特有的生理症状,根据症状判断所缺乏的 矿质元素。如植物新生叶缺绿,可能是缺铁、硫、锰等元素,其中若幼叶完全失 绿,可能是缺硫;若幼叶呈白色可能是缺铁;若叶脉绿色叶肉发黄,可能是缺锰。 具体症状可参考缺素症状诊断表,表中所检索的内容是针对植物的一般缺素症状 而言。但是必需注意:不同植物缺乏某种元素的症状不完全一致,缺乏的程度不 同,表现程度也不同,不同元素的相互作用,使得病症诊断更加复杂。例如,虽
8 然土壤中有适量的锌存在,但大量使用磷肥时,植株吸收锌少,表现出缺锌症状; 重施钾肥,植株吸收的锰和钙少,呈现缺锰和缺钙症状。 病症诊断法的优点是不需要专用设备,简单易行。但是作物的缺素症状往往 同病虫害以及其它不良生活条件所引起的外部症状发生混淆,不易区别。另外, 植物的缺素症往往在某种元素非常缺乏时才表现出来,经诊断后再采取措施往往 为时已晚。 (二)化学分析诊断法以叶片为材料来分析病株内的化学成分,与正常植株的化学成分相比 较。如果某种矿质元素在病株体内的含量比正常的显著减少时,这种元素可能就是致病的原 因。可同时测定土壤营养含量。 (三)加入诊断法根据上述方法初步确定植物所必需的矿质元素后,补充该元素, 经过一定时间,如症状消失,就能确定致病的原因。加入的方法,对于大量元素 可以施肥;对于微量元素可以进行根外追肥 第二节 植物细胞对矿质元素的吸収 当细胞内溶质浓度低,植物从外界吸收溶质时,可以分为两个阶段,第一阶 段,吸收速度快,为溶质被动扩散到质外体间隙;第二阶段,吸收速率变慢且平 稳,是溶质进入原生质和液泡,以主动吸收为主。 植物细胞对溶质的吸收有三种类型:被动吸收、主动吸收和和胞饮作用。主 动吸收:细胞利用呼吸作用释放的逆着电化学势梯度吸收矿质的过程 一、被动吸收 被动吸收——细胞不需要由代谢提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质的过程。 (一)简单扩散:分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。扩散的动 力:分子扩散决定于化学势梯度或浓度梯度(concentration gradient)。离子 的扩散还受电势梯度的影响,故离子的扩散决定于浓度梯度和电势梯度,即电化 学势梯度(electrochemical Potential gradient)。 (二)协助扩散:溶质借助膜转运蛋白顺着浓度梯度或电化学势梯度进行的扩散。 膜转运蛋白分三类:通道蛋白、载体蛋白和离子泵 1.离子通道: 细胞质膜上由内在蛋白构成的孔道,横跨膜的两侧。孔道大小、形状和孔内 电荷密度等使得孔道对离子运输有选择性,即一种通道只允许某一种离子通过;
8 然土壤中有适量的锌存在,但大量使用磷肥时,植株吸收锌少,表现出缺锌症状; 重施钾肥,植株吸收的锰和钙少,呈现缺锰和缺钙症状。 病症诊断法的优点是不需要专用设备,简单易行。但是作物的缺素症状往往 同病虫害以及其它不良生活条件所引起的外部症状发生混淆,不易区别。另外, 植物的缺素症往往在某种元素非常缺乏时才表现出来,经诊断后再采取措施往往 为时已晚。 (二)化学分析诊断法以叶片为材料来分析病株内的化学成分,与正常植株的化学成分相比 较。如果某种矿质元素在病株体内的含量比正常的显著减少时,这种元素可能就是致病的原 因。可同时测定土壤营养含量。 (三)加入诊断法根据上述方法初步确定植物所必需的矿质元素后,补充该元素, 经过一定时间,如症状消失,就能确定致病的原因。加入的方法,对于大量元素 可以施肥;对于微量元素可以进行根外追肥 第二节 植物细胞对矿质元素的吸収 当细胞内溶质浓度低,植物从外界吸收溶质时,可以分为两个阶段,第一阶 段,吸收速度快,为溶质被动扩散到质外体间隙;第二阶段,吸收速率变慢且平 稳,是溶质进入原生质和液泡,以主动吸收为主。 植物细胞对溶质的吸收有三种类型:被动吸收、主动吸收和和胞饮作用。主 动吸收:细胞利用呼吸作用释放的逆着电化学势梯度吸收矿质的过程 一、被动吸收 被动吸收——细胞不需要由代谢提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质的过程。 (一)简单扩散:分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。扩散的动 力:分子扩散决定于化学势梯度或浓度梯度(concentration gradient)。离子 的扩散还受电势梯度的影响,故离子的扩散决定于浓度梯度和电势梯度,即电化 学势梯度(electrochemical Potential gradient)。 (二)协助扩散:溶质借助膜转运蛋白顺着浓度梯度或电化学势梯度进行的扩散。 膜转运蛋白分三类:通道蛋白、载体蛋白和离子泵 1.离子通道: 细胞质膜上由内在蛋白构成的孔道,横跨膜的两侧。孔道大小、形状和孔内 电荷密度等使得孔道对离子运输有选择性,即一种通道只允许某一种离子通过;