矿质营养4课件演示.ppt

1.参与循环的元素 N、P、K、Mg、Zn等， 2.不参与循环的元素 Ca、Fe、S、Mn、Cu、B 二、矿物质在植物体内的分布 第五节 氮的同化 一、植物的氮源 空气 N2 土壤 无机氮化物 有机氮化物 （氨基酸、尿素等） 氨态氮 硝态氮 Ｎ源 二、硝酸盐的还原 　 植物体内硝酸盐转化为氨的过程.　　 1、NO３-还原 催化酶：硝酸还原酶（nitrate reductase,NR） NR位于根和叶的细胞质，故此反应再细胞质 中进行。 还原所需的电子由NAD(P)H提供,即 NO３-+NAD(P)H+H+ NO２-+NAD(P)++H2O NO３-+2e+H+ NO２-+H2O 硝酸还原酶（nitrate reductase,NR）： 三个辅基:黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、细胞色素b557和钼复合体(Mo－Co)， 为同型二聚体。催化的反应模式如下： →NO２- →NO２- 硝酸还原酶是一种诱导酶,即受底物的诱导而合成的酶。 ＮＡＤＰＨ Regulation of NR Gene expression 硝酸盐 NR基因的表达 2、NO２-还原 　　　NO２-+6e-+8H+ NH４++2H２0 NO２-迅速从细胞质进入质体（叶或根），进一步还原 催化酶：亚硝酸还原酶(nitrite reductase,NiR) 还原所需的一对电子由还原态铁氧还蛋白提供，即 NO２-+6Fdred+8H+ NH4++6Fdox +2H２0 叶中，NO２-运进叶绿体，在NiR 作用下，使NO２-还原为NH4+ 根中,NO２－在前质体中被还原为NH4+。 两个辅基，一个是铁-硫簇（Fe4S4），另一个是特异化血红素。 亚硝酸还原酶 血红素 铁-硫簇 植物细胞硝酸盐同化，包括硝酸盐的跨质膜运输，然后经两步还原为氨 三、氨的同化 ①谷氨酰胺合成酶(glutamine synthase，GS）。 GS 1.谷氨酸合成酶循环 ②谷氨酸合成酶（GOGAT) L－谷氨酸+ATP+NH３ Mg2+ L－谷氨酰胺+ADP+Pi GS存在于各种植物组织中，对氨有很高的亲和力, L-谷氨酰胺+α-酮戊二酸+〔NAD(P)H或Fdred〕GOGAT 2L-谷氨酸+〔NAD(P)+或Fdox〕 三、 氨 的 同 化 通常植物组织中,氨同化是通过谷氨酸合成酶循环进行。 谷氨酸合成酶循环 叶片氮同化过程 “Photoassimilation” 四、生物固氮(biological nitrogen fixation) 生物固氮 某些微生物把空气中的游离氮固定转化为氮化合物(氨)的过程。 １、类型 生物固氮是由两类微生物来实现的: 一类是非共生固氮微生物包括细菌和蓝藻， 另一类是与其它植物(宿主)共生的微生物, 例如与豆科植物共生的根瘤菌 与非豆科植物共生的放线菌, 固氮酶催化反应 　　铁氧还蛋白还原铁蛋白,与ATP结合,铁蛋白还原钼铁蛋白,最后还原N２成为NH３．减少固氮所需的能量投入量凾待解决的问题。 ２、过程 分子氮被固定为氨的总反应式如下: N２+8e-+8H++16ATP 固氮酶 2NH３+H２+16ADP+16Pi 第六节 合理施肥的生理基础 一、作物需肥规律 1、不同作物对肥料的需要量和比例不同 2、同一作物在不同生育期需肥不同． 1.不同作物对肥料的需要量和比例不同 　　 禾谷类: 前期需氮多,后期需P多,K多有利子粒饱满 根茎类; 需K多,有利地下器官积累碳水化合物 叶菜类: 需N多,有利于叶片肥大 作物类型 种子萌发→幼苗长大→开花结实→成熟→衰老 生长时期 养分 贮藏为主 吸收能力加强 吸收量最大 停止吸收 部分养分排出 2、同一作物不同生育期需肥不同 生长中心：指在一定的时期（即生育期），代谢旺盛、 生长势较强的部位。施肥总是对当时的生长中心作用最大 （即营养元素总是优先供应生长中心）。 营养最大效率期----在植物生命周期中，对施肥的营养效果最好的时期。 一般以种子和果实为收获对象的作物的营养最大效率期是生殖生长时期。 如： 水稻、玉米；幼穗形成期 大豆、 油菜：开花期 1.形态指标 (1)长相 (2)叶色 二、施肥指标 2.生理指标 植物组织的产量（或生长）与养分含量的关系 “叶分析” -测定叶片或叶鞘等组织中矿质元素含量, 判断营养的丰缺情况。 体内养分状况 (2) 叶绿素含量 　 (3) 酰胺 (4)酶活性 缺钼, 硝酸还原酶活性下降; 缺铜, 抗坏血