《有益元素》PPT课件.ppt
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1、第五章第五章SiNaSe必必需需元元素素为为各各种种作作物物所所必必需需,对对于于植植物物生生长长具具有有必必需需性性、不不可可替替代代性性和和作作用用直直接接性性。而而有有益益矿矿质质元元素素能能够够促促进进植植物物生生长长发发育育,但但不不为为植植物物普普遍遍所所必必需。需。有有益益元元素素与与植植物物生生长长发发育育的的关关系系可可分分为为两两种种类类型:型:1、为为某某些些植植物物类类群群中中的的特特定定生生物物反反应应所所必必需需。如钴豆科作物根瘤固氮所必需;如钴豆科作物根瘤固氮所必需;2、某某些些植植物物生生长长在在该该元元素素过过剩剩的的环环境境中中,经经长长期期进进化化逐逐渐渐
2、变变成成需需要要该该元元素素。如如水水稻稻对对硅硅,甜甜菜菜对钠;对钠;植植物物对对有有益益元元素素的的需需求求量量要要求求十十分分严严格格,缺缺少少时时影影响响生生长长,过过多多时时则则有有毒毒害害作作用用。以以适适宜宜的的含含量量作为区分有益元素作为区分有益元素 的界限是至关重要的。的界限是至关重要的。第一节第一节一般栽培植物可按一般栽培植物可按SiO2含量分为三类:含量分为三类:1、含含 硅硅 量量 很很 高高 的的 植植 物物,如如 水水 稻稻 为为5%20%。2、含含硅硅量量中中等等的的旱旱地地禾禾本本科科植植物物,如如燕燕麦、大麦等为麦、大麦等为24%。3、含含硅硅量量很很低低的的
3、豆豆科科植植物物和和双双子子叶叶植植物物,含量在含量在1%以下。以下。一、植物体内硅的含量、分布和形态一、植物体内硅的含量、分布和形态(一)(一)、含量、含量硅硅硅硅在在在在植植植植物物物物体体体体内内内内的的的的分分分分布布布布是是是是不不不不均均均均匀匀匀匀的的的的。根根根根据据据据其其其其在在在在植植植植物体内的分布特点可分为三类:物体内的分布特点可分为三类:物体内的分布特点可分为三类:物体内的分布特点可分为三类:第第第第一一一一类类类类、总总含含量量高高,主主要要分分布布于于地地上上部部,根根中中累积少。如燕麦和水稻。累积少。如燕麦和水稻。第第第第二二二二类类类类、植植株株各各部部分分
4、的的含含硅硅量量都都低低,根根中中和和地地上上部部的的分分布布大大致致相相等等。如如番番茄茄、大大葱葱、萝萝卜卜和和白白菜等。菜等。第第第第三三三三类类类类、根根中中的的含含量量明明显显高高于于地地上上部部。如如绛绛车车轴草。轴草。在在组组织织水水平平,硅硅多多累累积积于于木木栓栓细细胞胞外外的的表表皮皮细细胞壁中,它不仅进入细胞壁,也进入中胶层。胞壁中,它不仅进入细胞壁,也进入中胶层。一、植物体内硅的含量、分布和形态一、植物体内硅的含量、分布和形态(二)分布(二)分布植植物物体体内内硅硅的的主主要要形形态态是是硅硅胶胶和和多多聚聚硅硅酸酸,其其次次是是胶胶状状硅硅酸酸和和游游离离单单硅硅酸酸
5、Si(OH)4。木木质质部部汁液中的硅主要是单硅酸。汁液中的硅主要是单硅酸。一、植物体内硅的含量、分布和形态一、植物体内硅的含量、分布和形态(三)形态(三)形态植物种类植物种类部位部位含量含量植物种类植物种类部位部位含量含量小麦小麦黑麦黑麦水稻水稻大麦大麦燕麦燕麦玉米玉米根根茎秆茎秆籽粒籽粒根根茎秆茎秆籽粒籽粒谷壳谷壳叶叶茎秆茎秆根根3.110.602.240.110.161.231.061.760.040.468.406.023.705.602.74芒芒茎秆茎秆籽粒籽粒茎秆茎秆根根叶叶籽粒籽粒茎秆茎秆穗茎穗茎根根果穗果穗籽粒籽粒4.701.540.425.962.433.742.050.99
6、5.960.830.780.320.04几种植物不同部位的含硅量(几种植物不同部位的含硅量(SiO2%干重)干重)二、植物对硅的吸收和运输二、植物对硅的吸收和运输高高等等植植物物主主要要吸吸收收分分子子态态的的硅硅,不不同同植植物物种种类类吸吸硅硅能能力力有有显显著著差差异异,而而植植物物基基因因型型差差异异对对硅硅吸吸收收的的影影响响很很大大。通通常常土土壤壤溶溶液液中中的硅酸浓度与植物的吸硅量呈正比。的硅酸浓度与植物的吸硅量呈正比。植植物物体体内内硅硅的的运运输输仅仅限限于于木木质质部部,它它在在地地上上部部茎茎叶叶中中的的分分布布取取决决于于各各器器官官的的蒸蒸腾腾率。率。(一)(一)参
7、与细胞壁的组成参与细胞壁的组成 硅硅与与植植物物体体内内果果胶胶酸酸、多多糖糖醛醛酸酸、糖糖脂脂等等物物质质有有较较高高的的亲亲合合力力,形形成成稳稳定定性性强强,而而溶溶解解度度低低的的单单、双双、多多硅硅酸酸复复合合物物沉沉积积在在木木质质化化细细胞胞壁壁中中。硅硅能能增增强强组组织织的的机机械械强强度度和和稳稳固固性性,可可抵抵抗抗病病虫虫的的入入侵侵。例例如如:水水稻稻对对稻稻瘟瘟病病、褐褐斑斑病病的的抵抵御御能能力力也也随随着着体体内含硅量的增加而提高。内含硅量的增加而提高。(二)(二)影响植物光合作用与蒸腾作用影响植物光合作用与蒸腾作用 植植物物叶叶片片硅硅化化细细胞胞对对于于散散
8、射射光光的的透透过过量量为为绿绿色色细细胞胞的的10倍倍,能能增增加加阳阳光光的的吸吸收收,促促进进光光合合作作用用。田田间间条条件件下下,施施硅硅改改变变植植物物的的受受光光形形态态,抑抑制制蒸蒸腾腾,增加群体光合作用。增加群体光合作用。三、硅的营养功能三、硅的营养功能水稻叶片的含硅量及其对稻瘟病感染性的影响水稻叶片的含硅量及其对稻瘟病感染性的影响04080120施硅量(施硅量(mg/L)含硅量(干物重含硅量(干物重mg/g)020408121620病斑数(个病斑数(个/cm2)不同硅、氮肥的用量对水稻花期叶片展开度不同硅、氮肥的用量对水稻花期叶片展开度*的影响的影响硅肥硅肥*(SiO2,m
9、g/L)氮肥氮肥(mg/L)040200516 11 2040 19 20023537769 22*展开度指也行尖与茎秆之间的夹角展开度指也行尖与茎秆之间的夹角 *硅肥采用硅酸纳硅肥采用硅酸纳1 1、Si-NSi-N作作作作用用用用 在在在在供供供供高高高高氮氮氮氮时时时时,植植植植株株株株的的的的机机机机械械械械支支支支撑撑撑撑减减减减弱弱弱弱,组组组组织织织织柔柔柔柔软软软软,易易易易倒倒倒倒伏伏伏伏和和和和遭遭遭遭病病病病虫虫虫虫害害害害等等等等。施施施施硅硅硅硅肥肥肥肥可可可可增增增增强强强强植植植植株株株株的刚性,减少倒伏。的刚性,减少倒伏。的刚性,减少倒伏。的刚性,减少倒伏。植植植
10、植株株株株中中中中Si/NSi/N与与与与作作作作物物物物的的的的抗抗抗抗病病病病性性性性有有有有关关关关,随随随随硅硅硅硅含含含含量量量量增增增增加加加加,植物抗病和抗虫性增强。植物抗病和抗虫性增强。植物抗病和抗虫性增强。植物抗病和抗虫性增强。2 2、Si-PSi-P作作作作用用用用 植植植植物物物物对对对对硅硅硅硅与与与与磷磷磷磷的的的的吸吸吸吸收收收收表表表表现现现现出出出出一一一一定定定定的的的的竞竞竞竞争争争争效效效效应应应应。缺缺缺缺硅硅硅硅时时时时吸吸吸吸磷磷磷磷增增增增加加加加,增增增增加加加加硅硅硅硅减减减减少少少少磷磷磷磷的的的的吸吸吸吸收收收收。在在在在长距离运输中,硅与
11、磷之间又有一定的相助作用。长距离运输中,硅与磷之间又有一定的相助作用。长距离运输中,硅与磷之间又有一定的相助作用。长距离运输中,硅与磷之间又有一定的相助作用。3 3、Si-Fe,MnSi-Fe,Mn作作作作用用用用 硅硅硅硅能能能能缓缓缓缓解解解解铁铁铁铁、锰锰锰锰离离离离子子子子过过过过多多多多引引引引起起起起的的的的毒毒毒毒害害害害作作作作用用用用。供供供供硅硅硅硅充充充充足足足足时时时时,叶叶叶叶片片片片中中中中锰锰锰锰的的的的分分分分布布布布均均均均匀匀匀匀,有有有有利利利利于于于于作作作作物物物物的的的的生生生生长长长长。硅硅硅硅能能能能增增增增强强强强水水水水稻稻稻稻茎茎茎茎、根根
12、根根通通通通气气气气组组组组织织织织的的的的钢钢钢钢性性性性与与与与体体体体积积积积,有有有有利利利利于于于于氧氧氧氧的的的的输输输输入入入入,从从从从而而而而增增增增加加加加水水水水稻稻稻稻对对对对过过过过量量量量铁铁铁铁、锰的忍耐性。锰的忍耐性。锰的忍耐性。锰的忍耐性。(三)与其它养分的相互作用(三)与其它养分的相互作用施氮条件下供锰对大豆干重的影响施氮条件下供锰对大豆干重的影响010200.15.00.5供锰(供锰(umol/L)umol/L)干重(干重(g/g/株)株)+Si-Si10.0水水稻稻是是典典型型的的积积硅硅植植物物。缺缺硅硅后后其其营营养养生生长长与与籽籽粒粒产产量量都都
13、明明显显下下降降。试试验验表表明明,生生殖殖阶阶段段供供硅硅可可以以增增加加籽籽粒产量。粒产量。甘甘蔗蔗缺缺硅硅表表现现出出叶叶雀雀斑斑病病(Leaf frechling)典型症状。典型症状。四、植物对硅的需求和缺硅的反应四、植物对硅的需求和缺硅的反应不同生育阶段供硅对水稻生长与产量的影响不同生育阶段供硅对水稻生长与产量的影响营养生长阶段营养生长阶段-Si+Si*-Si+Si生殖生长阶段生殖生长阶段*-Si-Si+Si+SiSiOSiO2%(地上部干重)(地上部干重)干重干重(g/盆)盆)根根茎茎籽粒籽粒*+Si:100mg/LSiO2;*抽穗开始第二节第二节通通常常植植物物体体内内钠钠的的平
14、平均均含含量量大大约约是是干干物物重重的的0.1%左左右右。根根据据植植物物对对钠钠的的反反应应,将将植植物物分分为为两两类类:喜喜钠钠植植物物和和厌厌钠钠植植物物。典典型型的的喜喜钠钠植植物物有有甜甜菜菜、盐盐蓬蓬三三色色苋苋、滨滨藜藜和和蓝蓝藻藻等等。生生长长在在滨滨海海沙沙土土上上的的海海蓬蓬子子氯氯化化钠钠的的含含量量可可达达30%。然然而而,许许多多栽栽培培作作物物在钠多时会出现毒害现象。在钠多时会出现毒害现象。一、植物体内钠的含量和分布一、植物体内钠的含量和分布二、钠的营养功能二、钠的营养功能对对于于一一部部分分具具有有C4光光合合途途径径和和景景天天酸酸代代谢谢途途径径的植物种类
15、来说,钠是必需的微量元素。的植物种类来说,钠是必需的微量元素。对对于于许许多多盐盐土土植植物物钠钠是是调调节节渗渗透透压压以以适适应应高高盐盐的需求。的需求。钠钠和和钾钾同同样样能能增增加加液液泡泡中中的的溶溶质质势势,产产生生膨膨压压而而促促进进细细胞胞的的伸伸长长。钠钠对对气气孔孔开开闭闭具具有有调调控控作作用用,从而改善植物水分平衡,提高抗旱能力。从而改善植物水分平衡,提高抗旱能力。(一)(一)刺激生长刺激生长(二)(二)调节渗透压调节渗透压(三)(三)影响植物水分平衡与细胞伸展影响植物水分平衡与细胞伸展NaNa+、K K+对甜菜叶片性状的影响对甜菜叶片性状的影响K叶片含量叶片含量(mm
16、ol/g干重)干重)处理处理(mmol)干重干重(g叶叶/株)株)+Na+叶面积叶面积(cm2/叶)叶)叶厚度叶厚度(m)肉质性肉质性(gH2O/dm2)5K+233274K+Na+302319K+某某些些植植物物在在供供钾钾不不足足时时,钠钠可可有有限限度度地地代代替替钾钾的的功功能能,钠钠取取代代钾钾的的程程度度因因植植物物种种类类而而异异。根根据据植植物物对对钠钠的的反反应应不不同同以以及及钠钠、钾钾之之间间的的互互换换关关系系,可可将将植植物分为四类:物分为四类:1、钠钠可可替替代代体体内内大大部部分分钾钾,钠钠对对其其生生长长有有明明显显刺激作用的植物。刺激作用的植物。如糖用甜菜、食
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