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植物营养与施肥原理ppt课件

花匠小妙招
2024-11-03 17:04

1、肥料根底实际肥料根底实际参考书：参考书：上、下册中国农大上、下册中国农大浙江农大浙江农大王淑敏王淑敏陈伦寿、陆景陵陈伦寿、陆景陵绪论植物营养与肥料部分绪论植物营养与肥料部分一、植物营养学的根本概念一、植物营养学的根本概念1. 1. 植物营养植物营养1 1定义：定义：营养物质营养物质植物植物环境环境2 2主要义务：主要义务：以植物营养原理为实际根底以植物营养原理为实际根底到达高产、到达高产、以施肥或改良植物遗传特性为手段以施肥或改良植物遗传特性为手段优质、高效。优质、高效。营养作用营养作用吸收吸收运输运输转化转化利用利用营养物质与营养物质与能量交换能量交换2.2.

2、肥料肥料1 1定义：直接或间接供应植物营养，定义：直接或间接供应植物营养，改善土壤性状，以提高植物产量和质改善土壤性状，以提高植物产量和质量的物质。量的物质。2 2肥料在农业消费中的作用肥料在农业消费中的作用1 1提高农作物产量提高农作物产量2 2改善农产品性质改善农产品性质3 3改良土壤，提高土壤肥力。改良土壤，提高土壤肥力。二、植物营养学的开展概略二、植物营养学的开展概略一早期探求一早期探求1.万万.海尔蒙特：海尔蒙特：1640年年水的营养学说水的营养学说2.泰伊尔：泰伊尔：19世纪初世纪初腐殖质营养学说腐殖质营养学说二学科的建立二学科的建立李比希李比希1803-1873：1840年年

3、植物矿质营养学说植物矿质营养学说要点要点土壤中的矿物质是一切绿色植物独一土壤中的矿物质是一切绿色植物独一(主要主要)的养料，厩肥及其的养料，厩肥及其他肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中所含的有他肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中所含的有机质，而是由于这些有机质在分解时所构成的矿物质。机质，而是由于这些有机质在分解时所构成的矿物质。意义意义否认了当时流行的腐殖质学说，阐明否认了当时流行的腐殖质学说，阐明了植物营养的本质；是植物营养学新旧时代了植物营养的本质；是植物营养学新旧时代的分解线和转机点，使维持土壤肥力的手段的分解线和转机点，使维持土壤肥力的手段从施用有机肥向施用无

4、机肥转变有了坚实的从施用有机肥向施用无机肥转变有了坚实的根底。根底。实际上：促进了化肥工业的开展；推进实际上：促进了化肥工业的开展；推进了农业消费的开展。了农业消费的开展。李比希还提出了：营养归还学说、最小营养李比希还提出了：营养归还学说、最小营养律。律。三本学科的开展自三本学科的开展自2020世纪初以来世纪初以来布森高：开创了田间实验；布森高：开创了田间实验；萨克斯、克诺普：水培实验的先躯；萨克斯、克诺普：水培实验的先躯；普良尼斯尼柯夫：植物土壤肥料相结合；普良尼斯尼柯夫：植物土壤肥料相结合；罗宗洛：中山大学，中国最早的研讨者，不同氮形状的罗宗洛：中山大学，中国最早的研讨者，不同氮形

5、状的作用等；作用等；确定植物必需营养元素的规范确定植物必需营养元素的规范19391939 必需元素的发现和确定必需元素的发现和确定有益元素的发现有益元素的发现创建植物创建植物“营养遗传学营养遗传学植物营养学的开展阅历了：植物营养学的开展阅历了：古典时期新古典开展时期现代开展时期古典时期新古典开展时期现代开展时期(19世纪世纪) (20世纪前半叶世纪前半叶) (1950s以来以来)四面临的义务四面临的义务利用生物技术改良植物对营养元素的吸收利利用生物技术改良植物对营养元素的吸收利用效率，从而提高土壤营养的利用效率用效率，从而提高土壤营养的利用效率信息技术在植物营养与施肥中的运用。信息

6、技术在植物营养与施肥中的运用。三植物营养学的研讨方法和内容三植物营养学的研讨方法和内容一一研讨方法研讨方法调查研讨调查研讨实验研讨：实验研讨：田间实验法、盆栽实验法、田间实验法、盆栽实验法、培育实验法、数理培育实验法、数理统计法、统计法、化学分析化学分析法等法等二二内容内容植物营养原理植物营养原理肥料学肥料学植物营养研讨法植物营养研讨法作物施肥技术作物施肥技术植物营养与肥料植物营养与肥料第八章第八章植物营养与施肥原理植物营养与施肥原理本章讲授内容：内容及重点：本章讲授内容：内容及重点：植物的营养成分植物必需营植物的营养成分植物必需营养元素养元素植物对营养的吸收吸收的机植物对营

7、养的吸收吸收的机理理营养在植物体内的运输营养在植物体内的运输影响植物吸收营养的环境条件影响植物吸收营养的环境条件 ( (元素间的相互关系元素间的相互关系) )植物的营养特性施肥的关键植物的营养特性施肥的关键时期时期第一节第一节植物的营养成分及营养的吸收植物的营养成分及营养的吸收一、植物的组成一、植物的组成 75 759595水分水分 5 52525干物质干物质煅煅烧烧影响要素：二、影响植物体内矿质元素影响要素：二、影响植物体内矿质元素种类和含量的要素种类和含量的要素1. 1. 遗传要素如：禾本科植物需遗传要素如：禾本科植物需SiSi、淀粉植物块茎含淀粉植物块茎含K K多、豆科植物含多、豆

8、科植物含N N较多较多等等2. 2. 环境条件生长环境如：盐渍环境条件生长环境如：盐渍土上生长的植物含土上生长的植物含NaNa和和ClCl较多、沿海的较多、沿海的植物含植物含I I较多、酸性红壤上的植物含较多、酸性红壤上的植物含AlAl和和FeFe较多较多新颖植株新颖植株烘干烘干 95以气体挥发以气体挥发 5灰分灰分(成分复杂成分复杂)其他元素其他元素必需营养元素必需营养元素非必需营养元素非必需营养元素有益元素有益元素其它元素其它元素植物的营养成分植物的营养成分正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量元素符号 mol/克干重 mg/kg %Mo 0.

9、001 0.1 -Cu 0.1 0.6 -Zn 0.30 20 - Mn 1.0 50 -Fe 2.0 100 -B 2.0 20 -Cl 3.0 100 -S 3.0 - 0.1P 60 - 0.2Mg 80 - 0.2Ca 125 - 0.5K 250 - 1.0N 1000 - 1.5O 30000 - 45C 40000 - 45H 60000 - 6钼铜锌锰铁硼氯硫磷镁钙钾氮氧碳氢二、植物必需营养元素二、植物必需营养元素一规范一规范这种元素对一切高等植物的生长发育是不可短少的。假设短这种元素对一切高等植物的生长发育是不可短少的。假设短少该元素，植物就不能完成其生活史少该元素，植物就不

10、能完成其生活史必要性必要性2. 这种元素的功能不能由其它元素所替代。缺乏这种元素时，这种元素的功能不能由其它元素所替代。缺乏这种元素时，植物会表现出特有的病症，只需补充这种元素后病症才植物会表现出特有的病症，只需补充这种元素后病症才干减轻或消逝专注性干减轻或消逝专注性3. 这种元素必需直接参与植物的代谢作用，对植物起直接的这种元素必需直接参与植物的代谢作用，对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用营养作用，而不是改善环境的间接作用直接性直接性二植物必需营养元素的种类：二植物必需营养元素的种类：16 种种目前国内外公认的高等植物所必需的营养元素有16种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、

11、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、鉬、氯。MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMoNi非必需营养元素中一些特定的元素，对特定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所必需，这些元素为有益元素。例：豆科作物-钴；藜科作物-钠；硅藻和水稻-硅三、必需营养元素的分组和来源及功能三、必需营养元素的分组和来源及功能 C、H、O 非矿质元素天非矿质元素天然营养元素然营养元素来自空气来自空气和水和水大量元素大量元素 N、P、K 植物营养三要素植物营养三要素(0.1%以上以上) 或肥料三要素或肥料三要素Ca、Mg、S 中量元素中量元素矿质元素矿质元素微量元素微量元素 Fe、Mn、Zn、Cu、来来自

12、土壤自土壤(0.1%以下以下)B、Mo、Cl、植物必需营养元素的普通功能、必需营养元素的主要功能植物必需营养元素的普通功能、必需营养元素的主要功能第一类：第一类：C、H、O、N、S1. 组成有机体的构造物质和生活物质组成有机体的构造物质和生活物质2. 组成酶促反响的原子基团组成酶促反响的原子基团第二类：第二类：P、B1. 构成衔接大分子的酯键构成衔接大分子的酯键2. 储存及转换能量储存及转换能量第三类：第三类：K、Mg、Ca、Mn、Cl维护细胞内的有序性，如浸透调理、电性平衡等维护细胞内的有序性，如浸透调理、电性平衡等2. 活化酶类活化酶类3. 稳定细胞壁和生物膜构型稳定细胞壁和生物膜构型第四

13、类：第四类：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni1. 组成酶辅基组成酶辅基2. 组成电子转移系统组成电子转移系统植物必需营养元素的各种功能普统统过植物的植物必需营养元素的各种功能普统统过植物的表现出来。而当植物缺乏或过量吸收某一元素时，表现出来。而当植物缺乏或过量吸收某一元素时，会出现特定的外部病症，这些病症统称为会出现特定的外部病症，这些病症统称为“植物营植物营养失调症，包括养失调症，包括“营养元素缺乏症和营养元素缺乏症和“元素毒害元素毒害症。症。必需营养元素间的相互关系必需营养元素间的相互关系1. 同等重要律植物必需营养元素在植物同等重要律植物必需营养元素在植物体内的数量不论多少都是同等重要的。

14、体内的数量不论多少都是同等重要的。消费上要求：消费上要求：平衡供应营养平衡供应营养2. 不可替代律植物的每一种必需营养元不可替代律植物的每一种必需营养元素都有特殊的功能，不能被其它元素所替代。素都有特殊的功能，不能被其它元素所替代。四、植物的根部营养四、植物的根部营养植物的营养吸收是指营养进入植物体植物的营养吸收是指营养进入植物体内的过程内的过程植物植物离子或无机分子为主离子或无机分子为主有机形状的物质少部分有机形状的物质少部分植物吸收营养的部位：植物吸收营养的部位：矿质营养根为主矿质营养根为主根部吸收根部吸收气态营养叶为主气态营养叶为主叶部吸收叶部吸收一植物根系对无机营养的吸收一植

15、物根系对无机营养的吸收根系对营养吸收的过程包括：根系对营养吸收的过程包括：营养向根外表的迁移营养向根外表的迁移营养进入质外体营养进入质外体营养进入共质体营养进入共质体营养：土壤营养：土壤根表根表根内根内迁移吸收截获质流分散自动被动1.营养向根外表的迁移、土壤养面迁移营养向根外表的迁移、土壤养面迁移截获截获Interception 定义：是指植物根系在生长过程中直接接触营养而使营养定义：是指植物根系在生长过程中直接接触营养而使营养转移至根表的过程转移至根表的过程本质：接触交换本质：接触交换数量：约占数量：约占1，远小于植物的需求，远小于植物的需求质流质流Mass flow

16、定义：是指由于水分吸收构成的水流而引起营养别子向根定义：是指由于水分吸收构成的水流而引起营养别子向根表迁移的过程表迁移的过程影响要素：与蒸腾作用呈正相关影响要素：与蒸腾作用呈正相关与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关迁移的离子：氮迁移的离子：氮(硝态氮硝态氮)、钙、镁、硫、钙、镁、硫分散分散Diffusion定义：是指由于植物根系对营养别子的吸收，定义：是指由于植物根系对营养别子的吸收，导致根表离子浓度下降，从而构成土体根表之导致根表离子浓度下降，从而构成土体根表之间的浓度梯度，使营养别子从浓度高的土体向浓间的浓度梯度，使营养别子从浓度高的土体向浓度低的根

17、表迁移的过程度低的根表迁移的过程影响要素：土壤水分含量影响要素：土壤水分含量营养别子的分散系数营养别子的分散系数土壤质地土壤质地土壤温度土壤温度迁移的离子：磷、钾、氮迁移的离子：磷、钾、氮2.营养进入质外体营养进入质外体由于质外体与外界相通，营养别子能以质流、分散或静电由于质外体与外界相通，营养别子能以质流、分散或静电吸引的方式自在进入质外体也被称作自在空间吸引的方式自在进入质外体也被称作自在空间自在空间是指根部某些组织或细胞能允许外部溶液经自在空间是指根部某些组织或细胞能允许外部溶液经过自在分散而进入的那些区域，包括细胞间隙、细胞壁到过自在分散而进入的那些区域，包括细胞间隙、细胞壁到原

18、生质膜之间的空隙原生质膜之间的空隙习惯上可分为水分自在空间和杜南自在空间习惯上可分为水分自在空间和杜南自在空间水分自在空间是指被水分占据并能和外部介质溶液到水分自在空间是指被水分占据并能和外部介质溶液到达物理化学平衡的那部分质外体区域达物理化学平衡的那部分质外体区域杜南自在空间是指质外体中因受电荷影响，营养别子杜南自在空间是指质外体中因受电荷影响，营养别子不能自在挪动和的那部分区域分散不能自在挪动和的那部分区域分散、植物根系对离子态营养的吸收、植物根系对离子态营养的吸收质外体和共质体的概念质外体和共质体的概念对于植物的吸收和运输而言，植物体可对于植物的吸收和运输而言，植物体可以分为二部分：以分

19、为二部分：1) 质外体质外体Apoplast指细胞原生指细胞原生质膜以外的空间，包括细胞壁、细胞间质膜以外的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。隙和木质部导管。2)共质体共质体Symplast指原生质膜指原生质膜以内的物质和空间，包括原生质体、内以内的物质和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。膜系统及胞间连丝等。胞间连丝相邻细胞之间的原生质丝，胞间连丝相邻细胞之间的原生质丝，是细胞之间物质运输的主要通道。是细胞之间物质运输的主要通道。3.营养进入共质体营养进入共质体营养需求经过原生质膜才干进入共质营养需求经过原生质膜才干进入共质体体原生质膜的特点：具有选择透性的生物半原生质膜的特点：

20、具有选择透性的生物半透膜透膜原生质膜的构造：原生质膜的构造：“流动镶嵌模型流动镶嵌模型原生质膜是一个具有精细构造的屏障，对原生质膜是一个具有精细构造的屏障，对不同的物质具有不同的透性。一些亲脂性不同的物质具有不同的透性。一些亲脂性非极性分子或不带电的极性小分子能溶于非极性分子或不带电的极性小分子能溶于双层磷脂层中，因此能以分散的方式透过双层磷脂层中，因此能以分散的方式透过质膜。而极性大分子或带电离子那么要借质膜。而极性大分子或带电离子那么要借助膜上的某些物质才干透过。这种借助膜助膜上的某些物质才干透过。这种借助膜上物质进展穿透的过程叫运输上物质进展穿透的过程叫运输transport。对植物而言

21、，习惯上也叫。对植物而言，习惯上也叫吸收吸收absorption。生物膜的流动镶嵌模型：生物膜的流动镶嵌模型：被动吸收被动吸收Passive absorption定义：膜外营养顺浓度梯度分子或电化定义：膜外营养顺浓度梯度分子或电化学势梯度离子、不需耗费代谢能量而自学势梯度离子、不需耗费代谢能量而自发地即没有选择性地进入原生质膜的过发地即没有选择性地进入原生质膜的过程。程。方式：方式：(1) 简如亲脂性分子简如亲脂性分子(O2、N2)、不带电极性、不带电极性小分子小分子(H2O、CO2 、甘油、甘油 )(2)主要方式。机理如下：主要方式。机理如下：a. 通道蛋白通道蛋白 channel pro

22、tein：以为贯穿：以为贯穿双重磷脂层的蛋白质在一定条件下开启，成双重磷脂层的蛋白质在一定条件下开启，成为一定类型离子的为一定类型离子的“通道。通道。b. 运输蛋白运输蛋白transport protein：以为运输蛋白：以为运输蛋白在离子的电化学势作用下，与离子结合并产生构在离子的电化学势作用下，与离子结合并产生构型变化，从而将离子翻转型变化，从而将离子翻转“倒入膜内。倒入膜内。离子的运输动力来自膜间的电化学势梯度，离子的运输动力来自膜间的电化学势梯度，当膜两边的电化学势梯度相等时，离子到达动态当膜两边的电化学势梯度相等时，离子到达动态平衡，净吸收停顿。平衡，净吸收停顿。自动吸收自动吸收a

23、ctive absorption定义：膜外营养逆浓度梯度或电化学势梯度、定义：膜外营养逆浓度梯度或电化学势梯度、需求耗费代谢能量、有选择性地进入原生质需求耗费代谢能量、有选择性地进入原生质膜内的过程。膜内的过程。机理机理: :载体学说和离子泵学说载体学说和离子泵学说(1) (1) 载体讲解载体讲解载体载体carriercarrier指生物膜上存指生物膜上存在的能携带离子经过膜的大分子。这些在的能携带离子经过膜的大分子。这些大分子构成载体时需求能量大分子构成载体时需求能量ATPATP。载体对一定的离子有专注的结合部载体对一定的离子有专注的结合部位，能有选择性地携带某种离子经过膜。位，能有选择性

24、地携带某种离子经过膜。载体转运离子的过程载体转运离子的过程(3) 离子泵讲解离子泵讲解2 离子泵离子泵Ions bump：是位于植物：是位于植物细胞原生质膜上的细胞原生质膜上的ATP酶，它能逆电化学势酶，它能逆电化学势将某种离子将某种离子“泵入细胞内，同时将另一种离泵入细胞内，同时将另一种离子子“泵出细胞外。泵出细胞外。外界外界膜膜细胞质细胞质离子运输过程离子运输过程离子泵假说图示离子泵假说图示ATP酶酶阴离子阴离子载体载体ATPH2PO3 ADP + H2O OH + ADPK、Na HOH 阴离子阴离子H2OHH3PO44.4.根系吸收的营养向地上部的运输根系吸收的营养向地上部的

25、运输1短间隔运输短间隔运输横向运输：根表皮横向运输：根表皮皮层皮层内皮层内皮层中柱中柱(导管导管)质外体途径：质外体途径：a.运输部位：根尖的分生区和伸长区运输部位：根尖的分生区和伸长区b.运输方式：自在分散、静电吸引运输方式：自在分散、静电吸引c.运输的营养种类：运输的营养种类：Ca2+、Mg 2+等等共质体途径：共质体途径：1运输部位：根毛区运输部位：根毛区2运输方式：分散、原生质流动运输方式：分散、原生质流动 3运输的营养种类：运输的营养种类：NO3- 、H2PO4- 、 K+ 、SO42- 、Cl-等等离子短间隔运输的质外体离子短间隔运输的质外体(A)和共质体和共质体(B)表示图

26、表示图2)长间隔运输长间隔运输纵向运输：营养沿木质部导管向上纵向运输：营养沿木质部导管向上或沿韧皮部筛管向下或向或沿韧皮部筛管向下或向上上a. 木质部运输木质部运输1动力：蒸腾作用、根压动力：蒸腾作用、根压2方向：单向方向：单向根根地上部叶、果实、种子地上部叶、果实、种子 b.韧皮部运输韧皮部运输1特点：营养在活细胞内双向运输特点：营养在活细胞内双向运输2韧皮部中营养的挪动性韧皮部中营养的挪动性营养元素的挪动性与再利用程度的关系营养元素的挪动性与再利用程度的关系营养元素营养元素挪动性挪动性再利用再利用缺缺素素症症程程度度出现出现部位部位N P K Mg 大大高高老老叶叶

27、 S Fe MnZn Cu Mo 小低新叶新叶顶端新叶顶端分生组织分生组织Ca B 难挪动难挪动很很低低c. 木质部与韧皮部之间的营养转移木质部与韧皮部之间的营养转移木质部木质部韧韧皮部皮部顺浓度梯度顺浓度梯度渗漏作用渗漏作用逆浓度梯度逆浓度梯度转移细胞转移细胞木质部与韧皮部之间养分转移示意图木质部与韧皮部之间养分转移示意图二植物根系对有机态营养的吸收二植物根系对有机态营养的吸收植物可吸收的有机态营养的种类：植物可吸收的有机态营养的种类：含氮：氨基酸、酰胺等含氮：氨基酸、酰胺等含磷：磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷脂、植含磷：磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷脂、植酸酸其它：其它：RNA、D

28、NA、核苷酸等、核苷酸等五、植物叶部对营养的吸收五、植物叶部对营养的吸收叶部营养叶部营养(或根外营养或根外营养)植物经过叶部或非根系部分吸植物经过叶部或非根系部分吸收营养来营养本人的景象收营养来营养本人的景象一、叶部吸收营养的途径一、叶部吸收营养的途径气孔气孔捍卫细胞捍卫细胞角质膜角质膜上表皮细胞上表皮细胞栅栏组织栅栏组织海绵组织海绵组织维管束维管束下表皮细胞下表皮细胞叶片的构造表示图叶片的构造表示图一表皮细胞途径一表皮细胞途径营养营养腊质层腊质层分子间隙分子间隙角质膜角质膜角质层角质层分子间隙分子间隙(通透性差通透性差)角化层角化层借助果胶借助果胶二气孔途径二气孔途径1. 气态

29、营养如气态营养如CO2、SO2进入的必经之路进入的必经之路2. 一些离子态营养也可经过分散进入，然后被比邻一些离子态营养也可经过分散进入，然后被比邻气孔的叶肉细胞吸收气孔的叶肉细胞吸收三叶部吸收营养的机理三叶部吸收营养的机理1. 被动吸收被动吸收2. 自动吸收自动吸收四叶部营养的特点四叶部营养的特点1. 叶部营养具有较高的吸收转化速率，能及时满足叶部营养具有较高的吸收转化速率，能及时满足植物对营养的需求用于及时防治某些缺素症或植物对营养的需求用于及时防治某些缺素症或补救因不良气候条件或根部受损而呵斥的营养不良补救因不良气候条件或根部受损而呵斥的营养不良2. 叶部营养直接促进植物体内的代谢作用，

30、如直接影响一些叶部营养直接促进植物体内的代谢作用，如直接影响一些酶的活性用于调理某些生理过程，如一些植物开花时喷酶的活性用于调理某些生理过程，如一些植物开花时喷施硼肥，可以防止施硼肥，可以防止“花而不实花而不实3. 叶部喷施可以防止营养在土壤中固定叶部喷施可以防止营养在土壤中固定对于微量元素，是常用的一种施用手段对于大量元素，只能作为根际营养的补充五叶部营养的运用条件影响要素五叶部营养的运用条件影响要素4. 叶片构造作物种类叶片构造作物种类(1) 叶片类型叶片类型双子叶：叶面积大，角质膜薄，易吸收双子叶：叶面积大，角质膜薄，易吸收(2) 叶的年龄：幼叶比老叶吸收才干强叶的年龄：幼叶比老叶吸收

31、才干强(3) 叶的正反面：叶反面比叶外表吸收效果好叶的正反面：叶反面比叶外表吸收效果好2. 溶液的组成溶液的组成如氮肥：尿素如氮肥：尿素硝酸盐硝酸盐铵盐铵盐钾肥：氯化钾钾肥：氯化钾硝酸钾硝酸钾磷酸二氢钾磷酸二氢钾3. 潮湿时间潮湿时间0.51小时小时可参与可参与“润湿剂：润湿剂：0.10.2洗涤剂或中性皂洗涤剂或中性皂喷施时间：清晨、傍晚或阴天喷施时间：清晨、傍晚或阴天4. 溶液反响溶液反响酸性：有利于阴离子吸收酸性：有利于阴离子吸收中性微碱性：有利于阳离子吸收中性微碱性：有利于阳离子吸收5. 溶液浓度：溶液浓度：0.12第二节第二节影响植物吸收营养的环境条件影响植物吸收营养的环境条件一、

32、介质中的营养浓度一、介质中的营养浓度要求土壤溶液中的营养浓度维持在适要求土壤溶液中的营养浓度维持在适宜植物生长的程度宜植物生长的程度过低：吸收困难；过低：吸收困难；过高：呵斥盐害过高：呵斥盐害二、光照二、光照光协作用光协作用光合磷酸化光合磷酸化 ATP 吸收吸收三、温度三、温度呼吸作用呼吸作用氧化磷酸化氧化磷酸化 ATP 吸收吸收一、介质中的营养浓度一、介质中的营养浓度要求土壤溶液中的营养浓度维持在适要求土壤溶液中的营养浓度维持在适宜植物生长的程度。宜植物生长的程度。KCl和和NaCl浓度对离体大麦根吸收浓度对离体大麦根吸收K+和和Na+速率的影响速率的影响浓度浓度mmol/Lm

33、mol/L吸收率吸收率mol/gmol/g鲜重鲜重h h0246823451K+Na+外界磷浓度对生长外界磷浓度对生长4周的周的8种植物以及生长种植物以及生长24小时的小时的大麦吸磷速率的影响大麦吸磷速率的影响生长生长24小时小时生长生长8周周0.0010.0010.010.010.10.11 110100.010.010.10.11 1101010010010001000磷浓度磷浓度mol/L磷吸收率磷吸收率mol/g根鲜重根鲜重h普通普通6-386-38C C的范围内，根系对营养的吸收随温的范围内，根系对营养的吸收随温度升高而添加。温度过高超越度升高而添加。温度过高超越4040C C 时，

34、高温时，高温使体内酶钝化，从而减少了可结合营养别子载体的使体内酶钝化，从而减少了可结合营养别子载体的数量，同时高温使细胞膜透性增大，添加了矿质营数量，同时高温使细胞膜透性增大，添加了矿质营养的被动溢泌。低温往往是植物的代谢活性降低，养的被动溢泌。低温往往是植物的代谢活性降低，从而减少营养的吸收量。从而减少营养的吸收量。光照可经过影响植物叶片的光合强度而对光照可经过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生间接影响，最终影响到根系对矿质营养的吸收。间接影响，最终影响到根系对矿质营养的吸收。三、光照三、光照营养含量营养含量相对相对%照

35、度照度指数指数 NH4+H2PO4-K+Ca2+Mg2+Mn2+SiO2100100100100 100 10010010058587678 107 10385556403341 646846655171513 49402235光照对水稻吸收营养的影响光照对水稻吸收营养的影响处处理理每株干物质重(g)根呼吸作用(O2 L/g干物质)32P相对吸收速率(cpm/g 干物质)对对照照2.460.174100去基部去基部叶叶片片2.320.09557遮遮荫荫1.700.06232遮荫和去基部叶片对水稻根呼吸作用遮荫和去基部叶片对水稻根呼吸作用和和32P吸收率的影响吸收率的影响水分情况是决议土

36、壤中营养别子以分散还是以质水分情况是决议土壤中营养别子以分散还是以质流方式迁移的重要要素，也是化肥溶解和有机肥料矿流方式迁移的重要要素，也是化肥溶解和有机肥料矿化的决议条件。水分情况对植物生长，特别是对根系化的决议条件。水分情况对植物生长，特别是对根系的生长有很大影响，从而间接影响到营养的吸收。的生长有很大影响，从而间接影响到营养的吸收。四、水分四、水分土壤水分：土壤水分：作用：作用：1.影响植物根系的生长发育影响植物根系的生长发育 2.影响土壤营养的浓度、有效性和影响土壤营养的浓度、有效性和迁移迁移 3.影响土壤通气性、土壤微生物活影响土壤通气性、土壤微生物活性、性、土壤温度等，从而影响土

37、壤温度等，从而影响营养形状、营养形状、转化及有效性转化及有效性适宜的土壤含水量：适宜的土壤含水量：五、土壤通气性五、土壤通气性与土壤水分协调与土壤水分协调田间持水量的田间持水量的6080%土壤通气情况主要从三个方面影响植物对营养土壤通气情况主要从三个方面影响植物对营养的吸收：一是根系的呼吸作用；二是有毒物质的产的吸收：一是根系的呼吸作用；二是有毒物质的产生；三是土壤营养的形状和有效性。良好的通气环生；三是土壤营养的形状和有效性。良好的通气环境，能使根部供氧情况良好，并能使呼吸产生的境，能使根部供氧情况良好，并能使呼吸产生的CO2CO2从根际散失。这一过程对根系正常发育、根的从根际散失。这一过

38、程对根系正常发育、根的有氧代谢以及离子的吸收都有非常重要的意义。有氧代谢以及离子的吸收都有非常重要的意义。五、通气情况五、通气情况pH 改动了介质中改动了介质中H+和和OH-的比例。其的比例。其对离子吸收的影响主要是经过根外表，特别对离子吸收的影响主要是经过根外表，特别是细胞壁上的电荷变化及其与是细胞壁上的电荷变化及其与K+，Cu2+，Mg2+等阳离子的竞争作用表现出来的。等阳离子的竞争作用表现出来的。六、土壤反响六、土壤反响pHpH外部溶液的外部溶液的pH及及Ca2+的供应对大麦根的供应对大麦根K+净吸收率的影响净吸收率的影响pH234560+10+20K+K+净吸收率净吸收率molg/mo

39、lg/鲜重鲜重 3h 3h78910-10+Ca2+-Ca2+溶液pH相对吸硼量 (%)67891002040801001160硼的相对吸收率与外部溶液硼的相对吸收率与外部溶液pH值的关系值的关系以以pH6时各种供应浓度的吸收量为时各种供应浓度的吸收量为100，其中实线：，其中实线：未解离未解离H3BO3的百分数；的百分数；：10 mg/kgB；：2.5 mg/kgB；：5.0 mg/kgB；：7.5 mg/kgB；：10.0 mg/kgB营养元素营养元素土壤中有效含量土壤中有效含量较多时的较多时的pH范围范围氮氮 5.58.0钾、钙、镁钾、钙、镁 6.0磷磷 5.57.0硫硫 5

40、.5铁、锰、锌铁、锰、锌铜、钴铜、钴 6.0硼硼 5.07.0总的来说，总的来说，pH5.57.0时，时，各种营各种营养的有效性均较高养的有效性均较高pH值值土壤反响和植物有效土壤反响和植物有效营养含量的关系营养含量的关系七、土壤的氧化复原情况七、土壤的氧化复原情况如如Eh低，营养呈复原态，除低，营养呈复原态，除NH4 + 、 Fe2+ 、 Mn 2 +外，许多营养的复外，许多营养的复原态对植物吸收是无效，甚至是有原态对植物吸收是无效，甚至是有害的。害的。八、离子间的相互作用八、离子间的相互作用一离子间的颉颃作用一离子间的颉颃作用1. 定义：溶液中某种离子存在或过多能抑制另一离子定义：溶液

41、中某种离子存在或过多能抑制另一离子吸收的景象。吸收的景象。2. 表现：阳离子与阳离子之间，如表现：阳离子与阳离子之间，如一价与一价之间：一价与一价之间：K+、Rb+、Cs +之间之间二价与二价之间：二价与二价之间： Ca2+、Mg2+、Ba2+之间之间一价与二价之间：一价与二价之间：NH4+和和H+对对Ca2+、K+对对Fe2+二离子间的相助作用二离子间的相助作用1. 定义：溶液中某种离子的存在有利于根定义：溶液中某种离子的存在有利于根系系吸收另一离子的景象。吸收另一离子的景象。2. 表现：阴离子与阳离子之间表现：阴离子与阳离子之间如如NO3- 、 SO42-等对阳离子的吸收有利等对阳离子的

42、吸收有利二价或三价阳离子对一价阳二价或三价阳离子对一价阳离子，如离子，如Ca2+ 、Mg2+、Al3+等能促进等能促进K+ 、 NH4+的吸收的吸收维茨效应维茨效应第三节第三节植物的营养特性植物的营养特性一、植物营养的共性和多样性一、植物营养的共性和多样性一共性：一切高等植物都需求一共性：一切高等植物都需求16种必需营养元素种必需营养元素二多样性二多样性 1. 有益元素有益元素1有益元素的概念有益元素的概念某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；或者虽然或者虽然它们不是一切植物所必需，但对某些特定的植物缺是不可短少它们不是一切植物所必需，但对某些特

43、定的植物缺是不可短少的，这些类型的元素称为的，这些类型的元素称为“ 有益元素，也称有益元素，也称“ 农学必需元素农学必需元素。 2有益元素的种类和功能有益元素的种类和功能元素称号元素称号主要生理功能主要生理功能主要主要受害植物受害植物硅硅加强植物的硬度加强植物的硬度禾本科植物禾本科植物 (如水稻、小麦、如水稻、小麦、大麦大麦) 钴钴维生素维生素B12合成合成豆科固豆科固氮植物氮植物调理酶或激素活性调理酶或激素活性(必需必需) 钠钠参与参与C4或或CAM光合途径光合途径 C4或或CAM类类替代钾参与细胞替代钾参与细胞浸透压浸透压植物植物(如甜菜等如甜菜等)调理、部分调理、部分酶激活酶

44、激活钒钒促进氮代谢促进氮代谢普通植物普通植物促进铁吸收促进铁吸收铝铝尚未明确尚未明确喜酸性植喜酸性植物物(如茶树如茶树)2. 毒性较大的元素毒性较大的元素如：如：I、Br、F、Al、Cr、Pb、Cd、Hg3. 植物的超积累吸收及其利用植物的超积累吸收及其利用超积累植物超积累植物植物修复植物修复植物开矿植物开矿4. 植物营养遗传特性的差别植物营养遗传特性的差别不不同种类或同一种类不同种类的植物：同种类或同一种类不同种类的植物：1对元素的种类和数量需求不同对元素的种类和数量需求不同2对土壤营养的吸收才干不同对土壤营养的吸收才干不同3对肥料的需求量不同对肥料的需求量不同4对肥料形状的要

45、求不同对肥料形状的要求不同二、植物不同生育期的营养特性二、植物不同生育期的营养特性生育期生育期营养生长期营养生长期植物营养期植物营养期生殖生长期生殖生长期植物营养的阶段性植物营养的阶段性作物吸收营养的普通规律：作物吸收营养的普通规律：吸收速率吸收速率生长时间生长时间营养期中两个关键性的施肥期营养期中两个关键性的施肥期1. 作物营养临界期：指某种营养缺乏、过多作物营养临界期：指某种营养缺乏、过多或比或比例不当对作物生长影响最大的时期例不当对作物生长影响最大的时期多出如今作物生育前期，如磷素营养的临界期多出如今作物生育前期，如磷素营养的临界期多出如今幼苗期多出如今幼苗期2. 作物营养最大效率

46、期：指某种营养可以发作物营养最大效率期：指某种营养可以发挥最挥最大增产效能的时期大增产效能的时期是作物生长最旺盛的时期，对某种营养的需求是作物生长最旺盛的时期，对某种营养的需求量和吸收量都最多量和吸收量都最多三、植物营养与根系特性三、植物营养与根系特性一根系形状特征与营养吸收一根系形状特征与营养吸收1. 根的类型根的类型分分类类从整体上分从整体上分从个体上分从个体上分直根系：根深直根系：根深须根系：根广须根系：根广定根构成直根系不定根构成须根系主根主根侧根侧根a.须根系须根系 b.直根系直根系直根系和须根系表示图直根系和须根系表示图2. 根的数量根的数量用单位体积或面积土壤

47、中根的总长表示用单位体积或面积土壤中根的总长表示 LV，cm/cm3 或或 LA ， cm/cm2 普通：须根系的普通：须根系的Lv 直根系的直根系的LvLv越大，总面积越大，根与营养接触的机率高越大，总面积越大，根与营养接触的机率高反映根系的营养特性反映根系的营养特性3. 根的分布根的分布分布稀疏或过密：营养利用不充分分布稀疏或过密：营养利用不充分分布合理：提高营养吸收效率分布合理：提高营养吸收效率二植物根际及其营养作用二植物根际及其营养作用1. 根际的概念：由于植物根系的影响根际的概念：由于植物根系的影响而使其理化生物性质与原土体有显著而使其理化生物性质与原土体有显著不同的那部分根区土

48、壤。离根不同的那部分根区土壤。离根1几几mm范围。范围。2. 根系分泌物根系分泌物1种类种类无机物：无机物：CO2、矿质盐类、矿质盐类有机物：核酸、蛋白质及有机物：核酸、蛋白质及酶、酶、氨基酸、有机酸氨基酸、有机酸 2作用：活化土壤营养；添加营养作用：活化土壤营养；添加营养的有效性和挪动性；抵御有害物质对根系的有效性和挪动性；抵御有害物质对根系的毒害作用；间接地促进有机物的矿化。的毒害作用；间接地促进有机物的矿化。3. 根际微生物根际微生物1非侵染微生物对植物吸收营养的影响非侵染微生物对植物吸收营养的影响矿化有机物，释放矿化有机物，释放CO2和无机营养和无机营养产生和分泌有机酸，促进营养

49、的有效性产生和分泌有机酸，促进营养的有效性固定和转化大气中的营养固定和转化大气中的营养产生和释放生理活性物质产生和释放生理活性物质2 菌根：土壤真菌侵染植物根系后构成菌根：土壤真菌侵染植物根系后构成的结合共生体的结合共生体类型：外生菌根、内生菌根类型：外生菌根、内生菌根作用：促进植物对营养的吸收作用：促进植物对营养的吸收4. 根际根际pH值值呼吸作用呼吸作用1影响要素影响要素根系分泌的有机酸根系分泌的有机酸营养吸收营养吸收阳离子阳离子阴离子阴离子 pH? (主要主要) 阴离子阴离子阳离子阳离子 pH?2作用：影响营养的有效性作用：影响营养的有效性5. 根际氧化复原电位根际氧化复原电位

50、Eh值值1影响要素影响要素作物种类：旱作：作物种类：旱作：Eh较土体低较土体低水稻：水稻：Eh较土体高较土体高介质营养情况介质营养情况如水稻施钾，如水稻施钾，Eh上升，上升， Fe2+ Fe3+2作用：影响营养的有效性作用：影响营养的有效性第四节第四节合理施肥的根本原理合理施肥的根本原理一、合理施肥的根本实际一、合理施肥的根本实际一营养归还学说李比希一营养归还学说李比希1.内容：内容：1随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走大随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走大量营养量营养2假设不正确地归还土壤的营养，地力就将逐渐假设不正确地归还土壤的营养，地力就将逐渐下降下降3要想恢复地力就必

51、需归还从土壤中取走的全部要想恢复地力就必需归还从土壤中取走的全部营养营养2. 归还方式：归还方式：一是经过施用有机肥料，一是经过施用有机肥料，二是经过二是经过施用无机肥料，二者各有优缺陷，假设施用无机肥料，二者各有优缺陷，假设能配合施用那么可取长补短，增进肥效，能配合施用那么可取长补短，增进肥效，是农业可继续开展的正确之路。是农业可继续开展的正确之路。二最小营养律李比希二最小营养律李比希要点：要点：1作物产量的高低受土壤中相对含量最低的营作物产量的高低受土壤中相对含量最低的营养所制约。也就是说，决议作物产量的是土养所制约。也就是说，决议作物产量的是土壤中相对含量最少的营养壤中相对含量最少的

52、营养2而最小营养会随条件变化而变化，假设增施而最小营养会随条件变化而变化，假设增施不含最小营养的肥料，不但难以增产，还会不含最小营养的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。降低施肥的效益。2. 意义：强调施肥要有针对性意义：强调施肥要有针对性最小营养律最小营养律表示图表示图最小营养随条件而变化最小营养随条件而变化的表示图的表示图三限制因子律布来克曼三限制因子律布来克曼最小营养律的扩展和延伸最小营养律的扩展和延伸1. 含义：添加一个因子的供应，可以使作物生长添含义：添加一个因子的供应，可以使作物生长添加。但在遇到另一个生长因子缺乏时，即使添加加。但在遇到另一个生长因子缺乏时，即使添加前一个因子

53、，也不能使作物增产，直到短少的因前一个因子，也不能使作物增产，直到短少的因子得到满足，作物产量才干继续增长。子得到满足，作物产量才干继续增长。2. 意义：施肥既要思索各种营养供应情况，又要留意义：施肥既要思索各种营养供应情况，又要留意与生长有关的环境要素。意与生长有关的环境要素。四报酬递减律四报酬递减律1. 含义：在技术条件相对稳定的情况含义：在技术条件相对稳定的情况下，随着施肥量的添加，作物的总产下，随着施肥量的添加，作物的总产量是添加的，但单位施肥量的增产量量是添加的，但单位施肥量的增产量却是依次递减的。却是依次递减的。2. 意义：提示了作物产量与施肥量意义：提示了作物产量与施肥量之间的普通规律；第一次用函数之间的普通规律；第一次用函数Y=A(1-e-cx)关系反映了肥料递减规关系反映了肥料递减规律；使肥料运用由阅历型、定型化律；使肥料运用由阅历型、定型化走向了定量化。走向了定量