植物营养学(精)
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《植物营养学》复习资料《植物营养学》复习资料1.植物营养学:是研究营养物质对植物的营养作用,研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律,以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
2.肥料:直接或间接供给植物所需养分,改善土壤形状,以提高作物产量和改善产品品质的物质。
3.肥料的作用:1)营养作物,提高产量,改善农产品品质;2)维持和提高土壤肥力;3)调节农业生产中营养元素的循环;4)防止环境污染,保持农业的清洁生产。
4.肥料利用率:指当季作物吸收利用的养分占所施肥料中该养分的分数或百分数。
5.合理施肥的核心要求:提高肥料利用率和经济效益.6.李比希关于植物营养学发展的三个学说:植物矿物质营养学说、养分归还学说、最小养分律。
7.影响植物体内矿质元素种类和含量的因素:遗传因素、环境条件。
8.植物必须营养元素的判断标准:必要性、专一性、直接性。
9.植物必须营养元素的种类:天然营养元素(碳、氢、氧)植物营养三要素(氮、磷、钾)中量元素(钙、镁、硫)微量元素(铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯、镍)。
10.必须营养元素的主要功能:第一类(C、H、O、N、S)组成有机体的结构物质和生活物质;组成酶促反应的原子基团;第二类(P、B、*Si)形成大分子的酯键;储存及转换能量;第三类(K、Mg、Ca、Mn、Cl)维护细胞内的有序性;活化酶类;稳定细胞壁和生物膜物质;第四类(Fe、Cu、Zn、Mo、Ni)组成酶物质、组成电子转移系统。
11.必须营养元素间的相互关系:同等重要律、不可替代律。
12.有益元素:某些元素适量存在时能促进植物的生长发育;或者是某些特定的植物、在某些特定的条件下所必须的,这些类型的元素称为有益元素。
其中,SI对水稻、N对甜菜、Co对豆科作物、Al对茶树均是有益的。
13.根系的营养特性:根系数量越大,总表面积越大,根系与养分接触的机率越高。
14.根的构型:指同一根系中不同类型的根(直根系)或不定根(须根系)在生长介质中的空间造型和分布。
植物营养学是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学,其主要研究方法有:生物田间试验法,生物模拟法(盆栽)、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法。
李比希对植物营养学的贡献:矿质营养学说、养分归还学说、最小养分定律确定必需营养元素的3个标准:1.必要性,该元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的;2.专一性,不能被其他元素所替代;3.直接性,直接参与植物的新陈代谢。
其一般营养功能:第1组,C,H,O,N,S,是构成有机物的主要成分,也是酶促反应过程中原子团的必需元素;第2组,P,B,Si,形成连接大分子的酯键,储存和转换能量;第3组,K,Na,Ca,Mg,Mn,Cl,维护细胞内有序性,活化酶,稳定细胞壁;第4组,Fe,Cu,Zn,Mo,组成辅酶基,形成电子转移系统。
在非必需营养元素中有部分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,但尚未证实它们是否为高等植物普遍所需,称它们为有益元素,如豆科作物—钴,蕨类植物和茶树—铝,甘蔗和水稻—硅,甜菜—纳。
一般,双子叶植物的CEC较高,单子叶植物的较低新生根呈白色、成熟根呈棕褐色、老病根呈黑色,其氧化力逐步减弱还原力强的作物在石灰性土壤上不易缺铁根际: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不同的那部分根区土壤。
菌根是土壤真菌与植物根系建立共生关系所形成的共生体截获:植物根系在生长过程中直接接触养分而使养分转移至根表的过程。
Ca,Mg 等少部分质流:由于水分吸收形成的水流而引起养分离子向根表迁移的过程,氮(硝态氮)、钙、镁、硫扩散:由于植物根系对养分离子的吸收,导致根表离子浓度下降,从而形成土体-根表之间的浓度梯度,使养分离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程。
氮、磷、钾质外体:细胞原生质膜以外的空间,包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。
共质体:原生质膜以内的物质和空间,包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。
第一章绪论1. 植物营养学是研究营养物质对植物的,研究植物对营养物质、、和的规律,以及植物与之间营养物质和能量交换的科学。
2. 肥料具有、和等作用。
3. 李比希创立的学说,在理论上否定了学说,说明了植物营养的本质是;在实践上,促进了和的发展,因此,具有划时代的意义。
4. 根据李比希的养分归还学说,今后归还土壤养分的方式应该是。
5. 最小养分律告诉我们,施肥应该。
6. 植物营养学的主要研究方法有和。
第二章植物的营养元素1. 影响植物体中矿质元素含量的因素主要是和。
2. 植物必需营养元素的判断标准可概括为性、性和性。
3. 植物必需营养元素有种,其中称为植物营养三要素或肥料三要素。
4. 植物必需营养元素间的相互关系表现为和。
5. 植物的有益元素中,对于水稻、对于甜菜、对于豆科作物、对于茶树均是有益的。
第三章植物对营养物质的吸收复习题一:1.植物根系的类型丛整体上可分为和。
2.理论上,根系的数量(总长度)越多,植物吸收养分的机率也就。
3.不同植物具有不同的根构型,由于其在土壤表层的根相对较多而更有利于对表层养分的吸收;则相反。
4.水稻根系的颜色较白,表明根系的较强,亦即根系的较强,因此,吸收养分的能力也较强。
5.根系较强的作物在石灰性土壤上生长不易缺铁。
6.根际是指由于受影响而使其理化生物性质与有显著不同的。
厚度通常只有。
7.植物根系吸收阴离子(a.大于; b.等于; c.小于)阳离子时,根际pH值有所将上升;8.水稻根际的Eh值一般(a.大于; b.等于; c.小于)原土体,因此,可保护其根系少受(a.氧化物质; b.还原物质) 的毒害。
复习题二:1. 植物吸收养分的全过程可人为地分为、和等三个阶段。
2. 土壤中的养分一般通过、和等三种途径迁移至植物根系表面。
3. 被动吸收和主动吸收的区别在于:浓度梯度或电化学势梯度代谢能量选择性被动吸收主动吸收4. 我们学过的主动吸收的机理有和。
5. 植物吸收有机态养分的意义在于和。
植物营养学⼀、植物营养学定义:植物营养学是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利⽤的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
⼆、植物营养学与农业⽣产之间的关系:1、肥料在农业⽣产中的作⽤-增产:overpopulaition2、肥料在农业⽣产中的作⽤-改善品质:N:果实⼤⼩、⾊泽,蛋⽩质和氨基酸含量。
P:促进果实和种⼦的成熟和含磷物质含量。
K:品质元素, 提⾼蔗糖、淀粉、脂肪、维⽣素和矿物质含量、改善果蔬⾊泽、风味,贮藏和加⼯性能。
施硼肥改善草莓品质。
3、植物营养与⽣态环境安全:⼟壤污染、⽔体污染、⼤⽓污染。
增加⼟壤养分、补充⼟壤有机质,改善⼟壤理化性状、调节⼟壤酸碱度、提⾼⼟壤⽣物和⽣化活性、减少污染,改善⽣态环境。
三、李⽐希的三⼤学说:具体名称,以及各⾃的定义:1、矿质营养学说( Mineral element theory):腐殖质是地球上有了植物之后才形成的。
植物最初的营养物质必然是矿质元素,腐殖质只有通过改良⼟壤、分解产⽣矿质元素和CO2来实现其营养作⽤。
因此,矿质元素才是植物必需的基本营养物质。
这就是著名的植物矿质营养学说。
2、养分归还学说(Theory of Nutrient Returns):由于作物的收获必然要从⼟壤中带⾛某些养分物质,⼟壤养分将越来越少,如果不把这些矿质养分归还⼟壤,⼟壤将变得⼗分贫瘠。
因此必须把作物带⾛的养分全部归还给⼟壤。
3、最⼩养分律(Law of the minimum nutrient):作物产量受⼟壤中相对含量最少的养分因⼦所控制,产量⾼低随最⼩养分补充量的多少⽽变化,如果这个因⼦得不到满⾜,即使增加其他的养分因⼦,作物产量也不可能提⾼。
四、植物营养学的主要研究⽅法:⽣物⽥间试验法、⽣物模拟试验法、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法五、植物体组成和含量的影响因素:1、遗传因素:由遗传因素控制的对某种元素的吸收积累能⼒决定了该元素在植物中的含量。
植物营养学第一章绪论主要内容基本要求植物营养学的基本概念掌握植物营养学的发展概况掌握李比希的三个学说植物营养学的范畴及研究方法了解1.植物营养学是研究营养物质对植物的营养,研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律,以及植物与环境之间营养物质和能量交换的科学。
2.肥料具有改善土壤性状、提高作物产量和改善产品品质等作用。
3.李比希创立的矿质营养学说学说,在理论上否定了腐殖质营养学说,说明了植物营养的本质是矿物质;在实践上,促进了植物营养学和肥料学的发展,因此,具有划时代的意义。
4.根据李比希的养分归还学说,今后归还土壤养分的方式应该是施肥。
5.最小养分律告诉我们,施肥应该施用最小养分。
6.植物营养学的主要任务是以植物营养原理为理论指导,通过施肥手段为植物提供充足的养分,创造良好的营养环境,或通过改良植物营养遗传特性的手段调节植物体的代谢,提高植物营养效率,从而达到明显提高作物产量和改善产品品质的目的。
7.植物营养学的主要研究方法有调查研究和试验研究。
8.讨论题:简述植物营养与肥料在农业生产中的地位和作用。
答:(1)提高农作物产量;(2)改善农产品品质:氮——提高谷类籽粒蛋白质和“必需氨基酸”的含量,磷——改善糖料作物、淀粉作物、油料作物等的品质,钾——对作物产量和品质的影响:钾充足,不但能使作物产量增加,而且可以改善作物品质。
(3)改良土壤,提高土壤肥力。
第二章植物的营养元素主要内容基本要求植物体的组成成分了解植物的必需营养元素掌握植物的有益元素了解1.影响植物体中矿质元素含量的因素主要是遗传因素和环境条件。
2.植物必需营养元素的判断标准可概括为必要性、专一性和直接性。
3.植物必需营养元素有17种,其中NPK称为植物营养三要素或肥料三要素。
4.植物必需营养元素间的相互关系表现为同等重要和不可代替。
5.植物的有益元素中,Si对于水稻、Na对于甜菜、Co对于豆科作物、AI 对于茶树均是有益的。
6.讨论题:为什么氮、磷、钾被称为植物营养三要素或肥料三要素?答:植物营养三要素(肥料三要素) 植物对氮、磷、钾三种营养元素的需要量比较多,但土壤所能提供的数量却比较少,在农业生产中需要通过施肥才能满足植物需求,因此,氮、磷、钾被称为植物营养三要素或肥料三要素第三章植物对营养物质的吸收主要内容基本要求植物的营养特性了解植物根系对养分的吸收掌握植物叶部对养分的吸收了解影响植物吸收养分的外界环境条件了解/掌握施肥方法与施肥原则了解/掌握1.根系的类型丛整体上可分为直根系和须根系。
植物营养学 (plant nutrition):植物营养学是研究营养物质对植物的营养作用,研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律,以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
植物矿物质营养学说:要点:土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料,厩肥及其它有机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形成的矿物质。
意义:①理论上,否定了当时流行的“腐殖质学说”,说明了植物营养的本质;是植物营养学新旧时代的分界线和转折点,使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向施用无机肥料转变有了坚实的基础;②实践上促进了化肥工业的创立和发展;推动了农业生产的发展。
植物矿物质营养学说具有划时代的意义养分归还学说:要点:①随着作物的每次收获,必然要从土壤中取走大量养分,②如果不正确地归还土壤的养分,地力就将逐渐下降,③要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。
意义:对恢复和维持土壤肥力有积极作用养分归还方式:一是通过施用有机肥料,二是通过施用无机肥料。
二者各有优缺点,若能配合施用则可取长补短,增进肥效,是农业可持续发展的正确之路。
最小养分律:要点:①作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。
也就是说,决定作物产量的是土壤中相对含量最少的养分。
②而最小养分会随条件变化而变化,如果增施不含最小养分的肥料,不但难以增产,还会降低施肥的效益。
意义:指出作物产量与养分供应上的矛盾,表明施肥要有针对性,应合理施肥。
李比希是植物营养学科杰出的奠基人!植物营养学的发展:古典时期(19世纪)——新古典发展时期(20世纪前半叶)——现代植物营养发展时期(20世纪50年代以后) 植物营养学的主要研究方法(一)调查研究:查阅资料、调查座谈会、现场观察(二)试验研究1. 生物田间试验法: 在田间自然条件下进行,是植物营养学科中最基本的研究方法;试验条件最接近农业生产要求,能较客观地反映生产实际,所得结果对生产有直接的指导意义;2. 生物模拟法:运用特殊装置,给予特殊条件便于调控水、肥、气、热和光照等因素,有利于开展单因子的研究,多用于田间条件下难以进行的探索性试验。
植物营养学一、绪论1.概念:植物营养—植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,用以维持其生命活动。
营养元素—植物体用于维持正常新陈代谢完成生命周期所需的化学元素。
植物营养学—是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
2.李比希的主要功绩:确立植物矿质营养学说,建立了植物营养学科,提出归还学说和最小养分律。
3.植物营养学的主要任务:阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程;阐明植物体内营养物质运输、分配和能量转化的规律;通过施肥手段为植物提供充足的养分,创造良好的营养环境;通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢,提高植物营养效率。
目的:提高作物产量,改善产品品质,减轻环境污染。
4.主要研究方法:生物田间试验法、生物模拟试验法、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法5.植物必需的矿质元素:大量元素(>0.1%):碳、氢、氧、氮、磷、钾。
中量元素:钙、镁硫。
微量元素(0.1 mg/kg - 0.1%)铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯。
6.植物的有益元素:硅,钠,钴,镍,硒,铝二、植物对养分的吸收★养分进入根的机理1.质外体:指细胞原生质膜以外的空间,包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。
共质体:由穿过细胞壁的胞间连丝把细胞相连,构成一个相互联系的原生质的整体(不包括液泡)。
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。
2.根自由空间:根部某些组织或细胞允许外部溶液中离子自由扩散进入的区域。
基本上包括了细胞膜以外的全部空间,相当于质外体系统。
水分自由空间:根细胞壁的大孔隙,离子可随水分自由移动。
杜南自由空间:因细胞壁和质膜中果胶物质的羧基解离而带有非扩散负电荷的空间,离子移动通过交换与吸附的方式,不能自由扩散。
3.阳离子交换量(CEC):由根自由空间中的阳离子交换位点的数目决定,双子叶植物>单子叶植物4.离子的跨膜运输:化学势:驱动溶质跨膜运输的各种势能的总和,包括浓度梯度、水稳压、电场等。
《植物营养学》第一节植物营养性状的基因型差异第二节植物养分效率差异的生理学和遗传学基础(Part1Part2)第三节植物营养遗传特性的改良途径第一节肥料的科学施用第二节肥料的科学管理(Part1Part2)第十一章植物对逆境土壤的适应性第一节酸性土壤 (Part1Part2Part3Part4)第二节盐渍土 (Part1Part2)第三节石灰性土壤 (Part1Part2)第四节渍水和淹水土壤第一章绪论第一节植物营养学与农业生产绿色植物的显著特点是其根或叶能从周围环境中吸取营养物质,并利用这些物质建造自身的躯体或转化为维持其生命活动所需的能源。
植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,并用以维持其生命活动,即称为营养。
植物体所需的化学元素称为营养元素。
营养元素转变(合成与分解)为细胞物质或能源物质的过程称为新陈代谢。
实质上,营养元素是代谢过程的主要参与者。
这表明植物营养与新陈代谢过程是紧密相关的。
植物营养学是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
或者说,植物营养学的主要任务是阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程,以及体内营养(养分)物质运输、分配和能量转化的规律,并在此基础上通过施肥手段为植物提供充足的养分,创造良好的营养环境,或通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢,提高植物营养效率,从而达到明显提高作物产量和改善产品品质的目的。
我国是一个人口众多的国家,粮食生产在农业生产的发展中占有重要位置。
粮食生产不仅是为了解决吃饭问题,而且也要为副食品生产、畜牧业、养殖业以及工业生产(糖、酒等)提供原料。
通常,增加粮食产量的途径是扩大耕地面积或提高单位面积产量。
根据我国国情,继续扩大耕地面积的潜力已不大,虽然我国尚有许多未开垦的土地,但大多存在投资多、难度大的问题。
这就决定了我国粮食增产必须走提高单位面积产量的道路。
新中国成立以来,特别是1957年以后,我国化肥工业有了突飞猛进的发展,由于化肥生产量和化肥进口数量的逐年增加,粮食总产量也随之迅速上升(图1-1)。
植物营养学第一章绪论1.植物营养学:是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
2.第一个从事植物营养学的人:尼古拉斯3.采用田间试验方法研究植物营养的创始人:法国的农业化学家布森高4.英国洛桑农业试验站创始人:鲁茨5.植物营养学的奠基人及其三大学说:德国著名化学家李比希,三大学说:矿质营养学说,最小养分律、养分归还学说6.植物营养学的范畴及其主要的研究方法范畴:①植物营养生理学:营养生理学、产量生理学、逆境生理学;②植物根际营养;③植物营养遗传学;④植物营养生态学;⑤植物的土壤营养:土壤养分行为学、土壤肥力学;⑥肥料学及现代施肥技术研究方法:①生物田间试验法;②生物模拟法;③化学分析法;④数理统计法;⑤核素技术法;⑥酶学诊断法第二章大量营养元素1、植物必需营养元素的标准:必要性,专一性,直接性2、17种必须元素,哪些是大量、中量、微量,有益元素的概念及其对应的主要受益植物(1)必须营养元素分类:大量元素(0.1%以上)C、H、O 、N、P、K中量元素Ca、Mg、S微量元素(0.1%以下)Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、(Ni)(2)“有益元素”,也称“农学必需元素”:某些元素适量存在时能促进植物的生长发育;或者是某些特定的植物、在某些特定条件下所必需的。
(3)Si 水稻、小麦、大麦Na 甜菜Co 豆科固氮植物Al 茶树3、根际的概念及其范围根际: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不同的那部分根区土壤。
根际的范围:1~5mm4、根系对养分的吸收及向根系迁移的方式(1)根系对养分吸收的过程包括:a.养分向根表面的迁移b. 养分进入质外体:指植物体内共质体以外的所有空间,包括细胞壁,细胞间隙和木质部空腔。
C. 养分进入共质体指原生质膜以内的物质和空间,包括原生质体,内膜系统及胞间连丝等。
(2)土壤养分向根部迁移的方式a.截获(Interception)是指根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。
1.额和营养:植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,并用以维持其生命活动,即称为营养.。
2、营养元素:植物体所需的化学元素.。
3、新陈代谢:营养元素转变(合成与分解)为细胞物质或能源物质的过程.。
4、植物营养学:研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
5、施肥与功能:提高土壤肥力、提高作物单位面积产量.。
6、李比希的三大学说:矿质营养学说、养分归还学说、最小养分律。
.7、矿质营养学说:腐殖质是在地球上有了植物以后才出现的,植物的原始养分只能是矿物质。
.8、养分归还学说:植物以不同的方式从土壤中吸收矿质养分,为了保持土壤肥力,就必须把植物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤。
9、最小养分律:作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制。
10、植物营养学的主要研究方法:生物田间实验法、生物模拟法、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法。
11、生物模拟法是借助盆钵、培养箱(盆)等特殊的装置种植植物进行植物营养的研究。
12、盆栽试验的种类很多,常用的有:土培法、砂培法、营养液培养法(水培法)。
12.确定必须营养元素的3个标准:必需性、不可替代性、直接性。
13.必需元素:大量元素:CH O N P K中量元素S Ga Mg微量元素Fe Mn Zn Cu B MoCl十六种+Ni(镍)=十七种。
15、氧的营养功能:①在呼吸链的末端氧气是电子和质子的受体②根系进行有氧呼吸时,植物吸收养分量明显增加③氧对豆科作物固氮有影响。
16、植物体内氧自由基有两大清除系统:酶系统、抗氧化剂系统。
17、酶系统:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化酶(CA T)、过氧化物酶(POD或POX)。
抗氧化剂系统:维生素E、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)、细胞色素f。
18、植物吸收利用的氮素主要是铵态氮和硝态氮。
19、氮素过多过少的危害:外在(过多:肥大、深绿色);(过少:瘦小、浅绿、发黄)。
一、植物营养学定义:植物营养学是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
二、植物营养学与农业生产之间的关系:1、肥料在农业生产中的作用-增产:overpopulaition2、肥料在农业生产中的作用-改善品质:N:果实大小、色泽,蛋白质和氨基酸含量。
P:促进果实和种子的成熟和含磷物质含量。
K:品质元素, 提高蔗糖、淀粉、脂肪、维生素和矿物质含量、改善果蔬色泽、风味,贮藏和加工性能。
施硼肥改善草莓品质。
3、植物营养与生态环境安全:土壤污染、水体污染、大气污染。
增加土壤养分、补充土壤有机质,改善土壤理化性状、调节土壤酸碱度、提高土壤生物和生化活性、减少污染,改善生态环境。
三、李比希的三大学说:具体名称,以及各自的定义:1、矿质营养学说( Mineral element theory):腐殖质是地球上有了植物之后才形成的。
植物最初的营养物质必然是矿质元素,腐殖质只有通过改良土壤、分解产生矿质元素和CO2来实现其营养作用。
因此,矿质元素才是植物必需的基本营养物质。
这就是著名的植物矿质营养学说。
2、养分归还学说(Theory of Nutrient Returns):由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物质,土壤养分将越来越少,如果不把这些矿质养分归还土壤,土壤将变得十分贫瘠。
因此必须把作物带走的养分全部归还给土壤。
3、最小养分律(Law of the minimum nutrient):作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控制,产量高低随最小养分补充量的多少而变化,如果这个因子得不到满足,即使增加其他的养分因子,作物产量也不可能提高。
四、植物营养学的主要研究方法:生物田间试验法、生物模拟试验法、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法五、植物体组成和含量的影响因素:1、遗传因素:由遗传因素控制的对某种元素的吸收积累能力决定了该元素在植物中的含量。
肥料:能向植物提供其生长发育所必需的化学物质的任何物料。
(理解:施肥是为了补充环境养分供应的不足;施肥并非简单地满足作物对养分的自然需求(还有特定经济目的)。
)施肥的正面影响:提高农作物产量;改善农产品品质;改良土壤,提高土壤肥力(增加有机质增加、平衡养分、矫正pH);人体健康(人体必需元素(54种)最终来自土壤)。
氮肥对环境的污染:氮素引起农产品,尤其是食品中硝酸盐的富集,硝酸盐通过食物链引起人畜的硝酸盐中毒(高铁血脘症、消化道癌变);氮素的淋失对地表水和地下水造成水体的污染(三氮:NH3-N、NO2-N、NO3-N);氨的挥发和反硝化脱氮对大气环境造成污染。
影响硝酸盐积累的因素:氮肥用量;氮肥品种;钾肥的施用。
磷肥对环境的污染:磷素随地表径流可能引起地表水体的富营养化;磷素生产过程中引起的大气氟污染;施用时候可能带来重金属土壤重金属的可能污染。
有机肥对环境的影响:氮、磷的污染;病原菌的污染;重金属的可能污染。
大量元素:氮(0.04-0.3%)、有机质(1-2.5%)、磷(大多在0.05-0.15%之间)、钾(K2O 0.5-2.8%,地壳中为3.1%)。
中量元素:钙、镁、硫。
微量元素:铁、锰、铜、锌、钼、硼。
我国土壤普遍缺氮,大部分缺磷,半数缺钾,局部缺少中、微量元素。
肥料分类:有机肥料、化学肥料、微生物肥料。
有机肥料基本特性:养分完全,但含量低;养分释放速度慢,但肥效稳长;改良土壤,提高地力;改善土壤的有机营养;改善作物的碳素营养。
化学肥料基本特性:养分含量高,但种类单纯;养分释放速度快,但后效短;部分化肥长期施用可影响土质;长期大量施用化肥可引起环境问题(地下水污染,表层水富营养化等)。
微生物肥料基本特性:通过微生物生命活动的产物改善植物营养;直接提供的养分量十分有限;辅助性肥料,不能代替有机肥及化肥的作用。
国外化肥发展四代:单质低浓度化肥(如硝酸钙)→单质高浓度化肥(如尿素)→化成复合肥料(如磷酸铵)→混成复合肥料肥料发展的趋势:高效化:不断提高肥料中养分的浓度;复合化:提高复合肥料在化肥中的比例;液体化:发展液体肥料;缓效化:延缓肥料施用后养分释放的速度。
第一章绪论1.什么是植物营养?什么是植物营养学?答:植物营养:植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的化学物质,并用以维持其生命活动的过程。
植物营养学:研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
2.李比希提出的植物营养“三大学说”各自的含义是什么?答:矿质营养学说:驳斥了当时流行的“腐殖质营养学说”,认为植物最初的营养物质是矿物质,而非腐殖质。
养分归还学说:作物的每次收获必然要从土壤中取走大量养分;若不及时归还被带走的养分,土壤地力将逐渐下降;要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。
最小养分律:植物的生长量或产量受环境中最缺少的养分的限制,并随之增减而增减。
环境中最缺少的养分称为最小养分。
3.试述植物营养学的研究范畴与研究方法。
答:研究范畴:植物营养生理学(营养元素生理学、产量生理学、逆境生理学);植物根际营养(根-土界面、植物-土壤-微生物及环境因素);植物营养遗传学;植物营养生态学;植物的土壤营养(土壤养分行为学、土壤肥力学);肥料学与现代施肥技术。
研究方法:生物田间试验法(在田间自然条件下进行,是植物营养学科中最基本的研究方法);生物模拟试验法(运用特殊装置,给予特殊条件便于调控水、肥、气、热和光照等因素);化学分析法;数理统计法;核素分析法(同位素标记);酶学诊断法第二章植物的元素营养1.什么是植物的必需元素?其判别标准是什么?答:植物必需元素:对植物生长具有必需性、不可替代性和直接营养作用的化学元素。
其判别标准是:①必要性:这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的;如果缺少该元素,植物就不能完成其生活史。
②专一性:这种元素的功能不能由其它元素所代替;缺乏这种元素时,植物会表现出特有的症状,只有补充这种元素后症状才能减轻或消失。
③直接性:这种元素必须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。
2.高等植物的必需元素有哪些?大量元素与微量元素是如何划分的?为什么将N、P、K称为“肥料三要素”?答:高等植物必需营养元素目前有16(17)种:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯、(镍)。
第二章植物的营养元素影响植物体内矿质元素种类和含量的因素:1. 遗传因素 2. 环境条件(生长环境)第二节植物的必需营养元素一、植物必需营养元素的标准及种类(一)标准(定义)1.这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。
如果缺少该元素,植物就不能完成其生活史--必要性2.这种元素的功能不能由其它元素所代替。
缺乏这种元素时,植物会表现出特有的症状,只有补充这种元素后症状才能减轻或消失--专一性3.这种元素必须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--直接性(二)种类和含量目前已确认的有17种铜铁锰硼锌钼镍氯碳氢氧氮磷钾钙镁硫大量元素:C、H、O --天然营养元素非矿质元素来自空气和水N、P、K --植物营养三要素或肥料三要素Ca、Mg、S --中量元素微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、 B、Mo、Cl、(Ni)植物必需营养元素的各种功能一般通过植物的外部形态表现出来。
而当植物缺乏或过量吸收某一元素时,会出现特定的外部症状,这些症状统称为“植物营养失调症”,包括“营养元素缺乏症”和“元素毒害症”四、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体内的数量不论多少都是同等重要的生产上要求:平衡供给养分2. 不可代替律--植物的每一种必需营养元素都有特殊的功能,不能被其它元素所代替生产上要求:全面供给养分第三节植物的有益元素一、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;或者是某些特定的植物、在某些特定条件下所必需的,这些类型的元素称为“有益元素”。
(表)本章复习题:1. 影响植物体中矿质元素含量的因素主要是和。
2. 植物必需营养元素的判断标准可概括为性、性和性。
3. 植物必需营养元素有种,其中称为植物营养三要素或肥料三要素。
4. 植物必需营养元素间的相互关系表现为和。
5. 植物的有益元素中,硅(Si) 对于水稻、钠(Na) 对于甜菜、钴(Co) 对于豆科作物、铝(Al) 对于茶树均是有益的第三章植物对营养物质的吸收植物吸收的养分形式:离子或无机分子--为主有机形态的物质--少部分植物吸收养分的部位:矿质养分--根为主,叶也可根部吸收气态养分--叶为主,根也可叶部吸收第一节植物根系的营养特性(一)根的类型从整体上分:1)直根系2)须根系从个体上分:1)定根2)不定根(三)根的构型:指同一根系中不同类型的根(直根系)或不定根(须根系)在生长介质中的空间造型和分布。
植物营养学知识(一)植物生长所需的营养元素1.必需营养元素:营养元素在植物体内的含量不同,所引起的作用也不同,有些元素在植物体内含量很少,但是是不可缺少的,判断必需营养元素的三个依据:(1)如缺少某种营养元素,植物就不能完成生活史;(2)必须营养元素的功能不能由其它营养元素代替;(3)必需营养元素直接参入植物代谢作用.2.目前已发现16种必需营养元素:(1)大量营养元素: C、H、O、N、P、K;(2)中量营养元素Ca、Mg、S;(3)微量营养元素: Fe Mn Cu Zn B Mo Cl(一般占植物干重的0.1%以下)。
3.有益元素:在16种营养元素之外,还有一类营养元素,它们对一些植物的生长发育具有良好的作用,或为某些植物在特定条件下所必需,但不是所有植物所必需,人们称之为“有益元素”,其中主要包括: Si Na Co Se Ni Al等.4.为什么大量施肥并不能获得高产?(1)各类元素的同等重要性大量、中量和微量营养元素具有同等重要性,必需营养元素在植物体内不论数量多少都是同等重要的,作物的产量和品质是有最缺乏的营养元素决定的,要想节约肥料的投入成本又能获得高产,必须做的平衡施肥。
(2)常见土壤营养元素的缺乏状况表植物营养学知识(二)植物如何吸收养分1.植物根系吸收养分植物所获得的养分大部分是通过根系的吸收获得的,根部营养使作物获得高产的前提与保证。
(1)根部吸收养分的过程1)通过交换吸附将离子吸附在根部细胞表面,所谓交换吸附是指根部细胞表面的正负离子(主要是细胞呼吸形成的CO2和H2O生成H2CO3再解离出的H+和HCO3-)与土壤中的正负离子进行交换,从而将土壤中的离子吸附到根部细胞表面的过程。
2)离子进入根部内部:①通过质外体途径进入根部内部,质外体是指植物体内由细胞壁、细胞间隙、导管等所构成的允许矿物质、水分和气体自由扩散的非细胞质开放性连续体系。
离子经质外体运送至内皮层时,由于有凯氏带的存在,离子(和水分)最终必须经共质体途径才能到达根部内部或导管。
第一章绪论第一节植物营养概念及其重要性一、基本概念1、营养元素——植物体用于维持正常新陈代谢完成生命周期所需的化学元素2、植物营养——植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,用以维持其生命活动。
3、植物营养学:研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
二、植物营养学的主要任务1、阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程2、体内营养物质运输、分配和能量转化的规律3、施肥手段:良好生长环境植物遗传特性手段:调节植物体的代谢,提高植物营养效率4、提高作物产量和改善产品品质。
第二节植物营养学的发展概况一、植物营养研究的早期探索1、海尔蒙特(Van Helmont, 1577-1644),柳条试验2、罗伯特•波义尔(Robert Boyle)索秀尔,碳素营养学说3、泰伊尔(Von Thaer, 1752-1832)腐殖质营养学说4、布森高(Boussingault, 1802-1887)氮素营养学说5、索秀尔(Saussure,1804)、伍德沃德(Wood-ward):水培试验实践的先驱.二、植物营养学的建立和李比希的工作1、植物矿质营养学说(1840年)要点:土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料,厩肥及其它有机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形成的矿物质。
意义:理论上,否定了当时流行的“腐殖质学说”,说明了植物营养的本质;是植物营养学新旧时代的分界线和转折点,使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向施用无机肥料转变有了坚实的基础;2、养分归还学说要点:植物以不同方式从土壤中吸收矿质养分,使土壤养分逐渐减少,连续种植会使土壤贫瘠,为了保持土壤肥力,就必须把植物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤。
意义:实践上促进了化肥工业的创立和发展;推动了农业生产的发展。
3、最小养分律作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制,作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化4、李比希的功绩1、确立植物矿质营养学说,建立了植物营养学科,从而促进了化肥工业的兴起2、提出养分归还学说和最小养分律对合理施肥至今仍有深远的指导意义3、把化学应用于农业,使化学融于农业科学之中4、推行新教学法,重视实践和人才培养5、李比希观点认识的不足与局限性1、尚未认识到养分之间的相互关系2、对豆科作物在提高土壤肥力方面的作用认识不足3、过于强调矿质养分作用,对腐殖质作用认识不够三、植物营养学的发展1、萨克斯、克诺普发展了营养液培养技术2、近代田间试验研究有了明显发展(1)布森高在1834年建立了世界上第一个农业试验站;(2)鲁茨1843年创立英国洛桑试验站,工作延续至今;(3)门捷列夫1869年在俄国四个省同时建立了试验站.(4)在鲁茨的倡导下,近百年来世界各国先后建立了长期实验站。
植物营养学思考题一.名词解释1.归还学说2.矿质营养学说3.最小养分律4.必需营养元素5.有益元素6.微量元素7.肥料三要素8.根部营养9.根外营养10.自由空间11.质外体12.共质体13.主动吸收14.被动吸收15.离子对抗作用16.离子相助作用17.维茨效应18.离子通道19.载体学说20.离子泵学说21.作物营养临界期22.作物营养最大效率期23.短距离运输24.长距离运输25.胞饮作用26.生物膜27.养分再利用28.质流29.扩散30.截获31.根际32.根际养分亏缺区33.根分泌物34.专一性根分泌物35.菌根36.强度因素37.容量因素38.有机氮的矿化39.硝化作用40.生物反硝化41.氨的挥发42.腐殖化系数43.土壤速效钾44.土壤缓效钾45.易还原态锰46.氮肥利用率47.生理酸性肥料48.生理碱性肥料49.长效氮肥50.包膜肥料51.合成有机长效氮肥52.过磷酸钙的退化53.磷的固定作用54.枸溶性磷肥55.难溶性磷肥56.高品位磷矿57.异成分溶解58.闭蓄态磷59.忌氯作物60.复混(合)肥料61.高浓度复混肥料62.二元复合肥料63.多功能复混肥料64.多元复混肥料65.中和值66.热性肥料67.冷性肥料68.厩肥69.绿肥70.以磷增氮71.胞饮作用72.鞭尾病73.花而不实74.激发效应75.复合肥料76.混配肥料77.绿肥78.生物固氮79.质壁分离80.二重效应二.选择题1.根际pH值主要受植物吸收的养分离子种类的影响,当吸收的()(A.阳离子;B.阴离子)较多时,根际pH值将下降;而根际Eh值主要与植物种类有关,如水稻根际Eh值与土体比较则()(A.较高;B.相同;C.较低)。
2.植物对NO3-的吸收为()(A.主动吸收;B.被动吸收)。
NO3-进入植物体后,在形成氨基酸之前,必需经过()(A.水解;B.氧化;C.还原)作用同化为NH4+。
3.光照和温度对植物吸收养分的影响主要是通过影响()(A.离子的形态;B.离子的浓度;C.能量的供应)而起作用的。
4.碳酸氢铵是()(A.化学性质稳定;B.容易自行分解)的肥料,施用时宜()(A.根外喷施;B.土表撒施;C.深施覆土)。
5.草木灰中的钾以()(A.KCl;B.K2CO3;C.K2SiO3)为主,属()(A.水溶性;B.弱酸溶性;C.难溶性)钾。
6.过磷酸钙是()(A.水溶性;B.弱酸溶性;C.强酸溶性)磷肥,施用时应该与()(A.石膏;B.石灰;C.有机肥料)混合施用;磷矿粉是由磷矿石通过机械法制成的磷肥,适宜施于()(A.酸性土;B.碱性土;C.石灰性土)。
7.钾素通常被称为作物的()(A.有益元素;B.品质元素;C.生命元素)。
它在植物体内的形态与氮和磷()(A.一样;B.相似;C.不同),主要以()(A.有机态;B.离子态;C.螯合态)为主。
8.玉米缺镁表现为()(A.幼叶均匀黄化;B.幼叶脉间失绿;C.老叶均匀黄化;D.老叶脉间失绿)。
大豆缺硫表现为()(A.幼叶均匀黄化;B.幼叶脉间失绿;C.老叶均匀黄化;D.老叶脉间失绿)。
9.果树“小叶病”是缺()(A.B;B.Mn;C.Zn;D.Ca);番茄“脐腐病”是缺()(A.B;B.Mn;C.Zn;D.Ca);油菜“花而不实”是缺()(A.B;B.Mn;C.Zn;D.Ca)。
10.碳酸氢氨是()(A.化学性质稳定;B.容易自行分解)的肥料,在土壤中()(A.淋失;B.反硝化;C.挥发)是其养分损失的主要途径。
11.有机肥和化学氮肥配合施用,化学氮肥能()(A.促进;B.延缓)有机氮肥的矿化,()(A.提高;B.降低)有机肥的肥效;而有机肥的存在,可促进化学氮肥的()(A.硝化作用;B.反硝化作用;C.生物固定),从而()(A.增加;B.减少)化学氮肥的损失。
12.存在于植物体内的酰胺有作重要的意义,因为()(A.它是合成蛋白质和核酸的中间产物;B.它可指示体内的氮水平;C.它是氮的一种贮藏形式,可消除游离氨的毒害作用)。
13.复合肥料20-15-5表示该肥料有效成分为()(A.N20%,P15%,K5%;B.N20%,P2O515%,K5%;C.N20%,P2O515%,K2O5%;)。
14.稻杆直接还田,分解初期由于()(A.促进土壤养分的分解;B.土壤有效氮.磷的生物固定;C.土壤有效钾的生物固定),需要()(A.配合施用氮.磷化肥;B.配合施用钾肥;C.减少施用氮.磷化肥)。
15.家畜粪中因其分解快慢和发酵温度高低不同,有称为冷性肥料,如()(A.马粪;B.羊粪;C.牛粪),也有称为热性肥料,如()(A.马粪;B.羊粪;C.牛粪)。
16.从实验课得知,一年生绿肥有()(A.田箐;B.太阳麻;C.山毛豆),多年生绿肥有()(A.田箐;B.太阳麻;C.山毛豆)。
17.有些肥料,如()(A.(NH4)2SO4;B.NH4NO3;C.Ca(NO3)2)施给作物以后会产生生理酸性;而有些肥料,如()(A.(NH4)2SO4;B.NH4NO3;C.Ca(NO3)2)则会产生生理碱性。
18.在钾素营养不足的土壤上,()(A.禾本科;B.豆科)植物的耐受能力较强。
19.进入植物体的()(A.铵离子;B.硝酸根离子;C.简单氨基酸)在形成氨基酸之前,必需经过还原。
20.磷矿粉是()(A.水溶性;B.弱酸溶性;C.难溶性)磷肥,适宜施于()(A.酸性土;B.碱性土;C.石灰性土)。
21.高温堆肥原料的C/N比例约为80~100:1,难以分解,为促使其分解腐熟,在堆制时一般宜将堆沤材料的C/N比值调到()(A.10:1;B.30:1;C.50:1)左右。
22.在酸性土壤栽培豆科植物,没有根瘤或很少根瘤,从营养缺乏方面考虑,可能是缺()(A.N;B.P;C.Zn;D.Mo)。
23.尿素在制造过程中,常形成一定量的()(A.脲甲醛;B.缩二脲;C.甲醛树脂),当其含量高于()(A.0.1%;B.1%;C.5%;D.10%)时会对作物产生毒害。
24.()(A.含有任何二种元素的;B.含有任何二种植物必需营养元素的;C.含有肥料三要素中任何二种的)肥料称为二元复合肥料。
25.酸性土壤中可能缺乏的微量元素是()(A.铁;B.锰;C.钼;D.铜;E.锌)。
26.水-旱轮作中磷肥的分配要掌握()(A.旱重水轻;B.水重旱轻;C.水旱并重)的原则;旱作麦-棉轮作中磷肥应优先分配给()(A.小麦;B.棉花)。
27.制造混合肥料时,可以混合的肥料是()(A.磷酸铵和氯化钾;B.磷酸铵和草木灰;C.尿素和氯化钾;D.尿素和草木灰)。
在计算复肥施用量时,若肥料中养分的比例相差较悬殊,应按肥料中()(A.含量较小;B.含量较大;C.任意一种)的养分计算。
三.填空题1.植物营养学主要研究__________、__________和__________及其相互关系。
2.植物营养学的主要任务是:以__________为理论基础,以传统的__________和新兴的__________为手段,达到高产和优质的目的。
3.植物营养三要素是__________、__________和__________。
当土壤缺乏三要素时,植物将先在____________________部位出现缺素症状。
4.植物必需的大量元素中,_____、_____ 、_____、_____在植物体内的移动性较强,缺乏时症状先在__________部位出现。
5.养分从土壤迁移至植物根系的途径有_______、_______和_______等三种。
养分到达根表后,先进入_______,然后跨膜进入_______。
6.植物的有益元素中,_______对水稻._______对大豆._______对甜菜有好处。
7.施肥技术中,根据施肥时期的不同,施肥方法主要有_______、_______和_______三种。
复混肥料或有机肥料施用时主要用作。
8.氮肥利用率的测定方法主要有_______和15N示踪法两种。
我国多数作物对化学氮肥的利用率在_______之间。
9.植物吸收的无机磷以_______和_______为主,其有效性在pH为_______时较高。
10.缺钾时,水稻根系呈现出_______症状,因此,在淹水条件下增施钾肥,可提高水稻根系的,防止还原性物质的危害。
11.植物缺铁的典型症状是______________。
12.某种复混肥料的分析式为15-15-10-1(B),这表示该复混肥料中_______、_______、_______和_______的含量分别为15%.15%.10%和1%。
13.肥料三要素缺乏症中,若下部叶片较为均匀黄化的是缺_______,老叶呈暗绿色或下部叶片背面呈紫红色的是缺_______,下部叶片叶尖.叶缘焦枯并出现坏死斑点的是缺_______。
14.氮肥种类很多,大致可分为四种类型,即_______,例如_____;_____,例如_____;_____,例如_____ ;_____,例如_____。
15.酸性土壤施用微量元素____,____,____,____,____的有效性较高,而____的有效性则较差。
16.土壤中钾的形态,以其对作物有效性来分,可以分为____,____,____和____。
17.人尿中含氮物质主要是____,属____肥料,还因人尿中含有____,用来浸种有良好的效果。
18.固氮酶由____和____两个组分组成,它们含有金属元素____和____。
19.高温堆肥堆制过程经过____,____,____和____四个阶段,影响腐数的因子主要有____,____,____,____,____等。
20.根系CEC大的作物,对难溶性磷酸盐具有较____的吸收能力,因为它对钙的结合能力较____,故利用难溶性磷酸盐中磷的能力较强。
21.草木灰中的钾90%是以____存在,属____溶性钾;而磷属____溶性磷,因此对作物都是____的。
22.钾在植物体内无固定的有机化合物,主要以________存在为主。
23.植物氮素营养不足,其症状主要表现为____________,在______ 部位先出现;缺硫时,其主要症状表现为____________,在____________ 部为先出现;缺铁时,其主要症状表现为__________________,在______部位先出现。
24.常用的氮肥品种中。
硫铵含N______%,尿素;含N______%。
25.土壤的pH与微量元素的有效性关系密切,在酸性.微酸性时,___ 、___、___ 、___、___的有效性较高,而在微碱性时,则___的有效性较高。
26.人粪尿含氮物质分解最终都产生___,容易___,故贮藏期间要防止养分损失。