第二章植物的大量营养元素与大量元素肥料
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第二章植物的矿质营养一、名词解释1. 矿质营养2. 必需元素3. 大量元素4. 微量元素5. 水培法6. 叶片营养7. 可再利用元素8. 易化扩散9. 通道蛋白10. 载体蛋白11. 转运蛋白12. 植物营养最大效率期13. 反向运输器14. 同向运输器15. 单向运输器二、填空题1.植物细胞中钙主要分布在中。
2.土壤溶液的pH对于植物根系吸收盐分有显著影响。
一般来说,pH增大易于吸收;pH 降低易于吸收。
3.生产上所谓肥料三要素是指、和三种营养元素。
4.参与光合作用水光解反应的矿质元素是、和。
5.在植物体内促进糖运输的矿质元素是、和。
6.离子跨膜转移是由膜两侧的梯度和梯度共同决定的。
7.促进植物授粉、受精作用的矿质元素是。
8.驱动离子跨膜主动转运的能量形式是和。
9.植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。
10.华北地区果树的小叶病是因为缺元素的缘故。
11.缺氮的生理病症首先出现在叶上。
12.缺钙的生理病症首先出现在叶上。
13.根部吸收的矿质元素主要通过向上运输的。
14.一般作物的营养最大效率期是时期。
15.植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是。
16.植物体内可再利用的元素中以和最典型;不可再利用的元素中以最典型。
17.追肥的形态指标有和等;追肥的生理指标有和。
18.油菜“花而不实”症是土壤当中缺乏营养元素引起的。
19. 引起大白菜干心病、菠菜黑心病矿质元素是。
20. 被称为植物生命元素的是。
21. 一般作物生育的最适pH是。
22.诊断作物缺乏矿质元素的方法有、和。
23.影响根部吸收矿质元素的因素有、、和。
三、选择题1.在下列元素中不属于矿质元素的是()。
A.铁 B.钙 C.氮 D.磷2.植物缺铁时会产生缺绿症,表现为()。
A.叶脉仍绿 B.叶脉失绿C.全叶失绿 D.全叶不缺绿3.影响植物根细胞主动吸收无机离子最重要的因素是()。
A.土壤溶液pH值 B.土壤氧气分压 C.土壤盐含量 D.土壤微生物4.植物细胞主动吸收矿质元素的主要特点是()。
绪论植物营养: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。
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。
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。
肥料:提供植物必需营养元素或兼有改变土壤性质,提高土壤肥力功能的物质。
它是提高农业生产的物质根底之一。
分类:直接肥料间接肥料〔有机肥为二者都有的肥料〕生理酸性肥:*些肥料施入土壤中后解离成阳离子和阴离子,作物吸收的阳离子大于阴离子,使土壤中残留的酸性离子增多,使土壤酸度提高,这种由作物吸收后是使土壤酸度提高的肥料。
生理碱性肥:*些肥料进入土壤中后解离成阳离子和阴离子,作物吸收的阴离子大于阳离子,使土壤中残留的碱性离子增多,使土壤的碱度提高,这种由作物吸收后使土壤碱度提高的肥料。
施用技术:1.基肥作物播种或定植前结合土壤耕作施用的肥料。
作基肥施用的肥料大多是迟效性的肥料。
厩肥、堆肥、家畜粪等是最常用的基肥。
2.种肥指下播种同时施下或与种子拌混的肥料〔播种或定植时施用的肥料〕。
3.追肥植物生长期间为调节植物营养而施用的肥料。
肥料学:研究肥料性能及其机制,施用等理论和技术的科学。
合理施肥内容〔原则〕:时宜物宜地宜〔因时制宜,因物制宜,因地制宜〕合理施肥应考虑:土壤作物肥料合理施肥意义〔目的〕:供给植物营养改善土壤构造目前土壤施固态微肥存在的问题:有效性降低、施用不均匀、易污染环境。
研究植物营养与肥料的目的:提高作物产德国科学家李比希的三个学说:矿物质营养学说归还学说最小养分律矿物质营养学说:土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料。
厩肥及其他有机肥料对于植物生长所起的作用,并不是由于其中的有机物,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,否认了当时流行的"腐殖质营养学说〞,说明了植物营养学新旧时代的分界限和转折点,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决的根底;2)实践上促进了化肥工业。
《植物营养学》复习题第一章绪论一、名词解释植物营养肥料矿物质营养学说养分归还学说最小养分律二、填空1、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,以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
2、肥料具有提高农作物产量、改善农产品品质和改良土壤,提高土壤肥力等作用。
3、肥料按组分分为有机肥和无机肥;按来源分为农家肥和商品肥;按主要作用分为直接肥和间接肥;按肥效快慢分为速效肥和迟效肥。
4、海尔蒙特于1640年,在布鲁塞尔进行了著名的柳条试验。
5、李比希是德国著名的化学家,国际公认的植物营养科学的奠基人。
6、英国洛桑农业试验站是由鲁茨在1843年创立的。
7、李比希创立的植物矿物质营养学说,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营养;在实践上,促进了化肥工业和现代农业的发展,因此,具有划时代的意义。
8、根据李比希的养分归还学说,归还土壤养分的方式应该是有机肥料与无机肥料配合施用。
9、最小养分律告诉我们,施肥应有针对性,应合理施用。
10、植物营养学的主要研究方法有生物田间试验法、生物模拟法、化学分析法、数理统计法、核素技术法和酶学诊断法。
三、简述题:我国肥料资源有何特点?肥料利用存在什么问题?第二章大量营养元素1、名词解释(1)植物生长必需的营养元素(2)营养元素间的同等重要律和不可代替律(3)营养元素间的相互相似作用(4)活性氧2、填空题(1)一般新鲜植物含有70%-95%的水分,5%-30%的干物质。
干物质中绝大部分是有机质,约占干物质重的90%-95%;矿物质只有5%-10%左右,也称为灰分。
(2)植物必需营养元素有16种,根据质量分数的高低,将植物必需的营养元素分为大量营养元素、中量营养元素和微量营养元素。
氮、磷和钾被称为植物营养三要素。
(3)作物吸收的氮素形态主要是铵态氮、硝态氮和酰胺态氮。
(4) 作物缺氮时,叶色转淡,生长缓慢,植株矮小,症状首先出现在下部叶子,而后逐渐向上蔓延。
第一章绪论第一节植物营养学的基本概念一、植物营养学1. 含义: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. 植物营养学与农业生产理论指导→合理施肥→良好的营养环境→高产优质3. 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,以及体内营养物质运输、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。
简单来说,就是以植物营养原理为理论基础,以施肥或改良植物营养遗传特性为手段,达到高产、优质和高效的目的。
二、肥料(fertilizer)1. 含义:直接或间接供给植物所需养分,改善土壤性状,以提高作物产量和改善产品品质的物质。
2. 肥料在农业生产中的作用(1)提高农作物产量;(2)改良土壤,提高土壤肥力(包括土壤结构、土壤养分含量和比例、土壤反应、土壤生化特性等)(3)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,通常被称为“品质元素”如:①油料作物的含油量增加;②纤维作物的纤维长度和强度改善;③淀粉作物的淀粉含量增加;④糖料作物的含糖量增加;⑤果树的含糖量、维C和糖酸比提高,果实风味增加;⑥橡胶单株干胶产量增加,乳胶早凝率降低;3. 肥料的来源、分类和种类来源:人类生存环境中的资源;生活和生产的废弃物。
分类和种类:按组分分:有机肥和无机肥(矿质肥)按来源分:农家肥和商品肥按主要作用分:直接肥和间接肥按肥效快慢分:速效肥和迟效肥4. 肥料施用与环境和人的关系例子:氮素在环境中的行为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. 尼古拉斯(Nicholas)——15世纪,首位从事植物营养研究的人2. 海尔蒙特(Van Helmont)——1640年,柳条试验,“水的营养学说”3. 渥特沃(John Woodward)——土和盐都有营养作用4. 格鲁伯(J. R. Glauber)——硝有营养作用5. 泰伊尔(Von Thaer)——19世纪初期,“腐殖质营养学说”二、植物营养学的建立和李比希的工作(一)植物矿物质营养学说(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。
3.大量元素 6.叶片营养 9.通道蛋白12.植物营养最大效率期 15.单向运输器第二章植物的矿质营养一、名词解释 1. 矿质营养 4.微量元素7. 可再利用元素10. 载体蛋白 13. 反向运输器2. 必需元素 5. 水培法 8.易化扩散11. 转运蛋白 14. 同向运输器二、填空题1. __________________________ 植物细胞中钙主要分布在 中。
2.土壤溶液的pH 对于植物根系吸收盐分有显著影响。
一般来说,pH 增大易于吸收 ______ ; pH降低易于吸收 ______ 。
3. ____________________________ 生产上所谓肥料三要素是指 、 和 三种营养元素。
4. _______________________________________ 参与光合作用水光解反应的矿质元素是 、 和_____________________________________________ 。
5. _______________________________________ 在植物体内促进糖运输的矿质元素是 、 和 。
6. ____________________________ 离子跨膜转移是由膜两侧的 梯度和 梯度共同决定的。
7. 促进植物授粉、受精作用的矿质兀素是&驱动离子跨膜主动转运的能量形式是 ___________ 和 _________ 。
9. _______________________________ 植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。
10. __________________________________ 华北地区果树的小叶病是因为缺 元素的缘故。
11. ________________________________ 缺氮的生理病症首先出现在 叶上。
12. ________________________________ 缺钙的生理病症首先出现在 叶上。
第二章植物的矿质营养本章内容提要植物对矿质元素的吸收、转运和利用(同化)是植物矿质营养的基本内容。
通过溶液培养法,现已确定碳、氧、氢、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯、镍17种元素为植物的必需元素。
除碳、氧、氢外,其余14种元素均为植物所必需的矿质元素。
这些元素又可分为大量元素(≥0.1%DW)和微量元素(≤0.01%DW)。
植物所必需的元素的标准有3个。
除必需元素外,还有一些元素为有益元素和稀土元素。
植物必需的矿质元素在植物体内有三方面的生理作用:(1)是细胞结构物质的组成成分;(2)参与调节酶的活动;(3)起电化学作用和渗透调节作用。
必需矿质元素功能各异,相互间一般不能代替,当缺乏某种必需元素时,植物会表现出特定的缺素症。
植物细胞对矿质元素的吸收有三种方式:被动吸收、主动吸收和胞饮作用。
细胞的膜上有两种类型的传递蛋白:通道蛋白和载体蛋白。
通道蛋白可协助离子的扩散。
由载体进行的转运可以是被动的,也可以是主动的。
饱和效应与离子竞争性抑制是载体参与离子转运的证据。
载体又可分成单向传递体、同向传递体、反向传递体等类型。
根系是植物体吸收矿质元素的主要器官。
根尖的根毛区是吸收离子最活跃的部位。
根系对矿质元素吸收的特点是:对矿物质和水分的相对吸收;离子的选择性吸收;单盐毒害和离子对抗。
植物地上部分吸收矿质的作用,即根外营养/叶面营养。
根系对矿质元素的吸收受土壤条件(温度、通气状况等)等的影响。
矿质元素运输的途径是木质部。
根据矿质元素在植物体内的循环情况将其分为可再利用元素(如氮、磷等)和不可再利用元素(如钙、铁、锰等)。
可再利用元素的缺素症首先出现在幼嫩器官上,而不可再利用元素的缺素症则首先出现在较老器官上。
不同作物的需肥量不同,且需肥特点也有差异。
合理施肥就是根据作物的需肥规律适时、适量地供肥。
但矿质占植物干物质的量一般不超过10%,因此,合理施肥增产的效果是间接的,是通过改善光合性能而实现的。
第二章植物的营养成分【教学目标】1、掌握植物必需的营养元素判断标准和种类。
2、掌握植物对矿质营养的吸收及根外营养特点和注意事项。
3、了解营养元素的生理作用。
4 、了解营养元素的缺素症及其诊断。
【教学重点】1、掌握植物必需的营养元素判断标准和种类。
2 、掌握植物对矿质营养的吸收及根外营养特点和注意事项。
【教学难点】掌握植物对矿质营养的吸收及根外营养特点和注意事项。
【教学方法】项目引导教学法【教学过程】复习回顾:我们在第一章学习了土壤的概念及组成,土壤的力学性质和耕性,土壤肥力。
导入新课:我们都知道,有收无收在于水,收多收少在于肥。
第三章我们开始学习合理施肥。
要合理施肥就需要知道植物都需要哪些营养元素。
什么是营养?什么是营养元素?营养:植物从外界环境中吸取所需的物质,以维持其生长和生命活动的作用称为营养。
营养元素:植物所需的化学元素也成为营养元素。
第一节植物必需的营养元素一、植物必需的营养元素:1、判断植物必需的营养元素有三条标准:(1)对所有植物完成生活周期是必不可少的。
(2)其功能不能由其他元素代替,缺乏时会表现出特有的症状。
(3)对植物起直接营养作用。
2、植物必须的营养元素有16种:碳C;氢H;氧O氮N磷P;钾K;钙Ca;镁Mg;硫S;铁Fe;硼B;锰Mn;铜Cu;锌Zn ;钼Mo;氯Cl。
大量元素:占干重千分之几以上C 、H、O、N、P、K微量元素:万分之几以下Fe 、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl中量元素:Ca、Mg、S各元素对植物营养和生理功能都是同等重要的,不可相互代替。
3、肥料三要素在植物必需营养元素中,植物对氮、磷、钾三种元素的需要量多,而土壤中一般含量都很低,常通过施肥补充才能满足植物营养的需要,故称为肥料三要素。
、植物矿质营养的吸收1、植物吸收养分的形态:离子态:阳离子、阴离子分子态:二氧化碳、尿素2、植物根部营养(1 )土壤养分向根表迁移的途径:土壤中养分离子向根表迁移,一般有三种途径:截获、质流、扩散(2)根系吸收养分的形式:被动吸收:不消耗能量主动吸收:消耗能量,有选择性3、根外营养:植物不仅通过根系吸收养分,还可通过茎、叶来吸收养分,主要是通过叶面吸收,因此根外营养又称作叶部营养。
植物生理学题库(含答案)第二章植物的矿质营养一、名词解释:1、矿质营养:亦称无机营养,指植物在生长发育时所需要的各种化学元素。
2、必需元素:指植物正常生长发育所必需的元素,是19种,包括10种大量元素和9种微量元素3、大量元素:亦称常量元素,是植物体需要量最多的一些元素,如碳、氧、氢、氮、磷、钾、硫、钙、镁、硅等。
4、胞饮作用:指物质吸附于质膜上,然后通过膜的内折而将物质转移到细胞内的过程。
5、交换吸附:指根部细胞在吸收离子的过程中,同时进行着离子的吸附与解吸附。
这时,总有一部分离子被其他离子所置换,这种现象就称交换吸附。
6、离子交换:是植物吸收养分的一种方式,主要指根系表面所吸附的离子与土壤中离子进行交换反应而被植物吸收的过程。
7、离子拮抗作用:当在单盐溶液中加入少量其他盐类时,单盐毒害所产生的负面效应就会逐渐消除,这种靠不同离子将单盐毒害消除的现象称离子拮抗作用。
8、被动吸收:亦称非代谢吸收。
是一种不直接消耗能量而使离子进入细胞的过程,离子可以顺着化学势梯度进入细胞。
9、氮素循环:亦称氮素周转。
在自然界中以各种形式存在的氮能够通过化学、生物、物理等过程进行转变,它们相互间即构成了所谓的氮素循环。
10、生物固氮:指微生物自生或与动物、植物共生、通过体内固氮酶的作用,将空气中的氮气转化为含氮化合物的过程。
11、微量元素:是植物体需要量较少的一些元素如铁、锰、铜、锌、硼、钼、镍、氯、钠等,这些元素只占植物体干重的万分之几或百分之几。
12、选择吸收:根系吸收溶液中的溶质要通过载体,而载体对不同的溶质有着不同的反应,从而表现出根系在吸收溶质时的选择性。
这就是所谓的选择性吸收。
13、主动吸收:亦称代谢吸收。
指细胞直接利用能量做功,逆着电化学势梯度吸收离子的过程。
14、诱导酶:指一种植物体内原本没有,但在某些外来物质的诱导下所产生的酶。
15、转运蛋白:指存在于细胞膜系统中具有转运功能的蛋白质,主要包括通道蛋白与载体蛋白两类。
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。
《植物生理学》第二章植物的矿质及氮素营养复习题及答案一、名词解释1.矿质营养(mineral nutrition):植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。
2.灰分元素(ash element):干物质充分燃烧后,剩余下一些不能挥发的灰白色残渣,称为灰分。
构成灰分的元素称为灰分元素。
灰分元素直接或间接来自土壤矿质,所以又称为矿质元素。
3.大量元素(major element,macroelement):植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。
它们约占植物体干重的0.01%~10%,有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。
4.微量元素(minor element,microelement,trace element):植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。
它们约占植物体干重的10-5%~10-3%,有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。
5.必需元素(essential element):植物生长发育中必不可少的元素。
国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是:①由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成其生活史;②除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常;③该元素在植物营养生理上表现直接的效果,不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
6.有益元素(beneficial element):并非植物生命活动必需,但能促进某些植物的生长发育的元素。
如Na、Si、Co、Se、V等。
7.水培法(water culture method):亦称溶液培养法或无土栽培法,是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
8.砂培法(sand culture method):全称砂基培养法,在洗净的石英砂或玻璃球等基质中,加入营养液培养植物的方法。
9.生理酸性盐(physiologically acid salt):植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。
《植物营养学》复习题《植物营养学》复习题第⼀章绪论⼀、名词解释植物营养肥料矿物质营养学说养分归还学说最⼩养分律⼆、填空1、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,以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
2、肥料具有提⾼农作物产量、改善农产品品质和改良⼟壤,提⾼⼟壤肥⼒等作⽤。
3、肥料按组分分为有机肥和⽆机肥;按来源分为农家肥和商品肥;按主要作⽤分为直接肥和间接肥;按肥效快慢分为速效肥和迟效肥。
4、海尔蒙特于1640年,在布鲁塞尔进⾏了著名的柳条试验。
5、李⽐希是德国著名的化学家,国际公认的植物营养科学的奠基⼈。
6、英国洛桑农业试验站是由鲁茨在1843年创⽴的。
7、李⽐希创⽴的植物矿物质营养学说,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营养;在实践上,促进了化肥⼯业和现代农业的发展,因此,具有划时代的意义。
8、根据李⽐希的养分归还学说,归还⼟壤养分的⽅式应该是有机肥料与⽆机肥料配合施⽤。
9、最⼩养分律告诉我们,施肥应有针对性,应合理施⽤。
10、植物营养学的主要研究⽅法有⽣物⽥间试验法、⽣物模拟法、化学分析法、数理统计法、核素技术法和酶学诊断法。
三、简述题:我国肥料资源有何特点?肥料利⽤存在什么问题?第⼆章⼤量营养元素1、名词解释(1)植物⽣长必需的营养元素(2)营养元素间的同等重要律和不可代替律(3)营养元素间的相互相似作⽤(4)活性氧2、填空题(1)⼀般新鲜植物含有70%-95%的⽔分,5%-30%的⼲物质。
⼲物质中绝⼤部分是有机质,约占⼲物质重的90%-95%;矿物质只有5%-10%左右,也称为灰分。
(2)植物必需营养元素有16种,根据质量分数的⾼低,将植物必需的营养元素分为⼤量营养元素、中量营养元素和微量营养元素。
氮、磷和钾被称为植物营养三要素。
(3)作物吸收的氮素形态主要是铵态氮、硝态氮和酰胺态氮。
(4) 作物缺氮时,叶⾊转淡,⽣长缓慢,植株矮⼩,症状⾸先出现在下部叶⼦,⽽后逐渐向上蔓延。
1.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称为营养元素。
3.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。
4.必需营养元素:植物生长发育必不可少的元素。
5.氧自由基(活性氧):由氧转化而来的氧代谢产物及其衍生的含氧物质,由于它们都含氧,且具有比氧还要活泼的化学特性,所以统称为活性氧。
固氮酶:是豆科作物固氮所必需的,它由两个对氧敏感的非血红蛋白所组成。
一个是含铁和钼的蛋白,也称钼铁蛋白;另一个是铁氧蛋白。
6.有益元素:在16种必需的营养元素之外还有一些营养元素,它们对某些植物的生长发育具有良好的刺激作用,或为某些植物种类、在某些特定条件下所必需,但不是所有植物所必需,人们称之为“有益元素" (目前主要包括硅、钠、钴、硒、镍、铝等6种。
)7.生物有效养分:指存在于土壤的离子库中,在作物生长期内能够移动到位置紧挨植物根的一些矿质养分。
8.化学有效养分:指土壤中存在的矿质态养分。
(化学有效养分主要包括可溶性的离子态与简单分子态养分;易分解态和交换吸附态养分以及某些气态养分。
)9.截获:指根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。
10.质流:植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差,此种压力差异导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移,称为质流。
11.养分的扩散作用:当根系通过截获和质流作用所获得养分不能满足植物需求时,随着根系不断地吸收,根际有效养分的浓度明显降低,并在根表垂直的方向上出现养分浓度的梯度差,从而引起土体养分顺浓度梯度向根表迁移,这种养分的迁移方式叫养分的扩散作用。
12.根际:指受植物根系活动的影响,在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。
13.根分泌物:指植物生长过程中,根向生长基质中释放的有机物质的总称。
第一节植物的氮素营养与氮肥地球上的大部分氮素存在于岩石圈和大气圈中,在大气中惰性气体占78%,占地球总氮量的1.96%,地球表面每平方米上空有7550kg的N,但这些氮不能被植物直接利用,许多因素与氮的循环转化有关,其中有生理的、化学的、生物化学的,而且是许多过程伴随进行氮是植物的主要营养元素,是构成蛋白质的主要成分,对作物的产量和品质关系极大,而我国大部分地区缺氮。
1、含量一般植物含氮量约占植物干重的0.3-5%,而含量的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。
种类:豆科作物、豆科绿肥>禾本科作物器官:种子>叶>根>茎秆品种:高产品种>低产品种一、作物体内氮的含量和分布组织:幼嫩组织>成熟组织>衰老组织生长点>非生长点生长时期:苗期>旺长期>成熟期>衰老期营养生长期>生殖生长期发育:同一作物的不同生育时期,含氮量也不相同。
一般作物吸收高峰在营养生长旺盛期和开花期,以后迅速下降,直到收获,到成熟期作物体内氮从茎叶转向种子或果实。
2. 分布:营养生长期:大部分在营养器官中生殖生长期:转移到贮藏器官约占植株体内全氮的70%二、氮的营养功能1/蛋白质的重要组分:蛋白态氮通常可占植株全氮的80-85%。
蛋白质中平均含氮16-18%,体内细胞的增长和新细胞的形成都必须有蛋白质,否则受到抑制,生长发育缓慢或停滞。
2/核酸和核蛋白质的成分核酸是合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础,因此也是植物生长发育和生命活动的基础物质,RNA,DNA,核酸中含氮15-16%,核酸态氮占植株全氮的10%左右。
3/ 叶绿素的组成元素叶绿素是植物进行光合作用的场所,据测定,叶绿体约占叶片干重的20-30%,而叶绿体中约含蛋白质45-60%。
4/许多酶的组分酶本身就是蛋白质,是植物体内生化作用和代谢过程中的生物催化剂。
5/氮是多种维生素(B1 B2 B6 PP等)的组分----辅酶的成分6/氮也是生物碱的组分(如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱--卵磷脂--生物膜)7/多种维生素的组分8/一些植物激素的成分9/氮是一些植物激素的成分(如玉米素、GA、CTK)--生理活性物质10/生物碱的组分N是一切有机体不可缺少的元素,所以它被称为“生命元素”。
五、氮素不足或过多对作物生长发育与品质的影响作物缺氮的外部特征苗期缺氮:幼苗生长缓慢,植株矮小,叶片薄叶小,叶色发淡,甚至发黄、干枯而脱落。
因在植物体内移动性较强,缺乏症首先从下部老叶片开始。
生长中、后期缺氮:植物早衰、早熟;禾谷类作物下部叶片从叶尖沿中脉向叶片基部枯黄枯黄部分呈V字型,叶缘仍保持绿色而略卷曲,穗短小,穗粒数少,籽粒不饱满;双子叶植物分枝减少,花蕾少、果小,产量降低。
谷粒和牧草中蛋白质含量降低,食用和饲料价值降低。
氮素过多的危害降低产量:使禾谷类作物倒伏减产;使块根、块茎类作物贪青疯长;使油料作物籽粒少而小;使果树茎叶生长过盛,开花迟、结果少。
影响品质:大部分光合作用产物合成蛋白质用于营养生长,降低了以碳水化合物积累为主的作物含糖量及淀粉含量指标,降低油料作物的含油量等。
易受病虫危害,产品不耐贮存:植株易受低温、机械损伤和病虫危害;果、蔬不耐贮存;体内低分子氮化合物增多,为病源微生物提供较多营养,而酚类化合物合成减弱,易滋生病害。
氮素过多,易造成产品及土壤、地下水的硝酸盐污染。
影响蔬菜硝酸盐含量的因素植物因素: 种类、品种、部位肥料因素: 种类、用量、时间气候因素: 温度、光照收获因素: 施肥后安全期、一天内时间第三节氮肥的种类、性质和施用二、氮肥的分类按氮素存在的形态分类:铵态氮肥\硝态氮肥\酰胺态氮肥\长效氮肥按其发挥作用的快慢分类:速效性氮肥\缓效性氮肥(一)铵态氮肥肥料中的氮素是以铵离子(NH4+)或氨(NH3)的形式存在的氮肥。
代表品种:硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、液体氨、氨水等硫酸铵硫酸铵[(NH4)2 SO4,含氮20-21%],简称硫铵,俗称肥田粉,是我国最早使用和生产的氮肥品种,通常以它作为氮肥的标准肥。
纯净的硫铵为白色晶体,有少量的游离酸存在,溶于水呈弱酸性。
硫铵物理性质稳定,不易吸湿(20℃时临界吸湿点为相对湿度81%),易溶于水(20℃时溶解度为75g/100g水),属速效性肥料。
比重1.77,熔点513℃,灼烧时可分解为氨和硫酸。
常温下化学性质稳定不易分解,含S 24%,对缺硫土壤是很好的硫源。
2、入土变化硫铵施入土壤后,遇水溶解,以铵离子(NH4+)和硫酸根(SO42-)离子的形态存在于土壤溶液中,铵离子有以下去路:①被作物吸收作物对NH4+吸收>>SO42- SO42-较多残留于土壤中易引起土壤酸化硫铵是一种生理酸性肥料。
生理酸性肥料:养分经植物吸收利用后,残留部分导致生长介质酸度提高的肥料。
②被土壤胶体吸附石灰性土壤:易造成土壤板结酸性土壤:使酸度增强③产生硝化作用:④遇碱性物质,易分解放出氨,使氮素损失:3、施肥要点硫铵可作基肥、追肥、种肥用○1在石灰性土壤上追肥要尽可能深施覆土,及时浇水②旱作地区,以深施基肥、种肥为主,每亩施用量40~50 kg;水浇地以作种肥和追肥为主,施用量50~60kg/亩。
水田不适宜施用硫铵③硫铵是最宜以拌种的方法作种肥的氮肥品种。
氨化铵(分子式为NH4Cl, 含N24-26%),简称氯铵,纯净的氯化铵是白色晶体,吸湿性略高于硫铵,不结块,物理性质较好,便于贮存,易溶于水(20℃时溶解度为37g/100g水) ,常温下化学性质稳定,不易分解。
2、入土变化①被作物选择性吸收,增加了土壤的酸度。
②石灰性土壤中施用氯化铵时,易造成钙的流失,引起土壤板结。
③盐碱地及干旱地区施用,氯化钙积累,盐分加重,对作物生长不利。
应配合施用石灰和有机肥料。
④铵态氮也可在硝化细菌的作用下进行硝化作用。
3、施肥要点不施于忌氯作物:氯化铵在禾本科作物上施用效果与等氮量的硫酸铵相当,甚至略高。
但不宜忌氯作物上施用\不宜用作种肥:干旱地区氯化钙不仅使土壤溶液浓度加大,而且对种子发芽和幼苗生长有直接危害。
\盐碱地少用或不用:以免增加土壤中氯离子的含量,加重盐渍化程度。
\是水稻田很好的氮肥。
碳酸氢铵(NH4HCO3,含N17%),简称碳铵。
碳铵是一种白色细粒结晶,有强烈的氨臭味,又叫“气肥”,吸湿性强,易溶于水(20℃:20g/100g水) ,呈碱性反应(pH8.2-8.4)。
干燥的碳铵在常温下基本稳定,当温度升高,空气湿度大时,则易吸湿分解,造成氮素的挥发损失。
为了克服碳铵易挥发结块的缺点,可在生产过程中加入防结块添加剂(十五烷基磺酰胺或十烷基苯磺酸铵),使其结晶颗粒增大,含水量减少,结块率下降,也可通过机械压力的方法,将粉肥压成重约1g的杏核状粒肥,使产品粒度增大,表面积减少,也可减少结块。
②入土变化:以铵离子和碳酸氢根离子形态存在于土壤溶液中作物选择性吸收铵离子易被土壤胶体吸附通气条件下,碳铵产生硝化作用,形成硝酸和碳酸。
③碳铵施用原则:三不原则:不作种肥、不地表撒施、不与茎叶直接接触八字诀:深施覆土、及时浇水④施肥方法底肥深施:水浇地用量25-50公斤/亩,旱地用量10-25公斤/亩采用种子、碳铵不接触方法作种肥追肥条施、穴施制成粒肥、球形肥深施长效碳铵铵态氮肥小结1、共性:(1)易溶于水,肥效不如硝态氮肥快,但比硝态氮肥长,作物能直接吸收利用;(2)NH4+易被土壤胶体吸附,移动性小,不易造成氮素流失;(3)在碱性环境中氨易挥发损失。
(4)在通气良好的土壤中,铵(或氨)态氮可经硝化作用转化为硝态氮,易造成氮素的淋失和流失。
(5)植物过量吸收铵态氮(NH4+-N)对Ca、Mg、K的吸收有抑制作用。
(6)高浓度铵态氮对作物容易产生毒害。
2、铵态氮肥氮素损失的途径氨的挥发损失性质不稳定的碳铵、氨水、液氨,若没有深施覆土,都要产生氨气的挥发性质稳定的硫铵和氯铵,表施在石灰性土壤上,很快发生化学反应,引起氮的挥发损失硝态氮的淋失和反硝化作用引起的氮素损失3、铵态氮肥施肥技术深施覆土,基肥,追肥条施、穴施不与碱性肥料混合施用严防大水漫灌施用硝化抑制剂,防止硝化作用,防止流失损失(二)硝态氮肥肥料中的氮素是以硝酸根离子(NO3-)形式存在的氮肥。
代表品种:硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵等。
1、硝酸钠硝酸钠(NaNO3),含氮量(N:15-16%)。
白色或灰色结晶,易溶于水,易吸湿结块,有助燃性,贮存时要防潮、防火。
②入土变化以硝酸根离子和钠离子形式存在于土壤溶液中。
作物选择性吸收离子生理碱性肥料:养分经植物吸收利用后,残留部分导致生长介质酸度降低的肥料。
硝态氮易随水淋洗在还原性环境下,易进行反硝化作用,肥效下降③施肥要点通常不作基肥,多用于追肥忌大水漫灌,防淋失和反硝化的氮素损失。
不宜在盐碱地上施用不宜施于水稻田喜钠作物的适宜氮肥品种2、硝酸铵硝酸铵(NH4NO3,含N33-35%)简称硝铵,白色晶体,其中铵态氮和硝态氮各占一半,兼有两种形态氮肥的特性。
极易溶水(20℃:188g/100g水) ,吸湿性极强,易结块,一般制成粒状硝铵(石蜡、磷矿粉、石膏等),且易燃、易爆。
硝铵的改性是改善其吸湿性和防止燃爆危险的重要途径。
入土变化以铵离子和硝酸根离子存在于土壤溶液中作物吸收量基本相同硝态氮不被土壤胶体吸附,易淋失铵态氮被土壤胶体吸附铵态氮在石灰性土壤中易挥发损失氮素铵离子在通气条件下易转变为硝态氮硝态氮在还原性条件下易产生反硝化作用生理中性肥:养分经植物吸收无残留或残留部分基本不改变生长介质酸度的肥料。
施肥要点既要防止氨的挥发和硝态氮的脱氮损失,也要防止硝态氮的淋溶损失。
灌区或多雨区一般不作基肥,宜作追肥。
忌大水漫灌,须分次施用,为防氨挥发,也要深施。
水田不宜施用硝铵,易淋失和反硝化。
硝铵不宜作种肥,因为硝铵浓度高、吸湿性强,与种子直接接触会影响种子萌发和幼苗生长。
硝态氮肥小结共同特点:(1)易溶于水,肥效快;(2)吸湿性强,易结块,空气湿度大时吸水呈液态,施用不便;(3)受热易分解,放出氧气,体积骤增,易燃易爆;(4)NO3- 不易被土壤胶体吸附,易随水流失;(5)硝酸根可通过反硝化作用还原为多种气体(NO,NO2,N2等),易造成氮素气态损失。
硝态氮肥损失主要途径淋溶损失反硝化作用引起脱氮损失防止措施:忌大水漫灌\忌在水稻田施用\忌过量施用(三)酰胺态氮肥酰胺态氮肥是指凡是含有酰胺基(CONH2)2或在分解过程中产生酰胺基的氮肥。
两种主要的酰胺态氮肥品种:尿素和石灰氮尿素1、成分与性质分子式CO(NH2)2,含氮量44%-46%, 白色颗粒,易溶于水(20℃时溶解度为105g/100g水) ,水溶液呈中性反应。
在干燥条件下,有良好的物理性,但当气温增高,相对湿度较大时,易于潮解。