植物营养学

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植物营养学

植物营养学

属植物学的范畴,是植物生理学、植物营养学的重要部分

基本概念

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——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

植物营养学是植物营养诊断的理论基础、依据.

植物营养诊断的主要任务——

诊断、识别出植物缺乏哪种营养,哪些营养需要补充,以指导施肥(如何补充营养)

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

植物营养诊断的方法:形态识别、植物分析(含量)、组织化学和生物化学方法

1.植物缺素症是植物体内营养状况的外部表现.

2.植物形态识别是植物营养诊断的一种方法.

3.及时施肥是消除症状,减少损失的办法.

第二章植物的一般特性

结构、生理特性、生长条件、必需的营养元素

各器官的功能:

叶的功能:光合作用,固定CO2,合成有机物

植物叶片是进行光合作用的主要场所,它是由表皮组织、叶肉组织及输导组织所组成的。

气孔是由表皮细胞分化出来的组织,并按一定距离分布于叶表面上,其主要功能是与外界进行气体交换及蒸腾水分。

根系的功能:固定;吸收水、营养。是植物吸收养分和水分的主要器官,也是养分和水分在植物体内运输的重要部位,它在土壤中能固定植物,保证植物正常受光和生长,并能作为养分的储藏库。

二、生理特性

光合作用

CO2 + 2H2O (CH2O) + O2 + H2O

呼吸作用

C6H12O + 6O2 6CO2 + 6H2O

蒸腾作用

物质吸收运输

三、植物生长所需的条件:光照:温度:水分:养分:空气:支撑:

四、植物生长必需营养元素

(一)、植物的组成成分:植物由水和干物质组成,一般新鲜植物含有75—95%的水和5—25%的干物质。

(二)、必需营养元素的概念确定

必需营养元素的三条标准*

必要性:缺少这种元素植物就不能完成其生命周期

不可替代性:缺少这种元素后,植物会出现特有的症状,而其它元素均不能代替其作用,只有补充这种元素后症状才会减轻或消失。

直接性:这种元素是直接参与植物的新陈代谢,对植物起直接的营养作用,而不是改善环境的间接作用。

对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接性的化学元素称为植物必需营养元素;其它元素则是非必需营养元素。

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。

目前国内外公认的高等植物所必需的营养元素:有18种:碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅、铁、硼、锰、铜、锌、鉬、氯、镍。

水培或砂培

必需营养元素的分组:分组原则:根据植物体内含量的多少分为大量营养元素和微量营养元素。一般以占干物质重量的0.1%为界线。大量营养元素含量占干物重的0.1%以上,包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Si等10种; 微量营养元素含量一般在0.1%以下,包括Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni等8种

来源:碳和氧来自空气中的二氧化碳、氢和氧来自水。其它的必需营养元素几乎全部是来自土壤。由此可见,土壤不仅是植物生长的介质,而且也是植物所需矿质养分的主要供给者。

(三)、必需营养元素的一般营养功能

第一组:植物有机体的主要组分,包括C、H、O、N和S;

第二组:P、B(Si)都以无机阴离子或酸分子的形态被植物吸收,并可与植物体中的羟基化合物进行酯化作用;

第三组:K、(Na)、Ca、Mg、Mn、Cl,这些离子有的能构成细胞渗透压,有的活化酶,或成为酶和底物之间的桥接元素;

第四组:Fe、Cu、Zn、Mo,这些元素的大多数可通过原子价的变化传递电子。十八种营养元素同等重要,具有不可替代性;

N、P、K素有“肥料三要素”之称;

有益元素对某些植物种类所必需,或是对某些植物的生长发育有益。

大量元素: 碳、氢、氧、磷、氮、钾、硫、钙、镁、硅。其中碳、氢、氧很容易从水、空气中获得, 而氮、磷、钾3种元素,由于植物需要量较多,土壤中含量又较少,常需通过施肥补充才能满足植物生长发育的需要, 由此被称为“肥料三要素”或“植物营养三要素”。

五、养分循环

植物根对多种养分的吸收受植物体内营养状况的影响,地上部养分在韧皮部中运到根部的数量是反映地上部营养状况的一种信号。当运往根部的数量高于或低于

某一临界值时,根系可相应降低或提高吸收速率;

韧皮部中矿质元素的移动性比较:

移动性大:氮磷钾镁移动性小:铁锰锌铜难移动:硼钙

移动性大小决定养分再利用程度的大小。

矿质养分的再利用

植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其它器官或部位,而被再度利用,这种现象叫做矿质养分的再利用。

矿质养分再利用的程度取决于养分在韧皮部中移动性的大小,韧皮部中移动性大的养分元素,如氮、磷、钾等,其再利用程度高。而钙、硼的再利用程度低。养分再利用的过程是漫长的:

第一步,养分的激活(养分离子在细胞中被转化为可运输的形态。)

第二步,进入韧皮部

被激活的养分转移到细胞外的质外体后,再通过原生质膜的主动运输进入韧皮部筛管中。

第三步,进入新器官

养分通过韧皮部或木质部先运至靠近新器官的部位,再经过跨质膜的主动运输过程卸入需要养分的新器官细胞内。

六、养分的再利用与缺素部位

再利用程度大的元素,养分的缺乏症状首先出现在老的部位,而不能再利用的养分,在缺乏时由于不能从老部位运向新部位,而使缺素症状首先表现在幼嫩器官。

缺素症状表现部位与养分再利用程度之间的关系

矿质养分种类缺素症出现的部位再利用程度

氮磷钾镁老叶高

S 新叶较低

铁、锌、铜、钼新叶低

硼和钙新叶顶端分生组织很低

氮、磷、钾和镁四种养分在体内的移动性大,因而,再利用程度高,当这些养分供应不足时,可从老部位迅速及时地转移到新器官,以保证幼嫩器官的正常生长。

铁、锰、铜和锌通过韧皮部向新叶转移的比例及数量还取决于体内可溶性有机化合物的水平。当能够螯合金属微量元素的有机成分含量增高时,这些微量元素的移动性随之增大,因而老叶中微量元素向幼叶的转移量随之增加。

第一节N素营养及N营养诊断

一、植物体内氮的含量和分布

一般植物含氮量约占植物体干物重的0.3%-5%,而含量的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。

种类:大豆>玉米>小麦>水稻

器官:叶片>子粒>茎秆>苞叶(玉米)

发育:同一作物的不同生育时期,含氮量也不相同。

注意:植物体内氮素的含量和分布,明显受施氮水平和施氮时期的影响。通常是营养器官的含量变化大,生殖器官则变动小,但生长后期施用氮肥,则表现为生

殖器官中的含氮量明显上升。

二、氮的营养功能

氮是植物体内许多重要有机化合物的组分,也是遗传物质的基础。

(一)蛋白质的重要组分(蛋白质中平均含氮16%-18%);

(二)核酸的成分;

(三)叶绿素的组分元素;

(四)许多酶的组分(酶本身就是蛋白质);

氮还是一些维生素的组分,而生物碱和植物激素也都含有氮。

总之,氮对植物生命活动以及植物的产量、品质均有极其重要的作用。合理施用氮肥是获得高产、优质的有效措施。

三、植物对氮的吸收、同化和运输

植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮。在旱地农田中,硝态氮是作物的主要氮源。由于土壤中的铵态氮通过硝化作用可转变为硝态氮。所以,作物吸收的硝态氮多于铵态氮。

(一)NO3-N的吸收和同化

1、NO3-N的吸收

逆电化学势梯度的主动吸收;

介质pH显著影响植物对NO3-N的吸收: pH值升高,NO3-N的吸收减少;Ca++促进NO3-N的吸收。

NO3-N进入植物体后,大部分在根系中同化为氨基酸、蛋白质,也可直接通过木质部运往地上部;

硝酸根在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有重要意义。

2、NO3-N的同化:硝酸还原成氨是由两种独立的酶分别进行催化的。硝酸还原酶可使硝酸盐还原成亚硝酸盐,而亚硝酸还原酶可使亚硝酸盐还原成氨。

大多数植物的根和地上部都能进行NO3--N的还原作用,但各部分还原的比例取决于不同的因素:

1、硝酸盐供应水平当硝酸盐数量少时,主要在根中还原;

2、植物种类木本植物还原能力>一年生草本

一年生草本植物因种类不同而有差异。还原强度顺序为:

油菜>大麦>向日葵>玉米>苍耳

3、温度温度升高,酶的活性也高,所以也可提高根中还原NO3--N 的比例。

4、植物的苗龄在根中还原的比例随苗龄的增加而提高;

5、陪伴离子K+能促进NO3-向地上部转移,所以钾充足时,在根中还原的比例下降;而Ca2+和Na+为陪伴离子时则相反;

6、光照在绿色叶片中,光合强度与NO3-还原之间存在着密切的相关性。

考虑以上因素可采取相应措施降低温室或塑料大棚中的蔬菜体内的硝酸盐含量。

(二)NH4+-N的吸收和同化

1、NH4+-N的吸收

NH4+的吸收与H+的释放存在着相当严格的等摩尔关系(K.Mengel et al, 1978) 。结论:

植物吸收NH4+-N,使土壤pH下降

植物吸收NO3--N ,使土壤pH上升

2、NH4+-N的同化

(三)CO(NH2) 2-N的吸收和同化

目前关于尿素被同化的途径有两种见解:

其一、尿素在植物体内可由脲酶水解产生氨和二氧化碳;

其二、尿素是直接被吸收和同化的——

尿素+ 磷酸------〉氨甲酰磷酸

+

鸟氨酸——〉瓜氨酸------>精氨酸

尿素同化的特点是:对植物呼吸作用的依赖程度不高,而主要受尿素浓度的影响。(四)NO3--N和NH4+-N营养作用的比较

NO3--N是阴离子,为氧化态的氮源,NH4+-N是阳离子,为还原态的氮源。

不能简单的判定那种形态好或是不好,因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关。

最主要的是植物种类和pH。

(一)植物种类

水稻是典型的喜NH4+-N作物。(水稻幼苗根内缺少硝酸还原酶;NO3--N 在水田中易流失,并发生反硝化作用。)

烟草是典型的喜NO3--N作物。

观赏植物

纯硝态氮型:牵牛、一品红、波斯菊、天竹葵等

喜硝态氮型:香石竹、非洲菊、菊花、一串红、仙客来、紫罗兰、月季、秋海棠、百合等

喜铵态氮型:杜鹃等

两者皆宜:唐菖蒲等

二)环境反应(pH)

从生理角度看,NH4+-N和NO3--N都是良好的氮源,但在不同pH条件下,植物对NH4+-N和NO3--N的吸收量有明显的差异。NH4+-N肥效不好主要是由于生理酸性所造成的。

南方酸性土,相对来说,NO3-—N优于NH4+-N。

四、植物缺氮症状与供氮过多的危害

植物缺氮的外部特征: 叶片黄化,植株生长过程迟缓.苗期植株生长受阻而显得矮小、瘦弱,叶片薄而小。禾本科作物表现为分蘖少,茎杆细长;双子叶则表现为分枝少。若继续缺氮,禾本科作物表现为穗小粒瘪早衰。

氮素是可以再利用的元素,植物缺氮的显著特征是下部叶片首先失绿黄化,然后逐渐向上部叶片扩展。

植物缺氮不仅影响产量,而且使产品品质也下降。

氮素过多的危害

作物贪青晚熟,生长期延长。

细胞壁薄,植株柔软,易受机械损伤(倒伏)和病害侵袭(大麦褐锈病、小麦

赤霉病、水稻褐斑病)。

大量施用氮肥:叶大、色浓、细胞汁液多,纤维含量低;后期易落花落果。因此会降低果蔬品质和耐贮存性;

棉花蕾铃稀少易脱落;

甜菜块根产糖率下降;

纤维作物产量减少,纤维品质降低。

观赏植物:

缺氮:叶片黄化,下部叶枯萎,生长不良(万寿菊、一品红、紫罗兰、香石竹、许多球根花卉等)

多氮:徒长,木质化程度低抗病虫能力下降,开花数量少,花期延迟,切花保鲜期缩短等

杜鹃开花时需N较多,N水平高则花蕾总数较多

一串红,高N下花芽分化及花的发育均提高

月季:基质中25-100 mg/L的N合适

香石竹:在基质中含10-140 mg/L的N时,产量随之提高

五、植物缺氮症状图谱

第二节P

磷是植物生长发育不可缺少的营养元素之一。它对作物高产及保持品种的优良特性有明显的作用。因此,研究如何提高磷的利用率也是近年来学术领域的热点。

一、植物体内磷的含量和分布

干物重的0.2-1.1%

有机态磷~85%左右

无机磷~15%左右

幼叶:有机态磷较高

老叶:无机态磷较多

无机磷含量的变化能反应出植株磷营养的状况

含磷量随植物种类、生育期、器官的不同而有变动。

一般的规律是:

油料作物含磷量>豆科作物>谷类作物;

生育前期的幼苗含磷量>后期老熟的秸秆;

就器官来说,则表现为:

幼嫩器官>衰老器官、繁殖器官>营养器官、种子>叶片>根系>茎秆。

植物体内含量与分布的变化与供磷水平有密切关系,因此可通过测定植物某一部位中的含量来判断其磷营养的状况。

供磷对菠菜叶片和燕麦种子中各种形态磷含量的影响──────────────────────────

供磷磷脂核酸植素无机磷

──────────────────────────

菠菜叶片

不充足 1.1 0.9 ── 2.2

充足 1.1 0.9 ──18.0

燕麦种子

不充足0.22 2.1 0.05 0.5

充足0.22 2.4 0.5 1.3

──────────────────────────

(Michaell,1939 & Hartt,1972

磷是运转和分配能力很强的元素,在植物体内表现有明显的“顶端优势”。

二、磷的营养功能

磷的营养生理功能可归纳为以下几个方面:

(一)构成大分子物质的结构组分

大分子的桥键物

磷酸与其它基团连接的方式有:

⑴羟基酯化,与C链相连(C-O-P)

⑵P-P

⑶磷酸二酯(C-P-C)

P是很多重要化合物的组分:

1.核酸和核蛋白

2.磷脂

3.植素

4.腺苷三磷酸(ATP)

二、磷的营养功能

(一)是构成大分子物质的结构组分,是很多重要化合物的组分

(二)参与体内的代谢

1、碳水化合物代谢:碳水化合物的合成、运输。Pi对光合作用中蔗糖及淀粉形成的调节

蔗糖合成不同途径的示意图

1,葡萄糖---→6-磷酸葡萄糖-----→6-磷酸果糖----→(磷酸蔗糖合成酶)磷酸蔗糖

-----〉Pi产生------〉蔗糖

2,葡萄糖---→6-磷酸葡萄糖-----→6-磷酸果糖----→果糖(蔗糖合成酶)-----〉蔗糖

2.氮素代谢:

磷是氮素代谢过程中一些重要酶的组分,如硝酸还原酶

磷也是生物固氮所必需。

氮素代谢过程中,无论是能源还是氨的受体都与磷有关。能量来自ATP,氨的受体来自与磷有关的呼吸作用。

3.脂肪代谢:

脂肪合成过程中需要多种含磷化合物。

糖是合成脂肪的原料,而糖的合成、糖转化为甘油和脂肪酸的过程中都需要磷。

与脂肪代谢密切有关的辅酶A就是含磷的酶。

三)提高植物抗逆性和适应能力

1.抗旱和抗寒

抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度,使其维持胶体状态,并能增加原生质的粘度和弹性,因而增强了原生质抵抗脱水的能力。

抗寒: 磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。可溶性糖能使细胞原生质的冰点降低,磷脂则能增强细胞对温度变化的适应性,从而增强作物的抗寒能力。越冬作物增施磷肥,可减轻冻害,安全越冬。

2.缓冲性:

施用磷肥能提高植物体内无机磷酸盐的含量,有时其数量可达到含磷总量的一半。这些磷酸盐主要是以磷酸二氢根和磷酸氢根的形式存在。它们常形成缓冲系统,使细胞内原生质具有抗酸碱变化能力的缓冲性。当外界环境发生酸碱变化时,原生质由于有缓冲作用仍能保持在比较平稳的范围内.?这有利于作物正常生长发育。这一缓冲体系在pH6-8时缓冲能力最大,?因此在盐碱地上施用磷肥可以提高作物抗盐碱的能力。

三、植物对磷的吸收和利用

(一)吸收

主要通过根毛区逆浓度主动吸收。

根的表皮细胞是植物积累磷酸盐的主要场所,并通过共质体途径进入木质部导管,然后运往植物地上部。

(二)利用

根系吸收的磷酸盐进入细胞后迅速参与代谢作用。

磷被吸收10分钟内就有80%的磷酸盐可结合到有机化合物中,即形成有机含磷化合物,其中主要是磷酸己糖和二磷酸尿苷。

运输形态:在木质部导管中的磷大部分是无机磷酸盐,有机态的磷极少。韧皮部中的磷则有有机态磷和无机磷两类。

影响磷吸收的主要因素:

植物吸收磷受很多因素的影响,其中有植物生物学特性和环境条件两个方面。1、植物特性不同植物种类,甚至不同的栽培品种,对磷的吸收都有明显的影响。

2、土壤供磷状况和土壤中磷的形态

影响吸收磷的主要因素:

3、菌根菌根能增加植物吸磷的能力。通过菌根的菌丝以扩大根系吸收面积,并能缩短了根吸收养分的距离,从而提高土壤磷的空间有效性;菌根的分泌物也能促进难溶性磷的溶解度。

4、环境因素温度升高有利于磷的吸收。增加水分也有利于土壤溶液中磷的扩散,因此能提高磷的有效性。

5、养分的相互关系磷与氮在植物的吸收和利用方面相互影响。施用氮肥能促进磷的吸收。

四、植物对缺磷和供磷过多的反应

(1)缺P

1、供磷不足时,细胞分裂迟缓、新细胞难以形成,同时也影响细胞伸长。

所以从外形上看:生长延缓,植株矮小,瘦弱直立,分枝和分蘖减少;叶片小,多暗绿,无光泽;果实小,延迟成熟

2、缺磷的植株因为体内碳水化合物代谢受阻,有糖分积累而形成花青素(糖苷),许多一年生植物的茎呈现典型症状:紫红色

3、植物缺磷的症状常首先出现在老叶

注意:外形、颜色、部位

二)供磷过多

植物呼吸作用加强,消耗大量糖分和能量,对植株生长产生不良影响。

1、叶片肥厚而密集,叶色浓绿;植株矮小,节间过短;出现生长明显受抑制的症状;

2、繁殖器官常因磷肥过量而加速成熟进程,并由此而导致营养体小,茎叶生长受抑制,也会降低产量。地上部与根系生长比例失调,在地上部生长受抑制的同时,根系非常发达,根量极多而粗短。

3、谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加;叶用蔬菜的纤维素含量增加、烟草的燃烧性差等品质下降;

4、施用磷肥过多还会诱发缺铁、锌、镁等养分。

第三节钾

钾不仅是植物生长发育所必需的营养元素,而且是肥料三要素之一。许多植物需钾量都很大,就矿质营养元素而言,它在植物体内的含量仅次于氮。

农业生产实践证明,施用钾肥对提高作物产量和改进品质均有明显的作用。

近二十年来,在中国的南北方,都有缺钾现象出现。因此,钾营养也引起了人们的重视。

一、植物体内钾的含量、分布与特点

1、一般植物体内含钾量约占干物重的0.3~5.0%。

2、植物体内的含钾量常因作物种类和器官的不同而有很大差异:含淀粉、糖等碳水化合物较多的作物含钾量较高。谷类作物种子中钾的含量要远小于茎秆中的钾;薯类作物块根块茎中含量较高。

3、钾流动性强,能被反复利用。当植物缺钾时,优先分配到较幼嫩的组织。

4、钾在植物体内以离子状态存在。

5、钾首先分布在细胞质内直达最适水平。过量的钾几乎全部转移到液泡中。

二、钾的营养功能

钾有高速度透过生物膜,且与酶促反应关系密切的特点。钾不仅在生物物理和生物化学方面有重要作用,而且对体内同化产物的运输,能量转变也有促进作用。(一)钾能促进光合作用,提高CO2的同化率

(二)钾能促进光合作用产物的运输

钾能促进光合作用产物向贮藏器官中的运输,增加“库”的贮存。对于没有光合作用功能的器官来说,它们的生长及养分的贮存,主要靠同化产物从地上部向根或果实中的运转。这一过程包括蔗糖由叶肉细胞扩散到组织细胞内,然后被泵入韧皮部,并在韧皮部筛管中运输。钾在此运输过程中有重要作用。

钾对甘蔗中14C光合产物运输的影响

14 C涂抹部位占总标记物的%

有钾无钾

标记叶的叶片54.3 95.4

标记叶的叶鞘14.3 3.9

标记叶的节9.7 0.6

标记叶上部的叶和节 1.9 0.1

标记叶节以下的茎20.1 0.04

三)钾参与蛋白质合成

钾通过对酶的活化作用,从多方面对氮素代谢产生影响。钾促进蛋白质和谷胱甘肽的合成。因为钾是氨基酰-tRNA合成酶和多肽合成酶的活化剂。

四)具有渗透调节作用

钾对调节植物细胞的水势有重要作用。钾能顺利进入植物细胞内,以离子的状态累积在细胞质的溶胶和液泡中。钾离子的累积能调节胶体的存在状态,也能调节细胞的水势。

缺钾的情况下,细胞吸水能力差,胶体保持水分的能力也小,细胞失去弹性,植株和叶片易萎蔫。保持细胞正常的水势是细胞增长的驱动力,对调节细胞代谢有重要作用。

五)钾参与调节气孔运动

钾能调节气孔的运动,有利于作物经济用水。作物的气孔运动与渗透压、压力势有密切关系。

气孔张、闭时,蚕豆叶片表皮

组织保卫细胞内各种离子的浓度

六)激活酶的活性

一些需要K+激活的酶及其催化的主要的反应

酶类催化的主要的反应

果糖激酶IV

谷胱甘肽合成酶谷氨酰半胱氨酸+甘氨酸+ATP=谷胱甘肽+ADP+Pi

琥珀酰CoA合成酶琥珀酸盐+ CoA + ATP =琥珀酰CoA+ATP+Pi

谷氨酰半胱氨酸合成酶谷氨酸盐+半胱氨酸+ ATP =谷氨酰半胱氨酸+ATP+Pi

NAD+合成酶Dcamido-NAD++谷氨酰胺+H2O+ATP= NAD++PPi+谷氨酸盐+AMP

ADP葡萄糖-淀粉合成酶ADP-葡萄糖+(1,4a-D-葡萄基)n= (1,4a-D-葡萄基)n+1+ADP

甲酰四氢叶酸合成酶甲酸+四氢叶酸+ATP=10-甲酰四氢叶酸+ADP+Pi ADP葡萄糖焦磷酸化酶ATP+a-D-葡萄糖-1-磷酸= PPi+ ADP-葡萄糖

UDP葡萄糖焦磷酸化酶UTP+a-D-葡萄糖-1-磷酸= PPi+ UDP-葡萄糖

磷酸化酶(a 1,4 葡萄基)n +Pi = (a 1,4 葡萄基)n+1+ a-D-葡萄糖-1-磷酸

焦磷酸盐磷酸水解酶H2O+PPi=2Pi

ATP磷酸水解酶(Mg2+)ATP+H2O=ADP+Pi

ATP磷酸水解酶(Ca2+)ATP+H2O=ADP+Pi

七)促进有机酸的代谢、运输

钾参与植物体内氮的代谢,木质部运输中钾离子是硝酸根离子的主要陪伴离子。八)增强植物的抗逆性

钾有多方面的抗逆功能,它能增强作物的抗旱、抗高温、抗盐、抗寒、抗病、抗倒等的能力,从而提高其抵御外界恶劣环境的忍耐能力。这对作物稳产、高产有明显作用。

三、钾与作物品质

改善产品品质:提高产品的营养成分;

延长产品的贮存期,耐搬运和运输;

对蔬菜和水果类作物,能改善产品的外观,使水果的色泽更鲜艳,汁液含糖量增加。

过量施用钾肥的后果:破坏养分平衡,造成品质下降;作物奢侈吸收,导致浪费;

四、植物缺钾的一般症状

钾在作物体内流动性很强,缺钾症状通常在作物生长发育的中后期才表现出来。严重缺钾时,植株下部叶片首先出现症状:失绿并逐渐坏死,叶片暗绿无光泽。双子叶植物叶脉间先失绿,沿叶缘开始出现黄化或有褐色的条纹或斑点,并逐渐向叶脉间蔓延,最后发展为坏死组织;

单子叶植物叶脉间先黄化,随后逐渐坏死。

坏死组织形成与腐胺积累有关。

缺钾的其它症状:

植株组织中出现细胞解体,死细胞增多;

根系生长不良,易出现根腐病;维管束木质化程度低,厚壁组织不发达,组织柔弱易倒伏;气孔开闭失控,抗旱能力下降。

供氮过量而供钾不足,双子叶植物叶片常出现叶脉紧缩而脉间凹凸不平的现象。大豆结荚成熟后,植株仍保持绿色,是缺钾的典型症状。

黄瓜钾过剩:叶脉间失绿(似缺镁);

叶缘上卷呈凹凸状

植物营养学(上、下)复习题题库

一、名词解释 1 归还学说 21 作物营养临界期 41 氨的挥发 2 矿质营养学说 22 作物营养最大效率期 42 腐殖化系数 3 最小养分律 23 短距离运输 43 土壤速效钾 4 必需营养元素 24 长距离运输 44 土壤缓效钾 5 有益元素 25 共质体 45 易还原态锰 6 微量元素 26 质外体 46 氮肥利用率 7 肥料三要素 27 养分再利用 47 生理酸性肥料 8 根部营养 28 质流 48 生理碱性肥料 9 根外营养 29 扩散 49 长效氮肥 10 自由空间 30 截获 50 包膜肥料 11 水分自由空间 31 根际 51 合成有机长效氮肥 12 杜南自由空间 32 根际养分亏缺区 52 过磷酸钙的退化 13 主动吸收 33 根分泌物 53 磷的固定作用 14 被动吸收 34 专一性根分泌物 54 枸溶性磷肥 15 离子拮抗作用 35 菌根 55 难溶性磷肥 16 离子相助作用 36 强度因素 56 高品位磷矿 17 维茨效应 37 容量因素 57 异成分溶解 18 离子通道 38 有机氮的矿化 58 闭蓄态磷 19 载体学说 39 硝化作用 59 忌氯作物 20 离子泵学说 40 反硝化作用 60 复合肥料 61 高浓度复合肥料 68 厩肥 75 化成复合肥料 62 二元复合肥料 69 绿肥 76 混成复合肥料 63 多功能复合肥料 70 以磷增氮 77 绿肥 64 多元复合肥料 71 胞饮作用 78 缓冲容量 65 中和值 72 鞭尾病 79 灰分 66 热性肥料 73 花而不实 80 灰分元素 67 冷性肥料 74 激发效应 81 养分化学有效性 82 养分空间有效性 83 养分生物有效性 84 逆境土壤 85 单盐毒害 86 耐盐机理 87 泌盐机理 88 避盐机理 89 基因型 90 养分利用效率 91 生物肥料 92 铵态氮肥 93 硝态氮肥 94 酰胺态氮肥 95 碳/氮 96 铵的晶格固定 97 堆肥 98 生理性缺钙 99 再吸收 100 释放 101交换吸附 102 基肥 103 追肥 104 种肥 105 钙镁磷肥 106 掺和肥料 二、填空题 1、在固体氮肥中易挥发的是________,?吸湿性强的是________?,?宜作追肥的是_______,最适于作根外追肥的是_________。 2、钼在植物体中是________和_______酶的组成成分,所以_______?作物缺钼受影响最为明显。 3、矿质养分在_______的运输是单向的,而在________的运输是双向的。两部分之间的养分主要靠__________来勾通。 4、人粪尿腐熟的标志是_____________,它不宜与__________肥料混合施用。 5、植物能直接同化____态氮素,_____态氮素则需经过_______作用,?生成______后才能被同化,而这一过程至少需要微量元素_____和_____。

植物营养学

植物营养学 属植物学的范畴,是植物生理学、植物营养学的重要部分 基本概念 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——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 植物营养学是植物营养诊断的理论基础、依据. 植物营养诊断的主要任务—— 诊断、识别出植物缺乏哪种营养,哪些营养需要补充,以指导施肥(如何补充营养) 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 植物营养诊断的方法:形态识别、植物分析(含量)、组织化学和生物化学方法 1.植物缺素症是植物体内营养状况的外部表现. 2.植物形态识别是植物营养诊断的一种方法. 3.及时施肥是消除症状,减少损失的办法. 第二章植物的一般特性 结构、生理特性、生长条件、必需的营养元素 各器官的功能: 叶的功能:光合作用,固定CO2,合成有机物 植物叶片是进行光合作用的主要场所,它是由表皮组织、叶肉组织及输导组织所组成的。 气孔是由表皮细胞分化出来的组织,并按一定距离分布于叶表面上,其主要功能是与外界进行气体交换及蒸腾水分。 根系的功能:固定;吸收水、营养。是植物吸收养分和水分的主要器官,也是养分和水分在植物体内运输的重要部位,它在土壤中能固定植物,保证植物正常受光和生长,并能作为养分的储藏库。 二、生理特性 光合作用 CO2 + 2H2O (CH2O) + O2 + H2O 呼吸作用 C6H12O + 6O2 6CO2 + 6H2O 蒸腾作用 物质吸收运输 三、植物生长所需的条件:光照:温度:水分:养分:空气:支撑: 四、植物生长必需营养元素 (一)、植物的组成成分:植物由水和干物质组成,一般新鲜植物含有75—95%的水和5—25%的干物质。

十年考研土壤学与植物营养学资料整理

45、缺素症状表现部位与养分再利用程度之间的关系? 46、韧皮部中矿质元素的移动性比较 47、养分向根表的迁移的影响因素? 受到根系吸收和土壤供应两方面的影响,影响因子包括多个方面:(1)土壤湿度:增加土壤湿度,可使土壤表面水膜加厚,一方面这能增加根表与土粒间的接触吸收;另一方面又可减少养分扩散的曲径,从而提高养分扩散速率。 (2)施肥:可增加土壤溶液中养分的浓度,直接增加质流和截获的供应量。同时,施肥加大了土体与根表间的养分浓度差,也增加了养分扩散迁移量。 (3)养分的吸附与固定吸附与固定使磷、钾、锌、锰铁等元素的移动性变小。向土壤直接供应有机螯合态肥料或施用有机肥,可减少养分的吸附和固定。 48、与木质部相比,韧皮部的汁液的组成有以下特点: (1)韧皮部的pH值高于木质部,前者偏碱性而后者偏酸性。 (2)韧皮部汁液中的干物质和有机化合物远高于木质部,而木质部中基本不含同化产物。 (3)某些矿质元素,如钙和硼在韧皮部汁液正的含量远小于木质部;其他矿质元素的浓度一般都高于木质部,其中钾离子的浓度最高。此外,由于光合作用形成的含碳化合物是通过韧皮部运输的,因此,韧皮部汁液中的C/N比值比木质部汁液宽。

49、载体学说? 载体学说是以酶的动力学说为理论依据的,它能够比较圆满的从理论上解释关于离子吸收中的三个基本问题,即:(1)离子的选择性吸收;(2)离子通过质膜以及在质膜上的转移;(3)离子吸收与代谢的关系。 Vmax.c V=———— Km+c Vmax:载体饱和时的最大吸收速率。大小决定于载体数量的多少(浓度),浓度因作物种类而异。 Km:离子-载体在膜内的解离常数。表示载体对离子的亲和力。值越小,亲和力愈大,吸收离子的速率也愈快。大小取决于载体的特性。(3)Cmin:如果外界离子浓度太低,那么在离子被完全消耗之前,其净吸收就停止了。这时的外界浓度称为最小浓度。其值越小植物对该离子的吸收值能力越强 50、阳离子交换作用的特征: 阳离子交换作用是可逆反应;交换是等当量进行的;阳离子交换受质量作用定律的支配。 51、阳离子专性吸附的实际意义 土壤和沉积物中的锰、铁、铝、硅等氧化物及其水合物,对多种微量重金属离子起富集作用,其中以氧化锰和氧化铁的作用更为明显。由于专性吸附对微量金属离子具有富集作用的特性,因此,正日益成为地球化学领域或地球化学探矿等学科的重要内容。 专性吸附在调控金属元素的生物有效性和生物毒性方面起着重要作用。有试验表明,在被铅污染的土壤中加入氧化锰,可以抑制植物对铅的吸收,土壤是重金属元素的一个汇,对水体中的重金属污染起到一定的净化作用,并对这些金属离子从土壤溶液向植物体内迁移和累积起一定的缓冲和调节作用。另一方面,专性吸附作用也给土壤带来了潜在的污染危险。 52、活性酸和潜性酸的关系 活性酸和潜酸的总和,称为土壤总酸度。由于它通常是用滴定法测定的,故又称之为土壤的滴定酸度。它是土壤的酸度的容量指标。它与pH值在意义上是不同的。土壤总酸度=活性酸度+潜在酸度;活性酸是土壤酸度的起源,代表土壤酸度的强度;潜在酸是土壤酸度的主体,代表土壤酸度的容量。 淹水或施有机肥促进土壤还原的发展,对土壤pH有明显的影响。酸性土淹水后pH升高的原因主要是由于在嫌气条件下形成的还原性碳酸铁、锰呈碱性,溶解度较大,因之pH值升高。

植物营养学复习题(重点总结)

第一章绪论 一、概念 植物营养学、植物营养、营养元素、肥料 二、回答题 1.肥料在农业可持续发展中有何重要作用? 2.植物营养学的主要研究领域有哪些? 3.植物营养学的主要研究方法有哪些? 第二章植物的营养成分 一、回答题 1、判断必需营养元素的依据是什么? 2、目前发现的高等植物必需营养元素有哪些?按其在植物体内含量多少可划分为哪几类? 3、肥料三要素指哪些元素?为什么? 4、什么是营养元素的同等重要性和不可替代律?对生产有什么指导作用? 5、什么是有益元素和有毒元素? 第三章植物对养分的吸收和运输 一、概念 1、自由空间 2、生物膜 3、截获 4、质流 5、扩散 6、主动吸收 7、被动吸收 8、根外营养 9、根外追肥10、短距离运输11、长距离运输12、养分的再分配和再利用13、养分协助作用14、养分拮抗作用 二、填空题 1、植物吸收养分的器官有()、()。 2、植物根系吸收养分的途径是()→()→()→()。 3、植物根系吸收养分最活跃的部位是(),吸收养分最多的部位是()。 4、根系可吸收利用的养分形态有()、()和()。 5、土壤养分向根系迁移的方式有()、()和(),其中()是长距离内补充养分的主要方式,其动力是();()是短距离内运输养分的主要方式,其动力是()。 6、根系吸收无机养分的方式有()和()。

7、根系吸收有机养分的机理有()、()和()。 8、影响植物吸收养分的外界环境条件有()、()、()、()、()、()和()。 9、离子间的相互作用有()和()。 三、回答问题 1、根系主要靠什么部位吸收养分?在生产实践将肥料施在什么位置较好?为什么? 2、土壤养分向根系迁移的方式有哪些?其特点分别是什么? 3、根系吸收养分的方式有哪些?其特点和区别是什么? 4、植物茎叶吸收养分的途径有哪些? 5、影响植物吸收养分的外界条件有哪些?生产实践中应如何调控环境条件以促进植物对养分的吸收? 6、根系吸收的养分有哪些去向? 7、根外营养有什么优点?为什么它只能作为根部施肥的一种补充? 8、养分在植物体内的运输方式有哪些?其特点分别是什么? 9、论述养分在植物体内循环、再分配的意义? 10、根据养分在植物体内再分配和再利用能力可将植物营养元素分为哪几类?分别与缺素部位有什么关系? 第四章植物营养特性 一、概念 1、植物营养性状 2、基因 3、基因型 4、表现型 5、基因型差异 6、植物养分效率 7、肥料农艺效率 8、肥料生理效率9、相对产量10、施肥增产率 11、养分吸收效率12、养分运转效率 13、养分利用效率14、植物营养期 15、作物营养阶段性16、作物营养连续性 17、作物营养临界期18、作物营养最大效率期 19、根系阳离子交换量(CEC)20、根际21、菌根22、根长23、根密度24根/冠比25、根际效应26、高效植物和耐性植物27、遗传力28、根系活力

植物营养学(课件)

《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

2012年中国农业大学土壤学与植物营养学考研真题

4.1 中国农业大学土壤学与植物营养学2012年硕士研究生入学考试试题及参考答案 中国农业大学土壤学和植物营养学2012年研究生入学考试试题 一、名词解释 1、土壤质量 答案:土壤在生态系统界面内维持生产,保障环境质量,促进动物和人类健康行为的能力。 2、土壤腐殖质 答案:土壤有机物质在微生物作用下形成的一类结构复杂、性质稳定的特殊性质的高分子化合物。 3、基质势 答案:在土壤中,由于吸附力和毛管力所制约的土水势,一般为负值,当水分饱和是,为零。 4、富铝化作用 答案:热带、亚热带地区,高温多雨,并有一定的干湿季节交替条件下,硅铝酸盐发生强烈分解,释放出大量的盐基物质,形成弱碱条件,硅和大量盐基离子犹如溶解度大而淋失,铁铝滞于原土层而相对富集,使土体呈现鲜红色。 5、CEC 答案:为阳离子交换量即是指土壤胶体所能吸附各种阳离子的总量,其数值以每千克土壤中含有各种阳离子的物质的量来表示,即mol/kg 6、离子通道 答案:离子通道是生物膜上具有选择性功能的孔道蛋白,孔道的大小和其表面电荷密度决定运输蛋白的选择性强弱,而不取决于与该蛋白的选择性结合。 7、缓控释肥 答案:施入土壤后转变为植物有效养分的速度比普通肥料缓慢的肥料并通过各种机制措施预先设定肥料的释放模式,与作物养分吸收基本同步,从而达到提高肥效目的的一类肥料。8、共质体 答案: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,共质体包括细胞质和胞间连丝。 9、最小养分率 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着最小养分补充量的多少而变化。 10、K肥利用率 答案:植物从施用的钾肥吸收的量占所施钾肥养分总量的百分率。 二、简答题 1、土壤的基本功能 答案:①具有生命力的多孔介质,对动植物生长和粮食供应至关重要。②净化和储存水分。 ③对植物的生长期支撑作用。④具有复杂的物理、化学、生物化学过程的自然体,直接影响养分的循环和有机废弃物的处置。⑤土壤陆地与大气界面气体和能量的调节器。⑥生物的栖息地,地球生物多样性的基础。⑦环境中巨大的自然缓冲介质。⑧常用的工程建筑材料。2、影响土壤交换性离子有效性的因素 答案:①交换性阳离子的饱和度:饱和度大,该离子的有效性大; ②陪伴离子的种类:对于某一特定的离子来说,其它与其共存的离子都是陪伴离子。与胶体

植物营养学(精)

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)。

中国农业大学2018年《土壤学与植物营养学》考研大纲_中国农业大学考研网

中国农业大学2018年《土壤学与植物营养学》考研大纲 一、考试性质 土壤学和植物营养学考试是生态环境类硕士生入学考试科目之一,是由教育部授权的相关专业硕士生招生院校自行命题的选拔性考试。本考试大纲的制定力求反映生态环境类硕士专业学位的特点,科学、公平、准确、规范地测评考生的相关知识基础、基本原理和综合分析问题能力。本科目考试的目的是选拔高素质的适于从事生态环境类科学研究的研究生,为国家培养该领域高素质的研究人才。 二、评价目标 (1)要求考生具有较全面的土壤学和植物营养学基础知识。 (2)要求考生掌握土壤学和植物营养学的基本原理。 (3)要求考生具有较强的分析土壤和植物营养实际问题的能力。 三、考试内容 土壤学和植物营养学硕士入学考试内容由“土壤学和植物营养学基本知识、基本原理和基本问题分析三部分组成。 (一)基本知识 考试测试以下内容: 1.土壤学和植物营养学常识 2.土壤学和植物营养学基本概念 3.土壤学和植物营养学常用术语包括中文名称和英文解释 (二)基本原理 考试测试以下内容: 1.土壤物理过程、土壤化学过程、土壤生物化学过程、土壤形成与发育过程、土壤退化过程以及土壤分类与分布的基本原理。 2.营养元素的功能、养分吸收机理、养分运输与再利用、土壤养分有效性、植物对营养逆境的适应性、肥料的基本性质、肥料的合理施用原理等。 (三)基本问题分析 考试测试以下内容: 1.土壤现象分析、土壤过程机理分析、土壤实际问题分析; 2.作物营养缺素症状成因分析、作物生长过程中的营养问题分析、肥料施用中的问题分析等。 四、考试形式和试卷结构

(一)考试时间 考试时间为180分钟。 (二)答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 试卷由试题和答题纸组成。答案必须写在答题纸相应的位置上。 (三)试卷满分及考查内容分数分配 试卷满分为150分。其中土壤学知识75分,植物营养学知识75分。 (四)试卷题型比例 基础知识30分 名词解释题10题,每小题3分,共30分 基本原理30分 简答题6题,每小题5分,共30分 基本问题分析:90分 论述题6题,每题15分,共90分 文章来源:文彦考研

(完整版)高级植物营养学考题及答案

1根系的形态及其结构,根的初生结构及其功能 1) 根系在形态上分为直根系和须根系,其中直根系由主根与侧根组成,而须根系由若干不定根组成,另外还有许多的特殊根系,如肉质根(萝卜)和支柱根。 2)根系的结构可以从纵、横两个侧面去分析: 纵向结构:由上至下依次为根尖、根冠、顶端分生组织、伸长区、根毛区和成熟区。 横向结构:由外向内依次为表皮层、皮层、微管柱、韧皮部、根冠 3) 根的功能: 表皮层:构成皮组织系统, 皮层:通常只由薄壁细胞组成,皮层的最内层分化为内皮层,而靠外的一层或几层分化为外皮层,其中内皮层的主要功能是调节水分及溶质在根中的运输。 微管柱:体内水分和无机物运输,信号传导及机械支持等。 韧皮部:使微管植物将茎叶系统光合产物运输到根、茎、花、果实等器官。 根冠:保护根系分生组织,协助根系向下层穿透,物理与化学信号的感知部位。 2试述侧根及根毛的发生、形成部位和影响因素,及对矿质养分吸收的重要性? 1)发生、形成部位:侧根发生于中柱鞘,根毛外表皮; 2)影响因素: 侧根:a土壤养分状况b土壤微生物,包括一些内生菌c土壤含水量d激素种类及浓度e 病原体 根毛:a土壤湿度b土壤通气状况c土壤质地d生长物质 3)重要性:除了一些水生植物和特殊情况下的叶面施肥外,植物主要靠根系和根毛吸收养分和水分。因此,侧根和根毛的发生数量和发生时间决定了植物的生长状况。一般来说,侧根和根毛发生越多,植物的吸收功能越强,尤其是当养分缺乏的时候,植物生长更多的侧根和根毛,扩大吸收面积,能吸收更大范围的养分。 3内外皮层对根系吸收和运输水分及矿质元素的影响 水和矿质养分进入外皮层后,可通过质外体和共质体两条途径向内皮层运输,到达内皮层后由于其有凯氏带的阻隔,不能直接进入中柱,而必须先穿过内皮层细胞原生质膜转入共质体途径,才能进入中柱。 4质外体及其在植物生长发育过程中有何作用 1)质外体是细胞壁,质膜与细胞壁间的间隙,以及细胞间隙等空间组成的体系。 2)在植物生长发育过程中的作用:a水分,矿质养分运输的重要途径,可贮存、活化养分。B其性质影响根系对离子的吸收。c影响离子行为的因素。d是微生物的生活空间,有利于抵御真菌入侵。e叶片质外体是第一个与大气有害物质接触并进行防御的部位。f 和光合产物运输有关。 5植物如何维持细胞的PH恒定和电荷平衡?以供NO3_和NH4 +说明。 1)细胞通过2种机制来完成这项工作。一是生物物理方式,以通过质膜或液泡膜上的质子泵将H+ 从细胞质通过质膜运输到质外体或通过液泡膜运输到液泡中来实现的。二是生物化学方式,包括质子的产生和消耗,通过羧基基团的形成和消耗来完成。植物过多吸收阳离子与细胞质PH上升有关并诱导有机酸合成,从而产生阴离子(R.COO)来维持PH恒定及电荷平衡。反之过量的吸收阴离子与细胞PH的下降有关,细胞通过储藏库中的有机酸脱羧来维持PH的恒定及电荷的平衡。 2)供N形态在植物体内阴--阳离子相互关系中起关键作用。供NH4+时尽管细胞吸收阳离子总量多,但是其同化过程中细胞质PH下降,必须通过质子分泌和有机酸的脱羧来维持PH稳定。供NO3 _时,NO3 _同化伴有OH_ 的产生或 H+的消耗,植物根中有机酸的合成数量会增加,来维持PH的恒定及电荷的平衡。 6植物对缺铁的适应性反应及其生态意义 1)植物对缺铁的适应性反应有两种不同的机制:一是双子叶植物和非禾本科单子叶植物属于机理I型,缺铁时其在形态上表现为根系伸长受阻,根尖部分直径增加并产生大量根毛,有些植物根表皮细胞和皮层细胞会形成转移细胞;在生理上表现为还原能力增强,质子净分泌量增加。二是对于禾本科机理Ⅱ型植物,在缺铁时表现为根系铁载体的释放增加,而且Fe(Ⅲ)─植物载体复合物的吸收速度也增加,表现出较高的运输能力。 2)禾本科植物对缺铁的适应性机制,对我国北方普遍缺铁的石灰性土壤上作物的生长发育有着非同寻常的生态学意义。 7养分胁迫条件下植物形态会发生什么变化?举例说明 1)植物根的形态变化:胁迫条件下,根一般会增长,变细。但当缺铁时,根生长受阻,根尖增粗。有的植物会形成排根。根毛的长度,密度会增加 2)地上部的变化,植株矮化,叶面积变小,颜色变化等,如缺锌时会出现小叶病。3)根冠比的变化,养分胁迫时根冠比会发生变化,缺钾时,根冠比下降,缺氮、磷时根冠比增加。

植物营养学知识点

第一章、植物营养原理 1、影响根系吸收养分得外界环境条件 a温度,在一定温度范围内,温度升高有利于土壤中养分得溶解与迁移,促进根系对养分得吸收 b通气状况,良好得通气状况,可增加土壤中有效养分得数量,减少有害物质得积累 c PH,土壤过酸或过碱都不利于土壤养分得有效化,偏酸性条件有利于根系吸收阴离子,偏碱性有 利于吸收阳离子 d土壤水分,土壤水分适宜有利于养分得溶解与在土壤中偏移,但水分过多时会引起养分得淋失2、土壤养分迁移得主要方式及影响因素 a截获,质流,扩散。 b影响因素:土壤养分浓度与土壤水分含量。 (1、浓度高时根系接触养分数量多,截获多; (2、浓度梯度大时,扩散到根表得养分多; (3、水分多时水流速度快,浓度高单位容积中养分数量多,质流携带养分多。 3、有益元素:非必需元素中一些特定得元素,对特定植物得生长发育有益,或为某些种类植物所必 需。如豆科植物-钴,人参-哂。 4、大量营养元素:干物重得0、1%以上,包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等九种。 5、微量营养元素:干物重得0、1%一下,包括Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl(Ni)等七种。 6、确定必须营养元素得三条标准: a必要性:缺少这种元素植物就不能完成其生命周期。 b不可替代性:缺少这种元素后,植物会出现特有得症状,而其她元素均不能替代其作用,只有补充这种元素后症状才会减轻或消失。 c直接性:这种元素就是直接参与植物得新陈代谢,对植物起直接得营养作用,而不就是改善环境得间接作用。 7、同等重要率:必需营养元素对植物生长得作用就是同等重要得,与其在作物中得含量无关。 8、必需营养元素得一般营养功能: a构成植物得结构、贮藏与生活物质; b调节植物得新陈代谢; c其她特殊作用,参与物质得转化与运输、信号传递、渗透调节、生殖、运动等。 9、有害元素:Al、Mn、Fe,重金属。 Al得毒害:抑制根系得生长;抑制水分、养分得吸收;抑制地上部分得生长;抑制生物固氮 10、有益元素:Na、Si、Se、Co等。 Si得作用:硅可能就是禾本科植物,尤其就是水稻等作物必需;硅积累,增加植物得抗逆力,包括抗倒伏,抗病虫等;硅可以减轻低价铁或锰对水稻得危害作用。 11、根系吸收得特点: a选择性,对某些元素优先吸收,对另一些元素吸收较弱或不吸收细胞

植物营养学必过版

一、名词解释 1.根自由空间:指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。 2.水分自由空间:即水溶性离子可以自由进出的那部分空间。 3.被动运输:是离子顺电化学势梯度进行的扩散运动,此过程不需要能量。 4.主动运输:是在消耗能量的条件下,离子逆电化学势梯度的运输。 5.离子通道:是生物膜上能被动运输离子、具有选择性孔隙的蛋白质。 6.离子载体:是指质膜上能主动或被动、有选择性的携带某种离子穿过质膜的蛋白质。 7.离子泵:是存在于细胞膜上的蛋白质,它通过ATP水解提供能量,能逆电化学势梯度将某 种离子“泵入”或“泵出”细胞。 8.拮抗作用:是指在溶液中某一离子的存在能抑制根系对另一离子吸收的现象。 9.协同作用:是指在溶液中某一离子的存在有助于根系对另一些离子的吸收。 10.维茨效应:Ca2+具有稳定质膜结构的特殊功能,有助于质膜的选择性吸收,因此,Ca2+对多 种阳离子有协助作用。 11.营养临界期:是指植物生长发育的某一时期,对某种养分要求的绝对数量不多但很迫切, 并且当养分供应不足或元素间数量不平衡时对植物生长发育造成难以弥补的损失,这个时期叫做植物营养的临界期。 12.最大有效期:在植物生长阶段中所吸收的某种养分能发挥最大效能的时期。 13.根外营养:植物除可以从根部吸收养分外,还能通过地上部吸收养分的方式 14.叶面营养:植物通过叶片吸收养分的方式叫叶面营养。 15.横向运输:介质中养分从根表皮细胞进入根内皮层到达中柱的迁移过程叫养分横向运输。 由于迁移距离段,又称短距离运输。 16.纵向运输:养分从根部经木质部或韧皮部到达地上部的运输,及养分从地上部经韧皮部向 根的运输过程叫养分纵向运输。因迁移距离较长,又称长距离运输。 17.养分的再利用:植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其他器官或部位,而 被再度利用,这种现象叫做矿质养分的再利用。 18.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系 的一些矿质养分。 19.化学有效养分:是指能采用不同化学方法从土壤中提取出来的养分。 20.缓冲容量:指土壤保持一定养分强度的能力。 21.截获:是指根系直接从所接触的土壤中获取养分,而养分不经过迁移。 22.质流:是指由于植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土体之间出现明显水势差,土 壤溶液中的养分随水流向根表的迁移过程。 23.扩散:由于根系不断的吸收养分,使根表有效养分的浓度明显降低,并在根表垂直方向上 出现养分浓度梯度差,引起土壤养分顺浓度梯度向根表迁移的方式。 24.根际:是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 域地区。 25.根际效应:由于植物根系的细胞组织脱落物和根系分泌物为根际微生物提供了丰富的营养 和能量,使根际微生物的数量和活性高于土体的现象,即为根际效应。 26.速效性钾:指土壤中能被植物直接吸收利用的钾。 27.缓效性钾:指2:1型粘土矿物固定的钾和云母类次生矿物中的钾。 28.矿物态钾:又称难溶性钾,是指含钾原生矿物中的钾。 29.铵态氮肥:凡氮肥中的氮素以NH4+或NH3形态存在的均属铵态氮肥。 30.硝态氮肥:凡肥料中的氮素以硝酸根(NO3-)形态存在的均属于硝态氮肥。 31.多元复混肥料:除氮、磷、钾三种养分外同时还含有微量营养元素等

《植物营养学(上册)》考研大纲

《植物营养学(上册)》考研大纲 考试大纲内容提要 营养物质是植物生长发育的物质基础。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,是与生物、农学、资源、环境等学科有关的一门交叉学科,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,以及体内营养物质运输、分配和能量转化的规律,并在此基础上通过养分管理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。 植物营养学(上册)重点阐述了植物营养的基本理论,包括植物必需营养元素概念和分类,植物对养分的吸收和运转机理及其影响因素,各种营养元素的含量分布、生理功能及其营养失调症状,植物对养分胁迫的适应机制,植物的营养特性及其遗传,土壤养分的生物有效性等内容。 本课程以陆景陵主编《植物营养学(上册)》第二版(中国农业大学出版社,2003)为主要参考书。 植物营养学(上册)考试大纲目录 第一章:绪论 基本要求:了解植物营养学的内涵、地位、作用和发展;了解植物营养学的研究范畴和研究方法;掌握植物矿质营养学说、归还学说和最小养分率等基本概念以及李必希的贡献和认识的不足。 重点及难点:植物营养学的基本内涵、植物矿质营养相关学说的内涵与发展。 第一节植物营养学与农业生产 第二节植物营养学的发展概况 一、植物营养学研究的早期探索

二、植物营养学的建立与李比希的工作 三、植物营养学的发展 第三节我国植物营养学的发展概况 主要按时间顺序讲述我国植物营养与肥料的发展及成就 第四节植物营养学的范畴及其主要研究方法 一、植物营养学的范畴 二、主要研究方法 第二章:养分的吸收 基本要求:通过本章的学习,掌握必需营养元素的概念及确定标准,了解必需营养元素的分组和一般功能;了解影响养分吸收的影响因素,掌握根系吸收养分离子的机理及根外营养的有关内容。 重点及难点:必需营养元素的概念及确定标准、根系吸收养分离子的机理、影响养分吸收的影响因素。 第一节植物的营养成分 一、植物的组成成分 二、必需营养元素的概念 三、必需营养元素的分组及功能 第二节养分进入根细胞的机理 一、养分吸收器官——根系结构与功能 二、养分向根表的迁移 三、养分在根细胞的积累特点

植物营养学整理重点

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

植物营养学题库

植物营养学题库 一、名词解释: 1.有益元素:是指为某些植物正常生长发育所必需而非所有植物必需的元素。 2.截获:指根系在土壤中伸展的过程中吸取直接接触到的养分的过程。 3.质流:指植物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,此种压力差导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。 4.扩散:由于植物根系对养分离子的吸收,使根表面养分离子浓度下降,根表养分发生亏缺,与附近土体间形成养分浓度梯度,从而使养分离子从高浓度向低浓度方向迁移 5.被动吸收:指养分离子顺着电化学势梯度由介质溶液进入细胞内的过程。 6.主动吸收:指养分离子逆着电化学势梯度由介质溶液通过细胞膜进入细胞内的过程。 7.叶部营养(或根外营养):植物通过叶片或非根系部分吸收养分来营养自身的现象称为叶部营养。这种供应营养的方式称为叶面施肥 8.离子间的拮抗作用:是指在溶液中某一离子的存在能抑制另一离子吸收的现象 9.离子间的协助作用:是指在溶液中某一离子的存在促进根系对另一些离子的吸收 10.短距离运输(横向运输):根外介质中的养分沿根表皮、皮层、内皮层到达中柱(导管)的迁移过程叫养分的横向运输。由于其迁移距离短,又称为短距离运输。 11.长距离运输(纵向运输):养分从根经木质部或韧皮部到达地上部的运输以及养分从地上部经韧皮部向根的运输过程,称为养分的纵向运输。由于养分迁移距离较长,又称为长距离运输。 12.质外体:是由植物体相邻细胞原生质外围的细胞壁和细胞间隙所组成的连续体。在质外体中水分和养分可以自由出入。 13.共质体:是植物体相邻细胞通过胞间连丝(Plasmodesmata)把细胞的原生质相互连接起来的整体。养分离子可以由一个细胞进入另一个细胞。 14.矿质养分的再利用:植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其它器官或部位,而被再度利用的现象。 15.植物营养临界期:指营养元素过多或过少甚至营养元素间不平衡,对植物生长发育产生明显不良影响的时间。 16.营养最大效率期:指营养物质能产生最大效率的时期。 17.根际:指受植物根系生长及生理代谢活动的影响,使周围土壤环境中的物理、化学和生物学性质上不同于原土体的那部分微域土区。 18.根系分泌物:指植物生长过程中向生长基质中释放的有机物质的总称。 19.氮肥利用率:指氮肥中的被当季作物吸收利用的氮素占施氮量的百分数或比例 20.复混肥料:同时含有氮、磷、钾中两种或两种以上养分的化学肥料 21.生理中性肥料:指肥料中的阴阳离子都是作物吸收的主要养分,而且两者被吸收的数量基本相等,经作物吸收后不改变土壤酸碱度的那些肥料。 22.生理酸性肥料:化学肥料中的阴、阳离子经作物吸收利用后,残留部分导致介质酸度提高的肥料。 23.生理碱性肥料:化学肥料中的阴、阳离子经作物吸收利用后,残留部分导致土壤碱性提高的肥料。

植物营养学含土壤学与植物营养学考研真题汇编

全国名校植物营养学(含土壤学与植物营养学)考研真题汇编(含部分答案)益星学习网提供全套资料 目录 1.中国农业大学土壤学与植物营养学考研真题(含部分答案) 2016年中国农业大学815土壤学与植物营养学真题(回忆版) 2013年中国农业大学815土壤学与植物营养学考研真题 2012年中国农业大学815土壤学与植物营养学考研真题及详解 2011年中国农业大学815土壤学与植物营养学考研真题 2.中国农业大学植物营养学考研真题 2006年中国农业大学415植物营养学考研真题 2005年中国农业大学415植物营养学考研真题 3.湖南农业大学土壤与植物营养学考研真题 2016年湖南农业大学828土壤与植物营养学考研真题 2015年湖南农业大学828土壤与植物营养学考研真题 2014年湖南农业大学828土壤与植物营养学考研真题 4.湖南农业大学植物营养学考研真题 2014年湖南农业大学840植物营养学考研真题 2013年湖南农业大学840植物营养学考研真题 2012年湖南农业大学831植物营养学考研真题 2011年湖南农业大学831植物营养学考研真题 5.甘肃农业大学土壤学与植物营养学考研真题 2015年甘肃农业大学805土壤学与植物营养学考研真题 2012年甘肃农业大学805土壤学与植物营养学考研真题 6.沈阳农业大学植物营养学考研真题 2011年沈阳农业大学542植物营养学考研真题 2010年沈阳农业大学542植物营养学考研真题 2009年沈阳农业大学542植物营养学考研真题 7.浙江农林大学植物营养学考研真题(含部分答案) 2015年浙江农林大学814植物营养学考研真题 2014年浙江农林大学814植物营养学考研真题 2013年浙江农林大学814植物营养学考研真题 2012年浙江农林大学814植物营养学考研真题及详解 2011年浙江农林大学823植物营养学考研真题 8.扬州大学土壤学与植物营养学考研真题 2016年扬州大学847土壤学与植物营养学考研真题(B卷) 2015年扬州大学847土壤学与植物营养学考研真题(A卷) 2014年扬州大学847土壤学与植物营养学考研真题(A卷) 9.其他名校植物营养学(含土壤学与植物营养学)考研真题 2010年浙江大学856土壤与植物营养综合考研真题 2007年中国科学院研究生院植物营养学考研真题 2006年北京林业大学植物营养学考研真题

(完整版)植物营养学

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)。 大量元素:C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S(其中,Ca、Mg、S是中量元素。) 微量元素:Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl 将N、P、K称为“肥料三要素”:在土壤-植物间的供求矛盾大,常需施肥补充。 3.试述大棚、温室等设施栽培条件下进行二氧化碳施肥必要性,并举例说明二氧化碳施肥的方法。答:温室和大棚:因通气不足CO2浓度常降至很低,增施CO2肥料是不可忽视的一项增产技术。 二氧化碳施肥的方法: 4.植物体内活性氧的清除系统有哪些? 答:植物体内活性氧的清除系统有:①酶系统:超氧化物歧化酶(SOD);过氧化氢酶(CAT);过 氧化物酶(POD或POX)。②抗氧化剂系统:维生素E;谷胱甘肽(GSH);抗坏血酸(ASA)。此 外,非酶类自由基清除剂还有细胞色素、甘露糖醇、氢醌、胡萝卜素等。 5.试述N在植物体内的主要生理功能。N主要从哪些方面影响农产品品质? 答:N在植物体内的主要生理功能:①N是植物体内许多重要有机化合物的组分,通常被称为“生 命元素”。②促进并调节植物生长③影响农产品品质:影响农产品中粗蛋白含量(增加N素 供应(尤其生长后期)可增加农产品中蛋白质含量,但在评价其对农产品品质的影响时应慎重。);

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