植物营养学 绪论
植物营养绪论
一、 肥料在农业生产中的作用 肥料（fertilizer）
壤性质,提高土壤肥力功能的物质。 肥料包括无机肥料(化学肥料)和有机肥料。
是提供植物必需营养元素或兼有改变土 以提供植物养分为其主要功效的物料。
粮食的“ 粮食”----肥料
发展中国家施肥可提高粮食作物单产 55%—57%，总产30%—31%（FAO.1989） 我国1986—1990年粮食总产中有35%左 右是施用化肥的结果 （中国农业科学院土壤 肥料研究所,1986）
100多年来，植物营养学从零散的经验和现象描 述到揭示机理，最后建立完整的学科体系，经历了
古典时期
现代植物营养 发展时期
新古典发 （19世纪） 展时期
（20世纪 前半叶）
（20世纪50年代以后）
(四) 生长因子综合协调学说时期(1960年以后) 1. 植物生长所需要的或对它有益的物质和其 它生长条件; 2. 植物对营养物质的需要量(及其诊断测定); 3. 土壤肥力特性(及其诊断测定); 4. 不正确或过量施肥的危害; 5. 评价肥料作用(产量和质量等)的可信赖的 方法;
使用化肥，不论在发达国家还是发展中国家都 是最快、最有效、最重要的增产措施
中国农业持续发展的特殊性和艰巨性
中国有限的耕地资源（7%） 过多的人口压力（22%） 一方面，中国必须在有限的耕地上不断增加投入，不断提 高粮食产量； 同时又必须保护耕地资源，保护和改善农业生态环境,提 高人们的生活质量。 我国过去肥料结构 1993年肥料生产及消费氮磷钾比例为: 生产 世界 N：P2O5：K2O＝1：0.40：0.26 中国 N：P2O5：K2O＝1：0.27：0.008 使用 世界 N：P2O5：K2O＝1：0.40：0.26 中国 N：P2O5：K2O＝1：0.43：0.15
植物营养学 绪论
教材：
陆景陵,胡蔼堂主编.植物营养学（上、下 册，第二版）.北京：中国农业大学出版 社，2003
第一章
基本概念：
绪
论
一、植物营养学与农业生产
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
优化生产投入
产量 品质 环境
化肥、有机肥
作物
根际
养分
土壤
肥料用量
输入
输出
农民施肥多依靠自己的经验
我国化肥单位面积用量与世界若干地区和国家比较
年份 1989 1997 地区和国家 全世界 北美和中美洲 亚洲 欧洲 所有发达国家 所有发展中国家 美国 前苏联（俄罗斯 印度 日本 联邦德国（德国） 荷兰 英国 1998 接耕地面积（kg/hm2） 1989 1994 1997 98.7 83.7 114.8 229.4 124.6 76.8 93.6 117.0 65.2 415.0 411.3 649.6 345.7 306.0 196.0 90 97 129 163 104 20 124 442 248 578 339 97.1 97.1 141.1 85.1 108.8 14.1 88.0 396.3 238.2 596.5 364.7 人均耕地 （hm2/人） 0.239 0.589 0.129 0.242 0.713 0.879 0.181 0.032 0.144 0.059 0.104 0.114
伍德沃德（Wood-ward）：水培试验
索秀尔（1804）、萨克斯（Sachs） 西尼比尔（Senebier,1791） 大田试验实践的先驱
Aristotle’s Periodic Table of Elements Earth Fire Aristotle 384-322 BC Air Water
《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。
植物营养学
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。
植物营养学课程教学大纲
植物营养学》教学大纲课程名植物营养学课程类型：专业基础课学时：32学时，2学分适用对象：农业资源与环境、环境科学专业本科先修课程：普通化学；分析化学；植物学；生物化学；植物生理学；土壤学后续课程：肥料学；土壤与农业化学分析；植物营养研究方法；养分资源管理一、课程的性质、目的与任务以及对先开课程的要求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。
植物营养学是农业资源与环境学科的一门重要专业基础课，也是在学习了化学、植物学、生物化学、植物生理学、土壤学等课程之后所开设的一门骨干专业课。
二、教学重点与难点通过课程的学习，掌握所学的基本理论-- 植物对营养元素的吸收、转运，各种营养元素的生理功能，营养元素的土壤营养规律。
了解本学科的发展方向，培养学生分析问题、解决问题的能力。
教学重点：植物生长发育所必须的营养元素及其生理作用；根系吸收养分及养分在体内的转移与运输等机理；环境条件对根系吸收养分的影响；根际概念及其在植物营养上的意义；植物对养分胁迫的适应机制及其利用。
教学难点：植物对养分的吸收和运转机理；植物对养分胁迫的适应机制；植物的营养特性及其遗传；作物缺乏各种营养元素的外观诊断；土壤养分的生物有效性。
三、与其他课程的关系植物营养学是理论性比较强的一门课程，是农业资源与环境专业的重要的专业课，农学、果树、蔬菜、植保、环境科学等专业的主要专业基础课。
该课程主要讲授植物营养的基本原理，为学生能进一步学好肥料学、养分资源管理与利用、植物营养研究法、作物栽培学等课程打下良好的基础。
中农植物营养学复习思考题
植物营养学复习思考题第一章绪论1，植物营养学研究包括哪些领域2，植物营养学的主要研究方法有哪些第二章养分的吸收3，解释概念：自由空间，水分自由空间，杜南自由空间，阳离子交换量，离子通道，载体，质子泵4，离子被动吸收和主动吸收的区别是什么5，ＮＯ3－，Ｈ2ＰＯ４－，Ｋ＋，Ｃa2+,Na+的跨膜运输有何异同6，Ｎernst方程有什么意义7，质子泵在离子跨膜运输中有何意义8，养分吸收动力学参数Ｋm,Vmax是什么意义；不同浓度下，养分吸收曲线有何不同9，离子间的相互作用如何影响养分的吸收10，什么是养分的临界期，养分最大效率期11，叶面营养有哪些特点12，１０．在哪些情况下应用根外施肥效果较好13，１１．影响叶面追肥效果的因素有哪些第三章养分的运输和分配14，解释概念：质外体，共质体，根压，伤流液，交换吸附，再吸收，养分再利用15，木质部汁液与韧皮部汁液的特性有何差别16，养分的再利用有何意义？根据养分再利用程度将元素分类17，试述养分再利用程度与缺素症发生部位的关系第四章营养元素的营养功能一、大量元素18，哪些元素为植物必需元素19，植物必需营养元素的标准是什么20，正常植物中各种养分元素含量的范围是多少21，如何按生物化学和生理功能对营养元素分组22，什么是ＰＨ值23，活性氧有哪些种？其清除系统有哪些24，简要说明禾本科作物植株不同生育时期，不同器官含氮量变化特点25，硝酸还原酶的形成特点及其主要成分是是什么26，简述ＮＯ3-Ｎ吸收与同化过程，影响因素27，１０．简述ＮＨ4＋的吸收机理及其对根际ＰＨ值影响28，１１．有哪些酶参与氮同化过程？其英文缩写是什么29，１２．植物在磷代谢中有何作用30，１３．磷如何调节碳水化合物代谢31，１４．影响磷吸收的主要因素有哪些32，１５．植物缺磷的主要症状是什么33，１６．什么是菌根？它为什么能促进植物吸收磷34，１７．钾促进蔗糖想韧皮部运输的动力是什么35，１８．钾离子与蛋白质合成的关系及缺钾的危害36，１９．钾离子如何调空气孔开放37，２０．为什么说钾是＂稳产元素＂38，２１．植物缺钾的典型症状有哪些二．中量元素39，钙在植物细胞中的分布有何特点40，钙为什么能稳定细胞膜和细胞壁41，钙如何参加＂第二信使＂传递42，缺钙的发生部位及典型症状是什么43，缺钙与哪些植物病害有关44，镁如何影响光合作用45，镁如何活化ＡＴＰ酶46，缺镁的发生部位与典型症状是什么47，哪些植物需硫较多，为什么48，１０．缺硫的主要症状是什么三．微量元素49，铁如何参与植物体内的氧化还原和电子传递50，双子叶植物与非禾本科单子叶植物对缺铁的反映机理是什么51，禾本科植物对缺铁的反映机理是什么52，缺硼的主要症状及原因53，缺硼与哪些植物病害有关54，影响锰吸收的主要因素是什么55，锰与光和作用和活性氧代谢有什么关系56，缺锰与锰中毒的典型症状是什么57，铜与光合作用及活性氧代谢的关系是什么58，１０．缺铜的主要症状是什么59，１１．锌与光和作用及活性氧代谢的关系是什么60，１２．锌为什么能影响蛋白质的合成61，１３．植物缺锌的主要症状是什么62，１４．钼为什么能影响氮素代谢及固氮63，１５．氯与光合作用有什么关系64，１６．质膜与液泡膜上的质子泵受哪些离子的激活四．有益元素65，以水稻为例简述硅的营养作用66，举例说明不同植物钠钾离子替代作用程度大小67，钴为什么是豆科植物所必需68，简述镍在植物体内尿素代谢中的意义69，硒如何提高植物抗氧化作用第五章土壤养分的生物有效性70，解释概念：生物有效性养分，截获，质流，扩散，累积，亏缺，根际71，影响养分移动性的因素有哪些72，根毛特性与养分吸收有何关系73，土壤氮，磷养分浓度高低对植物根系生长有何影响74，影响根际ＰＨ值变化的因素有哪些75，什么是根分泌物，主要包括哪些成分76，根际微生物如何影响养分有效性第六章有机肥料77，简述有机肥料在农业及生态环境保护中的重要性78，有机肥料可分为哪几类？各类的主要特点是什么79，解释概念：矿质化腐殖化80，调控有机肥料腐熟的过程应从哪些方面入手81，Ｃ／Ｎ比的宽窄对有机物质的分解有何影响82，高温堆肥的堆积过程可分为几个阶段？各阶段的主要特征是什么83，秸杆还田有何优点，还田时应注意什么问题84，绿肥翻压的技术要点有哪些85，比较粪尿肥，堆沤肥和绿肥三大类有机肥料的特点和性质第七章无机肥料86，Ｎ，Ｐ，Ｋ微素肥料和复合肥种类，性质和有效施用条件87，重点：各种化肥理化性质，施入土壤后转化过程和提高肥料利用率措施，氮肥与地下水水质，磷肥与富营养化第八章施肥和作物品质和环境88，解释概念：源，库，压力流学说89，举例说明矿质营养对作物源库关系和产量形成的影响90，举例说明矿质营养元素对作物品质的影响第十章植物营养与遗传91，解释概念：基因型表现型基因型差异92，简述植物矿质营养效率高低的决定因素93，举例说明遗传育种技术在营养性状改良中的应用第十一章逆境土壤94，什么是酸性土壤，其形成原因是什么95，酸性土壤的主要障碍因子是什么96，铝毒对植物有哪些危害97，植物耐盐性的机理有哪些98，什么是石灰性土壤，其主要障碍因素是什么中国农业大学2005-2006学年第一学期《高级植物营养学》考试题1．请画出根系初生结构的横、纵切面图，包括侧根。
植物营养学
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。
植物营养学
植物营养学第一章绪论1、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。
2、植物营养学的主要任务：①阐明植物与外界环境间营养物质和能量的交换过程；②阐明植物体内营养物质的运输、分配和转化规律；③通过施肥手段，为植物创造良好的营养环境；④通过改良植物营养性状，提高植物的营养效率和对营养胁迫的适应性；⑤提高作物产量和改善农产品品质。
目的：提高作物产量，改善产品品质, 减轻环境污染。
3、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；②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。
③植物营养与生态环境安全：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。
4、李比希的三大学说：①矿质营养学说：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。
②养分归还学说：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：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。
5、李比希的功绩：①李比希的矿质营养学说的创立，标志着植物营养学作为一门学科的真正建立，是植物营养学发展史上的一大里程碑，并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，使化学融合于农业科学之中。
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20世纪80 年代初粮食总产中约有1/3 是 施用化肥得来的。
氮磷钾化肥配合施用的增产效果
作物 水稻 玉米 试验个数 829 629
对照产量 公斤/亩
277.8 285.6
施肥产量 公斤/亩
391.2 417.1
施肥增产 ％
40.8 46.1
小麦
棉花（皮棉）
1260
62
194.3
43.8
304.3
优化生产投入
产量 品质 环境
化肥、有机肥
作物
根际
养分
土壤
肥料用量
输入
输出
农民施肥多依靠自己的经验
我国化肥单位面积用量与世界若干地区和国家比较
年份 1989 1997 地区和国家 全世界 北美和中美洲 亚洲 欧洲 所有发达国家 所有发展中国家 美国 前苏联（俄罗斯 印度 日本 联邦德国（德国） 荷兰 英国 1998 接耕地面积（kg/hm2） 1989 1994 1997 98.7 83.7 114.8 229.4 124.6 76.8 93.6 117.0 65.2 415.0 411.3 649.6 345.7 306.0 196.0 90 97 129 163 104 20 124 442 248 578 339 97.1 97.1 141.1 85.1 108.8 14.1 88.0 396.3 238.2 596.5 364.7 人均耕地 （hm2/人） 0.239 0.589 0.129 0.242 0.713 0.879 0.181 0.032 0.144 0.059 0.104 0.114
在1950－1970年的20年中，世界粮食增产近1倍， 其中因播种面积增加而增加的产量占22％，因单 位面积产量增加所增加的产量占78％。而在各项 增产因素中，增施化肥要起30-50％的作用（一 般可按40％估计）。
数以10万计的田间试验结果表明，每公斤化肥平均 可增产8-12kg粮食；4-8kg油料；3-6kg棉花。
400
Final plant weight (after 56 days)
300
200
100
Rain water
Ditch water Soil water
Rain water
Soil water
Von Thaer
李比希的功绩 —— 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； 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。 把化学应用于农业，使化学融合于农业科学之中； 推行新教学法，重视实践和人才培养；
李比希的学说——
《化学在农业及生理上的应用》 Justus von Liebig 1840
驳斥腐殖质营养学说，确立植物矿质营养学说
___“植物最初的营养物质是矿物质，而非腐殖质”
养分归还学说(theory of nutrient returns)
不施肥
1908年试验结果
1934年我国化肥工业的先驱范旭东和侯德榜 等兴建了我国第一个氮肥厂，生产硫酸铵；之 后，日本侵华期间于1935年在大连建立了一个 氮肥厂。两厂规模都很小，最高年产量不超过 6000t(N)。
1949年以后，我国化肥工业飞速发展，不但在速 度上为国际社会所瞩目，1995年起年产量已位居 世界第一；而且结合我国国情，走出了具有鲜明 特色的发展道路。
Van Helmont’s willow tree experiment 海尔蒙特柳条试验 (1643-1648)
Five years later
Willow tree:2.3 kg Soil:56.7g
74.4kg
John Woodward’s
Mint Experiment
(1699)
500
Original plant weight
中国（1） 中国（2） （1）按全国13333万公顷耕地计算 （2）按（1） 156%=20800万公顷计算
我国微量元素缺乏面积和施用面积
营养元素 缺素临界值 （mg/kg） 低于临界值面积 106公顷 施用面积
占耕地% 106公顷(%)
锌(Zn）
硼 (B) 钼(Mo) 锰(Mn) 铜(Cu)
≤0.5
我国引进化肥并进行施肥的试验研究开始于上世 纪初期。在农业上大量施用化肥并在农业增产中 发挥重大作用是在60年代中期以后。
中国施用化肥的过渡阶段：
20世纪60年代前的有机肥与氮肥配合阶段，
60年代的有机肥与氮、磷化肥配合施用阶段 70年代中期以后的有机肥与氮、磷、钾、微量元素 肥料配合施用阶段。 此后又经过20年的发展，大量元素肥料的平衡 施用并没有完全解决，例如钾肥不足和土壤钾素亏 缺的问题日益突出。 同时微量营养元素（硼、锌、钼、锰等）和中 量营养元素（硫、钙、镁）对作物的增产作用日趋 明显，其需求呈增长之势。
2.改善产品的外观 品质及营养品质
人体营养缺乏症
缺钙
缺铁
缺碘
4.增加植被覆盖度，促进牧业发展
5.促进植物生长，改善生态环境
文明生活的象征
游览休假的乐园
生态环境的卫士
运动健儿的摇篮
全球 变化
资源与环境
中国吃饱饭
粮食高产
目的： 提高作物产量、品质
途径：1.改良植物遗传特性，提高植物营养效率 2.通过施肥提供良好营养环境
1. 作物增产
4000 3500 75000
•肥料的增产作用
肥料施用量 粮食总产量 肥料施用量 粮食总产量
70000 65000
肥料施用量(万吨)
2500 2000 1500 1000
55000 50000 45000 40000 35000 30000
500
0 1975 1978 1982 1985 1988 1991 1994 1997
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。
植物营养学的主要任务 —— 阐明植物体与外
界环境及养物质运输、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改善产品品质的 目的。
伍德沃德（Wood-ward）：水培试验
索秀尔（1804）、萨克斯（Sachs） 西尼比尔（Senebier,1791） 大田试验实践的先驱
Aristotle’s Periodic Table of Elements Earth Fire Aristotle 384-322 BC Air Water
欧盟现行标准
分布频率
40% n=20 20% n=7 n=7
n=9
0% >=45 30－44 20－29 10-19 <10
硝酸盐含量分级(mg/L)
北京市蔬菜产地地下水硝酸盐含量( n=80 )
太湖水质氮磷含量的变化：
1995年
--------- 1999年 四年期间
N
P
0 .30 mg/L
0.06 mg/L
16
15
每公斤化肥增产量 kgkg-1
14 12 10 8 6 9 7
4
2 0
50
70
90
年代
Over- fertilization causes environmental pollution
水体富营养化 ▲氮肥不当 ▲过量施肥 ▲过量磷肥带入
海洋赤潮 频频发生
地下水硝酸盐含量限量指标: 50 mg/L NO360% n=37
挖掘生物基因潜力 应用养分高效作物
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。 合理施用有机肥料和化学肥料，对于 提高单位面积产量和不断提高土壤肥 力起着重要的作用。
肥料分类:
按来源分：无机肥料、有机肥料等
按元素分：氮肥、磷肥、钾肥等 按养分多少分：单质肥料、复合肥料等 按养分有效性分：速效肥料、缓效肥料、长效肥料 按肥料状态分：固体肥料和液体肥料
3.60
mg/L
0.14 mg/L
我国主要化学肥料利用率的估计
N
5-35%
P
5-20%
K
20-50%
许多有机材料还被当作废物烧掉
- 为什么要施肥？ - 施什么肥？ - 施多少肥？ - 如何施肥？
作物 土壤 措施 季节
…
二、植物营养与肥料的发展概况 （一）肥料的发展 早在西周（公元前11世纪至8世纪）时期，我国的劳 动人民已经开始有意识地利用天然绿肥。 人工栽培绿肥最早见于西晋郭义恭的《广志》（公 元3世纪）。 在施肥技术上分基肥与追肥，早在西汉的《范胜之 书》（公元前1世纪）中以有详细的叙述。清朝有 人将肥料分成十类, 在施肥方法上又提出“时宜”、 “土宜”和“物宜” 。
≤0.5 ≤0.15 ≤5.0 ≤0.2
48.6
32.8 44.5 20.3 6.5
51.1
34.5 46.8 21.8 6.9
9.7(19.9)
5.9(18.1) 1.0(2.1) 0.3(1.6) —
铁 (Fe)
≤45
4.7
5.0
—
270-300kg N/ha
小麦倒伏
不同年代每公斤化肥增产粮食示意图
植物营养学
教材：
陆景陵,胡蔼堂主编.植物营养学（上、下 册，第二版）.北京：中国农业大学出版 社，2003
第一章
基本概念：
绪
论
一、植物营养学与农业生产
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
中国古代农业生产所用的 肥料主要是有机肥料，施 肥的特点是用地与养地相 结合，从而保证了农业生 态系统的平衡。而在欧洲， 直到11世纪，法国和德国 才开始施肥；英国到13世 纪农田施肥还很不普遍。