土壤-植物营养研究法6(精)
土壤–植物营养研究法7(精)
Pot with five compartments
30m 0.45m mesh
Soil comp. Hyphal comp. Root comp.
2、灭菌培养试验：
灭菌培养试验是指在无微生物的情况下设置试验。
类型： （1）、全部灭菌：植物地上、地下均灭菌。 （2）、局部灭菌：根部及营养基质灭菌。 灭菌培养试验主要用于植物根际及根分泌物与土壤中
无土栽培－花卉
无土栽培－蔬菜１
无土栽培－蔬菜２
无土栽培－蔬菜３
无土栽培－蔬菜４
有机无土栽培蔬菜
海水栽培
4.5 其它培养试验
1、隔离培养试验： 将植物培养在被隔离的不同营养环境中进
行栽培试验的方法。 它主要用于植物根际营养研究，不同营养
元素在植物体内移动，植物地上地下部分 营养的相关，以及营养元素的生理功能 等。
微量元素试验不如水培效果好。
二、砂培试验的准备工作
1、砂子准备：按研究工作的要求筛选砂子，并纯化。
2、培养盆的准备： 选盆：比土培严格。进行微量元素试验时，可参照
水培。 洗盆： 3、营养液的准备：与水培同。 4、其它材料：特殊的研究任务。
三、装盆、播种：同土培试验。
四、试验期间管理：主要是水分、养分的调 节，其它同水培。
根对养分的吸收营养元素丰缺的形态特征大量元素微量元素对植物生长发育的作用离子间的相助与拮抗养分在植物体内运输农作物的产量生理营养物质应是有效养分而且养分的数量和比例均能保证植物生长的需要
土壤–植物营养研究法
王淑平
2007年10月10日
第四章 培养试验设计与实施
4.1 培养试验的特点与种类
培养试验：在人工控制的条件下，用特制的容 器培养植物并进行各种科学试验的 方法。
植物营养研究法
一、名词解释：1、处理：为了研究某个因素的效应或几个因素的关系及其综合效应，人为的使试验因素处于不同水平或试验因素间不同水平的组合，称为试验不同处理。
2、单一差异原则：方案中除了欲比较研究的因素外，其他因素应相对一致，处于良好状态，以排除非试验因素的干扰。
3、误差：观察结果与真值之间的差异。
4、完全方案：每个试验因素的每个水平的相互组合，所有因素处于完全平等的地位，不漏信息。
5、水平：一个试验因素不同质的或量的存在状态，就叫试验因素的不同水平。
6、因素：要揭露事物的客观规律，就必须研究作用于与事物的的诸因素的效应，被研究的因素称试验因素。
二、判断：1、不完全方案是完全方案的部分实施（对）2、田间试验的处理数不能太多，一般应控制在3-4个为宜（对）3、在田试验中，长方形小区有利于降低由于土壤肥力不均衡带来的局部误差，因此，在设置小区时，小区的长宽比应越大越好（错）4、在溶液培养试验中，绝大多数作物的适宜营养液浓度应控制在0.5-3.0uS/cm范围。
（错）三、问答题1、田间试验中，试验误差来源有哪些土壤肥力的不均匀性试验材料的不一致性田间操作的差异病虫害、鸟兽害等环境条件差异2、营养液培养试验中，营养液的配置原则是什么？营养液中必须含有植物所需的全部营养元素营养液中各种化合物必须是植物根部可以吸收的形态；营养液中各种化合物的数量及比例应符合植物正常生长要求;营养液中无机盐类构成的总盐分浓度及酸碱反应是符合植物生长要求的组成营养液的各种化合物，在栽培过程中应在较长的时期内保持其有效性营养液中化合物的总体，在被吸收过程中造成的生理酸碱反应是较平稳的四、设计题氮肥是玉米生长发育过程中的重要肥源之一，氮肥利用率的测定方法有示踪法和差减法两种。
现有尿酸，硫酸铵，硝酸铵，碳酸氢铵，氯化铵五种氮肥，现采用差减法测定氮肥利用率植物营养研究法笔记整理l 植物营养研究基本方法：生物方法控制生长条件部分控制：温室全控制：人工气候箱、生长箱不控制：自然条件：大田试验培养试验：在人工控制光、温、水、热等生长条件下，用特定的容器给予特定原营养条件而进行的生物试验。
植物的营养和土壤
根外营养、腐殖质、免耕法、作物营养临界期，作物营养最大效率期，菌根、
根瘤、生物固氮、轮作、异养、寄生植物、食虫植物
退出
第二节 植物的营 养和土壤
实验一
18 植 物 的 营 养
• 真正用实验的方法研究植 物营养的学者是荷兰医生 并炼金术士范•海尔特蒙 （1577—1644），他把 2.27kg重柳树枝条栽种在 90kg的土壤中，只浇水不 施肥，5年后枝条重 76.7kg，土壤减重60g。 因此他认为植物从水中获 得营养。
• 1804年，瑞士的德·索修 尔发现种子在蒸馏水中萌 发成苗后很快死亡，与种 子相比，灰分数量没有变 化。
• 灰分是指植物充分燃烧 后剩下的物质。如果把 植物的灰分加到蒸馏水 中，再加上硝酸盐植物 就可以生长。
证明了灰分元素和N都是必需元素
第二节 植物的营 养和土壤
18 植 物 的 营 养
• 1860年萨克斯和诺普相继发表了应用十 大化学元素的无机盐配制成营养液，
干物质5~90%
燃烧
挥发部分 灰分元素
有机物90% 无机物10%
小部分氮 大部分硫 全部的磷 全部的金属元素
植物体内化学元素 植物必需营养元素 营养元素生理功能
退出
第二节 植物的营 养和土壤
18 植 物 的 营 养
（一）植物体内的化学元素
植物体内元素（70种以上）： C H O N P K Ca Mg S Fe Cu Zn Mn B Mo Cl Na ………
植物体内化学元素 植物必需营养元素 营养元素生理功能
退出
第二节 植物的营 养和土壤
18 植 物 的 营 养
（二）植物生长必需营养元素
植物必需元素：维持植物正常生理活动必需的营养元素。 缺少----植物不能正常生长发育 缺乏----植物单一缺素症，无法替代， 补充后恢复或预防。 作用----直接效果
营养营养学+土壤学总结
一、必考♥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。
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。
♥就“植物矿质营养学说”“养分归还学说”“最小养分律”的意义加以评说。
答：（1）李比希提出的植物矿质营养学说指出腐殖质是在地球上有了植物以后才出现的而不是在植物出现以前，植物的原始养分只能是矿物质，从而否定了当时流行的腐殖质营养学说。
是植物营养学新旧时代的分界线和转折点，使得植物营养学以崭新的面貌出现在农业科学领域之中。
（2）他还进一步提出养分归还学说，指出：植物以不同的方式从土壤中吸收矿质养分使土壤养分逐渐减少，为了保持土壤肥力，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，否则土壤会变得贫瘠是产量降低。
该学说对恢复和维持土壤肥力有积极意义。
（3）“最小养分律”指出作物产量受土壤中相对含量较少的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化。
它指出了作物产量与养分供应上的矛盾，表明施肥应有针对性。
（4）总之，这三个学说将植物矿质营养确定为一门科学，为广泛施用化肥奠定了基础，促进了化肥工业的兴起。
将化学上的成果成功应用到了解决农业生产实际中的问题，使化学融合于现代的农学、园艺学、植物生理学以及其他农业科学之中。
二、一名词解释1、必需营养元素：满足三条标准：对所有高等植物的生长发育是不可缺少的，缺少这种元素的植物就不能完成其生命周期（不可缺少性）；缺乏这种元素植物会表现出特有的症状，而且其他任何一种化学元素均不能代替其作用，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失（不可替代性）；这种元素必须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（直接性）。
植物营养研究方法
植物营养研究方法
植物营养研究方法是通过各种实验和分析手段来了解植物对养分的需求、吸收和利用过程，以及养分对植物生长发育和产量的影响。
以下是常用的植物营养研究方法：
1. 养分溶液培养：在无土或含少量土壤的条件下，将植物直接培养在含有不同养分浓度和组成的溶液中，观察植物的生长状况和吸收利用效率。
2. 养分吸收速率测定：使用同位素示踪技术，标记养分并跟踪其在植物体内的吸收利用过程，通过测定同位素的吸收速率来揭示植物对养分的需求和吸收机制。
3. 养分含量和分布测定：通过对植物各部位的样品进行化学分析，测定其中养分的含量，了解养分在植物体内的分布情况。
4. 养分生物利用率测定：通过分析植物对不同形态和来源的养分的利用效率，揭示植物对养分的吸收利用规律和各种因素对养分利用的影响。
5. 养分高效利用品种选育：通过人工选择、杂交等遗传学手段，选育出对养分利用效率高的植物品种，以提高农作物产量和养分利用效果。
6. 养分缺乏或过量处理试验：设立不同养分水平的养分缺乏或过量处理组，并观察植物的生长状况、形态、生理指标和产量，以评估养分对植物生长发育的影
响。
7. 养分循环与转化研究：通过分析土壤、水体中的养分含量和形态，以及植物和微生物对养分的吸收、释放、转运等过程，研究养分在生态系统中的循环和转化规律。
8. 分子生物学技术研究：利用分子生物学手段，如基因克隆、转基因等技术，研究养分吸收、转运和利用的分子机制，揭示养分对植物基因表达的调控和信号传递途径。
以上方法可以互相结合使用，以全面了解植物的营养状态和养分利用规律，从而为优化植物养分供应、提高农作物产量和品质等方面提供科学依据。
植物营养研究方法知识点
绪论作物研究方法概述★试验研究：用人工的办法使欲研究的现象发生在便于研究的条件和环境中，以检验假设能否成立。
﹡生物试验法: 以生物体本身（以作物为主，也包括昆虫、病菌、土壤微生物、杂草等）为研究对象和材料，从生物体本身生育过程的反应作试验指标，研究有关生长发育的规律、某些因素的作用、某些技术的效果等。
●田间试验法●培养试验法(模拟培养试验)﹡理化分析法: 用物理、化学和生物化学等的方法控制试验条件（如示踪技术）及鉴别土壤、植物、气候和农业技术系统内的有关物理、化学、生理和生化现象。
★统计分析: 用数学逻辑研究总体变量的方法。
★调查研究: 就已有的事实进行观察与分析。
★模型研究: 计算机模拟程序(模拟植物)。
第一章试验研究概述第一节试验研究的种类及一般程序一、试验研究的种类★根据试验因素:试验因素：通过科学试验研究作用于事物的诸因素的效应时，必须在固定大多数因素的条件下才能研究一个或几个因素的作用，被固定的因子在全试验中保持一致，组成了相对一致的试验条件；被变动的一个或几个、有待于比较和研究其作用的因素，称为试验因素。
单因素试验复因素试验综合试验★根据对试验条件的控制程度: 培养试验田间试验★根据试验的规模:个体试验：只在一两个点上进行的试验叫个体试验。
群体试验：在统一组织下，按照统一的题目、统一的设计、统一的方法，在许多地点同时进行的试验。
★根据试验期限:（短期、中长期、长期定位）一季试验：在一个地段进行的试验，其期限仅为一季者为一季试验。
（须重复几年；但每年都需在新的地段上设置。
）多年试验：在固定的地段上，连续几茬作物或若干个轮作周期，进行系统研究的试验称为多年定位试验或定位试验。
★根据试验小区的面积:大型小区试验：凡试验小区的大小可以采用大田农业技术措施和管理方式的试验。
（0.5亩以上300；处理、重复少；示范）小区试验：小区的大小不可能完全采用大田管理方式的试验。
（0.1亩左右60—100；处理、重复较多）微型小区试验：小区面积一般为4平方米左右的试验。
土壤学与植物营养学
在破坏性自然营力作用下，或人类违背自然规律，破坏生态环境， 滥用土壤，高强度、无休止的向土壤索取，土壤肥力会不断下降和破 坏，甚至丧失再生能力，如荒漠化、盐碱化。
植物营养基本知识
2.1 植物的养分的吸收
植物体中所含的这些元素成分都是植物从周围环境中吸收的。有机物中碳和
氧主要来源于空气中的CO2，是植物通过光合作用吸收的。氢来源于水。氮 主要是植物根系由土壤中吸收的，但也有一部分是植物通过根际微生物的自 生固氮作用或豆科植物借助于根瘤菌的共生固氮作用从空气中吸收的。其它 的元素则主要来源于土壤和人为施肥加入。
氮
28
一、植物的氮素营养
氮作为植物体内需求量最大的营养元素，它的生 理功能也是多种多样的。其中，氮是蛋白质、核酸、 核蛋白的重要成分；氮是叶绿素的成分，叶绿素是作 物进行光合作用的主要场所。供氮水平的高低与叶片 叶绿素的含量成正相关，而叶绿素含量的多少，又直 接影响到光合作用的产物——碳水化合物的形成。因 此作物缺氮的时候，体内叶绿素的含量减少，叶色褪 绿变黄，光合作用减弱，碳水化合物的合成减少，作 物产量显著降低；氮还是作物体内许多酶、维生素以 及一些植物激素的成分。
土壤学
1.7 土壤磷素形态及转化
1.7.1 土壤磷素的形态
土壤中磷的形态主要分为无机磷
和有机磷。土壤中的无机磷化合 物种类繁多，多以正磷酸盐的形 态存在，可分为矿物态、吸附态 和水溶态。其中水溶性磷酸盐主 要是一价磷酸根的盐类，其中 HPO42-和H2PO4-各占一半，它们 是植物最主要的磷源。因此，土 壤溶液中磷的浓度常用来表征土 壤的供磷能力。
根瘤菌与豆科植物形成的共生体——根瘤
土壤学
1.5.1 影响土壤微生物活性的环境因素
土壤学6
2. 母质对土壤的理化性质有很大影响。 如土壤质地、养分状况等。
对养分的影响： ◎钾长岩风化后所形成的土壤有较多的钾 ◎斜长岩风化后形成的土壤富含较多的钙 ◎辉石和角闪石风化后形成的土壤富含较多的铁镁钙 ◎石灰岩母质所形成的土壤含磷量较高
对质地的影响： ◎红色风化壳和玄武岩发育的土壤质地粘重 ◎花岗岩和砂页岩发育的土壤质地居中 ◎砂岩、片岩上发育的土壤质地最轻
一般地说，成 土过程进行得 愈久，母质与 土壤的性质差 别就愈大。但 母质的某些性 质却仍会顽强 地保留在土壤 中。
（二）气候因素
气候对土壤形成的影响主要体现在两个方面： 一是 直接参与母质的风化，水热状况直接影 响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失；
二是 控制植物生长和微生物的活动，影响 有机质的积累和分解，决定养料物质循环的 速度。
3、促进团粒结构的形成
图 植被类型和土壤类型的关系 (据Bridges: World Soils)
植物在成土过程中的作用
植物在土壤形成中最重要的作用是利用太阳能，合成 有机质，把分散在母质、水体和大气中的营养元素有 选择地吸收富集，将太阳能转化为化学能,再以有机残 体的形式,聚积在母质表层.
动物在成土过程中的作用
土壤缓冲量：土壤溶液改变一个单 位pH值时所需要量的酸或碱的厘摩 尔数。其大小与土壤的粘粒、有机 质含量等有关。
(二) 土壤缓冲作用的机制
1.土壤胶体的阳离子交换作用。 2.土壤溶液中的弱酸及其盐类的存在。 3.土壤中两性物质的存在。
四、土壤的氧化还原反应
（一）土壤氧化还原体系 (soil redox system)
氧化还原反应中氧化剂（电子给予体）和还原 剂（电子接受体）构成了氧化还原体系。
土壤中的主要氧化剂是进入土壤中的氧。其 他如NO3-、Mn4+、Fe3+、SO42-； 土壤中的还原剂主要是有机质。
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培养试验具有一定的局限性，必须与田间试验
配合，才能得出正确的结论。同时，由于它可以 控制环境条件，更有利于问题的深入开展。
二、培养试验种类
1、盆钵试验：利用各种特制的盆钵栽培植物的试验。根据 栽培介质的不同又可分为土培、砂培和水培等。 2、幼苗试验：又叫植物短期培养试验。它是根据植物苗期
对土壤及环境条件的反应作出评价。它是介
（2）盆钵的准备：选盆。 准备浇水装置。 称“皮”重。
3、肥料的准备：一般高于田间２－３倍。
4、装盆、播种、定植：
先试装一盆，以确定装土量(2-4cm) 。
装盆过程：
播种：大粒种子：1.5-2.0cm，大粒种 子：0.5cm深度。 定植：
5、试验期间管理与收获
管理：调换位置、浇水、防倒伏、防 病虫害。 收获：考种、取样。 数据整理：
匀地播种：在将要进行试验的地段上播种同一种 植物，一般多为密植植物，以便均衡 土壤差异，这种均衡土壤差异的方法 叫匀地播种。 探索播种：在匀地播种的基础上，将整个试验地
划分为若干小区，统计生物量并计算
试验小区的变异系数，以供试验设计
时选择。这种方法称探索播种。
二、试验地的设置
就是在试验地上将试验按规划布置出来。 主要包括计划书的拟定和田间区划。
于实验室和盆栽试验之间的研究方法。 3、框栽试验：利用特制的木框、水泥框、塑料板框作为 容器进行的植物栽培试验。面积小于1平方 米。
培养试验在土壤/植物营养学发展过程中起 着非常重要的作用：例如：
1629年，V. Hellement（万.海利门特）进行 的柳条试验。他开创了植物营养的盆栽研究
方法。
土壤–植物营养研究法
王淑平
2007年09月28日
3.3 田间试验实施
一、试验地的选择与准备
1. 试验地必须具有代表性：
所谓代表性是指供试的土壤特性等条件，在 其试验结果推广和应用的范围或地区内具有 广泛的代表性。
试验地的代表性因试验目的而定。
2、试验地应力求平坦：坡度不超过2.5%。 3、试验地应该具有广泛的一致性： 4、试验地要有足够的面积和合适的形状： 试验地面积应较其净面积至少大30%。 5、试验地要不受特殊条件的影响： 如：距树木30-50米，高大建筑物40米
1、计划书的拟定：
就是写出实施试验方案的具体步骤。不同试 验具体做法不尽一致。 主要包括： 试验题目、试验方案、试验方法设计、田间 规划、试验地点、试验时间等，并附上按比例尺 绘制的田间规划平面图与必要说明。
例如：某地玉米氮、磷、钾肥效试验
题目：某地玉米氮、磷、钾肥效试验 试验方案：完全方案(写出代号、处理、施肥量）
3、其它：如，施肥和播种、中耕等。
4、注意：试验设置后必须检查确保无误，发现 问题及时解决。
三、田间管理与观察 根据试验的目的和要求来决定。
观察方法分整片观察和定点观察。
观察记载标准应当统一，便于比较。
记录本应分正副两本，一本供田间观察用铅笔填写； 一本存放室内用永久墨水填写。 记录本上数据不得涂改，如有错误需改正，应说明原 因并签字。 记录本应妥为保存，分类归档。
五、试验结果的整理
结果方差分析的双向表 结果回归分析的双向表
第四章 培养试验设计与实施
4.1 培养试验的特点与种类
一、培养试验的特点 1、培养试验：在人工控制的条件下，用特制 的容器培养植物并进行各种科 学试验的方法。
2、培养试验特点：
பைடு நூலகம்
供植物吸收养分的土壤不同。 人工控制土壤水分和温度，养分的释放和吸收情况不 同。 土壤透水性、通气性均与田间不同。 土壤水分蒸发和渗漏比田间快。 施肥量不同。 无养分的淋失。
土壤采集和整理：包括选择土壤、采集土壤
和整理土壤。
土壤的贮存：要求混匀、写好标签（土壤名称、
采集地点、时间、采集人等）。
2、盆钵的选择和准备
（1）盆钵的种类：
按盆钵原料分：玻璃盆，搪瓷铁盆，陶瓷盆， 陶土盆，塑料盆。 按盆钵构造分： 瓦氏盆：1880年德国农业化学家瓦格涅尔设计。 规格25×30cm和20×20cm 米氏盆：1909年德国土壤学家米切里希设计。 1930年正式应用。规格25×30cm和20×20cm 普通盆：规格不一。
1699年，Woodward（乌特渥尔特）用水培试 验证实了Hellement试验的错误。 1837年，J.Baussingourt（法国布森高）第一 个用砂培试验进行植物吸收氮素的研究。
4.2
土培试验方法
一、土培试验： 以土壤作为栽培植物介质的一种培养试验。
二、土培试验技术：
1、土壤的准备：
标签！
四、分析样本的采集：
1、土壤取样：多在试验前或后用铁铲或土钻取 样。整区或分区取样，剖面或耕 层取样，采用系统法取样，风干 待用。 2、植物取样：试验期间植物取样不能影响各期 生物量的获得。一般上午8-10点
取样。每次取样风干重不少于
10~20g（或不少于5 ~ 10 株）。 3、肥料取样：取混合样，也可分层取样。
试验方法设计：随机区组设计，重复3次。
田间规划：小区面积，保护行面积等。 供试作物：品种、播种量、播种方法等。 试验地点、时间： 试验记载项目等：
试验结果采用的统计分析方法：
附田间规划图
北
过道 Ⅰ
保护
Ⅱ
行
Ⅲ
其它标 注？
田间试验布置草图
2、试验地的区划：一般为矩形，闭合差不 超过 0.1~0.2%。试验地及小区要 设置试验牌。