植物营养学
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。
植物营养学基本定律及其在农业实践中的应用
植物营养学基本定律及其在农业实践中的应用一、植物营养学基本定律概述植物营养学是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的科学。
其基本定律是植物营养学的基础，主要包括植物营养的最低定律、植物营养的吸收定律、植物营养的转化定律和植物营养的归还定律。
这些定律揭示了植物对营养物质的吸收和利用规律，对于提高作物产量和品质，优化农业资源配置具有重要意义。
二、植物营养的最低定律植物营养的最低定律是指植物在生长过程中，对各种必需营养物质的需求有一定的最低量。
当某种营养物质的供应量低于这个最低量时，植物的生长和发育将受到抑制。
这个定律强调了植物对营养物质需求的多样性和不可替代性，为农业生产中合理配置肥料提供了理论依据。
三、植物营养的吸收定律植物营养的吸收定律是指植物对各种必需营养物质的吸收量与外界环境条件有关。
在一定的环境条件下，植物对某种营养物质的吸收量与该物质的供应量呈线性关系。
这个定律说明了植物吸收营养物质的动态平衡，为农业生产中制定合理的施肥方案提供了理论依据。
四、植物营养的转化定律植物营养的转化定律是指植物将吸收的各种必需营养物质转化为自身组织的过程。
这个过程受到多种因素的影响，包括植物本身的生理特性、外界环境条件和土壤性质等。
转化效率受到这些因素的影响，并直接关系到植物的生长和发育。
在农业生产中，了解转化定律有助于优化作物管理措施，提高作物产量和品质。
五、植物营养的归还定律植物营养的归还定律是指植物在生长发育过程中，通过归还土壤的方式将吸收的营养物质归还给土壤。
这个过程对于维持土壤肥力和生态系统的平衡具有重要意义。
归还的途径包括作物的残渣、根系分泌物以及动植物残体等。
在农业生产中，合理利用归还定律可以有效地提高土壤肥力，促进农业生产的可持续发展。
六、植物营养学基本定律在农业实践中的应用1.指导合理施肥：根据植物营养学基本定律，了解作物对各种营养物质的需求特性和吸收规律，可以制定出合理的施肥方案。
例如，根据最低定律，要确保作物生长所需的最低营养物质供应；根据吸收定律，可以在适宜的环境条件下增加某种营养物质的供应量以提高作物的吸收效率；根据转化定律，可以采取措施提高作物的转化效率；根据归还定律，可以通过合理的农业措施促进作物归还营养物质，提高土壤肥力。
植物营养学一级学科
植物营养学一级学科
植物营养学是农学、生物学和植物科学的重要分支，主要研究植物获取、吸收和利用营养物质的过程，以及这些营养物质对植物生长发育的影响。
其一级学科内容包括但不限于以下几个方面：
1. 植物营养物质：研究植物所需的各种营养元素，包括它们在植物生长中的作用、吸收机制、需求量、缺乏症状等。
这些元素包括常见的氮、磷、钾、镁、硫等微量元素，以及对植物健康生长至关重要的微量元素。
2. 植物营养生理：探讨植物在不同营养物质供应条件下的生理反应和适应机制，包括植物对营养物质的吸收、运输、储存、利用和分配等过程。
此外，还研究营养物质对植物生长发育阶段的影响。
3. 植物与土壤关系：考察土壤中的养分状况、土壤pH值对植物吸收能力的影响、土壤中微生物与植物之间的相互作用，以及土壤改良对植物生长的影响。
4. 植物肥料与施肥技术：研究合理的植物肥料配比和施肥方法，以最大程度地满足植物对营养物质的需求，提高植物产量和质量，同时减少对环境的不良影响。
5. 植物与环境互动：考察环境因素（如温度、光照、水分等）对植物吸收和利用营养物质的影响，研究植物在不同环境条件下的适应策略。
这些内容涵盖了植物营养学一级学科的核心领域，旨在加深对植物营养与生长关系的理解，提高农业生产效率并促进植物生态系统的健康发展。
植物营养学
植物营养学植物营养学是研究植物如何吸收和利用养分的科学领域，是植物生长学的重要分支。
植物通过根系吸收水分和养分，通过光合作用制造自己的食物，这一过程是植物生长发育的基础。
植物的生长与养分的吸收息息相关，因此植物营养学对于了解植物的生命活动，优化植物生长，提高农作物产量具有重要意义。
植物的主要营养元素植物吸收的养分主要包括氮、磷、钾、镁、硫、钙、铁、锰、锌、铜、钼和硼等元素。
这些元素对植物生长发育起着不同的作用，缺乏某种元素会导致植物生长受限或发生病害。
了解不同养分在植物生长中的作用和吸收规律是植物营养学研究的重点之一。
植物养分吸收的途径植物养分主要通过根系吸收，根系是植物体内吸收养分的主要器官。
根系分为根尖、根发育区、根毛和根主体等部分，每个区域的特异性结构和功能有利于植物对不同养分的吸收。
除了直接吸收土壤中的营养元素外，植物还能通过与微生物共生的方式提高养分吸收效率。
植物对不同养分的需求不同类型的植物对养分的需求也有所差异，不同生长阶段的植物对养分的需求也有所变化。
一般来说，植物在生长初期对氮、磷、钾等养分需求较大，随着生长阶段的推进，对微量元素的需求也逐渐增加。
了解不同植物对养分的需求有助于科学施肥，提高植物的养分利用效率。
施肥原则与技术根据植物对养分的需求特点，科学合理施肥是保证植物生长发育的关键。
合理施肥需要结合土壤养分状况、植物品种特性和生长阶段等因素综合考虑，采取施肥均衡、追肥及时、选肥质优的原则，避免过量施肥或养分不足的情况发生。
同时，选择合适的施肥技术，如滴灌、喷施、基肥追肥等方式，提高养分利用效率，减少养分流失，保护环境。
结语植物营养学是研究植物营养的重要学科，对于了解植物对养分的需求规律，科学施肥提高植物产量具有重要作用。
通过研究植物吸收养分的机制、养分吸收的途径和植物对养分的需求等方面，可以为植物生长发育提供理论依据，为农业生产提供技术支持，促进农作物产量和质量的提高。
现代农业：植物营养学
现代农业：植物营养学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学科。
⽬的是提⾼作物产量和改良产品质量。
中⽂学名植物营养学英⽂plant nutriology⽬的提⾼作物产量和改善产品质量研究⽅法⽣物⽥间试验法、⽣物模拟法等研究范畴植物营养⽣理学、植物根际营养等研究⽅向逆境植物营养等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学科。
⽬的是提⾼作物产量和改良产品质量。
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⽤合理肥料的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来调节植物体的代谢，提⾼植物营养效率，从⽽达到提⾼作物产量和改善产品品质的⽬的．发展历程我国农业⽣产的历史悠久,在施⽤肥料促进促进植物⽣长⽅⾯积累了⾮常丰富的经验,但对植物营养科学理论的探索,最早是从西欧开始的。
尼古拉斯（Nicholas,1401-1446）是第⼀个从事植物学营养研究的⼈,他认为植物从⼟壤中吸收养分与吸收⽔分的某些过程有关,200年后,海尔蒙特（Van Helmont,1577-1644）于1640年在布鲁塞尔进⾏了著名的柳条试验,得出柳树的增重来⾃⽔⽽不是来⾃⼤⽓和⼟壤的结论.虽然这个结论是错误的,但他成功的把科学的试验⽅法引⼊了植物营养的领域.1804年,索秀尔(de Saussure)采⽤了精确的定量分析⽅法测定了空⽓中的⼆氧化碳含量以及在⼆氧化碳含量不同的空⽓中所培养的植物体内碳素不同,证明了植物体内的碳来⾃空⽓中的⼆氧化碳,是植物同化作⽤的结果.⽽植物的灰分则来⾃⼟壤;碳,氢,氧来⾃空⽓和⽔。
19世纪初期，德国学者泰伊尔(Von Thaer,1752-1828)提出腐殖质营养学说.他认为,⼟壤肥⼒取决于腐殖质的含量,腐殖质是⼟壤中唯⼀的植物营养物质;⽽矿物质只是起间接作⽤.布森⾼(Boussingault,1802-1887)法国农业化学家是采⽤⽥间试验⽅法研究植物营养的创始⼈.他采⽤索秀尔的定量分析⽅法,研究碳素同化和氮素营养问题.李⽐希(Justus von Liebig,1803-1873)国际公认的植物营养科学的奠基⼈.他提出了植物矿质营养学说,养分归还学说和最⼩养分律.李⽐希植物矿质营养学说指出:植物的原始养分只能是矿物质.否定了当时⾮常流⾏的腐殖质营养学说.植物矿质营养学说也是植物营养学新旧时代分界线和转折点.养分归还学说提出:植物以不同的⽅式从⼟壤中吸取矿质养分,使⼟壤中的养分逐渐减少,连续种植会使⼟壤贫瘠,甚⾄⼨草不⽣.为了维持养分平衡,就必须把从⼟壤中带⾛的矿质养分和氮素以施肥的⽅式归还给⼟壤.最⼩养分律理论:作物的产量受⼟壤中相对含量⼩的养分所控制,作物产量的⾼低则随最⼩养分补充量的多少⽽变化.最⼩养分律还指出了作物的产量与养分供应上的⽭盾,表明施肥应有针对性.1843年鲁茨创⽴洛桑试验站.19世纪末⽣物试验的⽅法已基本完善.并开始发展为试验⽹.Horst Marschner（？-1996）德国霍恩海姆⼤学（Hohenheim）植物营养所教授，世界著名植物营养学家，现代植物营养学的奠基⼈。
《植物营养》课件
水中的氧气含量对植物根部吸收营养有重要作用。在缺氧条件下，植 物根部可能会受损，影响其对养分的吸收能力。
06
植物营养学应用与实践
植物营养在农业生产中的应用
植物营养在农业生产中具有至关重要 的作用，通过合理施肥，可以提高作 物产量和品质，增加经济效益。
植物营养有助于提高作物的抗逆性， 如抗旱、抗寒、抗病虫害等，从而提 高作物的适应性和生存能力。
营养。
降雨
降雨量与降雨频率对植物营养的 影响主要体现在土壤的水分状况 上。适量的雨水有助于保持土壤 湿润，促进植物对养分的吸收。
水对植物营养的影响
水质
水的质量直接影响植物对营养的吸收。硬水含有较高的矿物质，可 能对某些植物造成营养过剩；而软水则可能缺乏必要的矿物质。
灌溉方和喷灌则能够更精确地控制水肥供应。
随着科学技术的进步，植物营养学逐 渐发展成为一门独立的学科，开始出 现专业的植物营养学家和研究机构。
植物营养学的研究内容与意义
研究内容
植物营养学的研究内容包括植物 对矿质营养的吸收、运输和利用 ，植物对有机物的吸收和利用， 以及植物对环境的适应性等。
研究意义
植物营养学的研究对于提高农业 生产的产量和品质、保护生态环 境、促进农业可持续发展等方面 具有重要意义。
植物营养有助于提高土壤肥力，改善 土壤结构，促进土壤微生物活动，从 而保持土壤健康。
植物营养有助于减少环境污染，如减 少化肥和农药的使用，降低土壤和水 源的污染风险。
植物营养在园艺生产中的应用
园艺植物的生长发育和品质也受到植物营养的影响。 合理施肥可以促进花卉、果树等园艺植物的生长和发
育，提高其观赏价值和食用价值。
根系吸收是植物获取营养的主要途径 ，根毛是吸收营养元素的主要部位。
植物营养学ppt
叶面包括茎表面：
CO2 O2 H2O SO2 叶面渗透也可吸收矿质元素;如喷施尿素 KH2PO4微量元素等;
吸收途径
无论那种方式都是按以下途径吸收: 介质溶液 细胞壁水膜 细胞壁 自由空间 原生质膜 细胞内部
自由空间:
是指在植物体某些器官组织内或细胞 中能允许外部溶液自由扩散进入的那部分 空间;
第一章
植物营养与施肥原则
物质和能量的 大循环
无机界
植物
人和动物
人类施肥活动根本目的是调节这一环节; 向自然界获取更多的能量;
第一节 植物的营养成分
一 植物体的组成
植物体：水7595% 干物质525%
占鲜体重
干物质： 挥发性气态元素: C H O N 90%以上 不挥发物质灰分 :
P K Ca Mg S Fe
营养元素
吸收形态
生物化学功能
第一组 C、H、 O、N、 S
第二组 P、B、 Si
第三组 K、Na、 Mg、Ca、 Mn、Cl
第四组 Fe、Cu、 Zn、Mo
CO2、HCO3-、H2O、 O2、NO3-、NH4+、 N2、SO4=、SO2离子 来自土壤溶液气体来 自大气
是有机物质的主要组成成分，是酶催化过 程中原子团的必需元素。通过氧化还原反 应而同化
（A）
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
六 叶部吸收根外营养
叶部吸收养分的形态和机制与根部类似; 吸收养分是从叶片角质层和气孔进入;最后通 过质膜进入细胞内;
根外营养:植物叶片包括一部分茎吸收养料并 营养其本身的现象;
意义: 当土壤环境和水分过多或过干等造成根系 营养吸收受阻或作物生长后期根系活动衰退时; 叶面吸收养料可以弥补根系吸收养料不足;但只 能做为根系营养的一种补充;而不能代替;
植物营养学
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。
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Soil pollution
第二节 植物营养学的范畴与研究方法
一、研究范畴
1. 植物营养生理学
营养元素生理学：研究养分元素的营养生理功能与
养分的再循环、再利用，养分的吸收、养分在植物体 内的长距离与短距离运输、养分的分配等； 产量生理学：研究主要农作物产量的形成、养分的分 配和调节过程、库-源关系及其在产量形成过程中的 作用；研究利用各种内外源激素或调节剂对产量形成 过程的调控和机理； 逆境生理学：研究植物在旱、涝、盐碱、高温、寒冷、 病虫害、通气不良、营养不足或失调等逆境条件下的 生理变异及适应性变化规律，通过营养调节挖掘植物 抗逆性的基因型潜力。
植物营养学和相关学科的关系
总结：植物营养学的范畴
1. 植物营养生理学 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 6. 肥料及现代施肥技术
研究的最终目的：以植物营养特性为依
据，在原有土壤肥力的基础上，通过施肥 措施，为植物提供良好的营养环境，或通 过生物技术，改良植物的营养特性，并在 其它农业措施的配合下，达到高产、优质、 高效的综合效果，并对环境质量和土壤培 肥作出应有的贡献。
荒漠
草地
花生-玉米间作可改善花生的缺铁失绿症 18
花生-玉米间作的田间景观
禾本科植物在缺铁条件下释放的麦根酸活化根际难溶性铁，提高了与其间 作的双子叶植物的铁吸收量，有利于克服这些双子叶植物的缺铁黄化现象， 揭示了我国传统间套作体系中不同物种间互惠互利的作用机制。
5. 植物的土壤营养
土壤养分行为学：土壤中各种养分的形态、 含量、吸附固定等转化和迁移的规律；有效 养分的形态、形成过程及影响因素；各种养 分的生物有效性以及土壤肥力水平与植物营 养的关系；
二、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 2. 生物模拟法：
盆栽试验：土培法、砂培法和水培法 培养试验：分根培养、流动培养和灭菌培养 3. 化学分析法 4. 数理统计法 5. 核素技术法 6. 酶学诊断法
(一)传统研究方法
1. 生物田间试验法
≤1440
高度
允许熟食
4
≤3100
严重
不允许食用
蔬菜亚硝酸盐国际标准：NO2 < 4 mg/kg
3. 植物营养与土壤培肥和生态环境安全
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。
Eutrophication
肥料
土壤
现代 植物营养学
植物
土壤-植物-肥料的相互作用
植物、土壤和肥料三者之间相互影响，处在动态平衡之中 植物（作物）是施肥对象 土壤是施肥条件 肥料是作物丰产的物质保证
施肥原理与施肥技术是施肥指导
三、植物营养学与农业生产的关系
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
土壤肥力学：研究在农业耕作条件下，施肥 对土壤肥力演变的影响；阐明维持和提高土 壤肥力的农业措施与影响条件。
6. 肥料学与现代施肥技术
主要研究各类肥料的理化性状和 农艺评价，在土壤中的行为，对植物 的有效性；建立以有机、无机肥料合 理分配为中心的轮作施肥制度以及建 立电子计算机作物施肥决策与咨询系 统，推行定量化配方施肥新技术。
钾－－通常被称为“ 品质元素”
施肥与农产品品质和安全
（1）商品品质； （2）营养品质； （3）卫生质量；
植物体内硝酸盐含量的分级：
我国蔬菜硝酸盐污染程度的卫生评价标准
（沈明珠，1982）
级别 硝酸盐含量 污染程度 参考卫生性
(mg/kg，鲜重)
1
≤432
轻度
允许生食
2
≤785
中度
允许盐渍,熟食
3
调节施用量
植物生理学
Plant Physiology
土壤学 Soil science
生态学 Ecology
植物土营壤养学学
Plant Nutrition
遗传学
Genetics
分子生物学
环境学
Environmental sciences
Molecular biology
食品科学
Food science
2. 植物根际营养
主要研究根－土界 面微域中养分、水分及 其它物质的转化规律和 生物效应；植物－土壤 －微生物及环境因素之 间物质循环、转化的机 制及调控措施。
3. 植物营养遗传学
主要研究不同植物
种类及品种的矿质营养 效率基因型差异的生理
reality
生和培育出高效营养基
因型植物新品种。
Farmer’s impression
4. 植物营养生态学
主要研究不同生态类型中各种营养元素在土壤圈、 水圈、大气圈、生物圈中的转化和迁移规律；各种养分 和环境生态系统的关系，其中包括重金属和污染物在食 物链中的富集、迁移规律和调控措施。
不同生态系统地下“透视”
热带雨林 落叶阔叶 针 叶 林
植物营养学
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。
肥料——调节植物营养与培肥改土的 一类物质
二、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、通过合理施肥，改善生态环境； 6、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。
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。
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，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