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。
植物营养学
粮食产量(万吨 万吨) 粮食产量 万吨0,000,000 140,000,000 120,000,000 100,000,000 80,000,000 60,000,000 40,000,000 20,000,000 0
Nitrogenous Fertilizers Potash Fertilizers
营养研究的人(植物吸收养分与吸收水分的过程有关 营养研究的人 植物吸收养分与吸收水分的过程有关) 植物吸收养分与吸收水分的过程有关
2. 海尔蒙特 海尔蒙特(Van Helmont)-- --1643年-1648年, 年 年
柳条试验
Van Helmont’s willow tree experiment
11. 创立“植物营养遗传学”:美国的爱泼斯坦 创立“植物营养遗传学” 美国的爱泼斯坦(E. Epstien)在 在 植物的矿质营养》 《植物的矿质营养》( 1972年)一书中详细叙述了植物营养遗传 年 一书中详细叙述了植物营养遗传 性状;我国的严小龙等编著了《植物营养遗传学》 性状;我国的严小龙等编著了《植物营养遗传学》 12. 提出“植物营养生态学”:研究植物-土壤及其环境的相 提出“植物营养生态学” 研究植物 土壤及其环境的相 植物- 互关系; 互关系;Rorison在《植物矿质营养的生态问题》(1969)一书总 在 植物矿质营养的生态问题》 一书总 结了当时植物营养生态的研究成果; 结了当时植物营养生态的研究成果;近年来环境保护更成为研 究的热点
二、肥料 (fertilizers)
1. 含义:直接或间接供给植物所需 含义: 养分,改善土壤性状, 养分,改善土壤性状,以提高植 物产量和改善产品品质的物质。 物产量和改善产品品质的物质。 2. 肥料生产和消费情况
1975年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化 年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化
植物营养学名词解释
植物营养学名词解释植物营养学是研究植物获取和利用营养物质的学科。
以下是一些与植物营养学相关的重要名词的解释:1. 营养元素:植物所需的化学元素,可以分为主要元素和微量元素。
主要元素指植物体内含量较多的元素,如碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)和硫(S)等。
微量元素指植物体内含量较少的元素,如铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、镍(Ni)和硼(B)等。
2. 营养生理:研究植物营养对生理生化过程的影响的学科。
它探讨了不同营养物质对植物生长和发育的影响以及植物如何吸收、转运和利用这些营养物质。
3. 营养吸收:植物通过根系吸收土壤中的营养物质。
这个过程包括根毛的生长、根系对不同营养元素的选择性吸收和吸收速率等。
4. 营养转运:植物通过根、茎、叶等部位进行营养物质的转运与分配。
这个过程涉及到根系对吸收的营养物质进行选择性转运以及叶片的光合作用产生的产物的向其他组织的输送等。
5. 营养利用:植物将吸收到的营养物质用于生长和代谢。
不同的营养元素在植物体内发挥着不同的功能,如碳元素用于构建有机物质,氮元素用于合成蛋白质等。
6. 缺素症状:当植物体内某种或多种营养元素缺乏时,会出现一系列的症状。
比如,氮缺乏会导致叶片变黄,磷缺乏会导致植株生长受限等。
通过观察这些症状,可以判断植物缺乏哪种营养元素。
7. 施肥:为了补充植物缺乏的营养元素,可以通过施肥来提供植物所需的养分。
施肥的种类包括有机肥、无机肥和生物肥料等,它们可以提供不同的营养元素。
植物营养学研究的是植物的营养需求和吸收利用过程,通过深入理解植物营养学的基本概念和名词解释,可以更好地指导植物的生长和发育,提高农作物的产量和质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章植物营养:植物体从外界环境中吸取其生长、发育所需的养分,用以维持其生命的活动植物营养学概念:是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学肥料概念:指直接或间接供给植物养分,改善土壤性状,并提高植物产量和品质的一类物质植物营养在农业生产中的作用:提高作物产量,改善作物品质,改善土壤结构和提高土壤肥力氮――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――“品质元素”矿质营养学说要点: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,因此植物的原始养分只能是矿物质养分归还学说要点:①随着作物的每次收获,必然要从土壤中取走大量养分;②如果不正确地归还土壤的养分,地力就将逐渐下降;③要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。
最小养分律要点: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三大营养学说缺点:1.尚未认识到养分之间的相互关系2.过分强调矿质养分作用,对腐殖质作用认识不够3. 指责布森高关于豆科植物的作用,而对豆科作物在提高土壤肥力方面的作用认识不足普良尼什尼柯夫(1865-1948)苏联农业化学家:把“植物-土壤-肥料三者联系起来”肥料种类:有机肥、化肥、生物肥料、水溶性肥料或速效肥料、缓效肥料或控释肥料施肥方法:分期施肥、深层施肥、全层施肥、分层施肥、集中施肥、撒施、条施、根外施肥植物营养学的范畴、主要研究方法第二章营养元素: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必需营养元素:对于植物生长具有必需性、不可替代性和直接作用的化学元素称为同等重要律: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:全面供给养分碳、氢、氧的主要生理功能如下:1、可形成多种碳水化合物,是细胞壁的重要组分;2、可构成植物体内各种生活活性物质,为代谢活动所必需;3、是糖、脂肪、酚类化合物的组成成份。
碳水化合物是植物营养的核心物质植物体内有两大氧自由基清除系统:酶系统1、超氧化物歧化酶(SOD)——植物细胞中清除氧自由基最重要酶类;2、过氧化氢酶(CAT);3、过氧化物酶(POD或POX)抗氧化剂系统1、维生素E;2、谷胱甘肽(GSH);3、抗坏血酸(ASA)有益元素: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(硅钠钴硒镍铝)植物养分的吸收:是指养分进入植物体内的过程植物吸收的养分形态:离子或无机分子为主、有机形态的物质-少部分根系对养分吸收的过程包括:1、养分向根表面的迁移2、根自由空间养分离子的移动3、离子的跨膜运输养分向根表面的迁移方式:截获:是指植物根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输使养分转移至根表的过程质流:是指由于水分吸收(蒸腾作用或根系吸水)造成根表土壤与土体之间明显水势差,而引起养分离子随着水流向根表迁移的过程(距离较长) 影响因素:a.与蒸腾作用呈正相关 b.与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关迁移的离子:氮(硝态氮)、钙、镁、硫扩散:是指由于植物根系对养分离子的吸收,导致根表离子浓度下降,从而形成土体-根表之间的浓度梯度,使养分离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程(特点:速度慢距离短)影响因素:土壤水分含量;养分离子的扩散系数;土壤质地;土壤温度迁移的离子:磷、钾、氮等质外体:指细胞原生质膜以外的空间,包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管共质体: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胞间连丝:相邻细胞之间的原生质丝,是细胞之间物质运输的主要通道自由空间:是指根部某些组织或细胞能允许外部溶液中离子通过自由扩散而进入的那些区域,包括细胞间隙、细胞壁到原生质膜之间的空隙(特点:离子可自由进出,植物无选择性)水分自由空间:是指被水分占据并能和外部介质溶液达到物理化学平衡的那部分质外体区域(即根细胞壁的大孔隙)杜南自由空间:是指质外体中因受电荷影响,养分离子不能自由移动和扩散的那部分区域被动运输:是离子顺电化学势梯度进行的扩散运动,不需要能量,也没有选择性主动运输:是在消耗能量的条件下,离子逆电化学势梯度进行的运转,不仅需要能量,且具有明显的选择性离子进入根细胞的方式有四种:被动运输:简单扩散、离子通道主动运输:离子载体、离子泵运输离子的运输动力来自膜间的电化学势梯度,当膜两边的电化学势梯度相等时,离子达到动态平衡,净吸收停止主动吸收的机理: 载体学说、离子泵学说(能量来源于ATP)影响养分吸收的因素:介质中的养分浓度、温度、光照、水分、通气状况、土壤反应(PH)、离子理化性状和根的代谢作用、离子间的相互作用、苗龄和生育阶段适宜的土壤含水量:田间持水量的60-80%维茨效应:Ca2+离子对多种离子有协助作用,一般认为是由于它具有稳定质膜结构的特殊功能,有助于质膜的选择性吸收Ca2+也能促进阴离子的吸收。
Ca2+的这种作用能明显改善盐泽土上植物生长状况,主要原因是它能提高K+/Na+的吸收比值作物最大效率期:指在植物的生长阶段中所吸收的养分能发挥其最大效能的时期作物营养临界期:指某种养分缺乏、过多或比例不当对作物生长影响最大的时期叶部营养的特点:1、叶部营养具有较高的吸收转化速率,能及时满足植物对养分的需要2、叶部营养直接促进植物体内的代谢作用3、叶部喷施可以防止养分在土壤中固定第三章短距离运输:指根外介质中的养分从根表皮细胞进入根内经皮层组织到达中柱的迁移过程。
质外体运输、共质体运输质外体运输部位:根尖分生区、伸长区运输方式:自由扩散、静电吸引运输种类:Ca2+、Mg2+共质体运输部位:根毛区运输方式:扩散、原生质流动运输种类:NO3-、H2PO4-、K+、SO42-、Cl-养分在横向运输过程中是途经质外体还是共质体,主要取决于养分种类、养分浓度、根毛密度、胞间连丝数量、表皮细胞木栓化程度长距离运输:养分沿木质部导管向上或沿韧皮部筛管向下或向上运输。
木质部运输、韧皮部运输木质部运输动力:蒸腾作用,根压韧皮部由筛管、伴胞和薄壁细胞组成。
特点:养分在活细胞内双向运输、以下行为主,受蒸腾作用影响很小养分的再利用:植物某一器官或部位中的矿质养分通过韧皮部运往其它器官和部位,而被再度利用的现象养分再利用的过程分三步:1、养分的激活:养分离子在细胞中被转化为可运输的形态2、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3、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第四章土壤的生物有效养分: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土壤生物有效养分具有两个基本要素:1. 从养分形态上,是以离子态养分为主的矿质养分2. 从养分空间位置上,是处于植物根际或生长期内能迁移到根际的养分对于土壤中的阳离子来说,用过量的阳离子浸提剂就可将土壤样品中各种交换态和几乎全部的可溶态阳离子提取出来缓冲容量:土壤保持一定养分强度的能力。
钙、镁和氮(NO3-)主要靠质流供应养分,钙的情况比较特殊,其在蒸腾作用强烈和石灰性土壤上会降低磷、铁和锌等营养元素的有效性对于在土壤溶液中浓度比较低的离子养分,如:H2PO4-,K+,NH4+等。
向根表迁移的主要方式以扩散为主。
其对该方式的依赖程度取决于它在土壤溶液中的浓度和离子的扩散系数应把肥料施到一定的深度,促进根系下扎和对下层土壤水分和养分的吸收。
特别是在干旱条件下,深施肥料可以促进植物生长并可能获得高产在酸性土中施用石灰可以激发根的生长和增加根毛的长度。
由于根系对钙的吸收只能在根尖部分,因此施用石灰应有一定的深度。
土壤中Ca2+ 主要通过质流转移到植物根表面。
Ca2+ 进入植物根系细胞, 在根系中进行横向短距离运输进入木质部。
该过程中Ca2+ 需要穿越内皮层和木质部薄壁细胞组织, 由于根内皮层细胞壁上木栓化的凯氏带可阻止Ca2+的质外体运输, 因此钙的吸收主要发生在尚未形成凯氏带的根尖和侧根形成部位由于铵的毒害,在石灰性土壤上,多施或集中施用尿素很容易出现根系生长受抑制的现象根际养分浓度分布存在累积、亏缺、持平三种状况,根对水分的吸收速率与养分的吸收速率之比,影响分布的因素主要有营养元素种类、土壤缓冲性能、植物营养特性粘粒含量少,养分亏缺范围就大根分泌物: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根分泌物对土壤养分有效性的影响:1、增加土粒与根系的接触程度,2、对难溶性养分的活化作用3、增加土壤团聚体结构的稳定性,改善根际养分的缓冲性能根际微生物对土壤养分有效性影响:1. 改变根系形态,增加养分吸收面积2、活化与竞争根际养分3、改变氧化还原条件菌根:指高等植物根系与真菌形成的共生体作用:促进植物对养分的吸收、干旱条件下,菌根能缓解植物水分胁迫,增强植物的抗旱性、对某些重金属有较强的结合力,VA菌根可以增加土壤中一些移动性小的营养元素如磷、锌、铜等的吸收氮素与氮肥营养生长阶段,氮素大部分集中在茎、叶等幼嫩器官,当转入生殖生长阶段后,茎叶中的氮素就逐步向子粒果实块根或块茎等储藏器官中转移喜铵植物:水稻、甘薯、马铃薯兼性喜硝植物:小麦、玉米、棉花等喜硝植物:大部分蔬菜,如黄瓜、番茄、莴苣专性喜硝植物:甜菜酸性:有利于NO3--N的吸收中性至微碱性:有利于NH4+-N的吸收氮缺乏:首先在下部老叶出现症状,植株矮小,瘦弱,分蘖或分枝少,叶片转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色,茎叶基部或呈紫红色,早衰,产品品质差氮过量:植株徒长,贪青晚熟,蔬菜硝酸盐含量增加,大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮存性有机态氮的矿化作用:在微生物酶系作用下,土壤中复杂的含氮有机质分解形成氨的过程。
(分两个过程:氨基化过程和氨化过程)氮肥种类:碳铵、尿素、硝铵、氯铵控释氮肥:该肥料中氮的释放速率不仅延缓,而且能按植物的需要有控制地释放缓释氮肥:指将原产的氮肥加入添加剂制成的水溶性低、依次施用能满足整个生长季节甚至几个生长季节的缓效肥料一般在作物的需肥关键时期(如营养临界期或最大效率期)进行施肥,增产作用显著水田区不宜用硝态氮肥NH4+-N、NH2 -N水田、旱地,深施(覆土)NO3--N:旱地追肥,少量多次磷液泡是细胞磷的贮存库,而细胞质则是磷的代谢库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吸收部位:根毛区磷素营养缺乏症:1、植株生长迟缓,矮小、瘦弱、直立,分蘖或分枝少2、花芽分化延迟,落花落果多3、多种作物茎叶呈紫红色,水稻等叶色暗绿,症状从茎基部开始供磷过多:1、禾谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加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3、叶用蔬菜的纤维素含量增加、烟草的燃烧性等品质下降4、施用磷肥过多还会诱发缺铁、锌、镁等养分磷肥种类:水溶性磷肥-过磷酸钙、枸溶性磷肥-钙镁磷肥、难溶性磷肥-磷矿粉施用方法:集中施用、分层施用,与有机肥料混合施用、制成粒状磷肥;作根外追肥钾钾能促进光合作用产物向贮藏器官中的运输,增加“库”的贮存分为矿物态,缓效态,速效性钾(水溶性钾和交换性钾)缺钾时,通常老叶叶尖和叶缘发黄,进而变褐,逐渐枯萎。