植物营养与施肥原则ppt课件教学教程.ppt

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1、第一章第一章植物营养与施肥原则植物营养与施肥原则第一节第一节 植物的营养成分植物的营养成分一、植物体的组成成分一、植物体的组成成分植物体组成和含量的影响因素：植物体组成和含量的影响因素：1、遗遗传传因因素素：由遗传因素控制的对某种元素的吸收积累能力决定了该元素在植物中的含量。2、生生长长介介质质：介质中养分含量及有效性，如盐土Na含量高，酸性土 Al、Fe含量高。3、组织和部位：、组织和部位：不同的组织和部位积累的养分有差异。4、环境条件：、环境条件：各种环境条件也会显著影响体内的养分含量。盐土中生长的植物含盐土中生长的植物含NaNa多多酸性土壤上的植物含酸性土壤上的植物含Al多多豆科作物含豆

2、科作物含N N多多二、作物营养元素及其分类二、作物营养元素及其分类（一）必需营养元素（一）必需营养元素（essentialnutrientelements）1、判断必需元素的依据、判断必需元素的依据（ArnonandStout，1939提出三条标准）提出三条标准）l如缺少该营养元素，植物就不能完成其生活史如缺少该营养元素，植物就不能完成其生活史（必要性）（必要性）l该营养元素的功能不能由其它营养元素所能代替该营养元素的功能不能由其它营养元素所能代替（不可替代性或专一性）（不可替代性或专一性）l该营养元素直接参与植物代谢作用。如该营养元素直接参与植物代谢作用。如为植物体的为植物体的必需成分或参与

3、酶促反应等必需成分或参与酶促反应等如如（直接性）（直接性）2、判断必需营养元素的试验方法、判断必需营养元素的试验方法Aerationsystem去除待判断元素的营养液去除待判断元素的营养液正常营养液培养的植株正常营养液培养的植株缺铜营养液培养的植株缺铜营养液培养的植株Whathappensifanutrientisabsent?1987 镍镍 Ni 1.1确定确定年份年份1939193119261922184419231954183918391839183918391804最早最早1800最早最早3、必需营养元素的种类（、必需营养元素的种类（161）和确定时间）和确定时间4、必需营养元素的分组

4、和来源、必需营养元素的分组和来源C、H、O 天然营养元素天然营养元素 非矿质元素非矿质元素 来自空气和水来自空气和水大量元素大量元素N、P、K 植物营养三要素植物营养三要素(0.1%以上以上)或肥料三要素或肥料三要素Ca、Mg、S 中量元素中量元素矿质元素矿质元素微量元素微量元素Fe、Mn、Zn、Cu、来自土壤来自土壤(0.1%以下以下)B、Mo、Cl、（Ni）二、非必需元素二、非必需元素(Nonessential element)有益元素（有益元素（Beneficial element)：是指为某些植物正常生长发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。例如：育所必需而非所有植

5、物必需的元素。例如：硅（硅（Si）为稻、麦等禾本科植物所必需的；为稻、麦等禾本科植物所必需的；钠（钠（Na）对盐土植物盐生草和囊滨藜所必需；对盐土植物盐生草和囊滨藜所必需；钴（钴（Co）为豆科植物固氮和根瘤生长所必需；为豆科植物固氮和根瘤生长所必需；有害元素（有害元素（Toxic element)：对植物生长有毒害作用的一些元对植物生长有毒害作用的一些元素。如铅、镉等素。如铅、镉等第二节第二节 植物对养分的吸收植物对养分的吸收 吸收吸收植物从环境中摄取养分的过程植物从环境中摄取养分的过程，真正的吸收，真正的吸收含义是指外部介质中的养分离子通过含义是指外部介质中的养分离子通过细胞膜细胞膜进入细胞

6、进入细胞内部的过程。内部的过程。养分养分 土壤中的迁移土壤中的迁移 细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜？（一）养分离子向根部迁移（一）养分离子向根部迁移一般包括三个途径一般包括三个途径:l截获截获（Interception）l质流（集流）（质流（集流）（Massflow）l扩散扩散(Diffusion)1、截获、截获(Interception)-JenyOverstreet(1939)提出提出截获是指根系在土壤的伸展过程中吸取直接接触到的养分截获是指根系在土壤的伸展过程中吸取直接接触到的养分的过程。的过程。l截获是一种截获是一种接触交换接触交换（根表面与粘粒表面的（根表面与粘粒表面的距离距离 K+H2P

7、O4-l土壤质地土壤质地l土壤温度土壤温度扩散对供应钾的贡献最大，其次是磷和氮。扩散对供应钾的贡献最大，其次是磷和氮。土壤养分迁移途径对玉米养分供应的相对重要性土壤养分迁移途径对玉米养分供应的相对重要性养分养分每公顷生产每公顷生产9500kg籽粒所需籽粒所需养分数量养分数量/(kg/hm2)截截获获质质流流扩扩散散/(kg/hm2)N190215038P401237K195435156Ca40601500Mg45151000S221650(Barber,1984)（二）植物对离子态养分的吸收（二）植物对离子态养分的吸收被动吸收被动吸收主动吸收主动吸收被被动动吸吸收收：是是指指养养分分顺顺着着浓

8、浓度度梯梯度度(分分子子和和离离子子)或或电电化化学学势梯度（离子势梯度（离子)由介质溶液进入细胞内的过程。由介质溶液进入细胞内的过程。特点：特点：不需要能量，也没有选择性，也叫不需要能量，也没有选择性，也叫非代谢性吸收。非代谢性吸收。被被动动吸吸收收分分为为简简单单扩扩散散（simple diffusion)与与易易化化(协协助助,促促进）扩散进）扩散(facilitated diffusion)两种方式。两种方式。1、被动吸收、被动吸收(Passive absorption)浓度梯度浓度梯度电荷梯度电荷梯度OutsidecellInsidecellHighconcentrationLowc

9、oncentrationK+NetpositivechargeNetnegativechargeK+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+ClClH+H+H+H+H+H+H+H+H+OHOHOHOHOHOHOHOHOHOH养分被动吸收示意图养分被动吸收示意图被动吸收难以解释以下现象：被动吸收难以解释以下现象：植植物物体体内内某某种种离离子子态态养养分分的的浓浓度度常常比比土土壤壤溶溶液液中中的的浓浓度度高高出出很很多多倍倍，有有时时竟竟高高达达十十倍倍至至数数百百倍倍，然然而而植植物物根根系系仍仍能能不不断断地吸收这种养分？地吸收这种养分？为为什什么么植植物物

10、吸吸收收养养分分有有高高度度选选择择性性，而而不不是是外外界界环环境境中中有有什什么养分，就吸收什么养分？么养分，就吸收什么养分？植植物物对对养养分分的的吸吸收收强强度度与与其其代代谢谢作作用用密密切切相相关关，并并不不取取决决于于外外界界土土壤壤溶溶液液中中养养分分的的浓浓度度。常常表表现现出出植植物物生生长长旺旺盛盛，吸吸收收强度就大，生长衰弱，吸收强度就小强度就大，生长衰弱，吸收强度就小？定定义义：膜膜外外养养分分逆逆浓浓度度梯梯度度(分分子子和和离离子子)或或电电化化学学势势梯度梯度(离子离子)通过细胞膜进入细胞内的过程。通过细胞膜进入细胞内的过程。特点：特点：需要能量，具有选择性。需

11、要能量，具有选择性。植物主动吸收养分的机理：植物主动吸收养分的机理：载体解说、离子泵解说载体解说、离子泵解说2、主动吸收（、主动吸收（activeabsorption）载体（载体（carrier）的定义）的定义指指生生物物膜膜上上存存在在的的能能携携带带离离子子通通过过膜膜的的大大分分子子。这这些些大大分子形成载体时分子形成载体时需要能量（需要能量（ATP）。特特点点：载载体体对对一一定定的的离离子子有有专专一一的的结结合合部部位位，能能有有选选择择性性地地携带某种离子通过膜。携带某种离子通过膜。（1）载体解说磷磷酸酸酯酯酶酶ACP磷磷酸酸激激酶酶ACPIC膜膜 外外内内未活化载体未活化载体载

12、体离子复合物载体离子复合物离子离子活化载体活化载体ATPADPPi线线粒粒体体载体转运离子的过程载体转运离子的过程P载载体体学学说说能能够够比比较较圆圆满满地地从从理理论论上上解解释释关关于于离子吸收中的三个基本问题：离子吸收中的三个基本问题：离子的选择性吸收；离子的选择性吸收；离子通过质膜以及在膜上的转移；离子通过质膜以及在膜上的转移；离子吸收与代谢的关系。离子吸收与代谢的关系。(2)离子泵假说离子泵假说(Hodges，1973)离子泵（离子泵（ions bump）：）：是位于植物细胞原生质膜上的是位于植物细胞原生质膜上的ATP酶酶，它能逆电化学势将某种离子，它能逆电化学势将某种离子“泵入泵

13、入”细胞内，同细胞内，同时将另一种离子时将另一种离子“泵出泵出”细胞外。细胞外。离子泵假说图示离子泵假说图示ATP酶酶阴离子阴离子载体载体ATPH2PO3 ADP +H2O OH+ADPK、Na HOH 阴离子阴离子H2OHH3PO4 外界外界 膜膜 细胞质细胞质 离子运输过程离子运输过程可见：可见：阳离子阳离子的吸收实质上是的吸收实质上是 H的反向运输；的反向运输；阴离子阴离子的吸收实质上是的吸收实质上是OH的反向运输的反向运输3、主动吸收与被动吸收的比较主动吸收与被动吸收的比较区别区别：是否逆电化学梯度是否逆电化学梯度是否消耗代谢能量是否消耗代谢能量是否有选择性是否有选择性（三）植物对有机

14、态养分的吸收（三）植物对有机态养分的吸收1、植物可吸收的有机态养分的种类、植物可吸收的有机态养分的种类含氮：含氮：氨基酸、酰胺等氨基酸、酰胺等含磷：含磷：磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷脂、植酸钠等磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷脂、植酸钠等其它：其它：RNA、DNA、核苷酸等核苷酸等2、吸收机理、吸收机理透透过过酶酶载载体体学学说说细细胞胞膜膜上上存存在在特特异异性性的的透透过过酶酶，有有机机养养分分以以此此透透过过酶酶为载体而运如膜内。该过程需要消耗能量，属于主动吸收过程。为载体而运如膜内。该过程需要消耗能量，属于主动吸收过程。胞胞饮饮作作用用细细胞胞外外的的液液体体微微滴滴或或物物质质吸吸附附在在质

15、质膜膜上上，通通过过质质膜膜的的内内陷陷形形成成小小囊囊泡泡而而被被消消化化吸吸收收的的过过程程。这这种种吸吸收收是是非非选选择择性性的的，对对矿矿质质养养分分的的吸收作用不大，但是吸收大分子物质的重要机制。需要能量。吸收作用不大，但是吸收大分子物质的重要机制。需要能量。原生质膜 液泡膜液泡细胞质细胞质胞饮作用示意图胞饮作用示意图3、植物吸收有机养分的意义、植物吸收有机养分的意义l提高对养分的利用程度提高对养分的利用程度l减少能量损耗减少能量损耗植物吸收植物吸收 离子态养分主要离子态养分主要 有机态养分次要有机态养分次要（四）叶部营养（四）叶部营养1、几个名词的概念、几个名词的概念l植物通过叶

16、片或茎吸收养分的营养方式。这种供应植物通过叶片或茎吸收养分的营养方式。这种供应营养的方式称为营养的方式称为叶面施肥叶面施肥l植物吸收养分不一定需要通过根部，自叶部（包括植物吸收养分不一定需要通过根部，自叶部（包括茎部）也能吸收养分来营养自己，这一现象称为茎部）也能吸收养分来营养自己，这一现象称为根外根外营养。营养。2、根外营养的特点（部分内容补充）、根外营养的特点（部分内容补充）a、直接供应养分，防止养分的固定和转化、直接供应养分，防止养分的固定和转化 叶面施肥可使肥料直接与植物体接触，养分无需通过土壤，这既可使植物及时获得养分，又可避免水溶性的有效养分或被土壤固定、或挥发、淋失等损失问题。P

17、、Zn、Fe、B等易被土壤固定的养分离子 某些生理活性物质如赤霉素、B9等b、吸收速率快，能及时满足作物营养需要、吸收速率快，能及时满足作物营养需要 叶部对养分的吸收和运转速率比根部快，能及时满足作物的营养需要。例如 土壤施肥15 d植物吸收的磷才相当于叶面施肥5 min的吸收量。c、强株健体，促进根部营养、强株健体，促进根部营养 根外营养可促进植株健壮生长，并可提高光合作用和呼吸作用的强度，显著地促进体内各种酶活性，从而直接影响植物体内一系列重要的生理生化过程，改善了植物对根部有机养分的供应和提高根系活力，增强根系对水分和养分的吸收能力。d、节省肥料，提高经济效益、节省肥料，提高经济效益 根

18、外喷施磷、钾肥和微量元素肥料，用量只相当于土壤施用量的1020。肥料用量大大节省，成本降低，因而可提高经济效益。e、可弥补根部对养分吸收的不足、可弥补根部对养分吸收的不足 在作物苗期一般根系不发达，养分吸收能力弱，而易出现黄苗和苗弱现象；在作物生长后期由于根系功能衰退，吸收养分能力差。3、正确全面认识叶面肥、正确全面认识叶面肥l叶面肥料的局限性：叶面肥料的局限性：叶面施肥的所提供的养分量有限，叶面施肥的所提供的养分量有限，尤其大量元素远远不能满足植物的需要。叶面施肥只是解决尤其大量元素远远不能满足植物的需要。叶面施肥只是解决某些特殊的植物营养问题的一种辅助手段，是土壤施肥的补某些特殊的植物营养

19、问题的一种辅助手段，是土壤施肥的补充。充。l叶面肥的适用性：叶面肥的适用性：由于微量元素的需要量不大，叶面施由于微量元素的需要量不大，叶面施用可满足作物的营养需要。故叶面喷微量元素不仅经济有效，用可满足作物的营养需要。故叶面喷微量元素不仅经济有效，而且见效快，表现出良好的效果，是补充植物微量元素的一而且见效快，表现出良好的效果，是补充植物微量元素的一种主导手段。种主导手段。l不轻信不轻信某些叶面肥生产商的夸大溢美之词某些叶面肥生产商的夸大溢美之词第三节第三节影响植物吸收养分的外界环境条件影响植物吸收养分的外界环境条件l 光照l 温度l 水分l 通气l 反应l 养分浓度l 离子间的相互作用一、光

20、照一、光照光光照照可可通通过过影影响响植植物物叶叶片片的的光光合合强强度度而而对对某某些些酶酶的的活活性性、气气孔孔的的开开闭闭和和蒸蒸腾腾强强度度等等产产生生间间接接影影响响，最最终终影影响响到到根根系系对矿质养分的吸收。对矿质养分的吸收。a、能量、能量b、酶的诱导和代谢途径（、酶的诱导和代谢途径（NR)c、影响蒸腾作用、影响蒸腾作用(通过调节气孔开闭）通过调节气孔开闭）光光照照充充足足，光光合合作作用用强强度度大大，吸吸收收的的养养分分就就多多。当当植植物物处处于于黑暗或光照不足条件下，养分离子吸收显著下降黑暗或光照不足条件下，养分离子吸收显著下降a、能量、能量养分含量养分含量（相对相对%

21、）照度照度指数指数 NH4+H2PO4-K+Ca2+Mg2+Mn2+SiO2100100100100 100 10010010058587678 107 10385556403341 646846655171513 49402235光照对水稻吸收养分的影响光照对水稻吸收养分的影响 2酶的诱导和代谢途径酶的诱导和代谢途径 植物体内硝酸还原酶是一个诱导酶，需要光的激活。植物体内硝酸还原酶是一个诱导酶，需要光的激活。光光照照不不足足，硝硝酸酸还还原原酶酶的的活活性性降降低低，造造成成NO3-在在植植物物体体内内积积累累。这这不不仅仅影影响响到到NO3-N的的进进一一步步吸吸收收，而而且且还还影影响响

22、到到产产品品的品质。的品质。3影响蒸腾作用影响蒸腾作用 光光可可以以调调节节叶叶片片气气孔孔的的开开闭闭而而影影响响蒸蒸腾腾作作用用，间间接接地地影影响响植植物对养分的吸收。物对养分的吸收。二、温度二、温度吸收速率温度低温高温适温0 oC40 oC一般一般638C的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增加。原因：加。原因：l光合作用强度增高，提供能源物质多。光合作用强度增高，提供能源物质多。l光合产物运转加快，呼吸作用加强，提供的能量多。光合产物运转加快，呼吸作用加强，提供的能量多。l蒸腾作用增强，提高养分的吸收速率。蒸腾作用增强，提高养分的吸收速率。l

23、诱导硝酸还原酶活性，促进氮同化。诱导硝酸还原酶活性，促进氮同化。l促进土壤养分矿化，提高养分的有效性。促进土壤养分矿化，提高养分的有效性。l微生物活动增强，土壤有机质分解加快，释放的养分多。微生物活动增强，土壤有机质分解加快，释放的养分多。温度过高养分吸收速率降低的原因温度过高养分吸收速率降低的原因温度过高（超过温度过高（超过40C）时，高温使体内酶钝化，）时，高温使体内酶钝化，从而减少了可结合养分离子载体的数量，从而减少了可结合养分离子载体的数量，同时高温使细胞膜透性增大，增加了矿质养分的同时高温使细胞膜透性增大，增加了矿质养分的被动溢泌。被动溢泌。温度对水稻吸收矿质养分的影响温度对水稻吸收

24、矿质养分的影响三、水分三、水分直接影响：直接影响：直接影响：直接影响：1 1、影响养分迁移的方式和数量；、影响养分迁移的方式和数量；、影响养分迁移的方式和数量；、影响养分迁移的方式和数量；2 2、影响养分的溶解度和有机养分的矿化。、影响养分的溶解度和有机养分的矿化。、影响养分的溶解度和有机养分的矿化。、影响养分的溶解度和有机养分的矿化。间接影响：间接影响：间接影响：间接影响：1 1、水分影响土壤通气性和氧化还原状况；、水分影响土壤通气性和氧化还原状况；、水分影响土壤通气性和氧化还原状况；、水分影响土壤通气性和氧化还原状况；2 2、影响根系的生长发育；、影响根系的生长发育；、影响根系的生长发育；

25、、影响根系的生长发育；3 3、影响微生物的种类和数量。、影响微生物的种类和数量。、影响微生物的种类和数量。、影响微生物的种类和数量。四、通气四、通气l植物根系的呼吸作用在很大程度上依赖于土壤空气中植物根系的呼吸作用在很大程度上依赖于土壤空气中O2的供应。因此根部介质周围必须经常保持充足的氧气，的供应。因此根部介质周围必须经常保持充足的氧气，才能使作物根正常吸收养分。才能使作物根正常吸收养分。l良好的通气环境，能使根部供氧状况良好，并能使呼良好的通气环境，能使根部供氧状况良好，并能使呼吸产生的吸产生的CO2从根际散失。这一过程对根系正常发育、根从根际散失。这一过程对根系正常发育、根的有氧代谢以及

26、离子的吸收都有十分重要的意义。的有氧代谢以及离子的吸收都有十分重要的意义。问题：为什么水稻在淹水条件下还问题：为什么水稻在淹水条件下还能正常的生长？能正常的生长？溶液中的反应对植物吸收养分的影响溶液中的反应对植物吸收养分的影响偏酸性：吸收偏酸性：吸收阴阴离子离子阳离子阳离子偏碱性：吸收偏碱性：吸收阳阳离子离子阴离子阴离子原因：原因：酸性酸性反应时，根细胞的蛋白质分子带反应时，根细胞的蛋白质分子带正电荷正电荷为主，故能多吸为主，故能多吸收外界溶液中的收外界溶液中的阴离子阴离子碱性碱性反应时，根细胞的蛋白质分子带反应时，根细胞的蛋白质分子带负电荷负电荷为主，故能多吸为主，故能多吸收外界溶液中的收外

27、界溶液中的阳离子阳离子五、介质反应五、介质反应离子吸收量离子吸收量（mg/kg鲜重鲜重/6h）培养液的培养液的pH条件条件NH4+-NNO3-N总吸收量总吸收量4.03448 825.04259 1016.04641 877.66630 96不同不同pH条件对番茄吸收条件对番茄吸收NH4+-N及及NO3-N的影响的影响氮氮 5.58.0磷磷 6.57.5钾钾/钙钙/镁镁 6.0硫硫 5.5铁铁/锰锰/锌锌/铜铜 6.0硼硼 5.07.0总的来说，总的来说，pH5.56.5时，时，各种养分的有效性均较高各种养分的有效性均较高pH值值土壤反应和植物有土壤反应和植物有效养分含量的关系效养分含量的关系

28、2.土壤反应与植物有效养分含量的关系土壤反应与植物有效养分含量的关系营养营养 土中有效含量土中有效含量元素元素 较多时的较多时的pH范围范围六、养分浓度六、养分浓度有有效效养养分分（Available nutrient)：是是指指在在植植物物生生长长过过程程中中，根根系系能能够够接接触触到到，并并以以能能够够吸吸收收的的形形态态存存在在的的养养分分。植植物物的的有有效效养养分分不不但但在在化化学学形形态态上上，而而且且在在空空间间上上都都应应该该对对植植物物有有效的，通常包括水溶态、交换态和弱酸溶态。效的，通常包括水溶态、交换态和弱酸溶态。潜潜在在养养分分（Potential nutrient

29、）：为为植植物物不不能能直直接接吸吸收收利用的有机养分和存在于矿物晶格中的非水溶态养分。利用的有机养分和存在于矿物晶格中的非水溶态养分。土壤有效养分示意图土壤有效养分示意图212.2.化学有效养分化学有效养分1.1.空间有效养分空间有效养分浓度（浓度（mmol/Lmmol/L）吸收率（吸收率（mol/gmol/g鲜重鲜重h h）0246823451K+Na+KCl和和NaCl浓度对离体大麦根吸收浓度对离体大麦根吸收K+和和Na+速率的影响速率的影响介质介质 K+细胞质细胞质K+液泡液泡 K+0.01133210.114061介质中介质中K+的浓度的变化对大麦根细胞质和的浓度的变化对大麦根细胞质

30、和液泡中液泡中K+浓度浓度(mmol/L)的影响的影响七、离子间的相互作用七、离子间的相互作用1.拮抗作用拮抗作用(1)定义：定义：溶液中某种离子存在或过多能抑制另一离子吸收的现象。主要表溶液中某种离子存在或过多能抑制另一离子吸收的现象。主要表现在对离子的现在对离子的选择性吸收选择性吸收上。上。(2)表现：表现：阳离子与阳离子之间阳离子与阳离子之间，如，如一价与一价之间：一价与一价之间：K+、Rb+、Cs+之间之间二价与二价之间：二价与二价之间：Ca2+、Mg2+、Ba2+之间之间一价与二价之间：一价与二价之间：NH4+和和H+对对Ca2+、K+对对Fe2+阴离子与阴离子之间阴离子与阴离子之间

31、，如，如 Cl、Br和和I之间；之间；H2PO4和和OH之间；之间；H2PO4和和Cl之间；之间；NO3和和Cl之间；之间；SO42和和SeO42之间之间2.协助作用协助作用(1)定义：定义：溶液中某种离子的存在有利于根系吸收另一离子的溶液中某种离子的存在有利于根系吸收另一离子的现象。现象。(2)表现：表现：阴离子与阳离子之间阴离子与阳离子之间，如，如NO3、SO42等对阳离子等对阳离子的吸收有利的吸收有利二价或三价阳离子对一价阳离子二价或三价阳离子对一价阳离子，如溶液中，如溶液中Ca2+、Mg2+、Al3+等能促进等能促进K+、Rb+、Br以及以及NH4+的吸收的吸收 Ca2+对对多多种种离

32、离子子的的吸吸收收有有协协助助作作用用，一一般般认认为为是是由由于于它它具具有有稳稳定定质质膜膜结结构构的的特特殊殊功功能能，有有助助于于质质膜膜的的选选择择性性吸吸收收。这这种种协协助助作用也称作用也称“维茨效应维茨效应”(Vietseffect)。K+Na+Ca2+Mg2+阳离子总量阳离子总量处理处理(cmol/kg干物质干物质)Mg14944249144Mg25733161152Mg35722368150提高镁浓度对向日葵中各种阳离子含量的影响提高镁浓度对向日葵中各种阳离子含量的影响小结：小结：什么是植物的必需营养元素什么是植物的必需营养元素植物通过什么器官、途径、机理来吸收养分植物通过

33、什么器官、途径、机理来吸收养分影响植物吸收养分的外界因素有哪些？影响植物吸收养分的外界因素有哪些？第四节第四节植物的营养特性植物的营养特性一、植物营养的的共性和个性一、植物营养的的共性和个性l植物营养的共性：植物营养的共性：所有高等植物生长发育必需所有高等植物生长发育必需161种营养元素种营养元素l植物营养的个性（或叫植物营养的特殊性）植物营养的个性（或叫植物营养的特殊性）：（1）不同植物种类对养分的需要量不同）不同植物种类对养分的需要量不同（2）同一种植物在不同的生育期所需要的养分存在较大的差别）同一种植物在不同的生育期所需要的养分存在较大的差别（3）个别植物还需要特殊的养分）个别植物还需要

34、特殊的养分如：水稻需要硅；豆科植物共生固氮的时候需要钴如：水稻需要硅；豆科植物共生固氮的时候需要钴二、植物各生育期的营养特性二、植物各生育期的营养特性1、植物营养期、植物营养期：植物通过根系由土壤中吸收养分植物通过根系由土壤中吸收养分的整个时期的整个时期（与生长期的区别）（与生长期的区别）2、营养生长期中需肥的关键时期、营养生长期中需肥的关键时期营养临界期（营养临界期（Criticalperiodofnutrition)：是指植物生长发育的某一是指植物生长发育的某一时期，对某种养分的需要量时期，对某种养分的需要量不大但要求很迫切不大但要求很迫切，且对养分浓度非常敏感，且对养分浓度非常敏感，如果

35、此时养分供应不足或元素间数量不平衡将对植物生长发育造成如果此时养分供应不足或元素间数量不平衡将对植物生长发育造成难以难以弥补的损失弥补的损失。这个时期叫。这个时期叫营养临界期营养临界期。P：大多数作物磷的临界期都在幼苗期。大多数作物磷的临界期都在幼苗期。N：一般在营养生长过渡到生殖生长的时期。一般在营养生长过渡到生殖生长的时期。K：水稻水稻K的临界期在分蘖期和幼穗形成期的临界期在分蘖期和幼穗形成期2.植物营养最大效率期植物营养最大效率期定义：定义：是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时间是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时间。特特点点：这这一一时时期期，作作物物生生长长迅迅速速，

36、吸吸收收养养分分能能力力特特别别强强，如如能能及及时时满满足足作物对养分的需要，增产效果将非常显著。作物对养分的需要，增产效果将非常显著。出现时间：出现时间：植物生长最旺盛的时期，植物生长最旺盛的时期，如如氮氮素素水水稻稻在在分分蘖蘖期期；油油菜菜在在花花期期；玉玉米米在在喇喇叭叭口口至至抽抽雄雄初初期期；棉棉花在花铃期。花在花铃期。对于甘薯来说，块根膨大期是磷、钾肥料的最大效率期。对于甘薯来说，块根膨大期是磷、钾肥料的最大效率期。3.注注意意：既既要要重重视视植植物物需需肥肥的的关关键键时时期期，又又要要正正视视植植物物吸吸肥肥的的连连续续性性，采采用用基基肥肥、追肥、种肥追肥、种肥相结合的

37、方法。相结合的方法。三、植物根系的特性三、植物根系的特性1、根的阳离子交换量（、根的阳离子交换量（Cationexchangecapacity,CEC）指植物根组织具有可交换阳离子的数量指植物根组织具有可交换阳离子的数量在根组织的表面是以在根组织的表面是以负电荷负电荷占优势，其电荷来源主要是细胞占优势，其电荷来源主要是细胞壁组分中的果胶质和埋藏于其中的蛋白质等羧基的解离，以及原壁组分中的果胶质和埋藏于其中的蛋白质等羧基的解离，以及原生质膜所产生的恒定负电荷。因而在根细胞组织的表面形成双电生质膜所产生的恒定负电荷。因而在根细胞组织的表面形成双电层，其层，其扩散层中的阳离子扩散层中的阳离子可以与可

38、以与土壤表面和土壤溶液中可交换的土壤表面和土壤溶液中可交换的阳离子阳离子进行交换。进行交换。这种根系的阳离子交换性能可以用根系的阳离这种根系的阳离子交换性能可以用根系的阳离子交换量为指标进行测定子交换量为指标进行测定。（补充）（补充）植物根系植物根系CEC与矿质养分的吸收能力有关。与矿质养分的吸收能力有关。CEC与离子吸收的相关性受下列因素的影响：与离子吸收的相关性受下列因素的影响：l植物的生理年龄植物的生理年龄在活跃生长期时与阳离子吸收的相关性好。在活跃生长期时与阳离子吸收的相关性好。l介质浓度介质浓度介质中离子持续供应时，介质中离子持续供应时，CEC与养分吸收的相关性程度高。与养分吸收的相

39、关性程度高。l离子种类离子种类CEC主要与植物地上部的阳离子总量（主要与植物地上部的阳离子总量（Ca2+Mg2+K+Na+)呈正相关，其中呈正相关，其中Ca、Mg吸收对根的吸收对根的CEC有较大的依赖性，有较大的依赖性，但对钾吸收的影响要小得多。但对钾吸收的影响要小得多。l与难溶性养分元素吸收有关与难溶性养分元素吸收有关根根CEC较大的作物对难溶性磷酸盐具较大的作物对难溶性磷酸盐具有较大的吸收利用能力，原因是它们对钙的吸收能力较强造成的。有较大的吸收利用能力，原因是它们对钙的吸收能力较强造成的。2、作物根系代谢作用、作物根系代谢作用以水稻根部的氧化力为例以水稻根部的氧化力为例（萘胺氧化力萘胺氧

40、化力）3、根际微生物与作物营养的关系、根际微生物与作物营养的关系l根际微生物对养分吸收的间接作用根际微生物对养分吸收的间接作用根际微生物种有大量的氨化细菌，可以促使有机氮化物氨化，形成氨。根际微生物种有大量的氨化细菌，可以促使有机氮化物氨化，形成氨。根际微生物可以分解有机酸（如柠檬酸、草酸），而这些有机酸可以与根际微生物可以分解有机酸（如柠檬酸、草酸），而这些有机酸可以与土土中的中的Fe3、Al3离子形成螯合物，释放出土壤中被铁和铝吸附的磷酸根，增加离子形成螯合物，释放出土壤中被铁和铝吸附的磷酸根，增加磷养分的生物有效性磷养分的生物有效性l根际微生物对养分吸收的直接作用根际微生物对养分吸收的直

41、接作用豆科植物的根瘤菌豆科植物的根瘤菌菌根菌根当土壤养分不足时，微生物和高等植物之间会竞争养分。由于养分大多数为微生当土壤养分不足时，微生物和高等植物之间会竞争养分。由于养分大多数为微生物所吸收，植物得不到足够的养分，从而营养植物的生长。物所吸收，植物得不到足够的养分，从而营养植物的生长。第五节第五节合理施肥原则和施肥方法合理施肥原则和施肥方法一、肥料与农业生态一、肥料与农业生态研究农业生产，应建立农业生态的观点，施肥也不例外。研究农业生产，应建立农业生态的观点，施肥也不例外。有机肥与化肥的施用存在的问题有机肥与化肥的施用存在的问题:l如果只施用有机肥，不能大幅度提高产量如果只施用有机肥，不能

42、大幅度提高产量l如果只施用化肥，面临资源短缺和环境污染问题如果只施用化肥，面临资源短缺和环境污染问题解决方法：解决方法：有机肥和化肥配合施用。有机肥和化肥配合施用。二、有机肥和化肥配施的优越性二、有机肥和化肥配施的优越性有机肥与化肥配合适用，化学氮肥能有机肥与化肥配合适用，化学氮肥能促进有机氮的矿化促进有机氮的矿化，提高有机肥，提高有机肥的肥效，而有机氮的存在可的肥效，而有机氮的存在可促进化学氮的生物固定促进化学氮的生物固定，减少无机氮的损失，减少无机氮的损失，均有利于作物生长发育。均有利于作物生长发育。有机肥与无机磷配合也能提高磷的有效性，促进各种磷的化合物的分有机肥与无机磷配合也能提高磷的

43、有效性，促进各种磷的化合物的分解，解，活化土壤中的磷活化土壤中的磷，有机肥，有机肥减少磷肥在土壤中的固定减少磷肥在土壤中的固定,（原因是有机肥腐（原因是有机肥腐解产物解产物-碳水化合物和纤维素掩蔽了粘土矿物上的吸附位造成的）。碳水化合物和纤维素掩蔽了粘土矿物上的吸附位造成的）。有机肥料还能有机肥料还能改善土壤结构改善土壤结构，形成微团聚体，从而提高土壤肥力，形成微团聚体，从而提高土壤肥力大量研究结果表明：有机肥料与化肥配合施用，其营养效果在等养分大量研究结果表明：有机肥料与化肥配合施用，其营养效果在等养分含量条件下，含量条件下，配合施用的超过单施化肥或单施有机肥的配合施用的超过单施化肥或单施有

44、机肥的，施用时间愈长，施用时间愈长，效果愈好。效果愈好。二、施肥方法二、施肥方法（一）（一）传统施肥方法传统施肥方法特点：把肥料施入土壤，补给作物最缺特点：把肥料施入土壤，补给作物最缺的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥料。一般根据施用时期的不同分为料。一般根据施用时期的不同分为基肥基肥、种种肥肥和和追肥追肥三种施肥方式及其相应的施肥方法。三种施肥方式及其相应的施肥方法。传统施肥方法之一传统施肥方法之一（二）（二）现代施肥方法现代施肥方法1.喷施多元微肥喷施多元微肥2.喷施多功能叶面肥喷施多功能叶面肥3.灌溉施肥：喷灌、滴灌灌溉施肥：喷灌、滴灌4.二氧化碳施肥二氧化碳施肥 现代施肥技术现代施肥技术 喷喷 灌灌果果 园园草草 坪坪菜菜 园园现代施肥技术现代施肥技术滴灌滴灌二氧化碳施肥二氧化碳施肥