植物营养和施肥.ppt
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1、关于植物营养与施肥第一张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月一、研究植物营养一、研究植物营养(nutrition)的目的的目的n植物是地球上人类和动物赖以生存的基础植物是地球上人类和动物赖以生存的基础n光能光能化学能(糖):是淀粉、纤维、植物油、胶质等有机化学能(糖):是淀粉、纤维、植物油、胶质等有机化合物合成的基础,其中氨基酸、脂肪酸和维生素是哺乳动化合物合成的基础,其中氨基酸、脂肪酸和维生素是哺乳动物不可缺少的食料。人口所需的可代谢能量和蛋白质直接来物不可缺少的食料。人口所需的可代谢能量和蛋白质直接来自谷物和其他植物。自谷物和其他植物。n植物提供人类必需的氧气和其他生存条件。植物提
2、供人类必需的氧气和其他生存条件。没有植物就没有人类的今天。没有植物就没有人类的今天。第二张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n植物营养问题是植物生产的一个重要方植物营养问题是植物生产的一个重要方面面 人多地少人多地少植物产品严重缺乏植物产品严重缺乏需要需要生产量多、质优的产品生产量多、质优的产品这就需要营养。这就需要营养。第三张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n研究植物营养的目的研究植物营养的目的 通过合理施肥,改善土壤肥力,为通过合理施肥,改善土壤肥力,为植物提供适宜的营养条件,从而提高植植物提供适宜的营养条件,从而提高植物产量,增进植物品质。物产量,增进植物品质。第四
3、张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月二、植物营养与施肥二、植物营养与施肥(fertilization)的发展概况的发展概况n植物学创立以前植物学创立以前 人们已从种植实践中学会了施用肥料以营养人们已从种植实践中学会了施用肥料以营养植物,获得好产品和产量。肥料以自然产品为主,植物,获得好产品和产量。肥料以自然产品为主,不能从理论上阐明肥料的变化和植物营养的机制。不能从理论上阐明肥料的变化和植物营养的机制。直到植物生理和化学发展后,才把植物营养的道直到植物生理和化学发展后,才把植物营养的道理和肥料在营养中的作用逐渐讲解清楚。理和肥料在营养中的作用逐渐讲解清楚。第五张,PPT共四百六十四页
4、,创作于2022年6月n17世纪初认为植物由土壤营养的世纪初认为植物由土壤营养的n18世纪以后认识到植物的营养既来自土壤,也来自空世纪以后认识到植物的营养既来自土壤,也来自空气气n19世纪中期以前:植物营养研究的萌芽期世纪中期以前:植物营养研究的萌芽期 多施用天然有机肥,认为植物营养来自有机多施用天然有机肥,认为植物营养来自有机物腐烂分解形成的腐殖质物腐烂分解形成的腐殖质腐殖质营养学说(中腐殖质营养学说(中心学说)亚里士多德,泰伊尔心学说)亚里士多德,泰伊尔第六张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n19世纪中期到世纪中期到20世纪初是植物营养研究获得很世纪初是植物营养研究获得很大进展
5、的时期大进展的时期n法国化学家布森高发现豆科植物能利用空气中的氮素增加法国化学家布森高发现豆科植物能利用空气中的氮素增加土壤氮素,提出了氮素营养学说。土壤氮素,提出了氮素营养学说。n德国化学家李比希是植物矿质营养学说的奠基者,他否认德国化学家李比希是植物矿质营养学说的奠基者,他否认了腐殖质营养学说,提出了矿质营养学说、归还学说和最了腐殖质营养学说,提出了矿质营养学说、归还学说和最小养分律。小养分律。第七张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月矿质营养学说矿质营养学说:植物不是以腐殖质为营养,而是以矿物质为营养。:植物不是以腐殖质为营养,而是以矿物质为营养。因为腐殖质出现于地球上有了植物以
6、后,而不是在植物出现以前,因为腐殖质出现于地球上有了植物以后,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。该学说的创立,标志着人类因此植物的原始养分只能是矿物质。该学说的创立,标志着人类对植物营养的研究开始了新的起点。尽管有一定的缺点和错误。对植物营养的研究开始了新的起点。尽管有一定的缺点和错误。如固氮和综合作用因子定律。如固氮和综合作用因子定律。归还学说归还学说:把植物从土壤中取走的矿质养分以肥料的形式还给土壤。:把植物从土壤中取走的矿质养分以肥料的形式还给土壤。最小养分律最小养分律:植物产量的高低决定于最小的养分因子,尽管其他因子:植物产量的高低决定于最小的养分因子,尽管其他因子
7、很充足,如这个因子得不到满足,植物的产量也得不到提高。很充足,如这个因子得不到满足,植物的产量也得不到提高。第八张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n第一次世界大战后第一次世界大战后 肥料施用有了相当大的发展,是矿质营养学说的发展时期。肥料施用有了相当大的发展,是矿质营养学说的发展时期。对土壤肥力有了新认识、发现了微量元素(对土壤肥力有了新认识、发现了微量元素(20世纪初发现缺世纪初发现缺素症)。素症)。n当代为止当代为止 从矿质营养理论发展到从矿质营养理论发展到生长因子综合理论生长因子综合理论阶段阶段即植物即植物丰产是由影响植物生长发育的各种因子,如温、光、水、气、养丰产是由影响植
8、物生长发育的各种因子,如温、光、水、气、养分、品种以及耕作条件等综合作用的结果。分、品种以及耕作条件等综合作用的结果。第九张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n我国植物营养的发展我国植物营养的发展n汜胜之书汜胜之书记载基肥和追肥记载基肥和追肥n农书农书记载肥料分类记载肥料分类n18世纪提出施肥技术:时宜、土宜和物宜世纪提出施肥技术:时宜、土宜和物宜n时宜:时宜:“寒热不同各应其候寒热不同各应其候”,如春天用人畜粪,夏天用草粪和泥粪,秋天,如春天用人畜粪,夏天用草粪和泥粪,秋天用火粪。用火粪。n土宜:土宜:“随土用粪如因病下药随土用粪如因病下药”,如阴湿地要用火粪,沙土地用草,如阴湿地
9、要用火粪,沙土地用草粪和泥粪,高燥地用猪粪。粪和泥粪,高燥地用猪粪。n物宜:物宜:“物性不齐当随其情物性不齐当随其情”。即看天时、看地力、看庄稼施肥的前身说法。可见我国劳动人民对肥料施用即看天时、看地力、看庄稼施肥的前身说法。可见我国劳动人民对肥料施用具有丰富的经验。具有丰富的经验。第十张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n解放后有了大发展:解放后有了大发展:n全国土壤资源考察和调查;全国土壤资源考察和调查;n土壤普查;土壤普查;n土壤改良;土壤改良;n深翻施肥和旱农地区的防旱保墒耕作技术;深翻施肥和旱农地区的防旱保墒耕作技术;n扩大绿肥种植面积;扩大绿肥种植面积;n化肥试验;化肥试
10、验;n微量元素肥料的应用研究;微量元素肥料的应用研究;n平衡施肥。平衡施肥。第十一张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月三、植物营养与施肥的内容和研究方法三、植物营养与施肥的内容和研究方法n内容内容n研究植物营养的原理,阐明植物营养的一些基本知识,研究植物营养的原理,阐明植物营养的一些基本知识,使之能被应用于实际,生产更多的植物产品。使之能被应用于实际,生产更多的植物产品。n植物营养的实用方面就是施用肥料。肥料是提供植物营养植物营养的实用方面就是施用肥料。肥料是提供植物营养的物质。研究肥料问题在我国农业现代化中具有重要意义。的物质。研究肥料问题在我国农业现代化中具有重要意义。第十二张,
11、PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n植物营养是施肥的理论基础。合理施肥应按植物营养是施肥的理论基础。合理施肥应按照植物营养的原理、植物营养特性、植物营照植物营养的原理、植物营养特性、植物营养状况、肥料特点、土壤供肥能力,综合气养状况、肥料特点、土壤供肥能力,综合气候、土壤和栽培技术等因素进行综合考虑。候、土壤和栽培技术等因素进行综合考虑。n研究植物营养应深入了解植物、土壤和肥料研究植物营养应深入了解植物、土壤和肥料三者的相互关系。三者的相互关系。第十三张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n方法方法n调查研究:开调查会与现场观察调查研究:开调查会与现场观察n试验研究:田间试验、
12、盆栽试验和化学分析试验研究:田间试验、盆栽试验和化学分析n田间试验:符合生产实际,结果可直接用于生产,田间试验:符合生产实际,结果可直接用于生产,是研究土壤肥力和肥料效果的最具体的方法。是研究土壤肥力和肥料效果的最具体的方法。n盆栽试验:土培法、砂培法和水培法。盆栽试验:土培法、砂培法和水培法。n化学分析:土壤分析、肥料分析和植物分析,是化学分析:土壤分析、肥料分析和植物分析,是研究植物营养与施肥的最基本的手段。研究植物营养与施肥的最基本的手段。第十四张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月第一章第一章 植物营养原理植物营养原理 植物营养原理是进行植物营养诊断植物营养原理是进行植物营养诊
13、断(nutritional diagnosis)、指导合理施肥的理论、指导合理施肥的理论基础。而要做到合理施肥,科学调节植物营养,就基础。而要做到合理施肥,科学调节植物营养,就应当了解植物营养与施肥的原理。应当了解植物营养与施肥的原理。主要内容:主要内容:第一节第一节 植物的营养植物的营养 第二节第二节 土壤的营养土壤的营养 第三节第三节 肥料与植物营养肥料与植物营养第十五张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月第一节第一节 植物的营养植物的营养一、植物必需的营养元素一、植物必需的营养元素二、植物对养分的吸收二、植物对养分的吸收第十六张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月一、植物
14、必需的营养元素一、植物必需的营养元素(一)植物的组成成分(一)植物的组成成分(二)植物必需的营养元素(二)植物必需的营养元素(三)植物必须元素的分类(三)植物必须元素的分类(四)营养元素的分布和比例(四)营养元素的分布和比例(五)营养元素的来源(五)营养元素的来源第十七张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月(一)植物的组成成分(一)植物的组成成分n一般新鲜植株含有一般新鲜植株含有75%-95%的水分的水分n5%-25%的干物质的干物质n有机质:蛋白质和其它含氮化合物,如脂肪、淀粉、蔗糖、纤维素有机质:蛋白质和其它含氮化合物,如脂肪、淀粉、蔗糖、纤维素和果胶,均由和果胶,均由C、H、O、
15、N组成。组成。如果将干物质燃烧,其中的碳如果将干物质燃烧,其中的碳(C)、氢氢(H)、氧、氧(O)、氮、氮(N)等元素以二氧化碳、水、分子态氮和氮的氧等元素以二氧化碳、水、分子态氮和氮的氧化物形式跑掉,称为化物形式跑掉,称为气态元素气态元素。n矿物质:矿物质:留下的残渣称为留下的残渣称为灰分,灰分,70余种。余种。第十八张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月(二)植物必需的营养元素(二)植物必需的营养元素高等植物必需营养元素三条标准:高等植物必需营养元素三条标准:1.1.如缺少某种营养元素,植物就不能完成生活史;如缺少某种营养元素,植物就不能完成生活史;2.2.必需营养元素的功能不能由
16、其他营养元素所能代替,在其缺必需营养元素的功能不能由其他营养元素所能代替,在其缺乏时,植物会出现专一的、特殊的缺素症。只有补充这种元乏时,植物会出现专一的、特殊的缺素症。只有补充这种元素后,才能恢复正常。素后,才能恢复正常。3.3.必需营养元素直接参与植物代谢作用,例如酶的组分或酶必需营养元素直接参与植物代谢作用,例如酶的组分或酶促反应。促反应。第十九张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月 根据以上三条原则,确定了根据以上三条原则,确定了1616种高等植物必需营养元素种高等植物必需营养元素:碳碳(C)(C)、氢、氢(H)(H)、氧、氧(O)(O)、氮、氮(N)(N)、磷、磷(P)(P)
17、、钾、钾(K)(K)、钙、钙(Ca)(Ca)、镁、镁(Mg)(Mg)、硫、硫(S)(S)、铁、铁(Fe)(Fe)、锰、锰(Mn)(Mn)、锌、锌(Zn)(Zn)、铜、铜(Cu)(Cu)、钼、钼(Mo)(Mo)、硼硼(B)(B)、氯、氯(Cl)(Cl)。第二十张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月(三)植物必需元素的分类(三)植物必需元素的分类n大量元素和微量元素大量元素和微量元素第二十一张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月表表1 1 高等植物的营养元素及其较适合浓度高等植物的营养元素及其较适合浓度 营养元素营养元素 植物可利用的形植物可利用的形态态 在干组织中的含量在干组织中
18、的含量 百分率(百分率(%)mg/kgmg/kg大大 量量 营营 养养 元元 素素 碳(碳(C C)氧(氧(O O)氢(氢(H H)氮(氮(N N)钾(钾(K K)钙(钙(CaCa)镁(镁(MgMg)磷(磷(P P)硫(硫(S S)CO2 CO2 O2O2,H2OH2OH2OH2ONO3-NO3-,NH4+NH4+K+K+Ca2+Ca2+Mg2+Mg2+H2PO4-H2PO4-,HPO42-HPO42-SO42-SO42-45 45 45 45 6 6 1.1.5 5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 450450,000 000 450450,0
19、00 000 6060,000 000 1515,000 000 1010,000 000 5 5,000 000 2 2,000 000 2 2,000 000 1 1,000000 微微 量量 营营 养养 元元 素素 氯(氯(ClCl)铁(铁(FeFe)锰(锰(MnMn)硼(硼(B B)锌(锌(ZnZn)铜(铜(CuCu)钼(钼(MoMo)Cl-Cl-Fe3+Fe3+,Fe2+Fe2+Mn2+Mn2+BO33-BO33-,B4O72-B4O72-Zn2+Zn2+Cu2+Cu2+,Cu+Cu+MoO42-MoO42-0.01 0.01 0.01 0.01 0.005 0.005 0.002
20、0.002 0.002 0.002 0.0006 0.0006 0.00001 0.00001 100 100 100 100 50 50 20 20 20 20 6 6 0.10.1 第二十二张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月(四)营养元素的分布和比例(四)营养元素的分布和比例n由于吸收特性和输送能力不同,营养元素在植物由于吸收特性和输送能力不同,营养元素在植物地上部和根系中的分配比例是不相同的地上部和根系中的分配比例是不相同的n移动性强的元素移动性强的元素K、Mg,地上地下相差不多,地上地下相差不多nP是有机物的组分,地上部高于根系是有机物的组分,地上部高于根系nCa、Si地上
21、高地上高nNa及重金属元素如及重金属元素如Mn,根部高,根部高n分布受植物种类、品种和生育阶段影响分布受植物种类、品种和生育阶段影响第二十三张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月n不同植物对各营养元素的需要量和随收不同植物对各营养元素的需要量和随收获物带走而使土壤养分减少的量不同,获物带走而使土壤养分减少的量不同,植物吸肥量计算方法有:植物吸肥量计算方法有:n经济产量经济产量包括籽粒和秸秆中的养分包括籽粒和秸秆中的养分n生物产量生物产量包括籽粒、秸秆、根系和凋落物中包括籽粒、秸秆、根系和凋落物中的养分的养分n各种植物所需养分的比例不一样各种植物所需养分的比例不一样第二十四张,PPT共四
22、百六十四页,创作于2022年6月(五)营养元素的来源(五)营养元素的来源第二十五张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月二、植物对养分的吸收二、植物对养分的吸收(一)植物根系对无机养分的吸收(一)植物根系对无机养分的吸收(二)植物根系对有机养分的吸收(二)植物根系对有机养分的吸收(三)植物叶部对养分的吸收(三)植物叶部对养分的吸收第二十六张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月(一)(一)植物根系对无机养分的吸收植物根系对无机养分的吸收1.1.养分到达根表的方式养分到达根表的方式截获截获:即根系直接靠近养分,是指根系在:即根系直接靠近养分,是指根系在土壤里伸展过程中吸取直接接触到的
23、养分。土壤里伸展过程中吸取直接接触到的养分。吸收量取决于根系接触的土壤体积。此方吸收量取决于根系接触的土壤体积。此方式吸收养分较少。式吸收养分较少。第二十七张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月扩散扩散:即养分通过扩散作用到达根表:即养分通过扩散作用到达根表质流质流:即由于蒸腾作用,引起养分离子随水:即由于蒸腾作用,引起养分离子随水流移动到根表。流移动到根表。离子通过上述方式首先到达根表,进而到达根的自离子通过上述方式首先到达根表,进而到达根的自由空间和生物膜,再被被动(简单扩散、阳离子交换)由空间和生物膜,再被被动(简单扩散、阳离子交换)或主动(载体学说、离子泵)地吸入细胞,进入木质
24、部或主动(载体学说、离子泵)地吸入细胞,进入木质部向地上部运输。向地上部运输。第二十八张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月2.2.养分离子在植物体内的运输养分离子在植物体内的运输 植物根系中的养分要经过径向和纵向运输到体植物根系中的养分要经过径向和纵向运输到体内。内。径向运输:根表皮细胞吸收的养分,径向运输:根表皮细胞吸收的养分,通过质外体和共质体径向输送到木质通过质外体和共质体径向输送到木质部导管。部导管。第二十九张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月质外体:原生质以外的所有空间,包括细胞间隙、细胞质外体:原生质以外的所有空间,包括细胞间隙、细胞壁与原生质膜的间隙以及木质部
25、导管等。扩散、质壁与原生质膜的间隙以及木质部导管等。扩散、质流、主动运输。对养分吸收作用不大。流、主动运输。对养分吸收作用不大。共质体:相邻各细胞的细胞质统一体,扩散和主动共质体:相邻各细胞的细胞质统一体,扩散和主动运输。运输。第三十张,PPT共四百六十四页,创作于2022年6月长距离运输(纵向运输):共质体中的长距离运输(纵向运输):共质体中的离子要运输到木质部再往植物地上部运离子要运输到木质部再往植物地上部运输,称为长距离运输。输,称为长距离运输。途径:木质部和韧皮部微管组织途径:木质部和韧皮部微管组织运输物质:水、无机离子和有机化合物。运输物质:水、无机离子和有机化合物。分别通过木质部和
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