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1《土壤肥料学》植物营养与肥料部分复习要点绪论1.植物营养学的概念植物营养学是研究营养物质对植物的营养作用，研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律，以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。2.肥料的含义和作用直接或间接供给植物所需养分，改善土壤性状，以提高作物产量和改善产品品质的物质称为肥料。肥料具有提高农作物产量、改善农产品品质和改良土壤，提高土壤肥力等作用。3.李比希三个学说的要点和意义（1）植物矿物质营养学说要点：土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料，厩肥及其它有机肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中所含的有机质，而是由于这些有机质在分解时所形成的矿物质。意义：①理论上，否定了当时流行的“腐殖质学说”，说明了植物营养的本质；是植物营养学新旧时代的分界线和转折点，使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向施用无机肥料转变有了坚实的基础；②实践上促进了化肥工业的创立和发展；推动了农业生产的发展。因此具有划时代的意义（2）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。意义：对恢复和维持土壤肥力有积极作用（3）最小养分律要点：①作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。也就是说，决定作物产量的是土壤中相对含量最少的养分。②最小养分会随条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。意义：指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明施肥要有针对性，应合理施肥。李比希是植物营养学科杰出的奠基人！第八章植物营养与施肥原理1.植物必需营养元素的标准（定义）及种类标准：①这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。如果缺少该元素，植物就不能完成其生活史－－必要性；②这种元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这种元素时，植物会表现出特有的症状，只有补充这种元素后症状才能减轻或消失－－专一性；③这种元素必须直接参与植物的代谢作用，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。种类（17种）：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Zn、Gu、B、Mo、Cl、Ni。2.植物营养三要素（肥料三要素）植物对氮、磷、钾三种营养元素的需要量比较多，但土壤所能提供的数量却比较少，在农业生产中需要通过施肥才能满足植物需求，因此，氮、磷、钾被称为植物营养三要素或肥料三要素。3.有益元素的含义和种类含义：某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；或者虽然它们不是所有植物所必需，但对某些特定的植物缺是不可缺少的，这些类型的元素称为“有益元素”，也称“农学必需元素”。种类：Si（水稻等禾本科植物）、Na（甜菜）、Co（豆科作物）、Al（茶树）4.根际的定义、范围和pH值的变化2定义：由于植物根系的影响而使其理化生物性质与原土体有显著不同的那部分根区土壤。范围：距根表面几mm之内。pH值的变化：阴离子阳离子，pH升高；阳离子阴离子，pH值下降。5.养分吸收的含义：指养分通过细胞原生质膜进入细胞内的过程。6.植物吸收的养分形态：以离子态（矿质）养分为主；也可吸收少量的有机态养分。7.养分向根表面迁移的途径有哪些？截获：是指植物根系在生长过程中直接接触养分而使养分转移至根表的过程。质流：是指由于水分吸收形成的水流而引起养分离子向根表迁移的过程。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。8.质外体和共质体的概念质外体：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。9.被动吸收的定义和形式定义：膜外养分顺浓度梯度（分子）或电化学势梯度（离子）、不需消耗代谢能量而自发地（即没有选择性地）进入原生质膜的过程。形式：简单扩散、易化扩散（通道蛋白、运输蛋白）10.主动吸收的定义和机理定义：膜外养分逆浓度梯度或电化学势梯度、需要消耗代谢能量、有选择性地进入原生质膜内的过程。机理：载体解说、离子泵。11.植物根外营养的含义和特点含义：植物通过叶部或非根系部分吸收养分来营养自己的现象。特点：①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直接促进植物体内的代谢作用，如直接影响一些酶的活性；③可以防止养分在土壤中固定。12.影响植物吸收养分的外界环境因素：光照、温度、水分、土壤通气状况、介质pH值、介质养分浓度、陪伴离子的种类等。13.拮抗作用和协助作用的定义和表现拮抗作用：溶液中某种离子存在或过多能抑制另一离子吸收的现象。表现在阳离子与阳离子之间，如一价与一价之间：K+、Rb+、Cs+之间，二价与二价之间：Ca2+、Mg2+、Ba2+之间，一价与二价之间：NH4+和H+对Ca2+；阴离子与阴离子之间，如Cl－、Br－和I－之间，H2PO4－和OH－之间等。协助作用：溶液中某种离子的存在有利于根系吸收另一离子的现象。表现在阴离子与阳离子之间，如NO3－、SO42－等对阳离子的吸收有利；二价或三价阳离子对一价阳离子，如溶液中Ca2+、Mg2+、Al3+等能促进K+、Rb+、Br－以及NH4+的吸收（维茨效应）14.植物营养临界期和植物营养最大效率期植物营养临界期：是指营养元素过少或过多或营养元素间不平衡，对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间。植物营养最大效率期：是指营养物质能对植物产生最大效率的那段时间。15.传统的施肥方法和现代施肥方法传统的施肥方法：基肥（种植前施入土壤）、种肥（种植时与种子一起使用）、追肥（种植期间3施入土壤）现代施肥方法：根外喷施、灌溉施肥（水肥一体化技术）、二氧化碳施肥16.养分短距离运输的含义和途径含义：也称横向运输，是指介质中的养分沿根表皮、皮层、内皮层到达中柱(导管)的迁移过程。途径：质外体途径和共质体途径，养分从介质到达木质部导管至少通透2次原生质膜。17.养分长距离运输的含义和动力含义：也称纵向运输，是指养分沿木质部导管向上，或沿韧皮部筛管向上或向下移动的过程。动力：蒸腾作用和根压。18.矿质元素在植物体内的移动性与缺素部位的的关系N、P、K、Mg：移动性大，缺素症状先在老组织出现；S、Fe、Mn、Zn、Cu、Mo：移动性小，缺素症状先在新叶出现；Ca、B：难移动，素症状先在新叶及顶端分生组织出现。第九章植物的氮素营养与氮肥1.氮素的营养作用氮素在植物体内是作为很多重要化合物的组分而起作用的：①氮是蛋白质（生命物质）的重要成分；②氮是核酸（合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础）的成分；③氮是酶（生物催化剂）的成分；④氮是叶绿素（叶绿体是光合作用的场所）的成分；⑤是多种维生素（辅酶）的成分；⑥氮是一些植物激素（生理活性物质）的成分；⑦氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱－－卵磷脂－－生物膜）。因此，氮素通常被称为生命元素。2.植物对NH4+－N、NO3-－N的吸收特点植物吸收NH4+－N一般为被动吸收，吸收的同时释放等量的H+，故介质pH值下降。植物吸收NO3-－N一般为主动吸收，吸收的同时释放相当于NO3-十分之一的OH-，故介质pH值略有上升。3.土壤中有效氮增加和减少的途径增加途径：施肥(有机肥、化肥)、氨化作用、硝化作用(对喜硝作物而言)、生物固氮、雷电降雨。减少途径：植物吸收带走、氨的挥发损失、硝化作用(对喜铵作物而言)、、硝酸盐淋失、生物和吸附固定(暂时)。名词解释：氨化作用——在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。无机氮的生物固定——土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。氨的挥发损失——在中性或碱性条件下，土壤中的NH4+转化为NH3而挥发的过程。生物固氮——土壤中的固氮微生物在一定条件下，将空气中的氮气转化为NH3的过程。硝化作用——在通气良好条件下，土壤中的NH4+在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象。生物反硝化作用——嫌气条件下，土壤中的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象。4.铵态氮肥与硝态氮肥特点的比较4铵态氮肥硝态氮肥带正电荷，是阳离子带负电荷，是阴离子能与土壤胶粒上的阳离子进行交换而被吸附不能进行交换吸收而存在于土壤溶液中被土壤胶粒吸附后移动性减少，不随水流失在土壤溶液中随土壤水分运动而移动，流动性大，易流失进行硝化作用后，转变为硝态氮，但不降低肥效进行反硝化作用后，形成氮气或氧化氮气而丧失肥效碱性环境中氨易挥发吸湿性大，具助燃性高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害供应过多会奢侈吸收，对植物本身无害对钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用促进钙、镁、钾等的吸收5.尿素在土壤中的转化与其肥效有什么关系？如何提高尿素的当季利用率？尿素施入土壤后，少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收，大部分在脲酶的作用下发生水解作用，反应式为：脲酶CO(NH2)2(NH4)2CO3NH3+CO2+H2OH2O结果造成局部土壤的pH值上升，可能会导致氨的挥发损失；水解作用生成的氨会进一步发生硝化作用形成硝态氮，结果使土壤pH值有所下降，由于pH值适宜，硝化作用能旺盛进行，且比氯化铵和硫铵的快。硝态氮不被土壤吸附，会随水流失或发生反硝化作用损失。因此，水解作用和硝化作用均是影响尿素肥效的主要原因。提高尿素当季利用率的措施：（1）控制尿素用量；（2）尿素肥料深施；（3）适当使用脲酶抑制剂；（4）适当使用硝化抑制剂等。6.为什么尿素宜作根外最肥？喷施的适宜浓度是多少？因为：①尿素分子体积小，易透过细胞膜；②尿素溶液呈中性，电离度小，不易引起质壁分离；③尿素具有一定的吸湿性，能使叶面保持湿润状态，以利叶片吸收；④尿素进入细胞后很快参与同化作用，肥效快。对大多数作物以0.5%～1%的浓度喷施为宜，早、晚喷施效果较好。7.长期单施硫酸铵（或氯化铵）对土壤性质有什么影响？应采取什么措施？硫酸铵：土壤类型转化行为转化结果施用措施酸性土①含游离酸(H2SO4)②生理酸性(H2SO4)③硝化作用产生酸(H2SO4)④代换作用产生酸(H2SO4)pH下降(使土壤更加酸化)配施石灰和有机肥料中性及微碱性土①，②，③同酸性土④代换作用形成Ca2SO4pH下降土壤板结配施石灰有机肥料石灰性土及碱性土①氨易挥发②产生的酸可中和碱性氮素损失深施覆土水田①硝化作用和反硝化作用黑根(影响呼吸，排水晒田(增加通气)5②缺铁时，SO4会还原为H2S抑制养分吸收)氯化铵：土壤类型转化行为转化结果施用措施酸性土①生理酸性(HCl)②硝化作用产生酸(HCl)③代换作用产生酸(HCl)pH下降(使土壤更加酸化)配施石灰和有机肥料中性及微碱性土①，②，③同酸性土④代换作用形成CaC排水好：CaCl易淋洗旱田：CaCl易积累pH下降土壤脱钙板结盐分增加配施石灰和有机肥料少用或不用石灰性土及碱性土①氨易挥发②产生的酸可中和碱性氮素损失深施覆土水田①Cl-可抑制细菌②不易产生H2SNH4+不易流失，少产生黑根效果较硫酸铵好8.氮肥利用率的测定方法和我国的范围氮肥利用率：当季作物从所施肥料中吸收氮素的数量占施氮量的百分数测定方法：差值法：一般是通过测定施N区和无N区作物吸N量的差值，再计算其占小区施N量的百分数，即氮肥利用率。不同作物的氮肥利用率较低，一般为：24％～45％以下。15N示踪法：是一种直接测用N肥利用率的方法。它是由富集15N（高15N原子百分超）生产一定形态的标记氮肥，将其施用后测定吸入植物体中氮素的15N原子百分超，进而根据15N丰度的稀释原理计算氮肥利用率。9.施肥技术：是肥料品种、施肥量、养分配比、施肥时期、施肥方法和施肥位置等项技术的总称。10.提高氮肥利用率的途径①根据气候条件合理分配和施用氮肥：北方干旱缺雨，可分配硝态氮肥；南方湿润雨多，宜分配铵态氮肥；②根据土壤条件合理分配和施用氮肥：着重中、低产田；砂质土壤“前轻后重，少量多次”，粘质土壤“前重后轻”；根据土壤的酸碱性选择合适的肥料；水田区不宜用硝态氮肥