搜索
植物营养学复习整理第一章绪论1、植物营养与肥料学科研究的展望（1）加强营养物质的循环和再利用作物吸收的营养物质只能被人类或动物利用一小部分，大部分则存在于排泄物或废弃物之中。给土壤返还这些有机物料，加强这一部分营养物质的再利用，并加上适量的外界营养物质投入，则营养物质的匮缺将不会成为问题。秸杆还田技术，有机肥料研制与应用，农业废弃物的综合利用等。（2）提高营养物质的利用效率平衡施肥、精确施肥（养分平衡）测土施肥（明确土壤养分的供应能力）改善作物生育条件：改变栽培方式、改良土壤、协调水分和养分的供应条件等。（3）提高植物吸收利用养分的能力创造或利用那些对养分利用效益高的基因型品种是合理利用资源、减少环境污染和劳力投入的一条重要途径。养分利用效益高：吸收效率高，利用效率高。利用分子生物技术，通过基因工程手段对作物的营养特性进行改造，选育营养高效型的作物品种。（4）发展保肥增效的新型肥料化学肥料利用率低，就其本身来说，存在着三个问题：一是多为单元肥料，养分不完全；二是容易变化，如氮肥会挥发，发生硝化和反硝化，磷肥容易退化、固定；三是溶解过快(特别是氮肥)，容易造成淋失。生产复合或复混肥，是向肥料中加入各种增效物质，生产缓释或控释肥料。2、植物营养学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间营养物质和能量交换的科学。3、矿质营养学说腐殖质是地球上有了植物之后才形成的。植物最初的营养物质必然是矿质元素，腐殖质只有通过改良土壤、分解产生矿质元素和CO2来实现其营养作用。因此，矿质元素才是植物必需的基本营养物质。这就是著名的植物矿质营养学说。4、养分归还学说由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物质，土壤养分将越来越少，如果不把这些矿质养分归还土壤，土壤将变得十分贫瘠。因此必须把作物带走的养分全部归还给土壤。5、最小养分律作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控制，产量高低随最小养分补充量的多少而变化，如果这个因子得不到满足，即使增加其他的养分因子，作物产量也不可能提高。含义：最小养分是指土壤中相对含量最少，不是土壤中绝对含量最少的那种养分，相对于作物适宜量而言，含量最低的元素就是最小养分。最小养分是随着条件变化而变化的，如随作物产量水平和肥料的施用量而变的。最小养分不能用其它养分代替，即使其他养分增加再多，也不能提高产量，甚至减产。最小养分不是单一的作用，还必须同时改善与作物生长有关的其他营养元素甚至其他因素。第二章1、必须元素判断标准（1）不能完成生活史（2）功能不能由其它元素替代（3）直接参与植物代谢2、影响植物养分吸收的因素内在因素（1）植物的形态学差异A.茎和叶形态差异对养分吸收的影响叶片的形状、大小、厚度和位置影响影响光能的吸收和营养物质的制造，从而影响能量的产生。茎的结构影响养料的运输B.根系形态特征对养分吸收的影响根重、根长、根面积、根密度、侧根数量、根毛数量、根尖数量（2）植物的生理学差异A.生长速率生长速率小，施肥增产效果差。B.生长阶段不同生育期对养料的需求不同C.营养元素吸收的选择性不同植物对养料的选择性吸收，体内含量差异巨大。D.植物对养分吸收的自身调节植物对离子的吸收受植物对养分需求量的主动控制，而这种控制的调节机制为负反馈调节，即当细胞内某一离子的缺乏和过剩都会产生和传递出一种负反馈信号，从而控制植物对养分的吸收。E.根系阳离子交换量一般根系阳离子交换量大，对养分的吸收能力强。吸附在交换点位上的高价离子比低价离子更难解吸，有利于增加一价离子的吸收。F.酶活性酶活性大则提供的能量多，有利于养分的吸收。如磷的吸收与磷酸酶活性成正相关。水稻生育后期硝酸还原酶活性增加，所以可以利用NO3-N。G.生长激素和毒素生长素、激动素、脱落酸和毒素等影响植物代谢，从而影响植物对养分的吸收。H.根系分泌物一方面，通过分泌有机酸，活化根际养分，促进吸收。如分泌麦根酸活化铁，分泌有机酸活化土壤中的磷，提高磷的生物有效性；另一方面，分泌有机物螯合有毒重金属，降低生物度性。外在因素（1）光照A.影响能量产生B.影响酶的活性和代谢C.影响蒸腾作用（2）温度影响植物的生理功能，从而影响植物对养分的吸收。一定范围内，温度升高，呼吸作增强，吸收养分的能力也增强。低于2℃，植物的主动吸收基本停止。（3）水分A.养分迁移的介质，决定离子迁移的方式B.加速养分的溶解C.过多引起养分流失间接影响：影响土壤通透性和氧化还原电位，影响植物根系生长（4）通气影响：根系呼吸作用、土壤养分形态、有害物质的产生（5）pHA.pH对根系表面电荷性质和膜透性的影响酸性条件下，有利于阴离子吸收，碱性条件下，有利于阳离子吸收。B.对养分形态和有效性的影响C.对微生物活动的影响（6）养分浓度一定范围内，离子吸收的速率随介质离子浓度的提高而上升（7）根际微生物A.影响土壤氮素营养固氮菌增加氮素供应；反硝化细菌造成氮的流失B.影响养分的转化、活化、竞争C.合成植物激素和抗生素、改变植物根系形态D.影响养分的吸收过程E.改变氧化还原条件F.菌根的作用：VA菌根对磷锌铜元素吸收的促进机理G.有害物质3、利用源库关系调节作物产量源库关系决定作物产量（1）叶片是主要光合器官，源叶增多，有利于干物质的积累，提高籽粒产量；（2）作物产量又受库的容量和强度限制，增加库容（穗数、果实数）有利于提高产量；（3）源与库之间必须平衡协调，源库大小需要相互适应。在生育后期延长叶面积稳定期，防止叶片脱落，充分利用光合作用，有利于提高产量；（4）源库之间的物质运输受外界环境和植物激素的影响，因此要合理调节外界环境、合理利用植物激素，调节源库关系，提高作物产量。4、元素不可替代律每一种营养元素具有其特殊的生理功能，是其它元素不能代替的。5、截获根系在土壤的伸展过程中吸取直接接触到的养分的过程，是一种接触交换。6、扩散养分依靠分子或离子的化学势自发地从高浓度向低浓度方向迁移的过程。7、养分的被动吸收离子顺着电化学势梯度进行的扩散运动，这一过程不需要能量，没有选择性，也叫非代谢性吸收。8、主动吸收与被动吸收相反，由于植物体内养分离子浓度比外界土壤溶液浓度高,必须通过机体消耗能量，是依靠细胞壁“泵蛋白”来完成的一种逆电化学梯度的物质转运形式。9、拮抗作用一种离子的存在，抑制另一种离子的吸收。10、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。11、最大效率期是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时间。12、根际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。13、根系分泌物根系向根际土壤分泌大量容易分解的有机物质。其分泌的数量因植物种类、苗龄、养分状况及环境条件等不同而不同。占总干物重量的1%-30%。14、根际效应在根际中，植物根系不仅影响介质土壤中的无机养分的溶解度，也影响土壤生物的活性，从而构成一个“根际效应”。15、短距离运输植物水分和养分在细胞内或细胞间进行短距离运输，主要途径有质外体和共质体。16、长距离运输高等植物通过木质部和韧皮部维管系统进行长距离运输。17、质外体由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。复习题1、植物根系的类型丛整体上可分为直根系和须根系。2、根际是指由于受植物根系影响而使其理化生物性质与原土体有显著不同的部分根区土壤。厚度通常只有几毫米。3、土壤中的养分一般通过截获、质流和扩散等三种途径迁移至植物根系表面。4、被动吸收和主动吸收的区别：吸收类型浓度梯度或电化学势梯度代谢能量选择性被动吸收顺着电化学势梯度不需要没有主动吸收养分逆浓度梯度需要有5、介质中的离子间存在着拮抗作用作用和协同作用作用，从而影响着植物对养分的吸收。6、植物需肥的关键时期有营养临界期和最大效率期。第三章氮素营养1、影响植物体内硝酸盐还原的因素（1）植物种类：与根系还原能力有关，如木本植物一年生草本植物；油菜大麦向日葵玉米。（2）光照：光照不足，硝酸还原酶活性低，使硝酸还要作用变弱，造成植物体内NO3—N浓度过高。（3）温度：温度过低，酶活性低，根部还原减少（4）施氮量：施氮过多，吸收积累也多（奢侈吸收）（5）微量元素供应：钼、铁、铜、锰、镁等微量元素缺乏，NO3－－N难以还原（6）影响NO3－N的还原作用2、农田氮肥损失的途径反硝化损失、氨挥发损失、淋溶损失、径流损失。3、氮肥的种类、性质（1）铵态氮肥（液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵）共同特性（均含有NH4＋）1.易溶于水，易被作物吸收2.易被土壤胶体吸附和固定3.可发生硝化作用4.碱性环境中氨易挥发5.高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害6.对钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用典型：碳酸氢铵：无副作用，可作基肥、追肥，不宜作种肥。要深施。硫酸铵：可作种肥，不宜在稻田施用。易使土壤酸化板结。氯化铵：易使土壤酸化板结。喜硫忌氯作物：葱，蒜，油菜，烟草，薯类。（2）硝态氮肥（硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾）共同特性（均含有NO3-）1.易溶于水，易被作物吸收(主动吸收)2.不被土壤胶体吸附，易随水流失3.易发生反硝化作用4.促进钙镁钾等的吸收5.吸湿性大，具助燃性(易燃易爆)，银次也要深施。6.硝态氮含氮量均较低（3）酰胺态氮肥——尿素分子式：CO(NH2)2含氮量：46％有机物纯品为白色针状结晶肥料为颗粒状易溶于水呈中性可作为基肥、追肥，要深施，宜作根外追肥。4、氮肥的合理分配原则（1）根据作物特性（需氮作物）（2）根据土壤条件（缺氮土壤，旱地）（3）根据肥料特性（4）根据气候条件（南方湿润宜施用铵态氮）5、提高氮肥利用率的途径（1）根据土壤的供氮能力，确定适宜施氮量（2）选择适宜的施氮时期：营养临界期，最大效率期（3）深施覆土（4）重视平衡施肥（5）采用合理水肥综合管理（6）施用长效肥料，氮肥增效剂等6、氮的矿化作用在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨或铵的过程。7、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。8、硝化作用通气良好条件下，土壤中的NH4＋在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象。9、生理酸性（碱性）肥料化学肥料进入土壤后，如植物吸收肥料中的阳离子比阴离子快时，土壤溶液中就有阴离子过剩，生成相应酸性物质，久而久之就会引起土壤酸化。这类肥料称为生理酸性肥料。反之，即为生理碱性肥料。复习题1、氮素是植物体中蛋白质、核酸和核蛋白、酶、叶绿素等的组成成分。2、旱地植物吸收NO3-以主动吸收吸收为主，被吸收的NO3-在同化之前，必需先还原为NH3。4、植物在吸收NH4＋时，会释放等量的H＋，因此，介质的pH值将会上升。5、请用连线为如下植物选择一种适宜的氮肥：水稻：氯化铵烟草：硫酸铵马铃薯：硝酸铵甜菜：硝酸钠第四章磷素营养1、土壤中磷的转化（1）土壤中磷的释放难溶性磷酸盐的释放：原生的和次生的矿物态磷酸盐或化学沉淀生成的磷酸盐，包括闭蓄态磷经物理化学变化或生物学风化作用，变化为溶解性较大的磷酸盐或非闭蓄态磷。无机磷的解析：吸附态磷重新进入土壤溶液的过程。土壤有机磷的矿化：植素、核酸、核蛋白、磷脂等在磷酸酶的作用下，逐渐降解，释放出磷酸。（2）磷的固定：土壤液相中的无机磷酸盐等有效态磷转变为无效态磷过程沉淀反应：中性和石灰性土壤由Ca-体系控制：磷酸根离子与碳酸钙、方解石及交换性钙生成二水磷酸二钙、无水磷酸二钙、磷酸八钙等；酸性土壤由Fe-Al体系控制：铁铝氧化物的溶解，产生活性铁铝与磷酸生成无定形磷酸铁铝盐，再转化为晶质的磷铝石等。吸附反应:存在于液相中的磷酸或磷酸根离子被土壤铁铝氧化物、水铝英石、粘土矿物、石灰性物质等土壤固相所吸附和吸收的过程。（3）影响土壤中磷的固定与释放的主要因素粘土矿物组成：1：1型粘土矿物固定能力大于2：1型；铁铝水化氧化物大于高岭石，粘粒含量高的土壤大于砂性土壤。2、pH：pH在6.0-6.5，磷有效性最高；pH低（5.3），铁铝水化氧化物使磷的固定增强；pH高（7.0）磷被钙镁离子固定。3、土壤有机质含量及有机肥数量：有机质含量高，有机肥用量多有