植物营养复习要点课件

植物营养与肥料学科研究的现状第一章绪论植物营养原理、矿质营养学说、归还学说、最小养分律复习要点一、植物营养学概念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。矿质营养学说(Mineralelementtheory)：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。养分归还学说(TheoryofNutrientReturns)：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。第二章绪论1、必须元素判断标准2、影响植物养分吸收的因素3、利用源库关系调节作物产量概念：元素不可替代律、截获、扩散、养分的被动吸收、主动吸收、拮抗作用、营养临界期、最大效率期、根际、短（长）距离运输、质外体2、植物的必须元素(1)必须元素判断标准：a不能完成生活史b功能不能由其它元素替代c直接参与植物代谢(2)概念元素不可替代律：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。

(3)植物必须营养元素分类大量元素：C、O、H、N、P、K中量元素：Ca、Mg、S微量元素：Cl、Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Ni四、养分向根表的迁移1、截获(1)概念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。(2)发生条件根与粘粒表面距离小于5nm(3)影响因素带电量、CEC、接触面积、迁移离子价数2、质流(1)概念养分离子随蒸腾流迁移到根表面的过程一般溶解性和移动性大的离子以质流迁移为主NO3-、SO42-、Na+、Cl-(2)影响因素蒸腾量、土壤养分浓度植物吸收的养分形式：

离子或无机分子－－为主 有机形态的物质－－少部分植物吸收养分的部位：

矿质养分－－根为主，叶也可根部吸收 气态养分－－叶为主，根也可叶部吸收

五、植物对养分的吸收植物体内养分离子浓度比外界土壤溶液浓度高：(1)特点：A养分逆浓度梯度B需要能量C溶质间有竞争D吸收有选择性E高的温度系数（二）养分的主动吸收2、协合(同)作用概念：一种离子的存在，促进另一种离子的吸收（维茨效应）Ca2+促进K+的吸收氮促进磷的吸收阴离子促进阳离子的吸收等1.植物营养临界期定义：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出现时间：磷素——多在幼苗期，如冬小麦在分蘖初期；棉花和油菜在幼苗期；玉米在三叶期

氮素——水稻在三叶期，本田在幼穗分化期；杂交水稻本田在分蘖期；棉花在现蕾期；小麦在分蘖期；玉米在幼穗分化期

钾素——水稻在分蘖初期及幼穗分化期2.植物营养最大效率期定义：是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时间。特点：这一时期，作物生长迅速，吸收养分能力特别强，如能及时满足作物对养分的需要，增产效果将非常显著。出现时间：植物生长最旺盛的时期，如氮素——水稻在分蘖期；油菜在花期；玉米在喇叭口至抽雄初期；棉花在花铃期。对于甘薯来说，块根膨大期是磷、钾肥料的最大效率期。（七）、影响植物养分吸收的因素1、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（一）根际(Rhizosphere)的概念根际：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。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”。“根际效应”反过来又强烈地影响着植物对养分的吸收。六、作物根际土壤的营养特性（二）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。1、木质部运输

（1）木质部结构木质部组成：导管、管胞、木纤维、木薄壁组织细胞（2）溶质在木质部运输运输方式：以质流为主、部分以离子交换动力：蒸腾流影响因素：蒸腾、管壁吸附作用八、根外营养

植物除可从根部吸收养分外，还能通过叶片（或茎）吸收养分，这种营养方式称为植物的根外营养。2、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。第三章氮素营养1、影响铵固定的因素2、农田土壤中氮的来源3、铵态氮、硝态氮营养比较4、氮与作物品质的关系5、农田氮肥损失的途径概念：氮的矿化作用、生物固定、硝化作用(2)硝化作用影响因素:

温度（30-35℃）、水分（田间持水量50-60%）、酸度（pH6.6-8）、介质NH4+、O2（促进）、CO2、

肥料种类（硫铵抑制硝化作用，而尿素促进，有机肥促进）+H+亚硝化细菌NH4+NH3-H+NO3-NO2-硝化细菌概念：土壤中的铵在微生物作用下氧化为硝酸盐的作用2：1型的粘土矿物由两个硅氧四面中间夹一个铝氧八面体，由于存在同晶置换作用而产生负电荷，能够吸引晶层外的NH4+、K+、Ca2+等离子。影响铵固定的因素：A、粘土矿物类型B、土壤质地C、土壤中钾的状态D、铵的浓度E、水分条件F、土壤pH5.铵的固定与释放(1)铵的粘土矿物固定（三）农田土壤中氮的来源1、化学氮肥

农田土壤氮素的重要输入项之一2、有机肥

主要是人畜粪尿、秸秆、绿肥、污水污泥等。有机肥氮的释放较缓慢，当季利用率较低。3、生物固氮

自身固氮体系、共生固氮体系、联合固氮体系4、降水和灌溉水

降水中的氮主要是铵和硝酸盐，及微量的亚硝酸盐，主要受工业排放气体中含氮化合物数量影响。2、与作物品质的关系（1）增加蛋白质含量、改善氨基酸的相对含量（2）配合使用硝化抑制剂、控制硝酸盐含量（3）影响植物油和其它物质的含量当供氮从不足到适量时，植株中胡萝卜素、叶绿素的含量增加。供氮稍过量时，谷粒中维生素B含量增加。而维生素C含量减少。

（4）施用N肥虽然能够增加植物叶绿素、胡萝卜素、维生素B1、维生素C含量，但是同时可增加对人畜有害的草酸含量。（六）农田氮肥损失的途径1、损失途径（1）反硝化损失

硝酸盐在嫌气条件下还原生成氧化亚氮或分子氮而引起的损失。是非石灰性土壤中的主要损失途径。（2）氨挥发损失

氨从土表或水面逸散到大气造成的损失。氨挥发速率主要受土表或水面铵和氨浓度、pH及温度、风速。（3）淋溶损失

土壤中氮随水垂直向下移动至根活动层以下而造成的损失（4）径流损失土壤中的氮随径流和田面排水自土表流失而造成的损失第四章磷素营养1、影响土壤中磷的固定与释放的主要因素2、影响磷吸收的因素3、磷素缺乏的症状4、磷肥的合理施用原则5、提高磷肥利用率的途径概念：无机磷的固定、磷的吸附反应

2、土壤中无机磷的固定（1）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，生产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。概念：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（2）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。物理吸附（非专性吸附）：库仑力，可逆反化学吸附（专性吸附/配位体交换）：化学力，不可逆3、影响土壤中磷的固定与释放的主要因素（1）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，有机肥用量多有助于磷的有效性提高。机理：有机酸的螯合难溶性磷溶解腐殖酸盐阻隔铁铝氧化物对磷的吸附（4）土壤含水量影响土壤pH、Eh，改变铁铝氧化物存在形态，从而影响磷的固定与释放。如：旱地土壤磷的扩散系数小，有效性低，淹水后Eh下降，高价磷酸铁盐还原为亚铁，与三价铁结合的磷释放，有效性提高。1、不同基因型植物的生理特性和调节能力（二）影响磷吸收的因素A、喜磷作物(豆科绿肥、油菜、荞麦)>一般豆类、越冬禾本科>水稻B、根系形态和吸收特征与土壤接触面积大的，对磷的吸收能力强。部分植物在缺磷条件下根系变细，根毛增多，根冠增大。C、根际分泌物改变根际环境的能力根系代谢过程分泌H+、有机酸、磷酸酶等改变根际环境，提高土壤中难溶性磷和有机磷的有效性。D、植物感染菌根的程度菌根能增加磷的吸收能力，可以通过菌丝增加与土壤的接触面积，提高吸收能力。2、环境条件对植物吸收磷的影响（1）、介质pH值一定范围内，降低pH有利于磷吸收。

酸性介质：H2PO4-为主 pH影响磷的形态pH＝7.2：[H2PO4-]＝[HPO42

-]

pH继续升高：HPO42

-、PO43

-占优通常在pH5.5～7.0范围内，有利于多数作物对磷的吸收 四、磷素缺乏与过剩的症状缺乏过剩植株外观发育迟缓、矮小繁殖器官过早发育，茎叶生长受抑制叶片颜色叶片暗绿、缺乏光泽、叶色深暗，茎叶上出现紫红色斑点或条纹叶片肥厚密集发生部位老叶开始植物类型水稻、小麦分蘖少，开花成熟延迟玉米果穗秃顶油菜脱荚，棉花脱蕾蔬菜纤维增多，烟草燃烧性差，诱发植物缺锌。（三）磷肥的合理施用原则1、首先考虑使用的必要性通过测定土壤有效性磷的含量，结合作物种类确定施用磷肥的必要性。2、考虑作物吸收特点作物主要吸收H2PO4-或HPO42-，大多数作物吸收H2PO4-的速度比HPO42-快。作物生育期不同，吸收磷的量不同，以生长早期最快，速率最大。不同作物对磷肥的反应也不同，比如小麦对磷比玉米敏感。3、磷肥品种的选择不同的磷肥适合于不同的土壤：A、水溶性磷肥适合于大多数土壤，对生长期短的作物，以水溶性磷肥为宜。B、选用复合肥时要注意N：P2O5比例，不同植物对氮磷的需求不同，因此要选择适宜的复合肥。C、在酸性旱地土壤上尽量用枸溶性磷肥。D、在石灰性土壤，选用磷酸一铵，同时注意条施或穴施

4、磷肥使用技术A、撒施：

将磷肥均匀的撒施在田块里。对枸溶性和微溶性磷肥，在酸性土壤上施用一般采用撒施。B、集中施用：不和土壤均匀混合的施用技术。集中施用可以降低磷肥和土壤的接触面积，降低土壤对磷的固定，使更多的磷肥保持有效性。适用于强固定能力的酸性土壤和水溶性高的磷肥。1、以轮作周期为单位施肥

磷肥的当季利用率低，大部分磷肥残留在土壤中，因此以轮作周期为单位统筹施用磷肥，可以发挥磷肥的后效，提高利用率。2、水溶性磷肥和有机肥配合施用土壤中加入有机肥可以显著降低土壤对磷的固定，特别是酸性土壤对磷的吸附固定。有机肥和磷肥混合施用有利于磷肥更多更长时间保持有效态。3、氮肥和磷肥混合集中施用

使用铵态氮肥，可以使根系分泌更多H+，降低根际pH，促进石灰性土壤中Ca-P的溶解。尿素的施用可以使局部土壤pH升高，降低酸性土壤对磷的固定。（四）提高磷肥利用率的途径第五章钾素营养1、土壤钾的形态2、影响钾固定的因素3、影响土壤中钾有效性的主要因素4、植物钾的生理功能5、钾肥合理施用概念：土壤中钾的固定、速效钾

按土壤钾有效性不同，将土壤钾分为速效钾、缓效钾、无效钾（1）速效钾

水溶性(10%)和交换性钾(90%)，存在于土壤溶液中或土壤胶体吸附位点上，易被植物吸收利用。（2）缓效钾植物生长过程中可以释放利用的钾，主要存在于次生粘土矿物及黑云母晶层中。（3）无效钾

植物生长过程中难以利用的钾，主要存在于长石和白云母等原生矿物中，主要分布于细砂和粉砂中。2、土壤中钾的固定影响钾固定的因素：土壤矿物类型：蛭石、水化云母强，蒙脱石固定小土壤水分状况：水分多有利于钾的扩散。土壤酸碱度：砖红壤、赤红壤以高岭石为主，固定能力弱铵离子:竞争概念：土壤液相中的钾或吸附在土壤颗粒表面的交换性钾进入矿物层间，通过层间闭合而转化为非交换性钾，使钾离子在这些位置里再次成为稳定状态，从而降低钾的有效性的现象。3、影响土壤中钾有效性的主要因素（1）粘土矿物组成

2：1型粘土矿物固定能力大于1：1型；粘粒含量高的土壤大于砂性土壤（2）土壤水分

土壤中钾以扩散方式迁移到根表面，水分的多少影响钾离子的迁移速度。低土壤含水量限制钾的扩散，降低钾的有效性。（3）土壤温度

温度提高会增加土壤溶液中的钾。非交换性钾的释放随温度的升高而增加。热带地区土壤含钾矿物风化程度高，提供的钾少。提高土壤温暖度，还能促进植物对钾的吸收。（4）干湿交替干燥引起粘土矿物晶格收缩，从而使钾以非交换态固定。淹水提高土壤溶液中的钾浓度。（5）土壤pH

酸性很强的土壤通常固定钾的能力弱，酸性土壤施用石灰，会增加钾的固定。（6）氮磷肥料氮肥促进植物的生长，促进对钾吸收。但在土壤供钾较低的土壤上施用铵态氮肥，会阻碍晶层间的钾释放，降低土壤供钾能力。磷肥施用（磷酸铵）促进钾的溶解。（7）植物吸收速率

钾的吸收跟植物的K+吸收动力学、根系大小、形态和生长速度有关。根系发达，生长缓慢，对K+的亲和力大的植物，利用非交换性钾的能力强。禾本科植物吸收非交换性钾的能力比豆科植物强。三、钾的营养功能1.促进酶的活化

在生物体内，钾作为60多种酶（包括合成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化剂，能促进多种代谢反应。

原因：(1)全酶 酶蛋白＋辅酶－K+＋K+第四节钾肥的合理施用1、根据土壤特性

A、土壤供钾能力B、土壤固钾能力C、土壤障碍因子盐土避免施用高量氯化钾，酸性土壤用硫酸钾更有利。第六章钙镁硫营养1、土壤钙的形态2、钙的生理功能3、石灰的改土作用4、植物缺镁症状5、硫的生理功能6、硫肥施用技术概念：喜钙植物、嫌钙植物土壤钙的形态（1）矿物态40-90%（2）土壤溶液中钙20-40mg/L（3）交换性钙20-30%。被吸附在土壤有机无机胶体表面，土壤胶体上吸附的钙和土壤溶液中的钙保持平衡。大多数交换性钙对植物有效，交换性钙占土壤交换性盐基的30-90%。交换性钙容易流失：降雨和含钙矿物的数量2、钙的生理功能（1）构成细胞壁的重要成分

在细胞壁之间形成果胶酸钙，稳定细胞壁的结构。缺钙，影响细胞分裂，形成双核细胞，生长点死亡。2、钙的生理功能（2）稳定生物膜结构和和调节膜的渗透性

钙能将质膜上的磷和蛋白质的羧基桥接起来，维持膜的稳定性。（3）钙是细胞伸长所必需

IAA活化质膜ATP酶，降低质膜外的pH，提高细胞壁的弹性和可塑性，引起细胞壁变松，促进细胞伸长。该过程需要钙的参与。（4）与钙调蛋白结合行使第二信使功能钙调蛋白是多种酶的活化剂，如钙-ATP酶，NAD激酶等（5）调节养分离子的生理平衡，消除某些离子的毒害作用。3、石灰的改土作用（1）中和酸性，消除铝毒

酸性土壤使用石灰可以中和土壤活性酸和潜在酸。使用石灰可以使铝生成氢氧化物沉淀，消除铝害。同时也可以清除土壤中过多的铁锰毒害。（2）增加有效养分酸性土壤施用石灰可以增强土壤微生物的活性，促进有机质的矿化和生物固氮，增加有效养分供给。酸性土壤施用石灰可以使磷的固定减弱，促进无机磷的释放。（3）改善土壤物理性状

酸性土壤施用石灰后，土壤胶体由氢胶体变为钙胶体，使土壤胶体凝聚，有利于水稳性团粒结构的形成。（4）改善作物品质，减少病害

大部分致病性真菌适于在酸性土壤环境生长。使用石灰可以中和土壤酸性。3、植物缺镁症状镁缺乏植株外观植株矮小，生长缓慢叶片颜色叶片脉间失绿、以后失绿部分变黄或白色，出现大小不一的褐色或紫红色斑点发生部位老叶、特别在老叶尖端植物类型玉米：叶片脉间白色条纹，紫红色花斑叶莴苣、甜菜：脉间失绿、斑点、叶脉绿色苹果、柑橘：脉间失绿、叶缘橙色、紫色2、硫的生理功能（1）合成蛋白质必需成分

含硫氨基酸的成分，因此是组成蛋白质的重要成分同时二硫键的存在稳定了多肽结构，决定蛋白质的构型（2）合成其它生物活性物质

植物体内的维生素、谷胱甘肽、铁氧还蛋白、辅酶A等都有硫。（3）硫参与多种酶的活化

半胱氨酸—SH基在维持多种酶的催化活性的构象中具有重要作用（4）参与叶绿素形成硫影响叶绿素的合成（5）合成植物体内挥发性物质

植物体内的多种挥发性化合物如洋葱和大蒜体内的二硫或多硫化合物等。十字花科的含油量与硫供应水平有关。硫肥的作用与施用技术1.直接供应作物硫素等营养

含硫肥料含有多种成分，故能提供硫、钙、镁、磷和铁等营养元素。

以提供硫素营养为目的石膏施用技术：施用方法：主要作基肥，也可蘸秧根或作追肥施用量：因土壤特性和作物特性而异施用时间：最好早施或分期追施（1）硫肥施用指标:

一般土壤有效硫临界浓度为6-12mg/kg。水稻土壤硫少于16mg/kg，施用硫肥有增产效果。可以以N：S比作为指标，禾本作物以14：1，豆科作物以17：1为临界指标。（2）掌握施用时期

水稻分蘖期需硫量大，所以硫肥在有效分蘖以前施用。花生大豆在结荚期需硫量大，施用硫肥有利于果壳的形成。（3）确定硫肥种类和用量

水稻常用石膏和硫磺，石膏每公顷75-150kg，硫磺一般每公顷7.5-15kg，拌土杂肥，做蘸秧根肥料。花生和大豆施用石膏能增加饱果数，一般每公顷200-350kg。2.改良碱土——石膏是碱土的化学改良剂

Na2CO3+CaSO4

CaCO3+Na2SO4

NaHCO3+CaSO4Ca(CO3)2+Na2SO4+CaSO4

Ca+Na2SO4土壤胶体

NaNa土壤胶体以改良土壤为目的的石膏施用技术：

施用石膏必须与灌排工程相结合二、主要营养元素的生理作用

氮（N）氮是蛋白质