植物营养学复习资料.docx

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植物营养学复习资料

二章

本章复习题：

1.影响植物体中矿质元素含量的因素主要是和。

2.植物必需营养元素的判断标准可概括为性、性和性。

3.植物必需营养元素有种，其中称为植物营养三要素或肥料三要素。

4.植物必需营养元素间的相互关系表现为和

5.植物的有益元素中，对于水稻、对于甜菜、对于豆科作物、对于茶树均是有益的。

三章

1、截获定义：

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。

2、质流定义：

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。

影响因素：

与蒸腾作用呈正相关

与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关

3、问题：

植物的大量矿质元素各通过什么途径迁移到根系表面

1.截获：

钙、镁（少部分）2.质流：

氮（硝态氮）、钙、镁、硫3.扩散：

氮、磷、钾

4、质外体和共质体的概念

对于植物的吸收和运输而言，植物体可以分为二部分：

（1）质外体（Apoplast）－－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。

（2）.共质体（Symplast）－－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。

（3）胞间连丝：

相邻细胞之间的原生质丝，是细胞之间物质运输的主要通道。

5、影响植物吸收养分的因素

一、介质中养分浓度二、温度三、光照四、水分五、通气状况六、介质反应七、离子理化性状和根的代谢作用八、离子间的相互作用九、苗龄和生育阶段（植物营养的阶段性）

6、被动吸收定义：

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。

7、主动吸收定义：

膜外养分逆浓度梯度（分子）或电化学势梯度（离子）、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

（2）离子泵假说（Hodges，1973）

①离子泵（ion’sbump）：

是位于植物细胞原生质膜上的ATP酶，它能逆电化学势将某种离子“泵入”细胞内，同时将另一种离子“泵出”细胞外。

离子泵假说较好地解释了ATP酶活性与阴阳离子吸收的关系，在离子膜运输过程方面（如反向运输）又与现代的化学渗透学说相符合。

另外，离子泵假说在能量利用方面与载体理论基本一致，并且指出ATP酶本身可能就是一种载体。

近年来离子泵假说已逐步被证实。

Kurdjian和Guern（1989）发现，在植物细胞原生质膜和液泡膜上均存在ATP酶驱动的H+泵（质子泵）。

它们的主要功能是调节原生质体的pH，从而驱动对阴阳离子的吸收。

目前发现的离子泵主要分为四种类型H+-ATP酶：

Ca2+-ATP酶；H+-焦磷酸酶；ABC型离子泵。

（1）载体解说

①载体（carrier）－－指生物膜上存在的能携带离子通过膜的大分子。

这些大分子形成载体时需要能量（ATP）。

载体对一定的离子有专一的结合部位，能有选择性地携带某种离子通过膜。

②载体转运离子的过程

③载体的酶动力学理论（E.Epstein,1952）

载体学说能够比较圆满地从理论上解释关于离子吸收中的三个基本问题：

离子的选择性吸收；

离子通过质膜以及在膜上的转移；

离子吸收与代谢的关系。

8.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

9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。

10、叶部营养（或根外营养）－－植物通过叶部或非根系部分吸收养分来营养自己的现象

叶部营养的特点

1、叶部营养具有较高的吸收转化速率，能及时满足植物对养分的需要——用于及时防治某些缺素症或补救因不良气候条件或根部受损而造成的营养不良

2、叶部营养直接促进植物体内的代谢作用，如直接影响一些酶的活性——用于调节某些生理过程，如一些植物开花时喷施硼肥，可以防止“花而不实”

3、叶部喷施可以防止养分在土壤中固定

问题：

叶部营养可否代替根部营养

叶面施肥的局限性：

叶面施肥的局限性在于肥效短暂，每次施用养分总量有限，又易从疏水表面流失或被雨水淋洗；有些养分元素（如钙）从叶片的吸收部位向植物其它部位转移相当困难，喷施的效果不一定好。

因此，植物的根外营养不能完全代替根部营养，仅是一种辅助的施肥方式，适于解决一些特殊的植物营养问题。

4.叶面肥的分类

纯营养型：

主要包括氮、磷、钾和微量元素

生长调节剂型：

不属肥料，但可调节植物新陈代谢，促进生长发育，增加产量

营养与生长调节剂综合型

3.叶面肥的优点

针对性强、肥效好、避免土壤固定和淋溶、省肥方便

11、

施肥方法

施肥时间

目的作用

肥料情况

有效施法

基肥

播种或定植前

培肥改良土壤供给作物养分

占全量的2/3有机肥为主

结合深耕施用

条施或穴施

多种肥料混合

种肥

播种或定植时

供给幼苗养分改善苗床性状

少量

腐熟有机肥

速效性化肥

菌肥

拌种、蘸秧根

浸种、盖种、

条施或穴施

追肥

生长发育期间

及时补充养分

适量

速效性化肥

腐熟有机肥

深施覆土

撒施结合灌水

随水浇施法

根外追肥

本章复习题一：

1.植物根系的类型丛整体上可分为和。

2.理论上，根系的数量（总长度）越多，植物吸收养分的机率也就。

3.不同植物具有不同的根构型，由于其在土壤表层的根相对较多而更有利于对表层养分的吸收；则相反。

4.水稻根系的颜色较白，表明根系的较强，亦即根系的较强，因此，吸收养分的能力也较强。

5.根系较强的作物在石灰性土壤上生长不易缺铁。

6.根际是指由于受影响而使其理化生物性质与有显著不同的。

厚度通常只有。

7.植物根系吸收阴离子（a.大于;b.等于;c.小于）阳离子时，根际pH值有所将上升；

8.水稻根际的Eh值一般（a.大于;b.等于;c.小于）原土体，因此，可保护其根系少受（a.氧化物质;b.还原物质）的毒害。

本章复习题二：

1.植物吸收养分的全过程可人为地分为、和等三个阶段。

2.土壤中的养分一般通过、和等三种途径迁移至植物根系表面。

3.被动吸收和主动吸收的区别在于：

浓度梯度或电化学势梯度代谢能量选择性

被动吸收

主动吸收

4.我们学过的主动吸收的机理有和。

5.植物吸收有机态养分的意义在于和。

本章复习题三：

1.影响植物吸收养分的环境因素包括、、

、、和等。

2.介质中的离子间存在着作用和作用，从而影响着植物对养分的吸收。

3、植物需肥的关键时期有和。

4.植物叶部吸收养分的途径有和。

5.影响叶部营养的因素有、、

、和等。

6.叶面肥的类型一般可分为、和等三类。

7.根据施肥时期的不同，施肥方法一般分为、和等三种。

四章

1、再吸收

含义：

溶质在木质部导管运输过程中，部分离子可被导管周围的薄壁细胞吸收，从而减少了溶质到达茎叶数量的现象。

结果：

使木质部汁液的离子浓度自下而上递减

影响因素：

植物的生物学特性和离子性质

2、释放

含义：

木质部运输过程中，导管周围的薄壁细胞将吸收了的离子重新释放到导管中的现象

作用：

维持木质部汁液中养分浓度的稳定性

3、养分的再利用

含义：

植物某一器官或部位中的矿质养分可通过轫皮部运往其它器官或部位而被再度利用的现象。

经历：

共质体（老器官细胞内激活）质外体（装入轫皮部之前）共质体（轫皮部）质外体（卸入新器官之前）共质体（新器官细胞内）

只有移动能力强的养分元素才能被再利用

本章复习题：

1.养分的横向运输是指养分沿根的、、

，最后到达中柱的过程。

2.养分的短距离运输可通过和等2种途径进行。

3.养分通过横向运输从外部介质到达中柱的木质部导管至少穿过原生质膜

次。

4.养分的纵向运输是指养分沿向上，或沿向上或向下迁移的过程。

5.养分在植物的木质部导管与导管周围的薄壁细胞之间存在着和的相互关系。

6.植物必需的矿质元素在轫皮部中的移动性与其再利用程度大小有关，如的移动性较强，故其再利用程度也较大，缺素症会先在出现；而是最难移动的元素，故其再利用程度很小，缺素症会先在出现。

7.在植物体内，较强的养分可通过和在植物的地上部和根部之间循环移动。

8.养分的再利用经历了从的过程。

六章

（一）植物对硝态氮的吸收与同化

1.吸收：

旱地作物吸收NO3-－N为主、属主动吸收

2.同化

（1）NO3-－N的还原作用

过程：

NRMoNiRFe、Mn

NO3-NO2-NH3

根、叶细胞质根其它细胞器、

叶绿体

NR：

硝酸还原酶

NiR：

亚硝酸还原酶

（二）植物对铵态氮的吸收与同化

1.吸收

（1）机理：

①被动渗透（Epstein,1972）

②接触脱质子（Mengel,1982）

2.同化

（1）部位：

在根部很快被同化为氨基酸

（2）过程：

氨

（三）植物对有机氮的吸收与同化

尿素的毒害：

当介质中尿素浓度过高时，植物会出现受害症状

四、铵态氮和硝态氮营养特点的比较

关于植物主要氮源的早期争论：

布森高（1822）、李比希（1840）：

NH4+－N为主

Salm-Horstmar（1851）:

NO3-－N为主

布森高（1855）：

NH4+－N和NO3-－N都是良好氮源

NO3--N是阴离子，为氧化态的氮源，NH4+-N是阳离子，为还原态的氮源。

不能简单的判定哪种形态好或是不好，因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关。

影响两者肥效高低的因素：

（一）作物种类

不同植物对两种氮源有着不同的喜好程度，可人为地分为“喜铵植物”和“喜硝植物”。

植物的喜铵性和喜硝性

喜铵植物：

水稻、甘薯、马铃薯

兼性喜硝植物：

小麦、玉米、棉花等

喜硝植物：

大部分蔬菜，如黄瓜、番茄、莴苣等

专性喜硝植物：

甜菜

（二）环境条件

1.介质反应

酸性：

利于NO3－的吸收；中性至微碱性：

利于NH4＋的吸收

而植物吸收NO3－时，pH缓慢上升，较安全

植物吸收NH4＋时，pH迅速下降，可能危害植物（水培尤甚）

2.伴随离子

Ca2+、Mg2+等利于NH4+的吸收（而NH4+、H+对K+、Ca2+、Mg2+的吸收有拮抗作用）；

钼酸盐利于NO3-的吸收与还原

3.介质通气状况：

通气良好，两种氮源的吸收均较快

4.水分：

水分过多，NO3-易随水流失

第一节植物的氮素营养小结：

1.氮素是植物体中、、、等的组成成分。

2.植物吸收的氮素以形态的和为主，也可以吸收少量形态的氮。

3.旱地植物吸收NO3-以吸收为主，被吸收的NO3-在同化之前，必需先还原为。

4.植物在吸收NH4＋时，会释放等量的，因此，介质的pH值将会。

5.酰胺具有、、等作用。

6.植物的喜铵性和喜硝性是由和共同决定的。

7.植物在营养生长期缺氮通常表现为。

六、植物氮素营养失调症状

1.氮缺乏

（1）外观表现

整株：

植株矮小，瘦弱

叶片：

细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始出现症状

叶脉、叶柄：

有些作物呈紫红色

茎：

细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色

花：

稀少，提前开放

种子、果实：

少且小，早熟，不充实

根：

色白而细长，量少，后期呈褐色

（2）对品质的影响

影响蛋白质含量和质量（必需氨基酸的含量）影响糖分、淀粉等的合成

2.氮过量

（1）外观表现

营养体徒长，贪青迟熟；

叶面积增大，叶色浓绿，叶片下披互相遮荫

茎秆软弱，抗病虫、抗倒伏能力差

根系短而少，早衰

（2）作物例子

禾谷类：

无效分蘖增加；迟孰，秕粒多

叶菜类：

水分多，不耐贮存和运输；体内硝酸盐含量增加

麻类：

纤维量减少，纤维拉力下降

苹果树：

枝条徒长，花芽分化不充足；易发生病虫害；果实不甜，着色不良，晚熟

一、土壤中氮素的来源及其含量

（一）来源

1.施入土壤中的化学氮肥和有机肥料2.动植物残体的归还3.生物固氮4.雷电降雨带来的NH4＋-N和NO3--N

我国耕地土壤全氮含量为%~%之间，与土壤有机质含量呈正相关。

我国土壤含氮量的地域性规律：

二、土壤中氮的形态

水溶性速效氮源<全氮的5%

1.有机氮水解性缓效氮源占50%~70%

（>98%）非水解性难利用占30%~50%

离子态土壤溶液中

2.无机氮吸附态土壤胶体吸附

（1%~2％）固定态2：

1型粘土矿物固定

矿化作用

有机氮无机氮

固定作用

三、土壤中氮的转化

（一）有机态氮的矿化作用（氨化作用）

1.定义：

在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程

（二）土壤粘土矿物对NH4＋的固定

1.定义

吸附固定：

由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对NH4＋的吸附作用

晶格固定：

NH4＋进入2:

1型膨胀性粘土矿物的晶层间而被固定的作用

2.过程

液相NH4+交换性NH4+固定态NH4+

3.结果：

减缓NH4＋的供应程度

（三）氨的挥发损失

定义：

在中性或碱性条件下，土壤中的NH4＋转化为NH3而挥发的过程

（四）硝化作用：

定义：

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。

（五）无机氮的生物固定：

定义：

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。

（六）硝酸还原作用

NO3－NH4＋

作用机理仍不十分清楚

（七）反硝化作用

NO3－N2、NO、NO2

（八）硝酸盐的淋洗损失

NO3－-N随水渗漏或流失，可达施入氮量的5%~10%

四、土壤的供氮能力及氮的有效性

有效氮：

能被当季作物利用的氮素，包括无机氮（<2％）和易分解的有机氮

旱地：

全氮、碱解氮、

供氮能力土壤矿化氮、硝态氮

稻田：

全氮、碱解氮、铵态氮

全氮——土壤供氮潜力

无机氮——土壤供氮强度

五、小结：

土壤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（喜硝作物）

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（喜铵作物）

反硝化作用

硝酸盐淋失

生物和吸附固定（暂时）

六、铵态氮肥（ammoniumfertilizers）

包括：

液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵

（一）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

七、铵态氮肥在土壤中的转化和施用

品种转化及结果施用

液氨NH3＋H2ONH4＋＋OH－基肥,施肥机深施

氨水对土壤和作物影响不大基肥,追肥,深施

碳酸氢铵NH4＋＋HCO3－基肥,追肥,深施适于

对土壤没有副作用各种土壤和大对数作物

硫酸铵NH4＋＋SO42－基肥（配施石灰和有机肥）,

使土壤酸化（游离酸,生理酸,追肥,种肥

硝化酸,代换酸）、板结适于多种作物不宜稻田

氯化铵NH4＋＋Cl－基肥（配施石灰和有机肥），

使土壤酸化（生理酸,硝化酸,追肥;适于稻田

代换酸）、脱钙板结和一般作物,不宜忌氯作物

八、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。

九、两种形态氮素的性质和某些特性的比较

铵态氮素（NH4+-N）

带正电荷，是阳离子

能与土壤胶粒上的阳离子进行交换而被吸附

被土壤胶粒吸附后移动性减少，不随水流失

进行硝化作用后，转变为硝态氮，但不降低肥效

硝态氮素（NO3--N）

带负电荷，是阴离子

不能进行交换吸收而存在于土壤溶液中

在土壤溶液中随土壤水分运动而移动，流动性大，易流失

进行反硝化作用后，形成氮气或氧化氮气而丧失肥效

八、铵态氮肥、硝态氮肥、尿素均为速效氮肥，它们有什么优点和缺点

优点：

水溶性、肥效快、价格较易接受

缺点：

易挥发、易硝化、易流失、易反硝化（利用率低）

一次过多施用会造成减产且污染环境

三、硝－铵态和硝态氮肥（nitratefertilizers）

包括：

硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾

（一）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）6.硝态氮含氮量均较低

（二）理化性质与施用

硝－铵态和硝态氮肥的基本性质和施用

品种分子式含氮量（%）性质施用

硝酸铵HN4NO334~35生理酸性盐旱地追肥

硝酸钠NaNO315~16生理碱性盐少量多次

硝酸钙Ca（NO3）~15吸湿性（水培营养

硝酸钾KNO314助燃性液氮源）

一、氮肥利用率

（一）定义：

指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

（二）测定方法1.差值法2.15N示踪法

五、长效氮肥

（一）长效氮肥与速效氮肥的特点比较

特点优点缺点

速效氮肥水溶性、肥效快易挥发、易硝化、易流失、

价格较易接受易反硝化（利用率低）一次

过多施用会造成减产且污染环境

长效氮肥抗淋溶、损失少

肥效长（利用率高）作物早期生长供氮不足

一次性施肥可代替价格较昂贵

多次追肥；对环境污染轻

二）长效氮肥的种类

1.缓释肥料：

含义：

施用后在环境因素（如微生物、水）作用下缓慢分解，释放养分供植物吸收的肥料。

2.控释肥料：

含义：

通过包被材料控制速效氮肥的溶解度和氮素释放速率，从而使其按照植物的需要供应氮素的一类肥料。

（三）长效氮肥的存在问题及改进措施

1.存在问题

①难以满足作物早期及吸肥高峰期的需要

②大多数品种价格过高难以在大田推广应用，多用于园艺及多年生观赏植物

③其中的优良品种也难以满足环境特别是可持续发展的要求

2.改进措施

①以框架结构的大分子有机物质作包裹材料

②以分解快慢不同的包膜材料分层包裹

③把分解快慢不同的颗粒按一定比例混合

（三）影响因素：

作物种类、土壤条件、施肥技术等

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。

二、提高氮肥利用率的途径

目的：

减少损失、提高利用率、延长肥效

（一）气候条件

在干旱条件下，作物对肥料用量的反应小，增产不明显

在水分供应充分时，作物对肥料用量的反应大，增产明显

根据我国气候条件：

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

（二）土壤条件

肥力状况：

着重中、低产田

土壤质地：

砂质土壤“前轻后重，少量多次”粘质土壤“前重后轻”

土壤反应：

酸性土区、中性土区碱性土区、盐碱地（不宜用氯化铵）

水分状况：

水田区不宜用硝态氮肥旱地各种均可

（三）作物种类

需氮量：

双子叶植物>单子叶植物

叶菜类作物>瓜果类和根菜类

高产品种>低产品种

杂交水稻>常规水稻

营养最大效率期>其它时期

（四）肥料品种

NH4＋－N：

水田、旱地，深施（覆土）

NO3－－N：

旱地追肥，少量多次

NH2－N：

水田、旱地，深施（覆土）

（五）施用方法

1.氮肥深施

优点：

提高肥料利用率、肥效持久

2.采用合理的水、肥综合管理——稻田

（1）基肥——无水层混施和犁沟条施碳铵

效果：

显著减少氮素的损失

（2）追肥——“以水带氮”深施尿素

“以水带氮”深施技术——在施肥前，稻田停止灌水，晾田数日，尽可能控制土壤处于水不饱和状态，氮肥表施后立即复浅水，使肥随水下渗，深施入土。

优点：

60％的表施氮肥被带入土层，肥效缓、稳、长；

施肥量比习惯施肥法减少约1/3；

田间耗水量比常规施肥每季度减少750～1200m3·hm-2；

农药用量减少，有利于环境保护和农田生态平衡

（六）氮肥与有机肥、磷肥、钾肥配合

1.与有机肥配合施用

好处：

无机氮可以提高有机氮的矿化率

有机氮可以加强无机氮的生物固定

目的：

作物高产、稳产、优质

改良土壤，提高氮肥利用率

2.氮、磷、钾配合施用

通过平衡施肥使作物营养平衡

本章复习题：

1.氮素是植物体中、、、等的组成成分。

2.植物吸收的氮素以形态的和为主，也可以吸收少量形态的氮。

3.旱地植物吸收NO3-以吸收为主，被吸收的NO3-在同化之前，必需先还原为。

4.植物在吸收NH4＋时，会释放等量的，因此，介质的pH值将会。

5.酰胺具有、、作用。

6.植物的喜铵性和喜硝性是由和共同决定的。

7.植物在营养生长期缺氮通常表现为。

8.铵态氮肥和硝态氮肥在特性方面有何区别

9.请用连线为如下植物选择一种适宜的氮肥：

水稻烟草马铃薯甜菜

硫酸铵氯化铵硝酸钠硝酸铵

10.尿素属形态的氮肥，施入土壤后，大部分的尿素

会在的作用下为铵态氮和二氧化碳。

而铵

态氮又会进一步氧化为，从而影响尿素的肥效。

11.尿素作根外追肥施用时，浓度宜在范围，肥料中缩二脲的含量不能大于。

12.长效氮肥可分为和两大类。

13.怎样测定氮肥利用率我国的氮肥利用率约为多少

14.如何根据气候条件合理分配氮肥

15.如何根据土壤肥力条件合理分配氮肥

16.如何根据作物需肥特性合理分配氮肥

17.如何根据氮肥特性合理分配氮肥

18.怎样估算氮肥的用量目前氮肥适宜用量的范围是多少

19.为什么提倡氮肥深施具体如何实施

20.氮肥与有机肥料配合施用有什么好处

21.为什么氮肥要与磷肥或钾肥配合施用

七章

一、植物体内磷的含量、分布和形态

1.含量（P2O5）：

植株干物重的~%

二、磷的营养功能

（一）磷构成大分子物质的结构组分

（二）磷是植物体内重要化合物的组分

（三）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转

1.磷参与光合作用各阶段的物质转化2.磷参与叶绿体中三碳糖的运转

3.