植物营养与肥料重点.docx

1、植物营养与肥料重点绪论植物营养:植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,用以维持其生命活动。植物营养学:就是研究植物对营养物质吸收,运输,转化与利用的规律及植物与外界环境之间营养物质与能量交换的科学。营养元素:植物体用于维持正常新陈代谢完成生命周期所需的化学元素。肥料:提供植物必需营养元素或兼有改变土壤性质,提高土壤肥力功能的物质。它就是提高农业生产的物质基础之一。分类:直接肥料 间接肥料 (有机肥为二者都有的肥料)生理酸性肥:某些肥料施入土壤中后解离成阳离子与阴离子,作物吸收的阳离子大于阴离子,使土壤中残留的酸性离子增多,使土壤酸度提高,这种由作物吸收后就是使土壤酸度提高的肥料。生理碱性

2、肥:某些肥料进入土壤中后解离成阳离子与阴离子,作物吸收的阴离子大于阳离子,使土壤中残留的碱性离子增多,使土壤的碱度提高,这种由作物吸收后使土壤碱度提高的肥料。施用技术:1、基肥 作物播种或定植前结合土壤耕作施用的肥料。作基肥施用的肥料大多就是迟效性的肥料。厩肥、堆肥、家畜粪等就是最常用的基肥。2、种肥 指下播种同时施下或与种子拌混的肥料(播种或定植时施用的肥料)。3、追肥 植物生长期间为调节植物营养而施用的肥料。肥料学:研究肥料性能及其机制,施用等理论与技术的科学。合理施肥内容(原则):时宜 物宜 地宜(因时制宜,因物制宜,因地制宜)合理施肥应考虑:土壤 作物 肥料合理施肥意义(目的):供给植

3、物营养 改善土壤结构目前土壤施固态微肥存在的问题:有效性降低、施用不均匀、易污染环境。研究植物营养与肥料的目的:提高作物产德国科学家李比希的三个学说:矿物质营养学说 归还学说 最小养分律矿物质营养学说:土壤中矿物质就是一切绿色植物唯一的养料。厩肥及其她有机肥料对于植物生长所起的作用,并不就是由于其中的有机物,而就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“腐殖质营养学说”,说明了植物营养学新旧时代的分界线与转折点,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定的基础;2)实践上促进了化肥工业。归还学说:植物从土壤中吸收养分,每次收获必从土壤中带走

4、某些养分,使土壤中养分减少,土壤贫化。要维持地力与作物产量,就要归还植物带走的养分。意义: 对恢复与维持土壤肥力有积极作用。最小养分律:作物产量受最小养分所支配。、在植物各生长因子中,如有一个因子含量最少,其她生长因子即或丰富,也难以提高作物产量。意义:作物产量的高低受土壤中相对含量最少的养分所限制,也就就是说,决定作为产量的就是土壤中相对含量最少的养分。而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率。高等植物必需营养元素三条标准:必要性,直接性,不可替代性1、 如缺少某种营养元素,植物就不能完成生活史;2、 必须营养元素的功能不能由其它营养元素代替;

5、3、 必须营养元素直接参与植物代谢作用、16种必需营养元素:C H O N P S K Ga Mg(大量,占植物干重0、1%以上)Fe Mn Zn Cu Mo(钼) B Cl(微量,占植物干重0、1%以下)。Ca Mg S也称中量元素。氮磷钾被称为植物营养三要素(即肥料三要素或氮磷钾三要素)。注:1、大量与微量没有严格的界限,随着环境的变化微量元素含量可超过大量元素含量。2、同等重要律:必需营养元素在植物体内不论数量多少都就是同等重要的。生产上要求:平衡供给养分3、不可代替律: 任何一种营养元素的特殊功能都不能为其它元素所代替。生产上要求:全面供给养分有益元素:在16种营养元素之外,还有一类营

6、养元素,它们对一些植物的生长发育具有良好的作用,或为某些植物在特定条件下所必需,但不就是所有植物所必需,人们称之为“ 有益元素”。其中主要包括:Si Na Co Se Ni Al 等。水稻Si、固氮作物Co、甜菜Na等。第一章 植物营养与施肥原则植物的养分吸收:就是指养分进入植物体内的过程。泛义的吸收:指养分从外部介质进入植物体中的任何部分。确切的吸收:指养分通过细胞原生质膜进入细胞内的过程。养分离子从土壤转入植物体内的两个过程:1、养分离子向根迁移2、根对养分离子的吸收(养分进入质外体与养分进入共质体)养分离子向根部迁移途径:截获 扩散 集流(概念)截获: 就是指根系在土壤里伸展过程中吸收直

7、接接触到的养分。对移动性小的离子较重要、如Cu、Mg、(10)【离子交换】离根近扩散:就是指土壤溶液中当某种养分的浓度出现差异时所引起的养分运动。速度较慢,每天只有几毫米、受离子浓度及含水量影响。如P、K扩散。【高浓度向低浓度扩散】离根较远集流(质流):就是因植物蒸腾作用而引起的土壤养分随土壤水分流动的运动。速度较快,但要求水分与离子浓度足够大。NO3之类高溶解性的离子的主要吸收机质、 如N、Ca、B、Mo质流【蒸腾作用】离根最远植物对离子态养分的吸收(阳离子吸收):被动吸收 主动吸收(概念)被动吸收:膜外养分顺浓度梯度(分子)或电化学势梯度(离子)、不需要消耗代谢能量而自发地(即没有选择性地

8、)进入原生质膜的过程。就是植物吸收养分的初级阶段。主动吸收: 膜外养分逆浓度梯度或逆电化学势梯度,需要呼吸作用提供能量而具有选择性地进入原生质的过程。如逆浓度吸收(代谢吸收)。从能量的观点与酶的动力学原理来研究植物主动吸收养分的原因,提出载体学说与离子泵学说。载体学说 : 生物膜上具有某些分子,它们有载运离子通过生物膜的能力,它们对某种离子具有专性结合点,因而可以选择性的运载某种离子通过生物膜。载体学说比较完善的从理论上解释了关于离子主动吸收中的三个基本过程:A 离子选择性吸收 B 离子通过质膜 C 在质膜中转移与离子吸收与代谢作用的密切关系离子泵学说: 指离子泵可以在逆电化学势梯度的情况下将

9、离子泵入或泵出细胞膜。植物对有机态养分的吸收:究竟有机养分以什么方式进入根细胞,尚无肯定结论。有机养料的吸收由膜上透过酶作为载体运入细胞,这个过程需消耗能量。也有人用“ 胞饮”现象了解释有机物的吸收。如蓖麻、松树根尖都有这种现象。叶部吸收(根外营养):养分从叶片角质层与气孔进入,最后通过质膜进入细胞内。根外营养:植物叶片(包括一部分茎)吸收养料并营养其本身的现象。意义:当土壤环境与水分过多或过干等造成根系营养吸收受阻或作物生长后期根系活动衰退时,叶面吸收养料可以弥补根系吸收养料不足,但只能做为根系营养的一种补充,而不能代替。吸收的意义:1、提高对养分的利用程度 2、减少能量的消耗。植物主要吸收

10、离子态养分,次要吸收有机态养分。影响植物吸收养分的外界环境条件:光照 温度 水分 通气 反应 养分浓度 离子间相互作用温度:在一定温度范围内,温度增加,呼吸作用加强,植物吸收养分的能力也随着增加。水分: a加速肥料的溶解与有机肥的矿化,促进养分释放;b释放土壤中养分的浓度,并加速养分的流失。通气:有利于有氧呼吸,也有利于养分的吸收、 主要从三个方面影响植物对养分的吸收:1、根系的呼吸作用2、有毒物质的产生3、土壤养分的形态与有效性土壤反应:在酸性反应中,植物吸收阴离子多于阳离子,而在碱性反应中,吸收阳离子多于阴离子。土壤反应直接影响土壤微生物的活动(生物作用)与土中矿物质的溶解与沉淀(化学作用

11、),因而间接影响了土壤中有效养分的多寡。养分浓度: 植物对土壤溶液中某些养分的吸收速率,决定于该养分的浓度,这种关系不就是直线关系,而就是一种渐近曲线养分全量:指某种营养元素在土壤中有效与无效态含量的总与。有效养分:指植物可以直接吸收利用的那部分养分,包括水溶性、交换性、弱酸性。光照对根系养分吸收的影响及具体原因:光照可通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭与蒸腾强度等产生间接影响,最终影响到根系对矿质养分的吸收。土壤PH对根系养分吸收的影响及具体原因:酸性反应时,根细胞的蛋白质分子带正电荷为主,故能多吸收外界溶液中的阴离子; 碱性反应时,根细胞的蛋白质分子带负电荷为主,故能多

12、吸收外界溶液中的阳离子。根系对养分的调控机理:植物根系对养分吸收的反馈调节机理可使植物在体内某一养分离子的含量较高时,降低其吸收速率;反之,养分缺乏时,能明显提高吸收速率。净吸收速率的降低包括流入量的降低与溢泌量的增加。酸性土壤上植物生长不良的原因:氢离子毒害;铝的毒害;锰的毒害;缺乏有效养分影响养分迁移的因素:土壤湿度;养分的吸附与固定;施肥列出土壤中养分向根表迁移的几种方式, 并说明氮磷钙各以那种方式为主? 它们在根际的分布各有何特点? 迁移方式: 截获、质流、扩散 氮以质流为主: 土壤吸附弱,移动性强;磷以扩散为主: 土壤固定强,土壤溶液中浓度低,移动性弱 氮的根际亏缺区比磷大的多植物吸

13、收养分特点:选择性,累积性 ,基因型差异离子间的相互作用: a拮抗作用: 就是指某一离子的存在能抑制另一离子的吸收。b协助作用:某一离子的存在能促进另一离子的吸收。c维茨效应: 外部溶液中Ca2+ Mg2+ Al3+等二价及三价离子,特别就是Ca2+能促进K+ Rb+及Br-的吸收,根里面的Ca2+并不影响钾的吸收。植物营养的遗传性: 植物对养分的吸收,运输与利用都属基因型,就就是说,同一作物不同的品种吸收养分的速率与最大速率以及对养分的亲与力就是不相同的。植物的营养特性: a共性:所有植物生长发育必需16种元素b个性:不同植物以及同一植物的不同生育期所需养分不同植物营养期: 植物通过根系由土

14、壤中吸收养分的整个时期,就叫植物营养期。植物营养的阶段性: 一般作物吸收三要素的规律就是: 生长初期吸收的数量与强度都较低,随着生长期的推移,对营养物质的吸收逐渐增加,到成熟阶段,又趋于减少。植物营养临界期: 就是指营养元素过多或过少或营养元素间的不平衡,对于植物生长发育起着明显不良的那段时间、 磷的营养临界期:大多数植物在幼苗期,具体如冬小麦在分蘖初期,棉花与油菜在幼苗期,玉米在三叶期。氮的营养临界期: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、玉米一般在分蘖期与幼穗分化期。钾的营养临界期:水稻在分蘖初期与幼穗形成期分化期。植物营养最大效率期:指营养物质在植物体

15、内能产生最大效率的那段时期。特点:作物生长迅速,吸收养分能力特强。如果能及时吸收养分,增产效果明显。氮素:玉米在喇叭口到抽穗初期; 小麦在拔节到抽穗期;棉花氮素,磷素在花铃期。(所谓“菜浇花”),水稻就是分蘖期。对于甘薯来说块根膨大期就是p、k肥料的最大效率期。阳离子交换:被土壤负电荷吸引的阳离子可以被其她阳离子交换出来,所以称为交换性阳离子。它的总量称为阳离子交换量CEC。根际:就是指作物根系对土壤理化、生物性质能产生显著影响的那部分特殊的“ 根区域” 通常指根表周围1-4mm土壤。第二章 氮肥植物的吸收:主要吸收无机态氮,即NH4+与NO3-,也可吸收某些可溶性的有机氮化物,尿素、氨基酸、酰胺等。但数量有限,低浓度的亚硝酸盐也能被植物吸收。营养功效(作用):1、蛋白质的重要组分2、核酸与核蛋白质的成分3、叶绿素的组成元素4、许多酶的组分5、许多维生素的组成施用要领:深施。1、基肥深施2、种肥底施3、追肥深施 缺少:缺氮对叶片发育影响最大,叶片细小直立与茎的夹角小,叶色淡绿,严重时呈淡黄色,失绿的叶片色泽均一,一般不出现斑点,缺氮症状先从老叶开始。缺氮茎杆细长,很少有分蘖与分枝,花与果实稀少植株提前成熟,影响产量与品质。缺氮作物根系最初比正常的色白而细长,但根量少,而后期根停止伸长,呈现褐色。 合理分配依据:1、氮肥的合理分配 1)、根