植物营养研究法：第一章 植物营养的田间研究方法 (2)
植物营养研究
植物营养研究植物营养是植物生长发育的基础，对于提高农作物产量和品质具有重要意义。
随着生物化学、分子生物学等科学技术的不断发展，植物营养研究取得了许多重要进展。
本文将围绕植物的基本营养需求、植物营养研究方法以及植物营养管理等方面展开讨论。
一、植物的基本营养需求植物生长需要碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁等多种元素，其中氮、磷、钾被视为植物生长发育的三大营养元素。
氮元素是构成氨基酸、蛋白质和核酸的基础，对于植物的生长和光合作用至关重要。
磷元素参与植物的能量转化和物质运输，为植物提供充足的能量。
钾元素则调节植物细胞的渗透压，参与植物内外物质交换。
二、植物营养研究方法1. 土壤分析法：通过对土壤中各种元素的含量进行测定，评估土壤的肥力水平和植物所需的营养元素供应情况。
常用的土壤分析指标包括土壤pH值、有机质含量、全氮、有效磷和交换性钾等。
2. 植物组织分析法：通过对植物不同部位（如叶片、茎、根系等）的组织进行化学分析，了解植物体内各种元素的含量和分布状况。
植物组织分析可以指导植物的施肥和养分管理。
3. 水培和营养液栽培法：将植物生长于含有各种营养元素的水溶液中，控制不同养分供应的条件，观察植物对养分的吸收和利用情况。
水培和营养液栽培法广泛应用于植物生理和分子生物学研究中。
三、植物营养管理植物营养管理是指通过合理的施肥和养分管理措施，提高植物对养分的利用效率，实现农作物高产、高质量的栽培目标。
合理的植物营养管理应考虑土壤养分状况、作物生长期需求及不同作物对养分的吸收特点。
1. 施肥技术：合理的施肥技术可以提高养分利用效率，减少养分的损失。
常用的施肥技术包括底肥、追肥、叶面施肥等。
2. 生物肥料和有机肥料的应用：生物肥料和有机肥料的使用可以改善土壤结构，增加土壤肥力，提高植物的抗病能力和适应性。
3. 轮作和间作：轮作和间作可以改善土壤环境，避免连作障碍，减轻植物对特定元素的单一需求。
结语植物营养研究对于提高农作物生产力和质量具有重要意义。
植物营养的其它研究方法(PPT课件)
优点：比速测法精确可靠；测定范围几乎包括植物必需 的全部元素；果树上应用比农作物更广泛成功
3．土壤分析诊断：
分为：速测、实验室常规测定 一般测定其速效养分，而含量一般与作物产量无相关性 ，测定结果与事先拟定好的标准比较判断其丰缺。
三．土壤酶的研究方法
1．土样采集：代表性，根际内外酶活性不同
2．土样贮藏：一般认为：新鲜土样酶活性大于风干 样；土样一经风干，再延长存放时间，酶活性失活较 小；恒温贮藏（4度）或冻藏（-5度——-40度）酶活 性失活较小，冷冻最好；田间湿度条件下贮藏样品， 酶活性更能反映实际。
3．土样称量：一般1-5克，酶活低的10克。酶反应速 度随土样称量呈现线性增加，过少测定不准确。
3．无土对照：消除基质自身分解的影响。
（五）酶活性表示方法
通常：单位时间单位土重，一定 温度下酶促反应产物数量。
第二节 植物营养诊断方法
一．养分供应量与产量关系 二．植物营养诊断的主要方法 （一）形态诊断：缺素时，形态上：失绿、 色斑、坏死、畸形等。 老叶、新叶、顶叶 叶缘、叶肉、叶脉 株高、叶片大小、根系大小
（三）施肥诊断
以施肥方式提供拟试元素肥料进行检验
1．叶片喷、涂、叶脉注射试验 用于已生产症状时的应急诊断。 优点：见效快（直接处理叶片） 不与土壤接触，避免养分被土壤固定而无效 用料少，经济省事。 浓度范围一般0.1-0.5%.
2.对比试验：设施与不施两个处理，也可结合进行肥 料用量和形态试验，用于事前预测或应急诊断。
（二）土壤样品微生物的纯化
使土壤酶活性与微生物活性区分开来。 理想方法是：有效抑制微生物增殖生长和生理过程，不破坏微 生物的细胞，防止酶渗出，也不破坏土壤理化性质，常用以下 两种途径： 1．化学灭菌剂：常用适当浓度的甲苯，其作用为抑制微生物增 殖，导致某些微生物质壁分离或胞溶，也可能引起某些酶活性 升高或降低。
植物营养研究法
一、名词解释：1、处理：为了研究某个因素的效应或几个因素的关系及其综合效应，人为的使试验因素处于不同水平或试验因素间不同水平的组合，称为试验不同处理。
2、单一差异原则：方案中除了欲比较研究的因素外，其他因素应相对一致，处于良好状态，以排除非试验因素的干扰。
3、误差：观察结果与真值之间的差异。
4、完全方案：每个试验因素的每个水平的相互组合，所有因素处于完全平等的地位，不漏信息。
5、水平：一个试验因素不同质的或量的存在状态，就叫试验因素的不同水平。
6、因素：要揭露事物的客观规律，就必须研究作用于与事物的的诸因素的效应，被研究的因素称试验因素。
二、判断：1、不完全方案是完全方案的部分实施（对）2、田间试验的处理数不能太多，一般应控制在3-4个为宜（对）3、在田试验中，长方形小区有利于降低由于土壤肥力不均衡带来的局部误差，因此，在设置小区时，小区的长宽比应越大越好（错）4、在溶液培养试验中，绝大多数作物的适宜营养液浓度应控制在0.5-3.0uS/cm范围。
（错）三、问答题1、田间试验中，试验误差来源有哪些土壤肥力的不均匀性试验材料的不一致性田间操作的差异病虫害、鸟兽害等环境条件差异2、营养液培养试验中，营养液的配置原则是什么？营养液中必须含有植物所需的全部营养元素营养液中各种化合物必须是植物根部可以吸收的形态；营养液中各种化合物的数量及比例应符合植物正常生长要求;营养液中无机盐类构成的总盐分浓度及酸碱反应是符合植物生长要求的组成营养液的各种化合物，在栽培过程中应在较长的时期内保持其有效性营养液中化合物的总体，在被吸收过程中造成的生理酸碱反应是较平稳的四、设计题氮肥是玉米生长发育过程中的重要肥源之一，氮肥利用率的测定方法有示踪法和差减法两种。
现有尿酸，硫酸铵，硝酸铵，碳酸氢铵，氯化铵五种氮肥，现采用差减法测定氮肥利用率植物营养研究法笔记整理l 植物营养研究基本方法：生物方法控制生长条件部分控制：温室全控制：人工气候箱、生长箱不控制：自然条件：大田试验培养试验：在人工控制光、温、水、热等生长条件下，用特定的容器给予特定原营养条件而进行的生物试验。
植物营养
名词解释：1.植物营养：植物体从外界环境中吸收其生长发育所需要的养分，用以维持其生命活动的过程。
2.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。
3.植物营养学：是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。
4.肥料：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5.大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、钾6.中量元素：钙、镁、硫7.微量元素：铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯8.养分归还学说：植物从土壤中吸收养分，每次收获必从土壤中带走某些养分，使土壤中养分减少，土壤贫化。
要维持地力和作物产量，就要归还植物带走的养分9.最小养分律：指植物的产量由含量最少的养分所支配的定律。
10.矿质营养学说：植物生长发育所需要的原始养分是矿物质（无机物）而不是腐殖质（有机质），因为腐殖质是在地球上有了植物后才出现的。
11.腐殖质营养学说：土壤肥力取决于土壤腐殖质的含量，腐殖质是土壤中唯一的植物营养物质，而矿物质只是起间接作用，即它是加速腐殖质的转化和溶解，使其变成易被植物吸收的物质。
12.必须营养元素：是指所有植物正常生长发育所必须的，缺乏它植物就不能完成其生命史。
13.有益元素：对某些植物的生长发育具有良好的刺激作用，是某种植物种类，在某些特定条件下所必需但不是所有植物所必需。
14.有害元素：这些元素进入植物体内，不仅会对植物产生毒害作用，影响植物的生长发育，造成减产，同时由于其在植物体内的残留，通过食物链进入动物或人体内，危害他们的健康。
15.环境五毒：即五种有害元素汞(Hg) 镉(Cd) 铅(Pb) 铬(Cr) 砷(As)16.重金属：一般泛指能够引起环境污染的金属元素17.根际：由于植物根系的影响而使其理化及生物性质与原土体有显著不同的那部分根区土壤。
18.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“根际效应”。
Chapter 1 植物营养学Introduction
法国的农业化学家布森高（Boussingautt,1802-1887) 是采用田间试验方法研究植物营养的创始人。1834 年在自己的庄园中创建了世界上第一个农业试验站。 通过试验确定了豆科作物可利用空气中的氮，提高 土壤的含氮量，并指出豆科作物在轮作中的作用。 （氮素营养学说）
直到1866年德国学者（赫锐格）研究根瘤菌，才找 到豆科作物固氮作用的合理解释
点评：
中国古代在植物营养和肥料方面有 丰富的经验，这在世界农业史上是 罕见的。但大多仅仅是经验的记述， 未能在理论上加以概括和提高，也 很少进行科学研究，又加上语言的 原因，因而未能在世界范围内产生 很大的影响，并发扬光大。
国际上植物营养学的早期探索：
•尼古拉斯（Nicholas,1401-1446) 是第一个从事植物营养研究的
古典时期
新古典发（19世纪）
现代植物营养 展时期
发展时期
（20世纪
（20世纪60年代以后）前半叶）
1、植物营养学研究的早期探索（？—1840）
中国古代在施肥方面的实践和理论：
•公元前1世纪汉朝《礼记•月令》中已有“烧草取灰，或沤草
作肥”的经验。
•公元265-316年，郭义恭《广志》有栽培绿肥肥田的记载。
3、最小养分律 (Law of the minimum nutrient)： 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。
李比希的功绩
李比希的矿质营养学说的创立，标志着植物营养学作 为一门学科的真正建立，是植物营养学发展史上的一大里 程碑，并促进了化肥工业的兴起；
Potential food shortages
植物营养研究方法 第二章 植物营养的田间研究方法(第一次课) (2)
（二）复因素试验方案的设计
1. 基本概念：
试验效应(effect)：试验因素对试验指标所起的增加或减少
的作用。
（1）因素的简单效应：其它因素水平相同条件下，另一因 素不同水平间试验指标的差异。 （2）因素的主效应：一个因素内各简单效应的平均数，也 称主效应。
（3）因素的交互作用：
多级连应：在影响试验结果的诸因素中，有些因素不仅单独 对响应起作用，而且还与其它一个或多个因素联合起来影响 响应值。这种联合作用就称为“交互作用”。如果两个因素 联合则称为双因子交互作用；如果三个因素联合则称为叁因 子交互作用；如果多个因素联合则称为多因子交互作用，或
• （3）表头设计 所谓表头设计，就是把试验因素和要考察的交互作用分 别安排到正交表的各列中去的过程。 在不考察交互作用时，各因素可随机安排在各列上；若 考察交互作用，就应按所选正交表的交互作用列表安排各因 素与交互作用，以防止设计“混杂” （4）编制试验方案，按方案进行试验
• （四）回归设计：回归与相关的区别和联系。
• 4 正交试验设计的基本程序
流程：试验目的与要求、试验指标、选因素定水平、因素与水平的确定 、选择合适的正交表、表头设计、列试验方案 （1）选因素、定水平，列因素水平表 根据专业知识、以往的研究结论和经验，从影响试验指标的诸多因素中， 通过因果分析筛选出需要考察的试验因素。一般确定试验因素时，应以对 试验指标影响大的因素、尚未考察过的因素、尚未完全掌握其规律的因素 为先。试验因素选定后，根据所掌握的信息资料和相关知识，确定每个因
称为高级交互作用；一般情况下，高级交互作用通常可以忽
略。因素内简单效应之间差异的平均。
水平 效应 P0 P1
N0
N1
简单效应
植物营养研究方法
植物营养研究方法
植物营养研究方法是通过各种实验和分析手段来了解植物对养分的需求、吸收和利用过程，以及养分对植物生长发育和产量的影响。
以下是常用的植物营养研究方法：
1. 养分溶液培养：在无土或含少量土壤的条件下，将植物直接培养在含有不同养分浓度和组成的溶液中，观察植物的生长状况和吸收利用效率。
2. 养分吸收速率测定：使用同位素示踪技术，标记养分并跟踪其在植物体内的吸收利用过程，通过测定同位素的吸收速率来揭示植物对养分的需求和吸收机制。
3. 养分含量和分布测定：通过对植物各部位的样品进行化学分析，测定其中养分的含量，了解养分在植物体内的分布情况。
4. 养分生物利用率测定：通过分析植物对不同形态和来源的养分的利用效率，揭示植物对养分的吸收利用规律和各种因素对养分利用的影响。
5. 养分高效利用品种选育：通过人工选择、杂交等遗传学手段，选育出对养分利用效率高的植物品种，以提高农作物产量和养分利用效果。
6. 养分缺乏或过量处理试验：设立不同养分水平的养分缺乏或过量处理组，并观察植物的生长状况、形态、生理指标和产量，以评估养分对植物生长发育的影
响。
7. 养分循环与转化研究：通过分析土壤、水体中的养分含量和形态，以及植物和微生物对养分的吸收、释放、转运等过程，研究养分在生态系统中的循环和转化规律。
8. 分子生物学技术研究：利用分子生物学手段，如基因克隆、转基因等技术，研究养分吸收、转运和利用的分子机制，揭示养分对植物基因表达的调控和信号传递途径。
以上方法可以互相结合使用，以全面了解植物的营养状态和养分利用规律，从而为优化植物养分供应、提高农作物产量和品质等方面提供科学依据。
植物营养研究法4章田间研究法
3．根据试验小区面积： 大型小区试验：小区一般大于0.5亩，采用大田农业 技术措施设计简单，处理重复少，适于示范，生产 性试验。 小区试验：小区0.1亩（0.007ha）左右。 微型小区试验：小区4m2左右，条件易控制，但农业 技术方面不具备代表性，适于探索性、观察性或示 踪性肥料试验。
5
分类标准
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再取随机数字，假设为3、5、2、1、 4为直行的随机，则 拉丁方变为：
3 5 2 1 4
3 B C D A E
5 2 1 4 5 4 3 1 2 4 C E D A 4 4 3 5 2 1 1 E B A D 1 1 2 4 3 5 5 A C E B 5 2 5 1 4 3 3 B D C E 3 3 1 2 5 4 2 D A B C 2 取随机数字，假设为2、5、4、1、3为处 理随机，并分别对应A、B、C、D、E，则 拉丁方变为：
A2B2 A1B3 A1B1
Ⅰ
A3B1 A3B3 A3B4 A3B2
Ⅱ
32
应用： 1.复因试验中，有时被研究因素要求较大面积小区，如耕作、 灌溉试验，有时因子可以允许在较小面积小区上进行。 如作物品种，肥料新品种试验，两者结合起来较好。
2．一般副区重复数多，面积较小，易于控制，因此精确度高 ，在安排试验时，可将那时作用差异小，要求精度高的处理 放于副区。 3．在长期肥料田间试验中，在进行过程中往往会提高新的因 子需要研究，新增因子作副处理，如例一， 要求：主处理随机排列（在区组内） 副处理在小区内随机排列。
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裂区设计的优缺点
主处理分设在主区，副处理设在副区。副区之间 比主区之间更为接近。因此，统计分析时，可分
别估计主区和副区的试验误差。副区的试验误差
植物营养研究方法 绪论ppt课件
整理版课件
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3. 化学分析法
研究植物、土壤和肥料体系内营养物质 含量、形态、分布与动态变化的必要手段， 是进行植物营养诊断所不可少的方法。
在大多数情况下，此法 应与其它方法结合运用，但 手续繁多，工作量大。近十 几年来，有各种自动化测试 仪器相继问世，从而克服了 这一缺点。
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4. 数理统计法
2. 鲁茨(Lawes)－－1843年创立英国洛桑试验站
3. 萨克斯(Sachs)和克诺普(Knop)－－1860年和1861年，水 培试验研究的先躯
4. 普良尼施尼柯夫－－20世纪初，主张把植物－土壤－肥 料联系起来研究，提出“肥肥土，土肥苗”的观点，形成 了“生理学路线的农业化学派”
5. 罗宗洛－－20世纪20～30年代，在氮素营养及微量元素 方面做了大量工作
土壤养分行为学：土壤中各种养分的形态、含量、 吸附固定等转化和迁移的规律；有效养分的形态、 形成过程及影响因素；各种养分的生物有效性以及 土壤肥力水平与植物营养的关系；
土壤肥力学：研究在农业耕作条件下，施肥对土壤 肥力演变的影响；阐明维持和提高土壤肥力的农业 措施与影响条件。
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6. 肥料学与现代施肥技术
指导试验设计，检验试验数据； 帮助试验者评定试验结果的可靠性；作出 正确的科学结论。
计算机技术的应 用，可进行大量数据 处理，可进行数学模 拟，建立数学模型等。
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5. 核素技术法（同位素示踪技术法）
利用放射性和稳定性同位素的示踪特性，揭 示养分运动的规律；
缩短试验进程，解决其它试验方法难以深入 的问题。
我国农业生产的历史悠久，在施用肥 料促进植物生长方面积累了丰富的经验， 但对植物营养科学理论的探索，最早是从 西欧开始的。当时，科学家研究植物营养 主要是围绕着植物生长发育究竟需要什么 物质，所需的物质是矿物质养分还是有机 物质养分等间题进行的 。
植物营养学
植物营养学第一章绪论1.植物营养学：是研究植物对营养物质的吸收、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。
2.第一个从事植物营养学的人：尼古拉斯3.采用田间试验方法研究植物营养的创始人：法国的农业化学家布森高4.英国洛桑农业试验站创始人：鲁茨5.植物营养学的奠基人及其三大学说：德国著名化学家李比希，三大学说：矿质营养学说，最小养分律、养分归还学说6.植物营养学的范畴及其主要的研究方法范畴：①植物营养生理学：营养生理学、产量生理学、逆境生理学；②植物根际营养；③植物营养遗传学；④植物营养生态学；⑤植物的土壤营养：土壤养分行为学、土壤肥力学；⑥肥料学及现代施肥技术研究方法：①生物田间试验法；②生物模拟法；③化学分析法；④数理统计法；⑤核素技术法；⑥酶学诊断法第二章大量营养元素1、植物必需营养元素的标准:必要性，专一性，直接性2、17种必须元素，哪些是大量、中量、微量，有益元素的概念及其对应的主要受益植物（1）必须营养元素分类：大量元素（0.1%以上）C、H、O 、N、P、K中量元素Ca、Mg、S微量元素(0.1%以下)Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、（Ni）（2）“有益元素”，也称“农学必需元素”：某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；或者是某些特定的植物、在某些特定条件下所必需的。
（3）Si 水稻、小麦、大麦Na 甜菜Co 豆科固氮植物Al 茶树3、根际的概念及其范围根际：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。
根际的范围：1~5mm4、根系对养分的吸收及向根系迁移的方式（1）根系对养分吸收的过程包括：a.养分向根表面的迁移b. 养分进入质外体:指植物体内共质体以外的所有空间，包括细胞壁，细胞间隙和木质部空腔。
C. 养分进入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。
（2）土壤养分向根部迁移的方式a.截获（Interception）是指根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。
[课件]第一章 植物营养学与施肥原理PPT
![[课件]第一章 植物营养学与施肥原理PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/8d0efc6ee518964bce847c15.png)
植物的种类、生育期
土壤水分 气候（温度、光）
②土壤溶液中离子态养分的多少
硝态氮、钙、镁主要是由质流供给的，而 且钙、镁供应量常能满足一般作物的需要。 29
3、扩散(diffusion)：土壤溶液中的养分顺着浓度 梯度，由高到低向根表移动的过程。 影响因素：① 养分扩散系数
② 土壤养分离子浓度及梯度
1、有益元素：不是所有高等植物都必需的，但是对某些植 物的生长发育有益，或某些植物在特定条件下所必需的营 养元素称有益元素。
Na — 盐生植物
Si — 水稻
甜菜
芹菜
Co — 豆科植物 Se — 黄芪 Al — 茶树 V — 删列藻 24 黄芪属的其它品种
2、有害元素：某些非必需元素和过量的必需元素。
36
离子泵学说
37
外部溶液
细胞膜
细胞质
液泡膜
液泡
阳离子
反向 运输？
反向 运输
协同 运输 pH5.5 阴离子
协同 运输？ pH7.0~7.5
-120 -180mV
pH5.5
-100mV
植物细胞内电致质子泵（H+-ATP酶）的位置及作用模式
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四、根系对有机养分的吸收
1 现代研究结果表明：高等植物可以直接吸收利用某些 有机化合物。
肥料：是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。 作物 品质
肥料 有机肥料 氮肥 化学肥料 磷肥 生物肥料 钾肥 复肥 微肥
产量
肥料分类:
植物利用 直接肥料 间接肥料
基肥（底肥） 施肥时间 种肥（口肥） 追肥：根部追肥、叶面追肥7
有机肥料：含有大量有机质和多种植物所需养分 的改土肥田物质。 化学肥料（矿质肥料）：含有植物必需营养元素 的无机化合物。（合成、天然矿物） 微生物肥料（生物肥）：含有大量有益微生物的 微生物制剂。（可提供营养元素、激素、酶）
植物营养学实验指导（实验二）
植物营养学实验指导（实验二）植物营养学实验指导（实验二）(实验二不同养分水平的溶液培养与植株中养分含量的速测)实验二不同养分水平的溶液培养与植株中养分含量的速测（综合性实验）一．原理绿色植物在整个生活周期中，除了通过叶片的光合作用外，只要满足正常生长发育所需的各种矿质元素和其他条件，植物不一定非在土壤中生长不可。
因此，在用蒸馏水及必需的几种元素配成的溶液中，植物同样可以正常生长发育，这种培养方法称为溶液培养（又称水培）。
由于溶液培养其元素的种类和数量可以控制，因此要了解某种元素的数量对植物生长发育的影响时，可有意识地配制不同水平某种元素的培养液，根据植物的生长发育情况及症状，了解其影响。
收获后，通过测定植株中的养分含量，了解养分在植物体中的累积情况。
二．材料、仪器及药品1、材料准备玉米或白菜幼苗于实验前15天左右砂培育苗。
2、仪器气泵、天平、pH计、分光光度计、火焰光度计10ml刻度吸管、1000ml量筒、培养箱及泡沫板、移液器、棉花、试剂瓶、容量瓶、白瓷板、标准滴唧、比色管3、药品(1)Ca(NO3)2?4H2O, (2)KNO3, (3 )KH2PO4, (4) K2SO4, (5) CaCl2, (6) NaH2PO4, (7) NH4NO3, (8) KCl (9) FeSO4?7H2O, (10) EDTA-Na2, (11) H3BO3, (12) CuSO4?5H2O, (13) MnSO4?4H2O, (14) ZnSO4?7H2O, (15)(NH4)6Mo7O24?4H2O。
（16）MgSO4?7H2O4、试剂（1）浸提剂：称取化学纯氯化钠58.5克放入烧杯中，加入约500毫升蒸馏水溶解，用小量筒准确量取2.1毫升浓盐酸倒入烧杯中，搅匀，移入量筒中，用蒸馏水稀释至1000毫升。
（2）混合标准原液用分析天平准确称取分析纯的下列试剂于小烧杯中：磷酸二氢钾0.2194克，硝酸钾1.806克，硫酸钾3.873克，用少量蒸馏水溶解，然后转移至500毫升容量瓶中，用少量蒸馏水洗烧杯几次，都无损地移入量瓶中，最后用蒸馏水稀至刻度，摇匀，即得含磷100mg?L-1，含硝态氮500mg?L-1，含钾5000mg?L-1的混合标准原液。
植物营养研究法：第一章 植物营养的田间研究方法
第二节 试验方案设计
一、单因素试验方案设计 设计要点： 1、确定试验因素的水平范围
2、确定试验因素的水平间距
1、确定试验因素的水平范围 指试验因素水平的上下限区间。大小取决于研究 目的：
如果事先对某种试验因素的效果一无所知，此时可 以把因素的水平范围适当放宽。
认真布置试验
作好试验的管理工作
完成计划观察记载项目和 各项目测定工作。
（四）总结（一般以论文或报告的形式进行）
总结试验目的、设计及过程 总结试验结果 对试验结果进行分析、讨论并提出合
理建议
三、试验研究的基本要求
要有代表性 准确性 重现性
四、试验方案设计的原则
➢要有明确的目的性 ➢要有严密的可比性：要遵循单
➢ 错误误差：试验中由于试验人员粗心大意所发生的差错， 如记录、测量错误等。
➢真值：在一条件下，事物所具有的 真实数值。由于偶然因素不可避免 的存在和影响，真值是无法测得。
➢平均值：用无数个数据平均后求得 得近于真值的平均值
➢方差：观察值与平均值之间的离均差 平方的平均数
➢均方：总体方差一般不易求得，通常用 样本进行估计。样本方差称为均方。
表 1 不同重复次数，不同变异系数的 两个处理平均数间最低置信度差值（95％置信度）
重复
最低置信差值（％）
次数 CV=3%
2
18.1
3
13.7
4
11.6
5
10.3
6
9.3
7
8.6
8
8.0
CV=10%
22.6 17.2 14.5 12.9 11.6 10.7 10.0
(完整版)植物营养学
第一章绪论1．什么是植物营养？什么是植物营养学？答：植物营养：植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的化学物质，并用以维持其生命活动的过程。
植物营养学：研究植物对营养物质的吸收、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。
2．李比希提出的植物营养“三大学说”各自的含义是什么？答：矿质营养学说：驳斥了当时流行的“腐殖质营养学说”，认为植物最初的营养物质是矿物质，而非腐殖质。
养分归还学说：作物的每次收获必然要从土壤中取走大量养分；若不及时归还被带走的养分，土壤地力将逐渐下降；要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。
最小养分律：植物的生长量或产量受环境中最缺少的养分的限制，并随之增减而增减。
环境中最缺少的养分称为最小养分。
3．试述植物营养学的研究范畴与研究方法。
答：研究范畴：植物营养生理学（营养元素生理学、产量生理学、逆境生理学）；植物根际营养（根-土界面、植物-土壤-微生物及环境因素）；植物营养遗传学；植物营养生态学；植物的土壤营养（土壤养分行为学、土壤肥力学）；肥料学与现代施肥技术。
研究方法：生物田间试验法（在田间自然条件下进行，是植物营养学科中最基本的研究方法）；生物模拟试验法（运用特殊装置，给予特殊条件便于调控水、肥、气、热和光照等因素）；化学分析法；数理统计法；核素分析法（同位素标记）；酶学诊断法第二章植物的元素营养1．什么是植物的必需元素？其判别标准是什么？答：植物必需元素：对植物生长具有必需性、不可替代性和直接营养作用的化学元素。
其判别标准是：①必要性：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。
②专一性：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。
③直接性：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。
2．高等植物的必需元素有哪些？大量元素与微量元素是如何划分的？为什么将N、P、K称为“肥料三要素”？答：高等植物必需营养元素目前有16（17）种：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯、（镍）。
《植物营养学》课程教学大纲
《植物营养学》课程教学大纲Plant Nutrition一、课程基本信息— 1 —二、教学目标（一）知识目标— 2 —通过专业课程的学习，使学生系统地掌握植物营养和施肥的基础理论和实践技能，及本学科的国内外研究动态和发展前沿；并为后续学好作物作物施肥原理与技术等专业课程打下坚实的理论基础。
（二）能力目标培养学生掌握各营养元素的诊断技术、各种肥料的科学施用技术等。
（三）素质目标培养学生成为热爱科学、献身农业，有创业精神、创新精神和合作精神的高素质专业人才。
三、基本要求（一）了解植物营养与肥料和农业生产、生态环境的关系；（二）理解植物的营养过程，以及植物对酸性土壤、石灰性土壤、盐碱地和重金属等逆境的适应性机理和植物营养性状的遗传改良等；（三）掌握植物营养的基本原理和发展、植物营养与外界环境的关系；各营养元素的营养功能和诊断技术、各种肥料的性质和施用特点等。
四、教学内容与学时分配第一章绪论3学时第一节植物营养学与农业生产和环境的关系1学时知识点：植物营养与合理施肥的关系、施肥在农业生产中的地位、施肥对生态环境的影响第二节植物营养学的发展概况1学时知识点：植物矿物质营养学说、养分归还学说、最小养分律第三节植物营养学的范畴和研究方法1学时知识点：植物营养学的研究领域、田间试验法、生物模拟法、土培法和营养液培养法的适用范围本章小结重点：植物营养学的建立和李比希三大学说难点：李比希三大学说思考题：植物营养与合理施肥的关系以及施肥在农业生产中的地位。
— 3 —作业：教师酌情而定建议教学方法：教师重点讲授、学生参与、案例分析第二章养分的吸收6学时第一节植物的营养元素0.5学时知识点：必需营养元素、有益营养元素、营养元素的一般功能、营养元素之间的相互关系第二节植物根系的营养特性1学时知识点：根的类型、数量、构型与养分吸收的关系；根际效应；根际pH和Eh环境；根系分泌物；菌根第三节植物根系对养分的吸收 1.5学时知识点：养分在土壤中的迁移、根自由空间养分的移动、离子的被动吸收、离子的主动吸收第四节影响养分吸收的因素2学时知识点：介质中养分浓度、温度、光照、水分、通气状况、土壤pH、离子理化性状与根的代谢作用、离子间的相互作用、苗龄与生育阶段第五节植物的根外营养0.5学时知识点：植物叶片的结构和组成、叶片对气态养分的吸收、叶片对矿质养分的吸收、叶片营养的特点及应用、影响根外营养元素吸收的因素第六节植物的营养特性与施肥方法0.5学时知识点：植物营养的差异、现代施肥方法本章小结重点：1.植物对养分的吸收；2.影响养分吸收的因素难点：植物吸收养分的机理思考题：哪些因素会影响养分的吸收？如何影响？作业：教师酌情而定教学方法：教师重点讲授、学生参与、案例分析第三章养分的运输与分配3学时第一节养分的短距离运输0.5学时— 4 —知识点：养分的运输途径、养分的运输部位、离子释放到木质部的机理、影响因素第二节养分的长距离运输0.5学时知识点：木质部运输、韧皮部部运输第三节植物体内养分的循环和再利用2学时知识点：植物体内矿质养分循环的意义、养分利用的过程、养分再利用的重要性、养分再利用与生殖生长本章小结重点：1.植物体内养分循环 2.植物体内养分再利用对其生长和农业生产的意义难点：1．养分的长短距离运输的异同及其各自的途径、动力、极力和影响因素；2．各矿质元素在植物体内的移动性、再利用特点和缺素部位的关系。
中国农业大学植物营养学 知识点
植物营养肥料学第一章：绪论1、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、植物营养学主要任务：阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程，以及体内营养物质运输、分配和能量转化的规律，并在此基础上通过施肥手段为植物提供充足的养分，创造良好的营养环境，或通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢，提高植物营养效率，从而达到明显提高作物产量和改善产品品质的目的。
3、肥料：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。
4、泰伊尔(Von Thaer)－19世纪初期，“腐殖质营养学说”：土壤肥力决定于腐殖质的含量，因此腐殖质是土壤中植物养分的唯一来源，矿物质不过起间接作用，以加速腐殖质的转化和溶解，使之成为易被植物吸收的物质。
5、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。
在农业产量的增加份额中，有40％～60％归功于化肥的施用。
植物矿物质营养学说具有划时代的意义。
6、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7、最小养分律（1843年），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。
植物营养研究方法
玉米茎秆糖含量的遗传分析《中国农业大学学报》2012,17(1):14-19文章编号：1007—4333（2012）01-0014-06作者：卞云龙杜凯顾啸方案：田间设计：2009-07-13和2010-07-07，分别将7个亲本及21个F1组合播种于扬州我校玉米试验田中，试验采用随机区组设计，3次重复，每组每次重复种植2行，每行15株，行距0.6m，株距0.25m，试验田前茬为空茬，土质为沙壤土，地力中等，施纯氮241.5Kg/hm2，苗期防治地老虎，大喇叭口期防治玉米螟，其他田间管理措施同一般试验田。
PEG胁迫下靡子苗期抗旱指标鉴选研究《中国农业大学学报》2012，17（1）：53-59文章编号：1007-4433（2012）01-0053-07作者：张盼盼冯佰利王鹏科试验设计：在Hoaglang营养液中加入聚乙二醇6000配成不同质量浓度的处理液，模拟不同程度的干旱胁迫。
实验共设对照（CK，Hoagland营养液）和重度水分胁迫（Hoaglad营养液+0.25g/ml PEG）2个处理。
试验于2009年9月在西北农林科技大学进行。
选择饱满，无病虫害的糜子种子，用蒸馏水反复冲洗，25℃恒温光照培养箱中用清水培养24小时露白后，取萌动一致的糜子种子放入规格为15cm*9cm*3cm白瓷盘转为沙培即每盆加入高温灭菌的细沙，每盘5行，每行7粒种子，在光照培养箱中培养。
每个处理重复5次，其中3次重复用于形态，生理指标测定，2次重复用于存活率测定。
出苗后用Hoagland营养液浇灌。
待幼苗生长至35天（三叶一心）时，每盘留生长一致，株数相同的幼苗，技能型水分处理，分别持续浇Hoagland营养液和水势为-0.8Mpa质量浓度0.25g/ml的PEG营养液4天，当干旱处理叶片严重卷曲时，测定各糜子品种相关指标。
灌水量对日光温室黄瓜水分分配及硝态氮运移的影响《中国农业大学学报》2012，17（1）：93-97文章编号：1007-4333（2012）01-0093-07作者：孙丽萍温永刚王树忠试验设计：根据栽培季节和黄瓜的生育阶段设定动态的灌水量，以农民经验灌水量（W1，每次50~100mm）为基本值，下浮25%（W2）和下浮50%（W3）作为另外2个灌水处理，每个小区有5个栽培畦，面积33.8m2，3次重复，随机区组排列。
植物营养研究法：绪论
参参考考书书
1、华南农业大学、西北农业大学主编《农业化学研 究法》 农业出版社 1984 2、陶勤南主编《肥料试验与统计分析》中国农业出 版社 1994 3、盖钧益主编《田间试验与统计方法》 中国农业 出版社 2000（面向21世纪教材） 4、方萍编著《实用农业试验设计与统计分析指南》 中国农业出版社 2000
生物模拟试验法
运用特殊装置， 给予特殊条件便于调 控水、肥、气、热和 光照等因素，有利于 开展单因子的研究， 多用于田间条件下难
以进行的探索性试验。
三叶草固氮 三叶草不固氮
所得结果往往带有一定局限性，需要进一步在 田间试验中验证，然后再应用于生产。
化学分析法
研究植物、土壤和肥料体系内营养 物质含量、形态、分布与动态变化的必 要手段，是进行植物营养诊断所不可少 的方法。
植物营养研究法
绪论 第一章 田间研究方法 （6学时） 第二章 模拟研究方法（4学时） 第三章 根和根际的研究方法（4学时） 第四章 生物-数学和生物统计研究法（10学时）
绪论
一、近代植物营养研究法与植物营养科学进展
近代植物营养科学的发展与植物营 养研究方法的进展密切相关：
1、1840年德国化学家李比西，他应 用化学分析方法研究，提出矿质营 养学说
在大多数情况下，此法应与其它方 法结合运用，但手续繁多，工作量大。 近十几年来，有各种自动化测试仪器相 继问பைடு நூலகம்，从而克服了这一缺点。
土壤硝态氮速测 箱N-kit (右图)
植物氮素快速测试仪 (左图)
数理统计法
指导试验设计，检验试验数据 帮助试验者评定试验结果的可靠性， 作出正确的科学结论；
计算机技术的应用， 可进行大量数据处理， 可进行数学模拟，建 立数学模型等。
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题目来源：
当前生产实践中提出和存在的问题 生产进一步发展需要解决的理论和技术问题 推广国内外的先进经验和技术 科学发展上需要解决的理论问题
中国化肥施用情况（我国化肥用量占全世界化肥
用量的37%）
1978-2013年我国粮食产量与化肥用量的变化
肥料利用率低
主要粮食作物化肥利用率（%）
N
P2O5
K2O
33
24
42
未利用养分
经济作物利用率更低
土壤 水体 空气 品质 富集 污染 污染 下降
肥料产品结构不合理
中国硝态氮肥和液态氮肥的比重分 别仅占0.3%和0%；德国达到27.7% 和12.0%，美国达到8.5%和55.9%。
需要不断研发新产品 测土配方--作物专用肥
化肥零增长
2020年中国化肥产能和施用量（万吨）
2、最佳养分管理技术-作物营养套餐
N：总量控制、以果定量、重视基肥、追肥后移、 少量多次，大中量元素平衡、因缺补缺、液体肥的
补充
3、配方施肥技术
4、高效施肥技术
• （1）水肥一体化
（2）根层施肥技术
5、栽培技术（推广）
矮砧密植 每亩83株以上，开始结果年龄在
2—4年。 小个体，大群体，产量大幅度提
➢标准差：方
认知
描述
实验性研究
试验设计 结果分析
理论上解释
二、科学试验的主要步骤
试验设计阶段：包括选题、设计试验方案、 准备试验材料和环境
试验实施阶段：正确进行试验操作，保证试 验的一致性，观察试验结果，收集数据
试验分析阶段：检查核对试验数据、进行统 计分析、解释试验结果，作出科学结论、总 结试验为今后的研究及生产提供参考科学依 据
➢探索新的栽培模式
海南节肥绿色生产模式研究过程设计
肥料配方及 水肥一体化技术研发组
• 调查组 经济作物组（香蕉、菠萝等 ） •粮食作物组 •热带作物组
绿色生产模式
土壤养分测试组
驻扎农村组
驻扎公司
基地
•制定作物营养套餐 •获得基地作物施肥
基本情况和肥料利用
获得农民施肥习惯、
率情况
农民施肥情况下的肥
料施用效率，为接下
难点：正交设计
植物营养田间研究的概念
概念：就是在田间条件下研究植物营养及 其行为规律、供应状况和调控方法
特点：试验条件最接近农业生产要求，能 较客观地反映生产实际，所得结果对生 产有直接的指导意义
--P
+P
第一节 试验设计基本知识
一、试验的基本概念
总体:总体指的是同质事物的全体； (P95)
高，管理简化
乔砧密植
每亩栽33—111株，开始结果年 龄在5—6年。
大个体，大群体，产量提高， 管理要求更高。
海南果树绿色生产模式的思考
➢土壤质量提升技术 （覆盖、间作绿肥、秸 秆还田、增加有机肥施用等） ➢酸性土壤和障碍性土壤改良
➢推广测土配方施肥技术及养分综合管理技术
➢推广施肥新技术及相配套的产品 水肥一体化
➢ 错误误差：试验中由于试验人员粗心大意所发生的差错， 如记录、测量错误等。
➢真值：在一条件下，事物所具有的 真实数值。由于偶然因素不可避免 的存在和影响，真值是无法测得。
➢平均值：用无数个数据平均后求得 得近于真值的平均值
➢方差：观察值与平均值之间的离均差 平方的平均数
➢均方：总体方差一般不易求得，通常用 样本进行估计。样本方差称为均方。
➢ 误差：观察结果与真值之间的差异。
➢ 随机误差：由试验单元、管理方法、测试仪 器、操作方法等方面不可识别的、大小方 向不同的微小差异所造成的观察值和真值
间的差异，具有随机性，所以称为随机误差。
➢ 系统误差：指由于管理方法、测试仪器等方面有可 辨别的差异，从而使观察值与真值间发生一定 方向的系统偏离称为系统误差
（四）总结（一般以论文或报告的形式进行）
总结试验目的、设计及过程 总结试验结果 对试验结果进行分析、讨论并提出合
理建议
三、试验研究的基本要求
要有代表性 准确性 重现性
四、试验方案设计的原则
➢要有明确的目的性 ➢要有严密的可比性：要遵循单
一差异原则 （设底肥，对照） ➢要提高试验效率 ➢试验设计与统计方法的统一性
养分种类
N
P2O5 K2O 总量
产能 6060 2400 880 9340
施用量 3150 1300 1050 5500
工业和信息化部
香蕉施肥概况
香蕉施肥概况
案例：国外苹果绿色生产关键技术
1、土壤质量提升技术
行间生草+覆盖 覆盖
增施有机肥、堆肥、秸秆还田
障碍性土壤改良：局部优化施肥+酸化土壤改良
（一） 选题：提出问题
问题：是人们认识活动中“已知”与“未 知”之间的连接点
已有知 识、背
景
“未来”
（一） 选题：提出问 题
爱因斯坦指出：提出一个问题 往往比解决一个问题更重要， 因为解决问题也许仅仅是一 个数学或实验上的技能而已， 而提出新的问题，新的可
能性，从新的角度去看旧的问 题，却需要创造性的想象力 ， 而且标志着科学的真正进步
第一章 植物营养的田间研究方法
教学内容： 田间研究试验设计基础知识，田间试 验方案设计的原则和方法 ，田间试 验的实施，田间试验资料的整理、收 集和总结的书写
教学要求： 掌握田间试验方法设计和熟悉田间试 验实施的全过程。
重点：田间试验方案设计，田间小区 排列方法及田间试验的实施，以提 高试验精度、估计误差的目的。
第二节 试验方案设计
一、单因素试验方案设计 设计要点： 1、确定试验因素的水平范围
2、确定试验因素的水平间距
1、确定试验因素的水平范围 指试验因素水平的上下限区间。大小取决于研究 目的：
样本：从总体中取出的一部分个体，这 部分个体的总和叫做样本或抽样总体
➢ 试验因素：指在试验中必须加以考察的因素
➢ 水平：试验因素在试验中的不同数量水平或 质量水平
➢ 处理 ：因素的每一个水平或各因素不同水平 的组合称为处理(p48)
➢重复：试验中同一处理的试验单元数
➢区组：将整个试验空间分成若干个各自相 对均匀的局部，每一个局部叫做区组。
来的技术培训做准备
（二）作好试验计划
设计和确定完成试验任务的方法步骤。 具体内容为： 设计试验方案 确定试验方法 制定管理措施 确定观察测定项目及其方法与标准
（三）试验的实施：
内容： 据试验目的和任务、试 验方案和试验方法作好 试验场所、器材、工具 的准备工作。
认真布置试验
作好试验的管理工作
完成计划观察记载项目和 各项目测定工作。