植物营养学.
植物营养学
植物营养笔记根据中国农大的课件整理绪论第一节植物营养学与农业生产植物营养---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。
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。
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第二节植物营养学的创立植物“生长要素”的探讨(1630-1750):Van Helmont,柳条试验证明水是植物生长必需的。
Glauber,畜粪分析,田间试验证明植物能从一种叫做“硝”的物质中吸收营养物质。
Woodward,不同来源水分试验---土壤中有营养物质。
Tull,土壤耕翻实践---土壤颗粒大小的影响。
植物营养物质的探寻(1750-1800):Home,空气、水、土、各种盐类、油、“固定形态的火”。
Wallerius,Dundonald,腐殖质学说,认为石灰,碱类和其他含盐物质为间接作用。
Jan Ingen-Housz,植物对空气的净化与浊化,光的重要性。
Jean Seenebier,1782,解释柳条试验,----“固定态”空气。
植物生理学的创立(1800):De Saussure,空气与植物的关系。
氧气,二氧化碳,呼吸作用的实质。
植物氧及碳的来源。
植物灰分及其成分-土壤只能为植物供应很少的一部分养料,但不可缺少。
矿质营养学说的创立(1840):Boussingaault,田间多年轮作试验,养分平衡分析。
Leibig,1840,化学在农业及植物生理学上的应用。
李比希的主要功绩:确立植物矿质营养学说,建立了植物营养?? 学科,从而促进了化肥工业的兴起。
把化学运用于农业,使化学融于农业科学之中。
推行新教法,重视实践和人才培养。
他所提出的归还学说和最小养分律对合理施肥至今仍有深远的指导意义。
缺点和不足:尚未认识到养分之间的相互关系。
对豆科植物在提高土壤肥力方面的作用认识不足。
过于强调了矿质养分的作用,对腐殖质的作用认识不够。
植物营养学
植物营养学属植物学的范畴,是植物生理学、植物营养学的重要部分基本概念植物营养——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。
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植物营养学——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植物营养学是植物营养诊断的理论基础、依据.植物营养诊断的主要任务——诊断、识别出植物缺乏哪种营养,哪些营养需要补充,以指导施肥(如何补充营养)最小养分律:作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制,作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化植物营养诊断的方法:形态识别、植物分析(含量)、组织化学和生物化学方法1.植物缺素症是植物体内营养状况的外部表现.2.植物形态识别是植物营养诊断的一种方法.3.及时施肥是消除症状,减少损失的办法.第二章植物的一般特性结构、生理特性、生长条件、必需的营养元素各器官的功能:叶的功能:光合作用,固定CO2,合成有机物植物叶片是进行光合作用的主要场所,它是由表皮组织、叶肉组织及输导组织所组成的。
气孔是由表皮细胞分化出来的组织,并按一定距离分布于叶表面上,其主要功能是与外界进行气体交换及蒸腾水分。
根系的功能:固定;吸收水、营养。
是植物吸收养分和水分的主要器官,也是养分和水分在植物体内运输的重要部位,它在土壤中能固定植物,保证植物正常受光和生长,并能作为养分的储藏库。
二、生理特性光合作用CO2 + 2H2O (CH2O) + O2 + H2O呼吸作用C6H12O + 6O2 6CO2 + 6H2O蒸腾作用物质吸收运输三、植物生长所需的条件:光照:温度:水分:养分:空气:支撑:四、植物生长必需营养元素(一)、植物的组成成分:植物由水和干物质组成,一般新鲜植物含有75—95%的水和5—25%的干物质。
(二)、必需营养元素的概念确定必需营养元素的三条标准*必要性:缺少这种元素植物就不能完成其生命周期不可替代性:缺少这种元素后,植物会出现特有的症状,而其它元素均不能代替其作用,只有补充这种元素后症状才会减轻或消失。
植物营养学一级学科
植物营养学一级学科
植物营养学是农学、生物学和植物科学的重要分支,主要研究植物获取、吸收和利用营养物质的过程,以及这些营养物质对植物生长发育的影响。
其一级学科内容包括但不限于以下几个方面:
1. 植物营养物质:研究植物所需的各种营养元素,包括它们在植物生长中的作用、吸收机制、需求量、缺乏症状等。
这些元素包括常见的氮、磷、钾、镁、硫等微量元素,以及对植物健康生长至关重要的微量元素。
2. 植物营养生理:探讨植物在不同营养物质供应条件下的生理反应和适应机制,包括植物对营养物质的吸收、运输、储存、利用和分配等过程。
此外,还研究营养物质对植物生长发育阶段的影响。
3. 植物与土壤关系:考察土壤中的养分状况、土壤pH值对植物吸收能力的影响、土壤中微生物与植物之间的相互作用,以及土壤改良对植物生长的影响。
4. 植物肥料与施肥技术:研究合理的植物肥料配比和施肥方法,以最大程度地满足植物对营养物质的需求,提高植物产量和质量,同时减少对环境的不良影响。
5. 植物与环境互动:考察环境因素(如温度、光照、水分等)对植物吸收和利用营养物质的影响,研究植物在不同环境条件下的适应策略。
这些内容涵盖了植物营养学一级学科的核心领域,旨在加深对植物营养与生长关系的理解,提高农业生产效率并促进植物生态系统的健康发展。
植物营养学
植物营养学植物营养学是研究植物如何吸收和利用养分的科学领域,是植物生长学的重要分支。
植物通过根系吸收水分和养分,通过光合作用制造自己的食物,这一过程是植物生长发育的基础。
植物的生长与养分的吸收息息相关,因此植物营养学对于了解植物的生命活动,优化植物生长,提高农作物产量具有重要意义。
植物的主要营养元素植物吸收的养分主要包括氮、磷、钾、镁、硫、钙、铁、锰、锌、铜、钼和硼等元素。
这些元素对植物生长发育起着不同的作用,缺乏某种元素会导致植物生长受限或发生病害。
了解不同养分在植物生长中的作用和吸收规律是植物营养学研究的重点之一。
植物养分吸收的途径植物养分主要通过根系吸收,根系是植物体内吸收养分的主要器官。
根系分为根尖、根发育区、根毛和根主体等部分,每个区域的特异性结构和功能有利于植物对不同养分的吸收。
除了直接吸收土壤中的营养元素外,植物还能通过与微生物共生的方式提高养分吸收效率。
植物对不同养分的需求不同类型的植物对养分的需求也有所差异,不同生长阶段的植物对养分的需求也有所变化。
一般来说,植物在生长初期对氮、磷、钾等养分需求较大,随着生长阶段的推进,对微量元素的需求也逐渐增加。
了解不同植物对养分的需求有助于科学施肥,提高植物的养分利用效率。
施肥原则与技术根据植物对养分的需求特点,科学合理施肥是保证植物生长发育的关键。
合理施肥需要结合土壤养分状况、植物品种特性和生长阶段等因素综合考虑,采取施肥均衡、追肥及时、选肥质优的原则,避免过量施肥或养分不足的情况发生。
同时,选择合适的施肥技术,如滴灌、喷施、基肥追肥等方式,提高养分利用效率,减少养分流失,保护环境。
结语植物营养学是研究植物营养的重要学科,对于了解植物对养分的需求规律,科学施肥提高植物产量具有重要作用。
通过研究植物吸收养分的机制、养分吸收的途径和植物对养分的需求等方面,可以为植物生长发育提供理论依据,为农业生产提供技术支持,促进农作物产量和质量的提高。
植物营养学
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,其主要研究方法有:生物田间试验法,生物模拟法(盆栽)、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法。
李比希对植物营养学的贡献:矿质营养学说、养分归还学说、最小养分定律确定必需营养元素的3个标准:1.必要性,该元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的;2.专一性,不能被其他元素所替代;3.直接性,直接参与植物的新陈代谢。
其一般营养功能:第1组,C,H,O,N,S,是构成有机物的主要成分,也是酶促反应过程中原子团的必需元素;第2组,P,B,Si,形成连接大分子的酯键,储存和转换能量;第3组,K,Na,Ca,Mg,Mn,Cl,维护细胞内有序性,活化酶,稳定细胞壁;第4组,Fe,Cu,Zn,Mo,组成辅酶基,形成电子转移系统。
在非必需营养元素中有部分元素对特定植物的生长发育有益,或为某些种类植物所必需,但尚未证实它们是否为高等植物普遍所需,称它们为有益元素,如豆科作物—钴,蕨类植物和茶树—铝,甘蔗和水稻—硅,甜菜—纳。
一般,双子叶植物的CEC较高,单子叶植物的较低新生根呈白色、成熟根呈棕褐色、老病根呈黑色,其氧化力逐步减弱还原力强的作物在石灰性土壤上不易缺铁根际: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。
菌根是土壤真菌与植物根系建立共生关系所形成的共生体截获: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。
Ca,Mg 等少部分质流: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,氮(硝态氮)、钙、镁、硫扩散:由于植物根系对养分离子的吸收,导致根表离子浓度下降,从而形成土体-根表之间的浓度梯度,使养分离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程。
氮、磷、钾质外体: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。
共质体: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。
植物营养学
粮食产量(万吨 万吨) 粮食产量 万吨0,000,000 140,000,000 120,000,000 100,000,000 80,000,000 60,000,000 40,000,000 20,000,000 0
Nitrogenous Fertilizers Potash Fertilizers
营养研究的人(植物吸收养分与吸收水分的过程有关 营养研究的人 植物吸收养分与吸收水分的过程有关) 植物吸收养分与吸收水分的过程有关
2. 海尔蒙特 海尔蒙特(Van Helmont)-- --1643年-1648年, 年 年
柳条试验
Van Helmont’s willow tree experiment
11. 创立“植物营养遗传学”:美国的爱泼斯坦 创立“植物营养遗传学” 美国的爱泼斯坦(E. Epstien)在 在 植物的矿质营养》 《植物的矿质营养》( 1972年)一书中详细叙述了植物营养遗传 年 一书中详细叙述了植物营养遗传 性状;我国的严小龙等编著了《植物营养遗传学》 性状;我国的严小龙等编著了《植物营养遗传学》 12. 提出“植物营养生态学”:研究植物-土壤及其环境的相 提出“植物营养生态学” 研究植物 土壤及其环境的相 植物- 互关系; 互关系;Rorison在《植物矿质营养的生态问题》(1969)一书总 在 植物矿质营养的生态问题》 一书总 结了当时植物营养生态的研究成果; 结了当时植物营养生态的研究成果;近年来环境保护更成为研 究的热点
二、肥料 (fertilizers)
1. 含义:直接或间接供给植物所需 含义: 养分,改善土壤性状, 养分,改善土壤性状,以提高植 物产量和改善产品品质的物质。 物产量和改善产品品质的物质。 2. 肥料生产和消费情况
1975年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化 年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化
植物营养学名词解释
植物营养学名词解释植物营养学是研究植物获取和利用营养物质的学科。
以下是一些与植物营养学相关的重要名词的解释:1. 营养元素:植物所需的化学元素,可以分为主要元素和微量元素。
主要元素指植物体内含量较多的元素,如碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)和硫(S)等。
微量元素指植物体内含量较少的元素,如铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、镍(Ni)和硼(B)等。
2. 营养生理:研究植物营养对生理生化过程的影响的学科。
它探讨了不同营养物质对植物生长和发育的影响以及植物如何吸收、转运和利用这些营养物质。
3. 营养吸收:植物通过根系吸收土壤中的营养物质。
这个过程包括根毛的生长、根系对不同营养元素的选择性吸收和吸收速率等。
4. 营养转运:植物通过根、茎、叶等部位进行营养物质的转运与分配。
这个过程涉及到根系对吸收的营养物质进行选择性转运以及叶片的光合作用产生的产物的向其他组织的输送等。
5. 营养利用:植物将吸收到的营养物质用于生长和代谢。
不同的营养元素在植物体内发挥着不同的功能,如碳元素用于构建有机物质,氮元素用于合成蛋白质等。
6. 缺素症状:当植物体内某种或多种营养元素缺乏时,会出现一系列的症状。
比如,氮缺乏会导致叶片变黄,磷缺乏会导致植株生长受限等。
通过观察这些症状,可以判断植物缺乏哪种营养元素。
7. 施肥:为了补充植物缺乏的营养元素,可以通过施肥来提供植物所需的养分。
施肥的种类包括有机肥、无机肥和生物肥料等,它们可以提供不同的营养元素。
植物营养学研究的是植物的营养需求和吸收利用过程,通过深入理解植物营养学的基本概念和名词解释,可以更好地指导植物的生长和发育,提高农作物的产量和质量。
(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
植物营养学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学科。
目的是提高作物产量和改良产品质量。
简介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学科。
目的是提高作物产量和改良产品质量。
植物营养学的主要任务是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用合理肥料的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来调节植物体的代谢,提高植物营养效率,从而达到提高作物产量和改善产品品质的目的。
发展历程我国农业生产的历史悠久,在施用肥料促进促进植物生长方面积累了非常丰富的经验,但对植物营养科学理论的探索,最早是从西欧开始的。
尼古拉斯(Nicholas,1401-1446)是第一个从事植物学营养研究的人,他认为植物从土壤中吸收养分与吸收水分的某些过程有关,200年后,海尔蒙特(Van Helmont,1577-1644)于1640年在布鲁塞尔进行了著名的柳条试验,得出柳树的增重来自水而不是来自大气和土壤的结论。
虽然这个结论是错误的,但他成功的把科学的试验方法引入了植物营养的领域。
1804年,索秀尔(de Saussure)采用了精确的定量分析方法测定了空气中的二氧化碳含量以及在二氧化碳含量不同的空气中所培养的植物体内碳素不同,证明了植物体内的碳来自空气中的二氧化碳,是植物同化作用的结果。
而植物的灰分则来自土壤;碳,氢,氧来自空气和水。
19世纪初期,德国学者泰伊尔(Von Thaer,1752-1828)提出腐殖质营养学说。
他认为,土壤肥力取决于腐殖质的含量,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。
布森高(Boussingault,1802-1887)法国农业化学家是采用田间试验方法研究植物营养的创始人。
植物营养学
植物营养学一、绪论1.概念: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。
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。
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。
2.李比希的主要功绩:确立植物矿质营养学说,建立了植物营养学科,提出归还学说和最小养分律。
3.植物营养学的主要任务: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;阐明植物体内营养物质运输、分配和能量转化的规律;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;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。
目的:提高作物产量,改善产品品质,减轻环境污染。
4.主要研究方法:生物田间试验法、生物模拟试验法、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法5.植物必需的矿质元素:大量元素(>0.1%):碳、氢、氧、氮、磷、钾。
中量元素:钙、镁硫。
微量元素(0.1 mg/kg - 0.1%)铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯。
6.植物的有益元素:硅,钠,钴,镍,硒,铝二、植物对养分的吸收★养分进入根的机理1.质外体: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。
共质体:由穿过细胞壁的胞间连丝把细胞相连,构成一个相互联系的原生质的整体(不包括液泡)。
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。
2.根自由空间:根部某些组织或细胞允许外部溶液中离子自由扩散进入的区域。
基本上包括了细胞膜以外的全部空间,相当于质外体系统。
水分自由空间:根细胞壁的大孔隙,离子可随水分自由移动。
杜南自由空间:因细胞壁和质膜中果胶物质的羧基解离而带有非扩散负电荷的空间,离子移动通过交换与吸附的方式,不能自由扩散。
3.阳离子交换量(CEC):由根自由空间中的阳离子交换位点的数目决定,双子叶植物>单子叶植物4.离子的跨膜运输:化学势:驱动溶质跨膜运输的各种势能的总和,包括浓度梯度、水稳压、电场等。
植物营养学专业学习计划
植物营养学专业学习计划植物营养学是农学领域中的一个重要学科,主要研究植物所需的营养元素、吸收过程、代谢调控等方面的知识。
在当今社会,随着人口的增长和农作物产量的需求逐渐加大,植物营养学研究的重要性不言而喻。
为了更好地学习这门学科并为未来的研究和实践做准备,下面将提出植物营养学专业的学习计划。
一、学科基础1.植物科学基础植物营养学是建立在植物科学基础上的,因此首先要系统地学习植物科学的基础知识。
了解植物的结构、发育、生理等方面的知识,为后续的学习打下坚实的基础。
2.化学和生物化学植物的营养需要依赖于生化反应和化学元素的作用。
学习化学和生物化学的知识,熟悉有机和无机化合物的结构和性质,了解化学元素在植物体内的代谢过程,为后续的植物营养学学习提供理论支持。
3.土壤科学土壤是植物获取营养元素的重要介质,了解土壤的性质、组成以及对植物生长的影响十分重要。
学习土壤科学的知识,包括土壤形成与演化、土壤微生物、土壤理化性质等,能够更好地理解植物和土壤之间的关系,并为土壤肥力的提高提供科学依据。
二、专业核心课程1.植物营养学学习植物营养学的基本理论和方法,了解植物对营养元素的需求、吸收、转运、利用和代谢调控等过程。
掌握植物营养的基本原理和技术,为农业生产和环境保护提供科学依据。
2.植物肥料学学习各种肥料的性质和应用,包括有机肥料、无机肥料和微量元素等。
了解肥料的施用原则和方法,学会进行肥料调控。
通过实践操作,提高肥料利用率,优化农作物产量和品质。
3.植物生理学通过学习植物的生理过程,包括光合作用、呼吸作用、生长发育和逆境胁迫等方面的知识,掌握植物的生理规律和适应机制。
了解植物对营养的需求和利用,为植物营养调控和育种提供理论基础。
三、实践环节1.实验课程参与植物营养学实验室的实践教学,熟悉常见的实验技术和仪器设备的使用。
通过实验探究,加深对植物营养学理论的理解,并培养实际操作能力和科学研究能力。
2.农田实践参与农业生产实践,了解现代农业生产技术和管理模式,并将植物营养学的知识应用到实际生产中。
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。
植物营养学
1.额和营养:植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,并用以维持其生命活动,即称为营养.。
2、营养元素:植物体所需的化学元素.。
3、新陈代谢:营养元素转变(合成与分解)为细胞物质或能源物质的过程.。
4、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与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
5、施肥与功能:提高土壤肥力、提高作物单位面积产量.。
6、李比希的三大学说:矿质营养学说、养分归还学说、最小养分律。
.7、矿质营养学说:腐殖质是在地球上有了植物以后才出现的,植物的原始养分只能是矿物质。
.8、养分归还学说:植物以不同的方式从土壤中吸收矿质养分,为了保持土壤肥力,就必须把植物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤。
9、最小养分律:作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制。
10、植物营养学的主要研究方法:生物田间实验法、生物模拟法、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法。
11、生物模拟法是借助盆钵、培养箱(盆)等特殊的装置种植植物进行植物营养的研究。
12、盆栽试验的种类很多,常用的有:土培法、砂培法、营养液培养法(水培法)。
12.确定必须营养元素的3个标准:必需性、不可替代性、直接性。
13.必需元素:大量元素:CH O N P K中量元素S Ga Mg微量元素Fe Mn Zn Cu B MoCl十六种+Ni(镍)=十七种。
15、氧的营养功能:①在呼吸链的末端氧气是电子和质子的受体②根系进行有氧呼吸时,植物吸收养分量明显增加③氧对豆科作物固氮有影响。
16、植物体内氧自由基有两大清除系统:酶系统、抗氧化剂系统。
17、酶系统:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化酶(CA T)、过氧化物酶(POD或POX)。
抗氧化剂系统:维生素E、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)、细胞色素f。
18、植物吸收利用的氮素主要是铵态氮和硝态氮。
19、氮素过多过少的危害:外在(过多:肥大、深绿色);(过少:瘦小、浅绿、发黄)。
植物营养学
一、植物营养学定义: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。
二、植物营养学与农业生产之间的关系:1、肥料在农业生产中的作用-增产:overpopulaition2、肥料在农业生产中的作用-改善品质:N:果实大小、色泽,蛋白质和氨基酸含量。
P:促进果实和种子的成熟和含磷物质含量。
K:品质元素, 提高蔗糖、淀粉、脂肪、维生素和矿物质含量、改善果蔬色泽、风味,贮藏和加工性能。
施硼肥改善草莓品质。
3、植物营养与生态环境安全:土壤污染、水体污染、大气污染。
增加土壤养分、补充土壤有机质,改善土壤理化性状、调节土壤酸碱度、提高土壤生物和生化活性、减少污染,改善生态环境。
三、李比希的三大学说:具体名称,以及各自的定义:1、矿质营养学说( Mineral element theory):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。
2、养分归还学说(Theory of Nutrient Returns):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。
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。
四、植物营养学的主要研究方法:生物田间试验法、生物模拟试验法、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法五、植物体组成和含量的影响因素:1、遗传因素:由遗传因素控制的对某种元素的吸收积累能力决定了该元素在植物中的含量。
植物营养学的基本概念及其应用
植物营养学的基本概念及其应用植物营养学是研究植物营养需求、吸收和利用营养元素以及养分循环的科学领域。
它涉及到植物生长发育的多个方面,对于提高农作物产量、改善土壤质量和环境保护具有重要意义。
本文将介绍植物营养学的基本概念以及其在农业生产和环境保护中的应用。
一、植物营养学的基本概念植物营养学主要研究植物对于生长发育所需的营养元素及其吸收机制。
常见的营养元素包括氮、磷、钾、镁、钙等,它们在植物体内发挥着重要的生理功能。
植物通过根系吸收土壤中的水和养分,利用叶绿体进行光合作用,生产有机物质,并通过根系传输养分到各个组织和器官。
同时,植物还需要微量元素来维持正常的生长和代谢。
植物营养学研究的内容还包括养分在土壤中的转化和循环,土壤肥力的评价和管理,以及肥料的合理利用等。
了解植物对营养元素的需求和吸收机制,有助于合理施肥,提高养分利用效率,减少农业面源污染,并实现可持续农业发展。
二、植物营养学的应用1.农业生产植物营养学在农业生产中具有重要的应用价值。
通过研究不同作物对营养元素的需求和土壤中养分的有效性,可以选择合适的施肥措施,提高农作物产量和品质。
同时,植物营养学也研究如何利用有机和无机肥料,以及微生物和生物肥料来改善土壤质量,增加土壤肥力。
科学合理的施肥管理有助于节约资源,降低农业生产成本,推动农业可持续发展。
2.环境保护植物营养学在环境保护方面也发挥着重要作用。
合理的营养管理可以减少农药和化肥的使用量,降低农业面源污染的风险。
同时,植物营养学还研究如何利用植物吸收和转化有害物质,修复受损的土壤和水体。
例如,一些植物可以吸收重金属和有机污染物,有效减少其对环境的危害,并用于修复污染土壤的生态系统。
此外,植物营养学还与现代农业技术相结合,推动着新一代农业的发展。
例如,利用植物生物技术和遗传工程来提高作物对营养元素的吸收和利用效率,培育抗逆性强的新品种。
同时,植物营养学也研究如何应对全球气候变化和土地退化等问题,为未来农业发展提供科学依据。
植物营养学
名词解释1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。
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有益元素: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,这些类型的元素称为“有益元素”,也称“农学必需元素”。
5重金属:原子密度大于5.0g·cm-3 约45种元素;现在,“重金属”一般泛指能够引起环境污染的金属元素,如Al,原子密度只有1.5g·cm-3。
环境污染方面所指的重金属:主要是生物毒性显著的Hg、Cd、Pb、Cr以及类金属As(五毒),还包括具有毒性的重金属Zn、Cu、Co、Ni、V等污染物6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。
7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。
8截获: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。
9质流: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。
10扩散:是指由于植物根系对养分离子的吸收,导致根表离子浓度下降,从而形成土体-根表之间的浓度梯度,使养分离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程。
11质外体: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。
12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。
13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。
14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。
15主动吸收:膜外养分逆浓度梯度或电化学势梯度、需要消耗代谢能量、有选择性地进入原生质膜内的过程。
植物营养学
1.营养:植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,并用以维持其生命活动,即称为营养。
2.营养元素:植物体所需的化学元素称为营养元素。
3.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。
4.必需营养元素:植物生长发育必不可少的元素。
5.氧自由基(活性氧):由氧转化而来的氧代谢产物及其衍生的含氧物质,由于它们都含氧,且具有比氧还要活泼的化学特性,所以统称为活性氧。
6.有益元素:在16种必需的营养元素之外还有一些营养元素,它们对某些植物的生长发育具有良好的刺激作用,或为某些植物种类、在某些特定条件下所必需,但不是所有植物所必需,人们称之为“有益元素" (目前主要包括硅、钠、钴、硒、镍、铝等6种。
)7.生物有效养分:指存在于土壤的离子库中,在作物生长期内能够移动到位置紧挨植物根的一些矿质养分。
8.化学有效养分:指土壤中存在的矿质态养分。
(化学有效养分主要包括可溶性的离子态与简单分子态养分;易分解态和交换吸附态养分以及某些气态养分。
)9.截获:指根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。
10.质流:植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差,此种压力差异导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移,称为质流。
11.扩散作用:当根系通过截获和质流作用所获得养分不能满足植物需求时,随着根系不断地吸收,根际有效养分的浓度明显降低,并在根表垂直的方向上出现养分浓度的梯度差,从而引起土体养分顺浓度梯度向根表迁移,这种养分的迁移方式叫养分的扩散作用。
12.根际:指受植物根系活动的影响,在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。
13.根分泌物:指植物生长过程中,根向生长基质中释放的有机物质的总称。
14.离子间的拮抗作用:指在溶液中某一离子存在能抑制另一离子吸收的现象。
离子间的协助作用:指在溶液中,某一离子的存在有利于根系对另一些离子的吸收。
植物营养学
《植物营养学》第一节植物营养性状的基因型差异第二节植物养分效率差异的生理学和遗传学基础(Part1Part2)第三节植物营养遗传特性的改良途径第一节肥料的科学施用第二节肥料的科学管理(Part1Part2)第十一章植物对逆境土壤的适应性第一节酸性土壤 (Part1Part2Part3Part4)第二节盐渍土 (Part1Part2)第三节石灰性土壤 (Part1Part2)第四节渍水和淹水土壤第一章绪论第一节植物营养学与农业生产绿色植物的显著特点是其根或叶能从周围环境中吸取营养物质,并利用这些物质建造自身的躯体或转化为维持其生命活动所需的能源。
植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,并用以维持其生命活动,即称为营养。
植物体所需的化学元素称为营养元素。
营养元素转变(合成与分解)为细胞物质或能源物质的过程称为新陈代谢。
实质上,营养元素是代谢过程的主要参与者。
这表明植物营养与新陈代谢过程是紧密相关的。
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。
或者说,植物营养学的主要任务是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(养分)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。
我国是一个人口众多的国家,粮食生产在农业生产的发展中占有重要位置。
粮食生产不仅是为了解决吃饭问题,而且也要为副食品生产、畜牧业、养殖业以及工业生产(糖、酒等)提供原料。
通常,增加粮食产量的途径是扩大耕地面积或提高单位面积产量。
根据我国国情,继续扩大耕地面积的潜力已不大,虽然我国尚有许多未开垦的土地,但大多存在投资多、难度大的问题。
这就决定了我国粮食增产必须走提高单位面积产量的道路。
新中国成立以来,特别是1957年以后,我国化肥工业有了突飞猛进的发展,由于化肥生产量和化肥进口数量的逐年增加,粮食总产量也随之迅速上升(图1-1)。
植物营养学
10、绿肥的激发效应;新鲜绿肥施入土壤后能促进原有有机质矿化。
14、闭蓄态磷;被铁铝胶膜包闭的磷酸盐。
16、最小养分律。
作物产量受土壤中数量最少的养分控制。
20、土壤养分强度因素:存在土壤溶液中有效养分的浓度,是根系可以直接吸收利用的养分。
1、铵态氮肥深施为什么能提高氮肥利用率?(5分)土壤对铵的吸附,减少氨的挥发和硝化作用,防止硝态氮的淋失和反硝化脱氮,深施有利于根系下扎,扩大根的营养面积,深施有利于增加铵在土壤中的扩散面积,增加根的吸收机会。
2、土壤养分迁移的主要方式及影响因素?(5分)截获,质流,扩散。
氮主要以质流为主,磷和钾以扩散为主。
主要影响因素是土壤养分浓度和土壤水分含量,浓度高时根系接触到的养分数量多,截获多;浓度梯度大,扩散到根表的养分多;水分多是水流数度快,浓度高单位容积中养分数量多,质流携带的养分多。
4、根际土壤养分的有效性为什么高?(5分)根系分泌的有机酸等物质可增加难溶性物质的溶解度;根际有较多的能源物质,使根际微生物活性较高,有利于难溶性养分的释放。
5、简述钾肥在提高作物抗逆性方面的主要功能。
(6分)钾能够提高原生质胶体的水和度,减少水分的散失,调节气孔开闭,有效用水,增强作物的抗旱性;促进光合作用,增加体内可溶性糖的含量,提高作物的抗寒性;使细胞壁增厚,提高细胞壁木质化程度,并能减少可溶性蛋白含量,增强作物抗病和抗倒伏的能力。
5、简述磷肥在提高作物抗逆性方面的主要功能。
提高原生质胶体的水合度,增加其弹性和粘性,增强对局部脱水的抗性,同时磷能促进根系发育,可吸收深层土壤的水分,提高抗旱性;增加体内可溶性糖和磷脂的含量,使冰点下降,增强细胞对温度变化的适应性,提高作物的抗寒性;H2PO42-和HPO4-转化,增强作物对外界酸碱反应的适应能力,提高抗盐碱能力。
7、在酸性土壤上为什么要施用石灰?提供钙镁营养,中和土壤酸度,消除铁铝毒害;提高土壤PH值,释放铁铝固定的磷,并能促进有微生物活性,增加土壤有效养分;增加土壤钙胶体的数量和腐殖质的含量,促进团粒形成,改善土壤物理性状;调整酸度并能直接杀死病菌和虫卵,可减轻病虫害的发生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
膜的能力,它们对某种离子具有专性结合点,因而 可
A
膜外
膜
C
以选择性的运载某种离子通过生物膜
膜内 细胞质
B
膜外
~P C
~P
~P
膜内 细胞质
ADP
C
C
C
C
ATP
Pi
C
C
线粒体
离子
~P
C 载体(选择结合面) C “ 活化载体 ”
A. 离子通过膜的传递方式实用文档 B. 配合能量消耗
A. 载体由吸收过程中获得能量 载体+ATP 磷酸激酶 磷酸化载体+ADP
根冠
叶面(包括茎表面):
CO2 O2 H2O SO2 叶面渗透也可吸收矿质元素,如喷施尿素 KH2PO4微量元素等。
吸收途径
无论那种方式都是按以下途径吸收:
介质溶液
细胞壁水膜
细胞壁 (自由空间)
原生质膜
细胞内部
实用文档
自由空间:
是指在植物体某些器官组织内或细胞 中能允许外部溶液自由扩散进入的那部分 空间。
盐土中生长的植物含Na多
实用文档
酸性土壤上的植物含Al多
实用文档
水稻、小麦等禾谷类作含Si多
实用文档
马铃薯、甘薯含K多
实用文档
豆科作物含N多
实用文档
二. 营养元素的分类
(一) 必需营养元素:
营养元素在植物体内的含量不同,所引起的 作用也不同,有些是偶然进入植物体内,有些元素 在植物体内含量很少,但是是不可缺少的 (溶液培养可以鉴别)
微量营养元素:
Fe Mn Cu Zn B Mo Cl(一般占植物干重的0.1%以
下) 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。 实用文档
两个重要的定律
同等重要律:
必需营养元素在植物体内不论数量多 少都是同等重要的。
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。
养分随土壤水分流动的运动。 速度较快,但要求水分和离子浓度足够大。NO3-
之类高溶解性的离子主要吸收机质. N、Ca、B、Mo 质流
扩散: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.离子浓度及含水量影
响P、K扩散。
实用文档
三、植物对离子态养分的吸收(阳离子吸收)
由三部分组成:
1. 细胞间隙
2. 细胞壁微孔
3. 细胞壁与原生质膜
之间的空隙
实用文档
二、养分离子向根部迁移
土壤
③ ②
①
根
养分离子向根部迁移有三个途径: ①截获 ②扩散 ③质流
实用文档
截获: 是指根系在土壤里伸展过程中吸收直接接
触到的养分。 对移动性小的离子较重要.如Cu、Mg.(10%)
质流(集流):是因植物蒸腾作用而引起的土壤
总的看来.整个运输过程是:
离子+ATP 运输 离子+ADP+Pi
膜外
实用文档
膜内
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 在质膜中转移和离子 吸收与代谢作用的密 切关系
实用文档
(二)有益元素
在16种营养元素之外,还有一类 营养元素,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。 实用文档
按其生化作用和生理功能进行分类
或螯合物
素原子价的变化而传递电子
实用文档
第二节 植物对养分的吸收
吸收: 是指营养物质由介质进入植物体内的过程。
养分离子从土壤转入植物体内包括两个过程: 即养 分离子向根部迁移和根对养分离子的吸收。
一. 植物吸收养分的器官和途径
根系(为主): 矿质元
素
吸收养分最多
的部位是根尖以上的
分生组织
实用文档
根毛区 伸长区 分生区
营养元素
吸收形态
生物化学功能
第一组 C、H、 O、N、 S
第二组 P、B、 Si
第三组 K、Na、 Mg、Ca、 Mn、Cl
第四组 Fe、Cu、 Zn、Mo
CO2、HCO3-、H2O、 O2、NO3-、NH4+、 N2、SO4=、SO2离子 来自土壤溶液气体来 自大气
是有机物质的主要组成成分,是酶催化过 程中原子团的必需元素。通过氧化还原反 应而同化
必需营养元素的三个依据 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; 3. 必须营养元素直接实参用文与档 植物代谢作用.
Hale Waihona Puke 目前已发现16种必需营养元素:
大量营养元素:
C H O N P K Ca Mg S (占植物干重的0.1%以上)
C ( 1800 )、 N(1804)、P ,K, Ca, Mg ,S ( 1938 )
来自土壤溶液中的磷 与植物中天然醇类进行酯化作用,磷酸酯 酸盐、硼酸和硼酸盐、 参与能量转换反应 硅酸盐
来自土壤溶液的离子
一般功能:形成渗透势
特殊功能:使酶蛋白的构造成为最佳状态 ,以利酶的活化作用。两种作用物之间的 桥梁联结,使非扩散和扩散的阴离子平衡
来自土壤溶液的离子 主要以螯合物结合于辅基内,通过这些元
被动吸收:养分进入根细胞内需消耗能量的属物 理或化学的作用 (非代谢吸收)。 是植物吸收养分的初级阶段。
主动吸收: 凡是养分进入细胞内需要消耗能量的, 具
有选择性。如逆浓度吸收(代谢吸收)。
实用文档
目前,从能量的观点和酶的动力学原理来研究植物 主动吸收养分的原因,提出载体学说和离子泵学说。
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
第一章
植物营养与施肥原则
实用文档
物质和能量的“ 大循环”
无机界
植物
人和动物
人类施肥活动根本目的是调节这一环节, 向自然界获取更多的能量。
实用文档
第一节 植物的营养成分
一. 植物体的组成
植物体:水(75-95%) 干物质(5-25%)
(占鲜体重)
干物质: 挥发性气态元素: C、H、O、N (90%以上) 不挥发物质(灰分) : P、K、Ca、Mg、S、Fe、 Mn、Cu、Zn、Mo、B、 Cl、Si、Na、Co、 Al、Ni、V、Se等。 目前已在植物体内 检出70余种实矿用文质档 元素.
B. 磷酸化载体与某种选择性离子结合向质膜内转移
磷酸化载体+离子
磷酸化载体-离子
C. 磷酸化载体-离子在磷酸酯酶作用下解离,于质膜内侧
释放离子进入细胞内
磷酸化载体-离子 磷酸酯酶 载体+离子+无机磷酸(Pi)
类脂层
细胞内
D. 在细胞内的线粒体或叶绿体作用下,形成ATP ADP+Pi 线粒体或叶绿体 ATP