植物营养学课件
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*种类和含量 目前已确认的有17种
正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量
确定 年份
1939 1931 1926 1922 1844 1923 1954 1839 1839 1839 1839 1839 1804 最早 1800 最早
1987
元素
钼 铜 锌 锰 铁 硼 氯 硫 磷 镁 钙 钾 氮 氧 碳 氢
20 40
16
20
12
8
0
0
40
80
120
施硅量（mg/L)
水稻叶片的含硅量及其对稻瘟病感染性的影响
不同生育阶段供硅对水稻生长与产量的影响
营养生长阶段
-Si
生殖生长阶段**
-Si
SiO2 %（地上部干重） 0.05 干重（g/盆）
(0.1%以上)
或肥料三要素
Ca、Mg、S －－中量元素
微量元素 Fe、Mn、Zn、Cu、
(0.1%以下) B、Mo、Cl、（Ni）
矿质元素 来自土壤
植
物
养 分 来
CO2 O2 SO2
源
示 意
H2O
图
O2
Mineral Nutrients
（三）、必需营养元素的主要功能
第一类：C、H、O、N、S 1. 组成有机体的结构物质和生活物质 2. 组成酶促反应的原子基团
（四）、必需营养元素间的相互关系
1. 同等重要律－－植物必需营养元素在植物体内的 数量不论多少都是同等重要的
生产上要求：平衡供给养分
2. 不可代替律－－植物的每一种必需营养元素都有 特殊的功能，不能被其它元素所 代替
生产上要求：全面供给养分
三 植物的有益元素
（一）、有益元素的概念
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”。
1. 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－－必要性
2. 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－－专一性
3. 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－－直接性
SiO2：细胞壁, 细胞间隙,导管 因植物而异
种子>叶、茎、 根 根系>叶部 老叶>幼叶
无定型硅胶,多 聚硅酸,胶状硅 酸,单硅酸 离子态(Na+)
离子态
离子态
无机态（SeO42-) 有机态 挥发态 离子态(Al3+)
（三）、有益元素的生理功能
元素
主要生理功能
主要受益植物
参与细胞壁的组成(增强植物的硬度); 禾本科植物
矿质元素种类和含量的因素
1. 遗传因素－－如：禾本科植物需Si、淀粉 植物块茎含K多、豆科植物含N较多等。 2. 环境条件（生长环境）－－如：盐渍土上 生长的植物含Na和Cl较多、沿海的植物含I 较多、酸性红壤上的植物含Al和Fe较多。
二 植物的必需营养元素
（一）、植物必需营养元素的标准及种类
*标准 (Arnon & Stout, 1939) （定义）
稳定叶绿素
豆科固氮植物(必需)
镍(Ni)
刺激种子发芽和幼苗生长; 催化尿素降解; 防治某些病害
一般植物 (已归入必需元素)
硒(Se)
刺激植物生长; 增强植物体的抗氧化作用
百合科、十字花科、 豆科、禾本科(低浓度)
铝(Al)
Hale Waihona Puke Baidu
刺激植物生长; 影响植物颜色; 某些酶的激活剂
喜酸性植物(如茶树)
含硅量（干物重mg/g） 病斑数（个/cm2)
-
-
0.1
-
0.2
-
0.2
-
0.5
-
1.0
-
1.5
-
45
-
45
-
6
1.1
Relative amounts of essential elements in plant tissues
（二）、必需营养元素的分组和来源
C、H、O －－天然营养元素 非矿质元素 来自空气和水
大量元素 N、P、K －－植物营养三要素
（二）、有益元素在植物体内的含量、分布和形态
元素
含量
分布
形态
硅(Si) 钠(Na) 钴(Co) 镍(Ni) 硒(Se)
铝(Al)
莎草科,禾本科：10-15％ 旱地禾本科等：1-3％ 豆科植物等：<1％ 平均含量：0.1％ 甜菜：3-4％ 牧草：20-2 000 mg/Kg 平均含量：0.02-0.5mg/Kg 豆科植物：0.24-0.52mg/Kg 平均含量：1.10mg/Kg 镍超积累：>1 000mg/Kg 高硒累积型：数千mg/Kg 非硒累积型：<30mg/Kg 食用植物：0.01-1.00mg/Kg 一般含量：20-200mg/Kg 铝累积型：>0.1% 非累积型：<200mg/Kg
第二类：P、B、(Si) 1. 形成连接大分子的酯键 2. 储存及转换能量
第三类：K、Mg、Ca、Mn、Cl 1. 维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性 平衡等
2. 活化酶类 3. 稳定细胞壁和生物膜构型 第四类：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni 1. 组成酶辅基 2. 组成电子转移系统
植物必需营养元 素的各种功能一般通过 植物的外部形态表现出来。而当植物缺乏或 过量吸收某一元素时，会出现特定的外部症 状，这些症状统称为“植物营养失调症”， 包括“营养元素缺乏症” 和“元素毒害症”。
镍
符号
Mo Cu Zn Mn Fe B Cl S P Mg Ca K N O C H
Ni
mol/克（干重 ）
mg/kg
%
0.001 0.1 0.30 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0
60 80 125 250 1000
30000 40000
60000
0.1
-
0.6
-
20
-
50
-
100
-
20
-
100
硅(Si) 影响植物光合作用与蒸腾作用;
(如水稻、小麦、大麦)
提高植物的抗逆性; 与其它养分相互作用
刺激植物生长; 调节细胞渗透压; 钠(Na) 影响植物水分平衡与细胞伸展;
代替钾行使营养功能, 如部分酶激活等
C4或CAM类植物 (如甜菜等)
参与豆科植物根瘤固氮; 钴(Co) 调节酶或激素活性, 刺激植物生长;
植物营养学
第一节 植物的营养元素
主要内容
植物体的组成成分 植物的必需营养元素 植物的有益元素
基本要求
了解 掌握 了解
一 植物体的组成成分
（一）、植物体的组成成分
新鲜植株
烘干 ~75ºC
75～95％水分 5～25％干物质
煅烧 95％以气体挥发 ~525ºC 5％灰分(成分复杂)
（二）影响植物体内
正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量
确定 年份
1939 1931 1926 1922 1844 1923 1954 1839 1839 1839 1839 1839 1804 最早 1800 最早
1987
元素
钼 铜 锌 锰 铁 硼 氯 硫 磷 镁 钙 钾 氮 氧 碳 氢
20 40
16
20
12
8
0
0
40
80
120
施硅量（mg/L)
水稻叶片的含硅量及其对稻瘟病感染性的影响
不同生育阶段供硅对水稻生长与产量的影响
营养生长阶段
-Si
生殖生长阶段**
-Si
SiO2 %（地上部干重） 0.05 干重（g/盆）
(0.1%以上)
或肥料三要素
Ca、Mg、S －－中量元素
微量元素 Fe、Mn、Zn、Cu、
(0.1%以下) B、Mo、Cl、（Ni）
矿质元素 来自土壤
植
物
养 分 来
CO2 O2 SO2
源
示 意
H2O
图
O2
Mineral Nutrients
（三）、必需营养元素的主要功能
第一类：C、H、O、N、S 1. 组成有机体的结构物质和生活物质 2. 组成酶促反应的原子基团
（四）、必需营养元素间的相互关系
1. 同等重要律－－植物必需营养元素在植物体内的 数量不论多少都是同等重要的
生产上要求：平衡供给养分
2. 不可代替律－－植物的每一种必需营养元素都有 特殊的功能，不能被其它元素所 代替
生产上要求：全面供给养分
三 植物的有益元素
（一）、有益元素的概念
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”。
1. 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－－必要性
2. 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－－专一性
3. 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－－直接性
SiO2：细胞壁, 细胞间隙,导管 因植物而异
种子>叶、茎、 根 根系>叶部 老叶>幼叶
无定型硅胶,多 聚硅酸,胶状硅 酸,单硅酸 离子态(Na+)
离子态
离子态
无机态（SeO42-) 有机态 挥发态 离子态(Al3+)
（三）、有益元素的生理功能
元素
主要生理功能
主要受益植物
参与细胞壁的组成(增强植物的硬度); 禾本科植物
矿质元素种类和含量的因素
1. 遗传因素－－如：禾本科植物需Si、淀粉 植物块茎含K多、豆科植物含N较多等。 2. 环境条件（生长环境）－－如：盐渍土上 生长的植物含Na和Cl较多、沿海的植物含I 较多、酸性红壤上的植物含Al和Fe较多。
二 植物的必需营养元素
（一）、植物必需营养元素的标准及种类
*标准 (Arnon & Stout, 1939) （定义）
稳定叶绿素
豆科固氮植物(必需)
镍(Ni)
刺激种子发芽和幼苗生长; 催化尿素降解; 防治某些病害
一般植物 (已归入必需元素)
硒(Se)
刺激植物生长; 增强植物体的抗氧化作用
百合科、十字花科、 豆科、禾本科(低浓度)
铝(Al)
Hale Waihona Puke Baidu
刺激植物生长; 影响植物颜色; 某些酶的激活剂
喜酸性植物(如茶树)
含硅量（干物重mg/g） 病斑数（个/cm2)
-
-
0.1
-
0.2
-
0.2
-
0.5
-
1.0
-
1.5
-
45
-
45
-
6
1.1
Relative amounts of essential elements in plant tissues
（二）、必需营养元素的分组和来源
C、H、O －－天然营养元素 非矿质元素 来自空气和水
大量元素 N、P、K －－植物营养三要素
（二）、有益元素在植物体内的含量、分布和形态
元素
含量
分布
形态
硅(Si) 钠(Na) 钴(Co) 镍(Ni) 硒(Se)
铝(Al)
莎草科,禾本科：10-15％ 旱地禾本科等：1-3％ 豆科植物等：<1％ 平均含量：0.1％ 甜菜：3-4％ 牧草：20-2 000 mg/Kg 平均含量：0.02-0.5mg/Kg 豆科植物：0.24-0.52mg/Kg 平均含量：1.10mg/Kg 镍超积累：>1 000mg/Kg 高硒累积型：数千mg/Kg 非硒累积型：<30mg/Kg 食用植物：0.01-1.00mg/Kg 一般含量：20-200mg/Kg 铝累积型：>0.1% 非累积型：<200mg/Kg
第二类：P、B、(Si) 1. 形成连接大分子的酯键 2. 储存及转换能量
第三类：K、Mg、Ca、Mn、Cl 1. 维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性 平衡等
2. 活化酶类 3. 稳定细胞壁和生物膜构型 第四类：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni 1. 组成酶辅基 2. 组成电子转移系统
植物必需营养元 素的各种功能一般通过 植物的外部形态表现出来。而当植物缺乏或 过量吸收某一元素时，会出现特定的外部症 状，这些症状统称为“植物营养失调症”， 包括“营养元素缺乏症” 和“元素毒害症”。
镍
符号
Mo Cu Zn Mn Fe B Cl S P Mg Ca K N O C H
Ni
mol/克（干重 ）
mg/kg
%
0.001 0.1 0.30 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0
60 80 125 250 1000
30000 40000
60000
0.1
-
0.6
-
20
-
50
-
100
-
20
-
100
硅(Si) 影响植物光合作用与蒸腾作用;
(如水稻、小麦、大麦)
提高植物的抗逆性; 与其它养分相互作用
刺激植物生长; 调节细胞渗透压; 钠(Na) 影响植物水分平衡与细胞伸展;
代替钾行使营养功能, 如部分酶激活等
C4或CAM类植物 (如甜菜等)
参与豆科植物根瘤固氮; 钴(Co) 调节酶或激素活性, 刺激植物生长;
植物营养学
第一节 植物的营养元素
主要内容
植物体的组成成分 植物的必需营养元素 植物的有益元素
基本要求
了解 掌握 了解
一 植物体的组成成分
（一）、植物体的组成成分
新鲜植株
烘干 ~75ºC
75～95％水分 5～25％干物质
煅烧 95％以气体挥发 ~525ºC 5％灰分(成分复杂)
（二）影响植物体内