植物营养与施肥原则第一章
植物营养及肥料重点
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：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。
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。
它是提高农业生产的物质根底之一。
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：*些肥料施入土壤中后解离成阳离子和阴离子，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，这种由作物吸收后是使土壤酸度提高的肥料。
生理碱性肥：*些肥料进入土壤中后解离成阳离子和阴离子，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是迟效性的肥料。
厩肥、堆肥、家畜粪等是最常用的基肥。
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，施用等理论和技术的科学。
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〕：供给植物营养改善土壤构造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：土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料。
厩肥及其他有机肥料对于植物生长所起的作用，并不是由于其中的有机物，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，否认了当时流行的"腐殖质营养学说〞，说明了植物营养学新旧时代的分界限和转折点，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决的根底；2)实践上促进了化肥工业。
植物营养与施肥原则
SiO2 100 5 65 35
2．酶的诱导和代谢途径 植物体内硝酸还原酶是一个诱导酶，需要光的激活。 光照不足，硝酸还原酶的活性降低，造成NO3-在植物体内 积累。这不仅影响到 NO3--N的进一步吸收，而且还影响到产品 的品质。
3．影响蒸腾作用 光可以调节叶片气孔的开闭而影响蒸腾作用，间接地影响植 物对养分的吸收。
温度过高养分吸收速率降低的原因
温度过高（超过40ºC ）时，高温使体内酶钝化， 从而减少了可结合养分离子载体的数量， 同时高温使细胞膜透性增大，增加了矿质养分的 被动溢泌。
Low concentration K+ K+ K+
K+ OH– OH– OH–
Net negative charge OH– OH– OH– OH– K+ OH– + K OH– – OH
被动吸收难以解释以下现象：
？
① 植物体内某种离子态养分的浓度常比土壤溶液中的浓度高出 很多倍，有时竟高达十倍至数百倍，然而植物根系仍能不断 地吸收这种养分？
第一节 植物的营养成分
一、植物体的组成成分
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。
2、生长介质：介质中养分含量及有效性，如盐土Na含量高，酸 性土 Al、Fe含量高。 3、组织和部位：不同的组织和部位积累的养分有差异。 4、环境条件：各种环境条件也会显著影响体内的养分含量。
A C
ATP
P
活化载体
离子
I C
磷 酸 激 酶
ADP
线 粒 体
载体－离子复合物
未活化载体
A C
P
1植物营养与施肥原则
1植物营养与施肥原则植物营养与施肥是农业生产中非常重要的环节，直接关系到作物的生长发育和产量质量。
合理的施肥原则可以提高土壤肥力，增加作物的产量和品质，同时减少对环境的污染。
下面将从植物营养和施肥原则两方面进行详细介绍。
一、植物营养植物生长发育需要养分，主要有宏量元素和微量元素两大类。
宏量元素包括氮、磷、钾、硫、镁、钙，微量元素包括铁、锰、锌、铜、硼、氯、镉、镍等。
不同植物对养分需求量不同，但都必须保证各种养分的平衡供应，避免因缺乏其中一种元素而影响植物正常的生长发育。
1.1、氮、磷、钾是植物生长所需的三大主要元素。
氮元素参与植物体内蛋白质、核酸等物质的合成，促进植物的生长；磷元素参与能量代谢、糖类合成等，调节植物的花果发育；钾元素则促进养分吸收、调节生理代谢等，对植物的抗逆性具有重要作用。
1.2、硫、镁、钙等宏量元素也同样重要。
硫元素参与蛋白质合成，影响养分的吸收利用；镁元素参与叶绿素合成，影响植物的光合作用；钙元素对细胞壁合成、抗逆性有重要作用，促进植物的根系生长。
1.3、微量元素虽然需求量很小，但对植物生长发育也不可或缺。
铁、锰、锌、铜等元素参与植物体内酶系活性、养分吸收等，影响植物的健康生长。
二、施肥原则合理的施肥是保证植物养分需求的重要途径，通过施肥可以调节土壤养分的平衡，提高作物产量和品质。
下面介绍一些常见的施肥原则：2.1、了解土壤状况：在施肥前需了解土壤的养分含量、pH值、质地等情况，以便确定合适的施肥计划。
2.2、根据作物需求施肥：不同作物对养分需求不同，根据作物生长发育的需求量施肥，避免浪费和养分过量。
2.3、科学施用各种养分：按照植物对各种养分的需求比例，合理配置氮、磷、钾等主要元素和微量元素，避免出现单一养分过量而导致其他养分的缺乏。
2.4、配合有机肥、无机肥：有机肥富含有机物质，可以提高土壤的肥力和保水保肥能力，无机肥含有大量的宏量元素，可以满足作物的养分需求，两者结合施用效果更佳。
植物营养与施肥原理
2
灰分元素
将作物干物质进行煅烧后，C H O N以气体 形态挥发（气态元素）残留下的不挥发的物质 （70多种元素）
植物种类
盐生植物 豆科植物
Na N
环境
水稻
红壤土-Al
甜菜 马铃薯
Si
K
施肥措施
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二. 作物必需的营养元素
这种元素对所有高等植物的生长
I.必要性
发育是不可缺少的。如果缺少该
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3.截获（interception）
定义：根系在土壤中伸长、并与土壤紧密接触， 使根系释放的H+和HCO3-与土壤胶体的阴阳离 子直接交换而到达根表被吸收。
特点：根系占土壤体积比一般只有1％－4％，该 方式获取养分较少，0.2%-10%，钙镁通过截 获 吸收的较多。
影响因素：根系的阳离子代换量
♠ 水稻幼苗直接吸收氨基酸和酰胺 ♠ 大麦能吸收赖氨酸 ♠ 玉米能吸收甘氨酸 ♣ 并不是所有的有机养分都能被根
系吸收，仅是小部分小分子有机物
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根系吸收有机养分的特点：
（1）脂溶性越强，越容易吸收（透膜扩散）； （2）小分子有机物易透过膜，大分子有机物难透过
膜（分子筛假说）； （3）胞饮作用（球蛋白、核糖核酸、病毒等）； （4）有被动吸收，也有主动吸收现象。
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质流、扩散和截获同时存在,相互作用。
♦ 磷以扩散为主，氮、钙、镁以质流为主， 铜、锰、铁、锌以扩散为主；
♦ 硼：质流和扩散各占一半；♦ 钼含量低时扩散为主，含量高时以质 流为主。
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植物营养与施肥原则
养分进入根细胞的方式： 1、扩散、质流、截获：离子
阳离子 交换量
22.8 17.0 12.3
9.0 8.4
（三）养分进入共质体
养分需要通过原生质膜才能进入共质体 原生质膜的特点：具有选择透性的生物半透膜 原生质膜的结构：“流动镶嵌模型”
生物膜的流动镶嵌模型
原生质膜是一个具有精密结构的屏障， 对不同的物质具有不同的透性。
•亲脂性非极性分子或不带电的极性小分子能 溶于双层磷脂层中，因而能以扩散的形式透 过质膜。
根自由空间中阳离子交换位点的数目决定着 各类植物根系阳离子交换量（CEC）的大 小。通常双子叶植物的CEC比单子叶植物 要大得多。
作物根的阳离子交换量 （cmol/kg，干重）
双子叶 植物
大豆 苜蓿 花生 棉花 油菜
阳离子 交换量
65.1 48.0 36.5 36.1 33.2
单子叶 植物 春小 麦 玉米 大麦 冬小 麦 水稻
30000 40000
60000
0.1
-
0.6
-
20
-
50
-
100
-
20
-
100
-
-
0.1
-
0.2
-
0.2
-
0.5
-
1.0
-
1.5
-
45
-
45
-
6
镍 Ni
1.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
(0.1%以上)
• 氯(T.C. Broyer,1954
表2.1正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量
《植物营养与施肥》
《植物营养与施肥》【1】(8031)考试大纲一、课程性质及其设置的目的和要求(一)课程的性质、地位与任务土是万物之母，土壤是地球上物质循环和生态平衡的基础。
肥是土壤之质，是土壤最本质的特性和基本属性，是保证土嚷持续利用的物质基础。
土壤和肥料都是重要的自然资源和基本的农业生产资料，是人类、动物、植物和微生物等一切生灵赖以维持生命活动的能量来源，更是农业生产链环中物质和能量循环的枢纽。
土壤学是研究土壤物质组成、转化、移动规律，及其与环境因子和植物生长关系的科学，肥料学是研究植物营养原理、肥料的性质与合理使用，以及配方施肥的原理与方法的科学。
土壤肥料学是农学、园艺、茶学、植物保护、土地资源管理、林学、城镇经济等专业的专业基础课。
本课程的基本任务是：认识土壤的性质，掌握植物营养原理和肥料的性质，在合理开发和利用土壤资源、充分发挥土壤潜在功能的基础上合理施肥，既保证各类怍物的优质、高产，又保持与提高土壤肥力、防止土壤功能退化，维持环境的生态平衡。
(二)课程的基本要求要求掌握土壤的形成、组成、理化性质，及其对植物供应和协调养分条件与环境条件的能力，熟练掌握我国中、南部主要土壤的性质，以及常用肥料的成分、性质、在土壤中的转化特点与施用技术、植物营养原理、大量元素和微量元素的化学肥料，以及有机肥料和复合肥料的性质与合理使用、配方施肥的原理和方法，为合理开发、管理土壤资源，恰当安排作物布局，因土种植、因土施肥，为学习者，从事自己的专业奠定土肥方面的基础。
(三)本课程与相关课程的关系“土壤肥料学”涉及到地学、生物学、化学、物理学、数学、农学、植物学、环境科学和生态学等多门类学科。
因此，土壤肥料学的前续课程主要有化学、物理学、植物学、植物生理生化、气象学和地质学等，后续课程有栽培学、耕作学、生态学、花卉学、园林树木学、土地管理学、土地资源学、土地利用规划、土地法学、育种学、昆虫学等。
土壤肥料学是高等农林院校种植类各专业的必修专业基础课。
植物营养与施肥教案
第一章植物营养与施肥原则第一节植物的营养成分一、植物体内的元素组成及其含量气态元素、灰分元素二、植物必需的营养元素高等植物必需营养元素判断的三条标准17中必需营养元素大量元素与微量元素划分的界限，有益元素肥料三要素营养元素的同等重要性和不可替代性三、必需营养元素的作用第二节植物对养分的吸收植物吸收养分的形态：离子态，部分小分子态和有机态一、根系对养分的吸收（一）养分向根表的迁移：截获、质流、扩散（不同养分离子的主要迁移方式；各种方式的影响因素）1、截获：根系在土壤中伸长的过程中与养分离子直接接触交换吸收的过程影响因素：根系体积、养分浓度由于根系体积只占土壤体积的1％～4％，通过该方式获取的养分很少，大约只占根系吸收养分总量的0.2％～10％2、扩散：土壤中的养分离子从高浓度向低浓度的运动称为扩散影响因素：浓度差、土壤湿度、扩散系数不同养分离子的扩散系数（cm2/s）土壤与水中的扩散速率相差2～3个数量级养分离子NO3－Cl－K＋PO43－水中 1.92×10-5 2.03×10-5 1.98×10-50.89×10-5湿润土壤中0.5×10-6~100.5 0.01-0.24 0.00001-0.001-7根系吸收的钾、磷有50％以上是通过该方式获得的3、质流：土壤中的养分离子随水流动到达根表的过程影响因素：植物蒸腾，离子浓度考质流提供的磷钾较少，硝酸根、硫酸根、氯、镁、钙等养分较多。
（二）根系对无机养分的吸收1、质外体中养分离子的移动质外体：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等动力：浓度梯度和电化学势梯度方式：离子扩散、离子交换离子扩散：简单扩散（水分自由空间）杜南扩散（杜南空间）离子交换：根系与土壤溶液之间的交换根系与土壤颗粒之间的交换2、养分的跨膜运输主动运输与被动运输两种类型（1）被动运输：离子顺电化学势梯度进行的扩散运动方式：简单扩散、离子通道①简单扩散：溶液中的离子由高浓度的地方向低浓度的地方扩散，其动力是浓度差（主要影响因素），离子可以通过膜上的类脂、载体或者膜上的含水孔隙被吸收②离子通道：离子或者水分通过膜上具有选择性功能的孔道蛋白进行运输，影响因素是孔道蛋白的孔道大小及其表面电荷密度（2）主动运输：离子逆电化学势梯度需要消耗能量的运输方式方式：载体运输与离子泵运输①载体运输：动力是ATP②离子泵运输：H+—ATP酶，每水解1分子的ATP，泵出2个H+3、影响根系养分吸收的因素（1）光照绿色植物利用光能，同化CO2形成碳水化合物，并把光能转变为化学能ATP，为养分的吸收提供能量。
[课件]第一章 植物营养学与施肥原理PPT
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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。
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离子泵学说
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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
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
二、养分离子向根部迁移
土壤
③ ②
根
①
养分离子向根部迁移有三个途径: ①截获 ②扩散 ③质流
其内容是：增加一个因子的供应，可 以使作物生长增加，但是遇到另一生长因 子不足时，即使增加前一因子也不能使作 物生长增加，直到缺乏的因子得到补充， 作物才能继续增长。
六.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,这种关系不是 直线关系,而是一种渐近曲线如下图:
吸 收 速 率 养分浓度
养分全量:
指某种营养元素在土壤中有效 和无效态含量的总和。
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。
七. 离子间的相互作用
植物为了生长发育，需要吸收各种养 分，但是决定植物产量的却是土壤中那个 相对量最小的有效养分，无视这个限制因 素，即使继续增加其它营养成分，也难以 提高产量。
我国建国初期缺N、60年代缺磷、70 年代缺钾、目前缺微量元素。
木桶效应
三、 限制因子律
是最小养分律的引用和发展，1905 年美国布来克曼（Blakman）将其扩大到 养分以外的生态因子如光照、温度、水分、 空气、养分和机械支持等。
(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。
植物营养与施肥的基本原理
3. 肥料与施肥技术的发展趋势
肥料的发展趋势 国外肥料发展历程：
第一代：单质低浓度化肥（如硝酸钙）
第二代：单质高浓度化肥（如尿素）
第三代：化成复合肥料（如磷酸铵）
第四代：混成复合肥料
化学肥料发展趋势：
高效化：不断提高肥料中养分的浓度 复合化：提高复合肥料在化肥中的比例 液体化：发展液体肥料 缓效化：延缓肥料施用后养分释放的速度。
PAR理论利用率：28％；
一般农田：0.5-3%。
Minerals
1 肥料在作物生产中的作用
早在20世纪30年代，德国科学家就对增施肥料在欧洲粮食生产中
的作用做过估计，如果把粮食增产量看作100，化肥的贡献占50%， 品种占30%，其它管理措施占20%；
联合国粮农组织（FAO）的统计资料表明，发展中国家通过施用
A.Voisin（法国，农学家）：化学肥料是人类近代史上最伟大的发 明之一，但如果我们只考虑利用，而不注意保持土壤及农产品的生 物品质，势必将人类引向灾难之路。
Nicholas（美国，著名医生）：只有肥沃的土壤，才有人类永久的 财富。 A.Howard（英国，有机农业倡导者）：没有良好的土壤就没有人 类健康的身体。主张用有机肥改良土壤。
作物营养 最大效率期 养分吸收 速 率 作物营养 临界期 生长
生育期（营养期）
3 作物生长与养分供应间的数量关系
3.1 最小养分律
最小养分律的含义
由德国化学家李比希提出，他认为： 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。
这一规律应用于除养分以外的其它 生活因子时也成立，称为限制因子律。 最小养分律图解
植物营养学复习资料
第一章绪论1、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。
2、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养分归还方式：一是通过施用有机肥料，二是通过施用无机肥料。
二者各有优缺点，若能配合施用则可取长补短，增进肥效，是农业可持续发展的正确之路。
3、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。
②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，还会降低施肥的效益。
意义：指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明施肥要有针对性，应合理施肥。
李比希的功绩——①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。
②提出养分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。
③把化学应用于农业，使化学融合于农业科学之中；④推行新教学法，重视实践和人才培养；李比希观点认识的不足与局限性：①尚未认识到养分之间的相互关系；②对豆科作物在提高土壤肥力方面的作用认识不足；③过于强调矿质养分作用，对腐殖质作用认识不够；李比希是植物营养学科杰出的奠基人！五、植物营养学的研究方法(一)调查研究：查阅资料、调查座谈会、现场观察(二)试验研究1、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；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；田间自然条件有时很难控制，不适合进行单因素试验。
植物营养与施肥优秀ppt课件
三、植物营养与施肥的内容和研究方法
? 内容
? 研究植物营养的原理，阐明植物营养的一些基本知 识，使之能被应用于实际，生产更多的植物产品。
? 植物营养的实用方面就是施用肥料。肥料是提供植 物营养的物质。研究肥料问题在我国农业现代化中 具有重要意义。
? 植物营养是施肥的理论基础。合理施肥应按 照植物营养的原理、植物营养特性、植物营 养状况、肥料特点、土壤供肥能力，综合气 候、土壤和栽培技术等因素进行综合考虑。
研究植物营养与施肥的最基本的手段。
第一章 植物营养原理
植物营养原理是进行植物营养诊断
(nutritional diagnosis)、指导合理施肥的理
论基础。而要做到合理施肥，科学调节植物 营养，就应当了解植物营养与施肥的原理。
主要内容： 第一节 植物的营养 第二节 土壤的营养 第三节 肥料与植物营养
质外体：原生质以外的所有空间，包括细胞间隙、 细胞壁与原生质膜的间隙以及木质部导管等。 扩散、质流、主动运输。对养分吸收作用不 大。
共质体：相邻各细胞的细胞质统一体，扩散和主 动运输。
② 长距离运输（纵向运输）：共质体中的 离子要运输到木质部再往植物地上部运 输，称为长距离运输。
? 途径：木质部和韧皮部微管组织 ? 运输物质：水、无机离子和有机化合物。
? 归还学说：把植物从土壤中取走的矿质养分以肥料的形式还 给土壤。
? 最小养分律：植物产量的高低决定于最小的养分因子，尽管 其他因子很充足，如这个因子得不到满足，植物的产量也得 不到提高。
? 第一次世界大战后
肥料施用有了相当大的发展，是矿质营养学说的 发展时期。对土壤肥力有了新认识、发现了微量元素 （20世纪初发现缺素症）。
? 研究植物营养应深入了解植物、土壤和肥料 三者的相互关系。
植物营养与施肥PPT课件
3、有利于作物后期和密植作物的追肥； 4、吸收快，转化快能及时满足植物需要；:32P
肥示踪表明5分钟后各器官有PO43-； 5、是施肥的辅助性方法，需和主要措施配合。
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第三节 影响作物吸收养分的环境条 件
一、光照和温度
☻在一定范围内，养分吸收随温度增 加而加快，温度过高，酶变性失活。
K+
>
SO42->
Mg2+> Cl- > 第29页/共49页
Ca2+
二、通气
•大气地面含氧量20.34％，土壤 空气含氧量10－20％，正常情况 下够用，但如果含水过多、通气 不畅，造成氧气下降。 • 棉花在O2小于3％、玉米小于6％ 生长受影响。
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•通气影响吸收的原因：
1、根系的有氧呼吸； 2、土壤的Eh（氧化还原电位）； 3、养分的形态及转化； 4、二氧化碳含量。 • 深翻整地、中耕松土、形成良好结构 等都有利于通气，促进吸收。
人畜粪尿厩肥绿肥杂肥基肥种肥追肥含义播前或定植前施用的肥料播时或定植时施用的肥料生长过程中施用的肥料目的满足作物全生育期对养分的要求满足作物苗期对养分的要求满足作物各生育期对养分要施用原则培肥土供养肥料种类有机肥为主失的化肥充分腐熟的有机速效化肥化肥为主腐熟的有机肥施用方法结合深耕撒施集中施条施穴施拌种浸种沾秧根穴施根外追肥条施穴施一植物体内元素组成及含量水分7595新鲜作物c1h3o2n49599干物质525灰分元素caclalnafe
第34页/共49页
一、植物营养
植物营养与施肥原理
植物生长发育从环境中吸收营养物质，施肥是 满足作物营养的手段。要合理施肥，就要研究作 物需要什么营养元素，作物怎样吸收这些元素以 及植物营养的特性？
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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)
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)
C ( 1800 )、 N(1804)、P ,K, Ca, Mg ,S ( 1938 )
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。植物营养与施肥原则第一章
两个重要的定律
同等重要律:
水稻Si、固氮作物Co、甜菜Na等。
植物营养与施肥原则第一章
按其生化作用和生理功能进行分类
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
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根毛区 伸长区 分生区
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 植物营养与施肥原则第一章
自由空间:
主要以螯合物结合于辅基内，通过这些元 素原子价的变化而传递电子
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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
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
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
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
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
来自土壤溶液的离子 或螯合物
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
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。
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三、植物对离子态养分的吸收(阳离子吸收)
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)。
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。
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 植物营养与施肥原则第一章
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
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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。
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(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。
盐土中生长的植物含Na多
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酸性土壤上的植物含Al多
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水稻、小麦等禾谷类作含Si多
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马铃薯、甘薯含K多
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豆科作物含N多
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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）
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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
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
膜
A
膜外
C
C
C
膜内 细胞质
C
B
膜外
~P C
~P
第一章
植物营养与施肥原则
植物营养与施肥原则第一章
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。
植物营养与施肥原则第一章
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余植种物营矿养与质施元肥原素则第.一章
~P
C
C
C
膜内 细胞质
ADP
ATP Pi
线粒体
离子
~Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C 载体（选择结合面） C “ 活化载体 ”
A. 离子通过膜的传植递物营方养式与施肥原则第B一.章配合能量消耗
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
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