土壤肥料学教案

山西农业大学教案

2005 ～2006 学年第 1 学期

学院名称园艺学院

课程名称土壤肥料学

课程性质必修

授课对象园艺043 班

授课教师闫双堆

职称助教

使用教材土壤肥料学

授课时数45学时

2005年9 月§课程教案

山西农业大学

《土壤肥料学》课程教案

园艺专业043 班级2005-2006学年第1学期

土壤肥料学教案

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教学内容：

第八章植物营养与施肥原理

第一节植物的营养成分及其养分吸收

一、植物体的组成

植物体由水和干物质两部分构成。干物质又可分为有机物和矿物质两部分。

（一）水分

一般新鲜的植物体含水量为70%～95%。幼嫩植株的含水量较高，衰老植株的含水量较低；叶片含水量较高，茎秆含水量较少，种子含水量更少。

（二）干物质

新鲜植株除去水分的部分就是干物质，其中有机物质占植物干重的90%～95%，矿物质为5%～10%。

二、植物必需的营养元素

（一）植物必需的营养元素

判定植物必需营养元素的三条标准：

1该元素对所有植物的生长发育是不可缺少的。缺乏这种元素植物就不能完成生活史。

2缺乏该元素后，植物表现出特有的症状，只有补充该元素后，这种症状才能消失。

3该元素必须直接参与植物的新陈代谢或物质构成，对植物起直接作用，而不是改善植物

生长环境的间接作用。

根据这一标准，国内外公认的高等植物所必需的营养元素有16种，即氢、氧、碳、氮、磷、

钾、硫、钙和镁、铁、铜、硼、锰、锌、钼和氯。

(二)植物必需的营养元素的分组

1植物必需营养元素的含量与分组各种必需营养元素在植物体内的含量相差很大。根据

植物体内含量的高低，一般将植物必需营养元素划分为大量营养元素和微量营养元素。

氮、磷、钾被称为“植物营养三要素”，或“肥料三要素”

2植物营养元素的同等重要律和不可代替律

3营养元素的相互相似作用有研究表明，某些元素能部分的代替另一元素的作用，

必须指出这种代替是部分的和短时间的，只能代替必需营养元素的非专一性功能，而不能代

替其特殊生理功能。

三、必需营养元素的一般功能

根据元素在植物体内的生物化学作用和生理功能将植物必需营养元素划分为4组。

第一组包括C、H、O、N和S。

第二组包括P、B、(Si), 它们都以无机离子或酸分子的形态被植物吸收，并可与植物体中的羟基化合物进行酯化反应形成磷酸酯、硼酸酯等；磷酸酯还参与能量转化。

第三组包括K、(Na)、Ca、Mg、Mn和Cl等。

第四组包括Fe、Cu、Zn和Mo等。

四、植物的根部营养

（一）土壤养分向根表的迁移

(1)截获养分在土壤中不经过迁移，而是根系生长过程中，直接从与根系接触的土壤颗粒表面吸收养分，类似于接触交换（contact exchange），这种方式称为截获。

(2)质流植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土体之间出现明显的水势差，土壤水分由土体向根表流动，土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移，称为质流。

(3)扩散当根系截获和质流不能向植物提供足够的养分时，在根系表面出现一个养分耗竭区，使得土体与根表产生了一个养分浓度梯度，

（二）养分在细胞膜外表面的聚集

到达根系表面的养分离子必需穿过由细胞间隙、细胞壁微孔和细胞壁与原生质膜之间的空隙构成的自由空间（相当于质外体），才能到达细胞质膜。细胞壁的主要结构物质是纤维素。谓细胞壁微孔，它们构成了物质进出细胞壁的通道，水分和无机离子可以由此进入。但一些大分子的螯合物则不容易进入。

（三）养分的跨膜吸收过程

养分通过自由空间，到达原生质膜后，还需穿过该膜和各种细胞器（线粒体、叶绿体、液泡等）膜，才能进入细胞内部，参与各种代谢活动。由于生物膜是一种半透性膜，对外界离子的吸收具有一定的选择性。这种选择性因植物种类而异。养分的跨膜吸收分为主动吸收和被动吸收两种。

1、离子的被动吸收离子的被动吸收主要是通过扩散作用进行的，在吸收过程中不需要消耗能量。离子被动吸收有以下两种方式：

（1）简单扩散也叫自由扩散。

（2）杜南扩散原生质中的蛋白质分子带有电荷，且固定在细胞内成为不扩散基，因而引起了阴、阳离子在细胞膜内外分布的不平衡。

2离子的主动吸收植物细胞逆浓度（主要有两种假说：

（1）载体学说（2）离子泵学说

（四）根系吸收养分向地上部运输

1、短距离运输也叫横向运输，或径向运输。指养分由根的外表皮，穿过皮层进入中柱的

过程。在该过程中，养分离子迁移有两条途径，即质外体途径和共质体途径（图8-2）。

2、a 幼嫩的未发生次生木质化的根系(共质体和质外体均可运输养分和水分)

b 发生了次生木质化的根系(有凯氏带,只有共质体可运输养分和水分)

(1)质外体途径质外体是细胞膜外，有细胞壁相互连接形成的一个体系，大致相当于自由

空间，由细胞壁和细胞间隙，再加上中柱内的部分组织构成。质外体与外部介质相通，水分

和溶质可在质外体中流动。养分的运动主要靠扩散和质流。

(2)共质体是由细胞的原生质体通过胞间连丝连接起来的一个连续体系。

2长距离运输长距离运输也叫纵向运输或径向运输，是指养分（无机离子和有机物质和水分通过木质部和韧皮部的薄壁组织由根系向地上部，或由地上部向根系的运输。

(1)木质部运输水和无机离子通过木质部向地上部输送。

(2)韧皮部运输韧皮部由筛管、伴胞和薄壁细胞等活细胞组成。其运输特点是双向运输，

(3)木质部和韧皮部之间的养分转移木质部和韧皮部两者相距很近。因此，两个系统之间

也存在养分交换。

(4)韧皮部中养分的移动性不同营养元素在韧皮部中的移动性不同。

五、植物叶部对养分的吸收

（一）叶片吸收养分的机理