农业类植物营养与施肥原则PPT优秀课件

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或肥料三要素
Ca、Mg、S －－中量元素
矿质元素
微量元素 Fe、Mn、Zn、Cu、
来自土壤
(0.1%以下) B、Mo、Cl、（Ni）
二、非必需元素(Nonessential element)
有益元素（Beneficial element)：是指为某些植物正常生长 发育所必需而非所有植物必需的元素。例如：
？ 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？
② 为什么植物吸收养分有高度选择性，而不是外界环境中有什 么养分，就吸收什么养分？
③ 植物对养分的吸收强度与其代谢作用密切相关，并不取决于 外界土壤溶液中养分的浓度。常表现出植物生长旺盛，吸收 强度就大，生长衰弱，吸收强度就小？
硅（Si） 为稻、麦等禾本科植物所必需的； 钠（Na）对盐土植物盐生草和囊滨藜所必需； 钴（Co）为豆科植物固氮和根瘤生长所必需；
有害元素（Toxic element)：对植物生长有毒害作用的一些 元素。如铅、镉等
第二节 植物对养分的吸收
吸收 — 植物从环境中摄取养分的过程，真正的吸收 含义是指外部介质中的养分离子通过细胞膜进入细胞 内部的过程。
的过程。
截获是一种接触交换（根表面与粘粒表面 的距离<5 nm ）
根系截获供应的养分量与根系接触土壤的 体积以及与根容积相当的周围土壤中含有的养 分量有关（通过这种方式得到的养分通常不到 植物需要量的5% ）
N、P、K所占的比例很小，Ca、 Mg所占的 比例较高
2、质流（集流，Mass flow) 质流是指植物吸收水分引起水流中所携带的溶质由土
正常营养液培养的植株
缺铜营养液培养的植株
3、必需营养元素的种类（16＋1）和确定时间
确定 年份 1939 1931 1926 1922 1844 1923 1954 94最 早 1800 最早
1987 镍
Ni
1.1
4、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
4、环境条件：各种环境条件也会显著影响体内的养分含量。
酸性土壤上的植物含Al多 盐土中生长的植物含Na多
豆科作物含N多
二、作物营养元素及其分类
（一）必需营养元素 （essential nutrient elements） 1、判断必需元素的依据（Arnon and Stout，1939提出三条标准）
壤向根表的运动。
质流供应的养分量与植物利用 的水量及溶液中养分浓度有关
当土壤中离子态的养分含量较 多，供应根表的养分也随着增加。
氮和钙、镁主要是由质流供给 的
3、扩散(Diffusion) 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。
2、主动吸收（active absorption）
定义：膜外养分逆浓度梯度 (分子和离子) 或电化学势 梯度(离子)通过细胞膜进入细胞内的过程。 特点：需要能量，具有选择性。
植物主动吸收养分的机理：载体解说、离子泵解说
（1）载体解说
① 载体（carrier）的定义 －－指生物膜上存在的能携带离子通过膜的大分子。这些大 分子形成载体时需要能量（ATP）。
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。
Cl–
H+
H+ K+
电荷梯度
H+ H+
H+ H+
K+
K+ H+ H+ Cl– H+
Net positive charge
Low concentration
K+
Net negative charge
OH– OH–
OH–
K+
K+
K+
OH– OH–
OH–
K+
OH–
OH– OH–
K+ OH–
Inside cell
影响养分扩散速率的因素：
土体中的水分含量 养分离子的扩散系数：NO3- > K+ > H2PO4 土壤质地 土壤温度
扩散对供应钾的贡献最大，其次是磷和氮。
土壤养分迁移途径对玉米养分供应的相对重要性
养分
每公顷生产 9500kg籽粒所需
养分数量 /(kg/hm2)
截获 质流 扩散 / (kg/hm2)
N
190
2 150 38
P
40
1
2 37
K
195
4 35 156
Ca
40
60 150 0
Mg
45
15 100 0
S
22
1 65 0
(Barber,1984)
（二）植物对离子态养分的吸收
➢ 被动吸收 ➢ 主动吸收
1、被动吸收(Passive absorption)
被动吸收：是指养分顺着浓度梯度 (分子和离子) 或电化学 势梯度（离子) 由介质溶液进入细胞内的过程。
养分
土壤中的迁移
？
细胞壁
细胞膜
（一）养分离子向根部迁移 一般包括三个途径:
截获 （Interception） 质流（集流）（Mass flow） 扩散 (Diffusion)
1、截获 (Interception)--- Jeny Overstreet(1939)提出 截获是指根系在土壤的伸展过程中吸取直接接触到的养分
如缺少该营养元素，植物就不能完成其生活史 （必要性）
该营养元素的功能不能由其它营养元素所能代替 （不可替代性或专一性）
该营养元素直接参与植物代谢作用。如为植物体的 必需成分或参与酶促反应等如（直接性）
2、判断必需营养元素的试验方法
去除待判断元素的营养液
Aeration system
What happens if a nutrient is absent?
特点：不需要能量，也没有选择性，也叫非代谢性吸收。
被动吸收分为简单扩散（simple diffusion)与易化(协助, 促 进）扩散(facilitated diffusion)两种方式。
养分被动吸收示意图
Outside cell
浓度梯度
K+ K+ K+
K+ K+
K+
K+
K+
K+
K+ K+
High concentration