植物营养学.1ppt课件
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《植物营养》课件
水中的氧气含量
水中的氧气含量对植物根部吸收营养有重要作用。在缺氧条件下，植 物根部可能会受损，影响其对养分的吸收能力。
06
植物营养学应用与实践
植物营养在农业生产中的应用
植物营养在农业生产中具有至关重要 的作用，通过合理施肥，可以提高作 物产量和品质，增加经济效益。
植物营养有助于提高作物的抗逆性， 如抗旱、抗寒、抗病虫害等，从而提 高作物的适应性和生存能力。
营养。
降雨
降雨量与降雨频率对植物营养的 影响主要体现在土壤的水分状况 上。适量的雨水有助于保持土壤 湿润，促进植物对养分的吸收。
水对植物营养的影响
水质
水的质量直接影响植物对营养的吸收。硬水含有较高的矿物质，可 能对某些植物造成营养过剩；而软水则可能缺乏必要的矿物质。
灌溉方和喷灌则能够更精确地控制水肥供应。
随着科学技术的进步，植物营养学逐 渐发展成为一门独立的学科，开始出 现专业的植物营养学家和研究机构。
植物营养学的研究内容与意义
研究内容
植物营养学的研究内容包括植物 对矿质营养的吸收、运输和利用 ，植物对有机物的吸收和利用， 以及植物对环境的适应性等。
研究意义
植物营养学的研究对于提高农业 生产的产量和品质、保护生态环 境、促进农业可持续发展等方面 具有重要意义。
植物营养有助于提高土壤肥力，改善 土壤结构，促进土壤微生物活动，从 而保持土壤健康。
植物营养有助于减少环境污染，如减 少化肥和农药的使用，降低土壤和水 源的污染风险。
植物营养在园艺生产中的应用
园艺植物的生长发育和品质也受到植物营养的影响。 合理施肥可以促进花卉、果树等园艺植物的生长和发
育，提高其观赏价值和食用价值。
根系吸收是植物获取营养的主要途径 ，根毛是吸收营养元素的主要部位。
水中的氧气含量对植物根部吸收营养有重要作用。在缺氧条件下，植 物根部可能会受损，影响其对养分的吸收能力。
06
植物营养学应用与实践
植物营养在农业生产中的应用
植物营养在农业生产中具有至关重要 的作用，通过合理施肥，可以提高作 物产量和品质，增加经济效益。
植物营养有助于提高作物的抗逆性， 如抗旱、抗寒、抗病虫害等，从而提 高作物的适应性和生存能力。
营养。
降雨
降雨量与降雨频率对植物营养的 影响主要体现在土壤的水分状况 上。适量的雨水有助于保持土壤 湿润，促进植物对养分的吸收。
水对植物营养的影响
水质
水的质量直接影响植物对营养的吸收。硬水含有较高的矿物质，可 能对某些植物造成营养过剩；而软水则可能缺乏必要的矿物质。
灌溉方和喷灌则能够更精确地控制水肥供应。
随着科学技术的进步，植物营养学逐 渐发展成为一门独立的学科，开始出 现专业的植物营养学家和研究机构。
植物营养学的研究内容与意义
研究内容
植物营养学的研究内容包括植物 对矿质营养的吸收、运输和利用 ，植物对有机物的吸收和利用， 以及植物对环境的适应性等。
研究意义
植物营养学的研究对于提高农业 生产的产量和品质、保护生态环 境、促进农业可持续发展等方面 具有重要意义。
植物营养有助于提高土壤肥力，改善 土壤结构，促进土壤微生物活动，从 而保持土壤健康。
植物营养有助于减少环境污染，如减 少化肥和农药的使用，降低土壤和水 源的污染风险。
植物营养在园艺生产中的应用
园艺植物的生长发育和品质也受到植物营养的影响。 合理施肥可以促进花卉、果树等园艺植物的生长和发
育，提高其观赏价值和食用价值。
根系吸收是植物获取营养的主要途径 ，根毛是吸收营养元素的主要部位。
《植物营养原理》课件
营养元素对农产品品质的影响
例如，氮素影响叶绿素合成，进而影响光合作用和植物生长；磷素对果实着色和 口感有重要作用；钾素可增强植物抗逆性，提高农产品耐贮性。
植物营养与环境保护的关系
植物营养与土壤健康
合理施肥可以改善土壤结构，提高土壤微生物活性，促进土壤养 分循环，从而维护土壤健康。
植物营养与水体保护
、钾等。根系吸收的方式包括主动运输和被动运输。
叶片吸收
02 植物的叶片也能吸收营养元素，如气孔吸收气体营养
元素和水分。
共质体与质外体运输
03
营养元素在植物体内通过共质体和质外体的途径进行
运输。
植物对营养元素的运输和分布
01
短距离运输
营养元素在植物体内的短距离运输主要通过细胞之间的 转移。
02
长距离运输
植物营养与环境互作
探讨植物如何适应不同环境条件下的营养需求 ，以及如何提高植物的抗逆性。
新型肥料与施肥技术
研究新型肥料和施肥技术的开发与应用，以提高肥料利用率和减少环境污染。
未来研究方向与展望
植物营养与全球气候变化
研究气候变化对植物营养的影响，以及如何 通过调整施肥策略来应对气候变化。
植物营养与其他学科的交叉 研究
营养元素在植物体内长距离运输主要通过木质部和韧皮 部进行。
03
元素在植物体内的分布
营养元素在植物体内的分布受到遗传因素、环境因素和 植物生理状态的影响。
植物对营养元素的利用与转化
01
合成代谢
植物利用营养元素合成各种有机 化合物，如蛋白质、核酸、碳水 化合物等。
分解代谢
02
03
元素循环与再利用
分解代谢是植物体内营养元素释 放的过程，如呼吸作用和光合作 用等。
例如，氮素影响叶绿素合成，进而影响光合作用和植物生长；磷素对果实着色和 口感有重要作用；钾素可增强植物抗逆性，提高农产品耐贮性。
植物营养与环境保护的关系
植物营养与土壤健康
合理施肥可以改善土壤结构，提高土壤微生物活性，促进土壤养 分循环，从而维护土壤健康。
植物营养与水体保护
、钾等。根系吸收的方式包括主动运输和被动运输。
叶片吸收
02 植物的叶片也能吸收营养元素，如气孔吸收气体营养
元素和水分。
共质体与质外体运输
03
营养元素在植物体内通过共质体和质外体的途径进行
运输。
植物对营养元素的运输和分布
01
短距离运输
营养元素在植物体内的短距离运输主要通过细胞之间的 转移。
02
长距离运输
植物营养与环境互作
探讨植物如何适应不同环境条件下的营养需求 ，以及如何提高植物的抗逆性。
新型肥料与施肥技术
研究新型肥料和施肥技术的开发与应用，以提高肥料利用率和减少环境污染。
未来研究方向与展望
植物营养与全球气候变化
研究气候变化对植物营养的影响，以及如何 通过调整施肥策略来应对气候变化。
植物营养与其他学科的交叉 研究
营养元素在植物体内长距离运输主要通过木质部和韧皮 部进行。
03
元素在植物体内的分布
营养元素在植物体内的分布受到遗传因素、环境因素和 植物生理状态的影响。
植物对营养元素的利用与转化
01
合成代谢
植物利用营养元素合成各种有机 化合物，如蛋白质、核酸、碳水 化合物等。
分解代谢
02
03
元素循环与再利用
分解代谢是植物体内营养元素释 放的过程，如呼吸作用和光合作 用等。
《植物营养学》幻灯片PPT
四、根系对阴离子的吸收
阴离子呼吸学说:
(瑞典著名植物生理学家 Lundegardh)
阴离子进入与细胞色素系统密切相关， 细胞色素中心局部含有铁原子，铁由二价变 三价，导致细胞色素的复原与氧化，阴离子 便沿着电子传递的相反方向进入细胞。
这一学说有致命的弱点，很少有人赞同。
质子－阴离子“ 共运输
〞
阴离子先同质子结合而质子化，带正
自1844年法国植物学家E.Gris把FeSO4 溶液涂抹在发黄的葡萄叶片上用以矫正因 缺铁引起的黄叶病以来，叶面施肥在生产 实践中的应用及机理的研究有了长足的开 展。1940年，美国开场用尿素作为根外追 肥并获得成功。但某些农业科学家对叶面 肥的作用依旧保持疑心，认为叶面吸收养 分是一个不清楚的过程，只在某些特殊条 件下有一定的效果。事实上，关于叶面渗 透吸收养分机理的研究远远落后于叶面肥 的实际应用。
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
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。
两个重要的定律
同等重要律:
必需营养元素在植物体内不管数量多 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。
植物营养基本知识-1ppt
苞叶
5. 镁（Mg）的生理功能-----中量元素 ） 中量元素
生理功能：叶绿素的构成元素，许多酶的活化剂； 生理功能：叶绿素的构成元素，许多酶的活化剂； 的构成元素 镁素缺乏：根冠比下降；高浓度的 可引起Mg缺乏 缺乏； 镁素缺乏：根冠比下降；高浓度的K+、Al3+、NH4+可引起 缺乏； 镁素过量：茎中木质部组织不发达，绿色组织的细胞体积增大， 镁素过量：茎中木质部组织不发达，绿色组织的细胞体积增大，但数量减少
硫素缺乏
7. 铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）的生理功能 ）、铜 ）、锌 ）、 ）、 ）的生理功能-----微量元素 微量元素 铁：酶的组分和活化剂，铁氧还蛋白组分，参与叶绿素分子的合成，参与电 酶的组分和活化剂，铁氧还蛋白组分，参与叶绿素分子的合成， 是吸收的主要形态， 子传递，影响呼吸作用和ATP的形成。Fe2+是吸收的主要形态，螯合态铁也 的形成。 子传递，影响呼吸作用和 的形成 可以被吸收。 可以被吸收。 酶的组分 影响氧化还原过程、呼吸作用和光合作用。 铜：酶的组分，影响氧化还原过程、呼吸作用和光合作用。缺铜花的颜色会 退色；铜中毒的症状是新叶失绿，老叶坏死，叶柄和叶的背面出现紫红色。 退色；铜中毒的症状是新叶失绿，老叶坏死，叶柄和叶的背面出现紫红色。 Cu过多可以置换出铁，引起毒害。 过多可以置换出铁， 过多可以置换出铁 引起毒害。 水解酶的组分参与物质水解，氧化还原反应和蛋白质合成及光合作用， 锌：水解酶的组分参与物质水解，氧化还原反应和蛋白质合成及光合作用， 促进吲哚和丝氨酸合成色氨酸。 促进吲哚和丝氨酸合成色氨酸。
CH3 C C CH3 H C C C N C CH2 H CH2 COO C H C C20 H38 CH3COO C O C N C R C C CH2CH3 H C H C C CH=CH2
《植物营养》课件
叶片
进行光合作用将二氧化碳和阳光转 化为能量，同时吸收一部分营养元 素。
植物缺乏营养的症状
氮缺乏
叶片呈黄绿色，生长缓慢，易 落叶。
磷缺乏
叶片发红或发紫，植株根系弱 小，不易生长。
钾缺乏
叶片边缘焦枯，植株易倒伏。
植物的营养补给方法
有机肥料 无机肥料 叶面喷施
提供全面的营养，并改善土壤质量。 针对植物需要的特定营养元素进行补充。 通过叶片吸收补给植物所需的营养元素。
氮(N)
促进植物生长与光合作用，是植 物体内蛋白质和核酸的重要组成 部分。
磷(P)
参与植物的能量转换和核酸、酶 及骨架等生物分子的合成。
钾(K)
调节植物的水分平衡和渗透压， 促进光合作用的进行。
植物营养的吸收和转运
根系
通过根毛吸收土壤中的水分和溶解 的营养元素。
茎部
承载和传输水分和养分到植物的各 个部位。
合理未来研究
继续深入研究植物营养与农业生产的关系，探索更科学、高效的营养补给方法。
植物营养与农业生产的关系
1
提高农产品产量
合理施肥可以增加植物的养分供应，提高农产品的产量。
2
保证农产品质量
养分供应充足可以提高作物品质，减少病虫害的发生。
3
环境友好型农业
科学施肥可以减少农业对环境的污染，提高土壤肥力。
总结及展望
1 植物营养
是植物生长的基础，不同营养元素对植物有着不同的作用。
2 农业生产
《植物营养》PPT课件
植物营养是植物生长的基础。本课件将介绍植物的生长需求、主要营养元素、 营养的吸收和转运、缺乏营养的症状、补给方法以及营养与农业生产的关系。
植物的生长需求
植物营养学(全套633页PPT课件)
100
0 1980
1990
2000
2010
世界粮食短缺分布
土地
？ 人口
粮食
肥料的必要性
食 物 链
营养物质
施肥在粮食增产中的贡献 ？
据联合国粮农组织（FAO）统计:
• 在1950－1970年的20年中，世界粮食增产近1倍， 其 中因播种面积增加而增加的产量占22％，因单位面积 产量增加所增加的产量占78％。而在各项增产因素中 增施化肥要起30－50％的作用（一般可按40％估计）
粮食总产（亿吨） 粮食总产（亿吨）
化肥用量（千万吨） 农膜用量/农药用量(万吨)
(Shen et al.,Global Food Security,2012)
7
290
粮食需求
10
300
6 270
9
250
8
250
5 230 210
4 190 170
3 150
粮食产量
6000 180 5000
7
6
200
2008
2015 2014
2021 2020
我国农业发展20走过了一条高投入、高资源环境代价的道路 0
资源投入持续增1 加、7 产1量3 徘1徊9 、25效率31下降37 、环43 境问题凸现
我国以占世界的9%的耕地，用去了世界35% (2015) 的化肥，单位 面积用量是世界平均水平的单位面积用量是世界平均水平的3.7倍。
课程主要任务
植物营养学课程构成 植物养分吸收、运输、转化、利用特征 植物营养特性（大量、中微量元素） 植物养分缺乏及初步诊断 肥料的特性、施用方法
第一讲 绪论
主要内容
• 植物营养学的目的与任务 • 植物营养学与农业生产 • 植物营养学科发展概况 • 植物营养学的范畴及其主要研究方法
植物营养学幻灯片课件
37
二、植物营养学的建立 和李比希(Liebig)的工作
38
Justus von Liebig
1803-1873
Giessen's university (with more than 21,000 students) has a long and interesting history. It was founded 1607. The official name "Justus-Liebig-University" stems from the famous German "Justus von Liebig", who became professor in Giessen at the age of 21 and who taught in the agricultural chemistry department for 28 years.
11320 16390 19505 19455 28450 32052 37898 / 7.8 37.3 194.2 536.9 1269.4 1322.2 209 288 306 272 309 327 365
12
1949 54167 1952 57482 1957 64653 1963 72538 1973 91970 1980 98255 1985 104689
23
表4 良种和地方种小麦对养分吸收的差异
单产 国 品种 （吨/ 家 公顷） 地方 2.8 德 种 国 良种 6.0 地方 2.2 印 种 度 良种 6.0 养分吸收量 （公斤/公顷） N 84 P2O5 36 单位产量养分吸 收量（千克/100 千克） P2O5 1.29 K2O 2.67
K2O N 73 3.0
《植物营养学》课件
植物吸收利用的磷形态主要是磷酸根 离子，参与能量代谢和物质合成，如 核酸和磷脂等。
植物对其他必需元素的吸收与利用
钙
钙离子在植物细胞壁和细胞膜的结构与功能中具 有重要作用，同时参与植物的信号转导过程。
镁
镁离子是叶绿素的重要组成成分，参与光合作用 中的光能捕获和转化过程。
硫
硫元素参与合成含硫氨基酸和其他重要的含硫化 合物，对植物生长和发育具有重要作用。
通过合理配置营养液的成分和浓度，满足 植物对养分的需求，促进植物健康生长。
选择适宜的营养液配方
控制营养液的pH值和EC值
根据不同植物的需求和生长阶段，选择适 宜的营养液配方。
保持营养液的酸碱度和电导率在适宜范围 内，以满足植物对养分和水分的需求。
06
未来植物营养学的发展趋势与 展望
Chapter
新型肥料与施肥技术的研发与应用
《植物营养学》ppt课件
目录
• 植物营养学概述 • 植物对营养的吸收与利用 • 植物必需的营养元素 • 植物营养元素的缺乏与过量 • 植物营养学在农业生产中的应用 • 未来植物营养学的发展趋势与展望
01
植物营养学概述
Chapter
植物营养学的定义与重要性
定义
植物营养学是研究植物对营养物质吸 收、运输、转化和利用的科学。
04
植物营养元素的缺乏与过量
Chapter
植物营养元素缺乏的症状与原因
症状
叶片黄化、生长缓慢、产量降低 、品质下降等。
原因
土壤中缺乏该元素，如缺氮导致 叶片黄化；施肥不当，如过量施 用磷肥会拮抗其他元素的吸收。
植物营养元素过量的症状与原因
症状
叶片浓绿、生长过快、营养器官生长过于旺盛、生殖器官发 育不良等。
植物营养学(课件)
《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）。
[课件]第一章 植物营养学与施肥原理PPT
![[课件]第一章 植物营养学与施肥原理PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/8d0efc6ee518964bce847c15.png)
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。
36
离子泵学说
37
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
38
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）
植物营养学课件- 绪论
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
• 尚未认识到养分之间的相互关系 • 对豆科作物在提高土壤肥力方面的作
用认识不足 • 过于强调矿质养分作用，对腐殖质
作用认识不够
三、植物营养学的发展
发展了营养液培养技术 萨克斯（Sachs,1860）、克诺普（Knop,1861）
近代田间试验研究有了明显发展 布森高在1834年建立了世界上第一个农业 试验站; 鲁茨1843年创立英国洛桑试验站，工作延 续至今； 门捷列夫1869年在俄国四个省同时建立了 试验站.
主要研究不同植物种类及品种的矿 质营养效率基因型差异的生理生化 特征，生态变异和遗传控制机理， 以便筛选和培育出高效营养基因型 植物新品种。
主要研究不同生态类型中各种营养 元素在土壤圈、水圈、大气圈、生物 圈中的转化和迁移规律；各种养分和 环境生态系统的关系，其中包括重金 属和污染物在食物链中的富集、迁移 规律和调控措施。
ward）：水培试验实践的先驱.
1640年Helmont的柳树插条试验
5年后
5磅
雨水
164磅
200磅
200磅 - 2盎司 56.7g
二、植物营养学的建立和李比希的工作
李比希的学说——
驳斥腐殖质营养学说，确立植物矿质营养学说
养分归还学说：植物以不同方式从土壤中吸 收矿质养分，使土壤养分逐渐减少，连续种植 会使土壤贫瘠，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。
研究生阶段：
后续课程
高级植物营养学
植物营养的土壤化学
植物-动物-环境中的微量
元素
本科生阶段：
植物矿质营养遗传学
植物营养研究方法
李比希观点认识的不足与局限性
• 尚未认识到养分之间的相互关系 • 对豆科作物在提高土壤肥力方面的作
用认识不足 • 过于强调矿质养分作用，对腐殖质
作用认识不够
三、植物营养学的发展
发展了营养液培养技术 萨克斯（Sachs,1860）、克诺普（Knop,1861）
近代田间试验研究有了明显发展 布森高在1834年建立了世界上第一个农业 试验站; 鲁茨1843年创立英国洛桑试验站，工作延 续至今； 门捷列夫1869年在俄国四个省同时建立了 试验站.
主要研究不同植物种类及品种的矿 质营养效率基因型差异的生理生化 特征，生态变异和遗传控制机理， 以便筛选和培育出高效营养基因型 植物新品种。
主要研究不同生态类型中各种营养 元素在土壤圈、水圈、大气圈、生物 圈中的转化和迁移规律；各种养分和 环境生态系统的关系，其中包括重金 属和污染物在食物链中的富集、迁移 规律和调控措施。
ward）：水培试验实践的先驱.
1640年Helmont的柳树插条试验
5年后
5磅
雨水
164磅
200磅
200磅 - 2盎司 56.7g
二、植物营养学的建立和李比希的工作
李比希的学说——
驳斥腐殖质营养学说，确立植物矿质营养学说
养分归还学说：植物以不同方式从土壤中吸 收矿质养分，使土壤养分逐渐减少，连续种植 会使土壤贫瘠，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。
研究生阶段：
后续课程
高级植物营养学
植物营养的土壤化学
植物-动物-环境中的微量
元素
本科生阶段：
植物矿质营养遗传学
植物营养研究方法
植物营养学课件-养分的运输和分配
钙在韧皮部中难以移动：一方面是由于钙 向韧皮部筛管装载时受到限制，使钙难以进入 韧皮部中；另一方面，即使有少量钙进入了韧 皮部，也很快被韧皮部汁液中高浓度的磷酸盐 所沉淀而不能移动。
硼是另一个在韧皮部难以移动的营养元素。
（四）木质部与韧皮部之间养分的转移
养分从韧皮部向木质部的转移为顺浓度梯度， 可以通过筛管原生质膜的渗漏作用来实现。
（二）运输机理
木质部中养分的移动是在死细胞组成的 导管中进行，移动的方式以质流为主的质外 体运输。
但木质部汁液在运输的过程中，还与导管壁 以及导管周围薄壁细胞之间存在重要的 相互作用
交换吸附、再吸收和释放
1.交换吸附
木质部导管壁上有很多带负电荷 的阴离子，它们与导管汁液中的 阳离子结合，将其吸附在管壁上， 所吸附的离子又可被其它阳离子 交换下来，继续随汁液向上移动， 这种吸附称为交换吸附。
44
67
3.4
58
175
9.4
82
910
50.0
100
2785
156.0
3.6 9.4 49.1 150.0
4.离子浓度
5.植物器官
植物各器官的蒸腾强度不同，在木质部运输的 养分数量上也有差异。养分的积累量取决于蒸腾速 率和蒸腾持续的时间。蒸腾强度越大和生长时间越 长的植物器官，经木质部运入的养分就越多。
（5）导管壁电荷密度
双子叶植物细胞壁中所含负电荷 比单子叶植物多。基于电荷密度的 不同，使离子在双子叶植物木质部 中离子的交换吸附量大于单子叶 植物而较难向上运输。
2、再吸收
溶质在木质部导管运输的过程中，部分 离子可被导管周围薄壁细胞吸收，从而减少 了溶质到达茎叶的数量，这种现象称为再吸 收。
【PPT】植物营养学(精)
2 植物的有益元素
硅(Si) 钠(Na) 钴(Co) 镍(Ni) 硒(Se) 铝(Al)
Sachs(1860) Knop(1861) 发展了营养液培养技术 Lawes(1843)，创立了英国洛桑试验站门捷列夫（1869）建立了肥料试验网 Beijerink(1888)成功分离根瘤菌，促进土壤细菌学的发展 1900-1970 土壤pH值与施肥 微量元素的发现 有益元素的发现 养分之间的相互作用 1970-目前 根际研究 土壤养分生物有效性的概念 植物营养性状的遗传学研究 植物营养与微生物 植物营养与分子生物学 植物营养与生态环境
1 植物必需的矿质元素
大量元素（>0.1%,dw） 碳(C),氢(H),氧(O),氮(N),磷(P),钾(K),钙 (Ca),镁(Mg),硫(S) 微量元素(0.1 mg/kg - 0.1%, dw) 铁(Fe),硼(B),锰(Mn),铜(Cu),锌(Zn),钼(Mo), 氯(Cl) [必需矿质元素的标准]
植物营养学
贵州大学生命科学学院
张 崇 玉
第一章
绪
论
第一节 什么是植物营养学 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。
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
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膜内 细胞质
ADP
ATP Pi
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精选ppt B. 配合能量消耗
20
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
磷酸化载体-离子
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
或螯合物
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
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。 精选ppt
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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。
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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。
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7
豆科作物含N多
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8
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）
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;
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
总的看来.整个运输过程是:
离子＋ATP 运输 离子＋ADP＋Pi
膜外
精选ppt 膜内
吸收养分最多的 部位是根尖以上的分 生组织
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根毛区 伸长区 分生区
根冠
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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Байду номын сангаас
细胞内部
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3. 必须营养元素直接参精选与ppt植物代谢作用.
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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)
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)
水稻Si、固氮作物Co、甜菜Na等。
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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
第一章
植物营养与施肥原则
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1
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。
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2
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)
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
差异时所引起的养分运动。
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
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
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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。
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
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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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截获: 是指根系在土壤里伸展过程中吸收直接接
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19
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
~P
C
C
C
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余种矿质精选元ppt 素.
3
盐土中生长的植物含Na多
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4
酸性土壤上的植物含Al多
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5
水稻、小麦等禾谷类作含Si多
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6
马铃薯、甘薯含K多
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)。
21
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：