植物营养与施肥原则

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1、植物营养与施肥原则第一章物质和能量的“大循环”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。无机界植物人和动物太阳能、热、光（能量因子）二氧化碳、水、矿物质（物质因子）由微生物作用分解释放能量到宇宙空间产品被食用转移第一节植物的营养成分植物体：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余种矿质元素.一.

2、植物体的组成盐土中生长的植物含Na多酸性土壤上的植物含Al多水稻、小麦等禾谷类作含Si多马铃薯、甘薯含K多豆科作物含N多二.营养元素的分类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;3.必须营养元素直接参与植物代谢作用.(一)必需营养元素: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。目前已发

3、现16种必需营养元素:大量营养元素：CHONPKCaMgS(占植物干重的0.1%以上)微量营养元素：C(1800)、N(1804)、P,K,Ca,Mg,S(1938)FeMnCuZnBMoCl(一般占植物干重的0.1%以下)任何一种营养元素的特殊功能都不能为其它元素所代替。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: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

4、包括：SiNaCoSeNiAl等。水稻Si、固氮作物Co、甜菜Na等。(二)有益元素营养元素吸收形态生物化学功能第一组C、H、O、N、SCO2、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第二组P、B、Si来自土壤溶液中的磷酸盐、硼酸和硼酸盐、硅酸盐与植物中天然醇类进行酯化作用，磷酸酯参与能量转换反应第三组K、Na、Mg、Ca、Mn、Cl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

5、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第四组Fe、Cu、Zn、Mo来自土壤溶液的离子或螯合物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按其生化作用和生理功能进行分类根系(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冠根毛区伸长区分生区吸收途径叶面(包括茎表面)：CO2O

6、2H2OSO2叶面渗透也可吸收矿质元素,如喷施尿素KH2PO4微量元素等。介质溶液细胞壁水膜细胞壁(自由空间)原生质膜细胞内部无论那种方式都是按以下途径吸收: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二、养分离子向根部迁移养分离子向根部迁移有三个途径:①截获②扩散③质流③①②根土壤截获: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

7、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。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。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)。载体学说:生物膜上具有某些分子,它们有载运离子通过

8、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。A.离子通过膜的传递方式B.配合能量消耗CCCCACCCCADPATPPiB~P~P~P离子载体（选择结合面）“活化载体”~PCC膜