植物对养分的吸收和运输
第三章植物对养分的吸收与运输
养分的吸收主要就是通过根系进行
一、根系对养分的吸收
养分向根表的迁移方式:
土壤中养分到达根表有两种机理:
其一就是根对土壤养分的主动截获;
其二就是在植物生长与代谢活动(如蒸腾、吸收等)的影响下,土壤养分向根表的迁移(包括质流与扩散)。
（1、截获2、质流3、扩散)
截获就是根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输。截获所得的养分实际就是根系所占据土壤容积中的养分,它主要决定于根系容积大小与土壤中有效养分的浓度。
质流:养分离子随蒸腾流迁移到根表的过程
扩散:由于根系吸收养分而使根圈附近与离根较远处的离子浓度存在浓度梯度而引起土壤中养分的移动。
在植物养分吸收总量中,通过根系截获的数量很少。大多数情况下,质流与扩散就是植物根系获取养分的主要途径。
对于不同营养元素来说,不同供应方式的贡献就是各不相同的,钙、镁与氮(NO3-)主要靠质流供应,而H2PO4-、K+、NH4+等扩散就是主要的迁移方式。在相同蒸腾条件下,土壤溶液中浓度高的元素,质流供应的量就大。
二、影响养分吸收的因素
?植物的遗传特性
?植物的生长状况:根的代谢活性、苗龄、生育时期、植物体内营养状况。
?环境因素:
介质养分浓度、温度、光照强度、土壤水分、通气状况、土壤pH值
养分离子的理化性质
苗龄与生育阶段
一般在植物生长初期,养分吸收的数量少,吸收强度低。随时间的推移,植物对营养物质的吸收逐渐增加,往往在生殖生长初期达到吸收高峰。到了成熟阶段,对营养元素的吸收又逐渐减少。
在植物整个生育期中,根据反应强弱与敏感性可以把植物对养分的反应分为营养临界期与最大效率期。
营养临界期就是指植物生长发育的某一时期,对某种养分要求的绝对数量不多但很迫切,并且当养分供应不足或元素间数量不平衡时将对植物生长发育造成难以弥补的损失,这个时期就叫植物营养的临界期。不同作物对不同营养元素的临界期不同。大多数作物磷的营养临界期在幼苗期。氮的营养临界期,小麦、玉米为分蘖期与幼穗分化期。水稻钾营养临界期为分蘖期与幼穗形成期。
在植物生长阶段中所吸收的某种养分能发挥其最大效能的时期,叫植物营养的最大效率期。这一时期,作物生长迅速,吸收养分能力特别强,如能及时满足作物对养分的需要,增产效果将非常显著。玉米氮素最大效率期在喇叭口期至抽雄期;棉花的氮、磷最大效率期均在花铃期;对于甘薯来说,块根膨大期就是磷、钾肥料的最大效率期。
温度:
一般6~38oC的范围内,根系对养分的吸收随温度升高而增加。
光照:
光照可通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭与蒸腾强度等产生间接影响,最终影响到根系对矿质养分的吸收。
水分:
水分状况就是决定土壤中养分离子以扩散还就是以质流方式迁移的重要因素,也就是化肥溶解与有机肥料矿化的决定条件。水分状况对植物生长,特别就是对根系的生长有很大影响,从而间接影响到养分的吸收。
通气状况
土壤通气状况主要从三个方面影响植物对养分的吸收:一就是根系的呼吸作用;二就是有毒物质的产生;三就是土壤养分的形态与有效性。良好的通气环境,能使根部供氧状况良好,并能使呼吸产生的CO2从根际散失。这一过程对根系正常发育、根的有氧代谢以及离子的吸收都有十分重要的意义。
土壤反应(pH)
pH 改变了介质中H+与OH-的比例。其对离子吸收的影响主要就是通过根表面,特别就是细胞壁上的电荷变化及其与K+,Cu2+,Mg2+等阳离子的竞争作用表现出来的。
三、叶片与地上部分其它器官对养分的吸收
植物除可从根部吸收养分之外,还能通过叶片(或茎)吸收养分,这种营养方式称为植物的根外营养。
叶片对气态养分的吸收
陆生植物可以通过气孔吸收气态养分,如CO2、O2以及SO2等。一般情况下,叶片吸收气态养分有利于植物的生长发育,但在空气污染严重的工业区,叶片也会因过量吸收SO2、NO、N2O等对植物生长产生不利影响。
叶片对矿质养分的吸收
水生植物的叶片就是吸收矿质养分的部位,而陆生植物因叶表皮细胞的外壁上覆盖有蜡质及角质层,对矿质元素的吸收有明显障碍。但角质层有微细孔道,也叫外质连丝,就是叶片吸收养分的通道。
叶面营养的特点及应用
叶面施肥见效快,效率高,可防止养分在土壤中被固定,并可同时施用一些生物活性物质如赤霉素等。在作物生长期间缺乏某种元素,叶面喷施可弥补根系吸收的不足。在土壤养分有效性较低的干旱与半干旱地区,叶面施肥通常就是一种有效的满足作物营养需求的途径。
叶面施肥的局限性
叶面施肥的局限性:肥效短暂,每次施用养分总量有限,又易从疏水表面流失或被雨水淋洗;有些养分元素(如钙)从叶片的吸收部位向植物其它部位转移相当困难,喷施的效果不一定好。
总之,植物的根外营养不能完全代替根部营养,仅就是一种辅助的施肥方式,适于解决一些特殊的植物营养问题。
四、养分运输:
短距离运输长距离运输
离子短距离运输的共质体(A)及质外体(B)示意图
长距离运输:
?木质部运输
?韧皮部运输
木质部运输与蒸腾
木质部汁液的移动就是根压与蒸腾作用驱动的共同结果,但两种力量的强度并不相同。
由于根压与蒸腾作用只能使木质部汁液向上运动,木质部中养分的移动就是单向的。木质部中养分的移动就是在死细胞组成的导管中进行。
韧皮部运输
成分:
主要就是有机物
某些矿质元素也可在韧皮部中运输
不同营养元素在韧皮部中的移动性不同。
再吸收
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、再吸收与释放)。
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。再吸收使得木质部汁液中的离子浓度从下向上的运输路途上呈递减趋势。
作物养分吸收基础知识
作物养分吸收基础知识 （一）根系吸收养分的原理作物根系一般能吸收气态、离子态和分子态养分。气态养分有二氧化碳、氧气及水汽等。离子态养分又可分阳离子和阴离子两类，阳离子养分有： NH4+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+等；阴离子养分有： NO3-、H2PO4-、HPO42-、SO42-、H2BO4-、B4O72-、Cl-等。作物根系也能吸收少量分子态的有机养分，如尿素、氨基酸、糖类、磷脂类、生长素、维生素和抗生素等。土壤中的养分可分为有机态和无机态等两种成分。根系对无机态养分的吸收有主动吸收和被动吸收。 主动吸收又称代谢吸收，是一个需要消耗能量的代谢过程，具有选择性；被动吸收又称非代谢吸收，不需要消耗能量，属物理或物理化学作用。根系吸收初期以被动吸收为主，后期以主动吸收为主，通常是两者相结合进行。1.根系对无机态养分的被动吸收根系对养分的被动吸收主要以截流、扩散、质流和离子交换等形式进行。气体二氧化碳、氧气和水可以从高浓度向低浓度扩散，通过质流进入植物体内。离子态养分质流进入根内，主要受土壤溶液中离子态养分含量和植物蒸腾作用的影响。当离子态养分较多（施肥后），气温较高，植物蒸腾作用较大时，通过质流进入根内的矿质元素也多。根系进行呼吸所产生的H+离子和HCO3-离子（或OH-离子）与土壤中阴、阳离子进行交换，使部分离子态养分吸附在根细胞表面而被植物吸收。作物根系从土壤中吸收养分有三种方式，即扩散、截获和质流。 （1）扩散： 在土壤溶液中某种养分的浓度出现差异时所引起的养分运动，使养分由浓度高处向低处扩散，最后趋于平均分布。作物不断从根际土壤吸收养分，使根际土壤溶液中的养分浓度相对降低，造成根际土壤和远离根际土壤中养分含量的差异。远离根际处的养分浓度高，养分则慢慢向根际扩散，并被根系吸收。通常在施肥或土壤中有机质矿质化后，会因养分浓度提高而向周围扩散，从而被作物根系吸收利用。 （2）截获：
植物生长所需营养元素及生理功能
1、植物生长所需营养元素及生理功能 植物生长过程中对各种营养元素的需要量尽管不一样，但各种营养元素在植物的生命代谢中各自有不同的生理功能，相互间是同等重要和不可代替的。 自然界中存在的元素近90多种，而植物能吸收的有60多种，但对于植物生长发育来说，所必须的营养元素只是16种，分别碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铜、锌、硼、铁、钼、硼、氯。而碳、氢、氧三大元素主要从水和空气中获取，不作为根系管理所需元素之列。 除碳、氢、氧外，其余13种营养元素，一般称为矿质营养元素。它们主要以无机离子的形态被植物根系吸收。其生理功能如下： 1.氮(N) 植物根系从介质中吸收的氮主要是NO3--N和NH4+-N，还可以吸收NO2--N。 某些可溶性的有机态氮化合物，如氨基酸、尿素等也能直接被植物少量吸收。 （1）植物吸收的NO3-需要在根部和叶部还原为NH4+后，才能参与植物体的氮代谢； 一般地，植物吸收的NH4+，以及由NO3-还原生成的NH4+，部分被合成酰胺和氨基酸； （2）酰胺经氨基转移作用，可形成多种氨基酸，然后进一步形成植物生长发育的基础物质蛋白质、遗传变异的重要物质核酸和生物催化剂酶等； （3）氮还是植物体内光合作用场所叶绿体的重要组成部分。而植物体内的一些维生素、生物碱和激素均含有氮。可见，氮是植物有机体结构物质和生命物质的重要组分。 2.磷(P) 在介质pH值5-7条件下，磷主要以正磷酸盐的两种形态H2PO4-和HPO42-被植 物根系吸收，并以同一形态直接参与体内的物质代谢。但也可以吸收偏磷酸(PO33-)和焦磷酸(P2O74-)。 （1）磷作为组成元素参与了植物体内许多重要化合物，如核酸，核蛋白、磷脂、植素、ATP以及一些酶类的合成； （2）磷能够加强植物体内碳水化合物的合成和运转，促进氮的代谢和脂肪的合成； （3）磷还能提高植物抗旱、抗寒、抗病和抗倒伏的能力，增强植物对外界酸碱反应变化的缓冲性。 3.钾(K) 钾以K+的形态被植物根系吸收，并以同一形态存在于植物体内。钾对植物的 营养作用是多方面的。 （1）钾作为植物体内合成酶、氧化还原酶、脱氢酶等60多种酶的活化剂，参与了植物体内的主要代谢作用； （2）在氮代谢中，钾能大大地提高植物对氮的吸收和利用，并使之很快地转化成蛋白质，故钾具有促进蛋白质合成的功能，同时，钾还能增强豆科作物根瘤菌的固氮作用； （3）在光合作用中，钾能提高植物光合磷酸化作用的效率，使单位面积叶绿体产生的ATP
植物的矿质营养练习题
第二章植物的矿质营养 一、名词解释 1.必需元素 2.微量元素 3.矿质元素的被动吸收 4.矿质元素的主动吸收 5.生理酸性盐 6.生理碱性盐 7.生理中性盐 8.胞饮作 用9.可再利用元素 10.离子通道 11. 载体蛋白 12.单盐毒害 13. 诱导酶14.生物固氮15.离子拮抗 16.叶片营养 二、填空题 1. 离子扩散的方向取决于和。 2. 植物细胞吸收矿质元素的三种方式 为、和。3. 外界溶液的 pH 值对根系吸收盐分的影响一般来说，阳离子的吸收随 pH 值的升高 而，而阴离子的吸收随 pH 值的升高 而。 4. 缺乏元素时，果树易得“小叶病”，玉米易得“花白叶病”。 5. 缺乏元素时，禾谷类易得“白瘟病”、果树易得“顶枯病”。 6. 缺乏元素时，油菜“花而不实”，小麦“穗而不实”，棉花“蕾而不花”，甜菜易得“心腐病”，萝卜易得“褐心病”。 7. 和两类研究结果为矿质元素主动吸收的载体学说提供了实验证据。 8. 植物吸吸的 NO 3 －运到叶片后，在中 由酶催化产生，然后以 HNO 2 形式运到，由酶催化，接 受提供的电子而还原成。 9. 在植物生理研究中常用的完整植物培养方法 有、和。 10. 水培时要选用黑色溶器，这是为了防止。 11.栽培叶菜类植物时,应多施肥。 12.主动吸收包括和种形式。 13.植物主动吸收矿质元素的主要特点 是和。 三、选择题 （）1. 植物根部吸收的无机离子向植物地上部运输时主要通过 A.韧皮部 B.质外体 C.转运细胞 D.共质体（）2. 影响根毛区主动吸收无机离子最重要的原因是 A.土壤中无机离子的浓度 B.根可利用的氧 C.离子进入根毛区的扩散速度 D.土壤水分含量 （）3. 在维管植物的较幼嫩的部分，亏缺下列哪种元素时，缺素症首先表现出来。 A. K B. Ca C. P D. N （）4. 植物吸收矿质量与吸水量之间的关系是 A.既有关，又不完全一样 B.直线正相关关系
植物必须的营养元素
植物生长所需的营养元素 1.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,有些元素在植物体内含量很少,但是是不可缺少的，判断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）必需营养元素直接参入植物代谢作用. 2.目前已发现16种必需营养元素: （1）大量营养元素: C、H、O、N、P、K； （2）中量营养元素Ca、Mg、S； （3）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)。 3.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. 4.为什么大量施肥并不能获得高产？ （1）各类元素的同等重要性 大量、中量和微量营养元素具有同等重要性，必需营养元素在植物体内不论数量多少都是同等重要的，作物的产量和品质是有最缺乏的营养元素决定的，要想节约肥料的投入成本又能获得高产，必须做的平衡施肥。 （2）常见土壤营养元素的缺乏状况表 土壤类型土壤pH<6.0 土壤pH 6.0-7. 0 土壤pH>7.0 沙土、氮、磷、钾、钙、镁、铜、氮、镁、锰、硼、铜、锌氮、镁、锰、硼、铜、锌、铁 锌、钼 轻壤土氮、磷、钾、钙、镁、铜、钼氮、镁、锰、硼、铜氮、镁、锰、硼、铜、锌 壤土磷、钾、钼锰、硼锰、硼、铜、铁 粘壤土磷、钾、钼锰硼、锰 粘土磷、钼硼、锰硼、锰 髙有机质土磷、锌、铜锰、锌、铜锰、锌、铜
第三章 营养物质在植物体内的运输
第三章营养物质在植物体内的运输 吸收仅仅是植物利用养分一系列过程的第一步，被植物吸收的养分有如下的去向： 1)在细胞内被同化，参与代谢或物质形成，或积累在液泡中成为贮存物质； 2)转移到根部相邻的细胞中； 3)通过输导组织转移到地上部的各器官中； 4)随分泌物一起排到介质中。 习惯上，养分在植物体内的转移过程称为运输(transport)，其中在细胞或 组织水平的转移过程称为短距离运输（short-distance transport)，而在器官水平 的转移过程称为长距离运输（long-distance transport）或运转（translocation）。值得指出的是，由于各种营养元素在化学性质上差别很大，因此它们在植物体内的运输过程也有不同的表现。 第一节养分的短距离运输 一、养分在细胞水平的运输 （一）离子的分隔作用 植物细胞是植物的基本结构与基本功能单位，细胞被生物膜分隔成许多的室，在每个室内进行着不同的生理生化过程，按室分工的结果使植物细胞能有条不紊地执行多种功能。在代谢过程中，室与室之间存在着能量及物质的交换或运输，其中矿质养分在室间运输更为普遍。养分根据细胞生理生化需要而运输分配至不同室内的现象称为分隔作用(compartmentation) o由于矿质养分大都以离子的形式存在于细胞内，因此人们通常用离子分隔作用（ion compartmentation）这个概念。 离子分隔可以在小范围内（如细胞器之间）或大范围内（如细胞质与液泡之间）进行，但现在的测定手段使对离子分隔的研究尚停留在大范围内。尽管如此，离子分隔的研究还是能使我们从本质上了解离子运输过程与一些生理生化过程的关系。 （二）离子分隔的基本模式 根据研究重点的不同，人们将细胞内的离子分隔过程人为地划分为如下几个模式。 1．三室模式 假设离子仅在质外体（细胞壁）—细胞质—液泡之间进行分隔，其简化模式如图3-1所示。 该模式涉及到分隔的两道屏障，即原生质膜和液泡膜，这两个膜基本上控制着离子在质外体、细胞质、液泡三部分的分布水平。 原生质膜对离子的控制机制实质上与离子吸收过程是一致的，即离子透过原生质膜有被动运输和主动运输两种形式。被动运输的途径可能是简单扩散和易化
植物对养分的吸收和运输
第三章植物对养分的吸收和运输 养分的吸收主要是通过根系进行 一、根系对养分的吸收 养分向根表的迁移方式： 土壤中养分到达根表有两种机理： 其一是根对土壤养分的主动截获； 其二是在植物生长与代谢活动（如蒸腾、吸收等）的影响下，土壤养分向根表的迁移（包括质流和扩散）。 （1、截获 2、质流 3、扩散） 截获是根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输。截获所得的养分实际是根系所占据土壤容积中的养分，它主要决定于根系容积大小和土壤中有效养分的浓度。 质流：养分离子随蒸腾流迁移到根表的过程 扩散：由于根系吸收养分而使根圈附近和离根较远处的离子浓度存在浓度梯度而引起土壤中养分的移动。 在植物养分吸收总量中，通过根系截获的数量很少。大多数情况下，质流和扩散是植物根系获取养分的主要途径。 对于不同营养元素来说，不同供应方式的贡献是各不相同的，钙、镁和氮（NO3-）主要靠质流供应，而H2PO4-、K+、NH4+等扩散是主要的迁移方式。在相同蒸腾条件下，土壤溶液中浓度高的元素，质流供应的量就大。 二、影响养分吸收的因素 ?植物的遗传特性 ?植物的生长状况：根的代谢活性、苗龄、生育时期、植物体内营养状况。 ?环境因素： 介质养分浓度、温度、光照强度、土壤水分、通气状况、土壤pH值 养分离子的理化性质 苗龄和生育阶段 一般在植物生长初期，养分吸收的数量少，吸收强度低。随时间的推移，植物对营养物质的吸收逐渐增加，往往在生殖生长初期达到吸收高峰。到了成熟阶段，对营养元素的吸收又逐渐减少。 在植物整个生育期中，根据反应强弱和敏感性可以把植物对养分的反应分为营养临界期和最大效率期。 营养临界期是指植物生长发育的某一时期，对某种养分要求的绝对数量不多但很迫切，并且当养分供应不足或元素间数量不平衡时将对植物生长发育造成难以弥补的损失，这个时期就叫植物营养的临界期。不同作物对不同营养元素的临界期不同。大多数作物磷的营养临界期在幼苗期。氮的营养临界期，小麦、
《植物营养学》复习资料
《植物营养学》复习资料 1.植物营养学：是研究营养物质对植物的营养作用，研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律，以及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。 2.肥料：直接或间接供给植物所需养分，改善土壤形状，以提高作物产量和改善产品品质的物质。 3.肥料的作用：1）营养作物，提高产量，改善农产品品质；2）维持和提高土壤肥力；3）调节农业生产中营养元素的循环；4）防止环境污染，保持农业的清洁生产。 4.肥料利用率：指当季作物吸收利用的养分占所施肥料中该养分的分数或百分数。 5.合理施肥的核心要求：提高肥料利用率和经济效益. 6.李比希关于植物营养学发展的三个学说：植物矿物质营养学说、养分归还学说、最小养分律。 7.影响植物体内矿质元素种类和含量的因素：遗传因素、环境条件。 8.植物必须营养元素的判断标准：必要性、专一性、直接性。 9.植物必须营养元素的种类：天然营养元素（碳、氢、氧）植物营养三要素（氮、磷、钾）中量元素（钙、镁、硫）微量元素（铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯、镍）。 10.必须营养元素的主要功能：第一类（C、H、O、N、S）组成有机体的结构物质和生活物质；组成酶促反应的原子基团；第二类（P、B、*Si）形成大分子的酯键；储存及转换能量；第三类（K、Mg、Ca、Mn、Cl）维护细胞内的有序性；活化酶类；稳定细胞壁和生物膜物质；第四类（Fe、Cu、Zn、Mo、Ni）组成酶物质、组成电子转移系统。 11.必须营养元素间的相互关系：同等重要律、不可替代律。 12.有益元素：某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；或者是某些特定的植物、在某些特定的条件下所必须的，这些类型的元素称为有益元素。其中，SI对水稻、N对甜菜、Co对豆科作物、Al对茶树均是有益的。 13.根系的营养特性：根系数量越大，总表面积越大，根系与养分接触的机率越高。 14.根的构型：指同一根系中不同类型的根（直根系）或不定根（须根系）在生长介质中的空间造型和分布。具体来说，包括立体几何构型和平面几何构型。理论上，根系的数量（总长度）越多，植物吸收养分的几率也就越大。不同植物具有不同的根构型，浅根系由于其在表层的根相对较多而更有利于对表层养分的吸收；深根系则相反。 15.水稻根系的颜色较白，表明根系的氧化力较强，亦即根系的根的活力较强，因此，吸收养分的能力也较强。根系还原力较强的作物在石灰性土壤上生长不易缺铁。 16.根的结构：从根尖向根茎基部分为根冠、分生区、伸长区和成熟区(根毛区)和老熟区五个部分。从根的横切面从外向根内可分为表皮、(外)皮层、内皮层和中柱等几个部分。 17.根的阳离子交换量(CEC)：单位数量根系吸附的阳离子的厘摩尔数，一般，双子叶植物的CEC较高，单子叶植物的较低。 18.根际：由于植物根系的影响而使其理化生物性质与原土体有显著不同的那部分根区土壤。厚度通常只有几毫米。 19.根际效应：在根际中，植物根系不仅影响介质土壤中的无机养分的溶解度，也影响土壤生物的活性，从而构成一个“根际效应”。 20.影响根际养分分布的因素：土壤因素、养分因素、植物因素、农事因素。 21.根际pH环境的影响因素：呼吸作用、根系分泌的有机酸、养分的选择吸收。作用：影响养分的有效性。 22.根际Eh环境的影响因素：作物种类、介质养分状况。作用：影响养分的有效性。水稻根际的Eh值一般大于原土体，因此，可保护其根系少受氧化物质的毒害 23.根系分泌物的农业意义：1）微生物的能源和营养材料；2）促进养分有效化；3）间作
第二章 植物对营养物质的吸收
第二章植物对营养物质的吸收 植物的营养物质，或称养分或养料，是指植物必需营养元素及其所形成的不同化合物。大部分营养物质是以离子或无机分子的形式进入植物体内，也有少部分以有机形态被植物吸收，但在某些情况下，植物也可直接吸收利用单质态的营养物质。 植物的吸收部位随不同的营养物质而异。对于矿质养分，根是主要的吸收器官；对于气态养分（如CO2、O2、H2O、SO2等），主要通过地上部叶片进行吸收。不过这种部位上的分工并不是绝对的，矿质养分有时也可以从叶片进入植物体，而根部也常常可以吸收气态养分。这一章将分别讨论植物对营养物质的根部吸收及叶面吸收过程，但是，由于根部吸收是植物吸收矿质养分的主要途径，因此将给予较大的篇幅进行叙述。 第一节植物根系生物学特性与养分吸收 传统上，人们将植物根系分为直根系（tap root system）［图2-1（a）］和须根系（fibrous root system）［图2-1（b）］两大类。直根系则包括主根（tap root）、基根（basal root）和不定根（adventitious root）等3类，须根系是由种子根(seminal root）和不定根（adventitious root）组成。各类型根的分枝称为侧根（lateral root）。 直根系中，主根是由胚根(radicale )最早发育而成的。正常情况下，主根具有严格的向地性，垂直向下生长。当胚根生长到一定程度，从茎基部长出一部分根，这些根称为基根。不定根则是从下胚轴（hypocotyl)上长出来的根。须根系中，种子根是由胚根最早发育而成的根。而不定根是除种子根以外，其他直接由茎基部长出的根。侧根是指直根系和须根系中，在主根、基根和不定根或种子根和不定根上生长出来的根。侧根又分为一级侧根、二级侧根和多级侧根。 一、根的解剖学特点与养分吸收 根的外部形态虽然随不同的植物类型有较大的差异，但其基本解剖学结构还是相似的。从纵向上看，根自下而上可分为根冠、分生区、伸长区、根毛区和成熟区［图2-2 (a)］。从
植物生长的影响因素
第五节盐害和抗盐性 盐害——土壤可溶性盐过多对植物造成的危害 抗盐性——植物对盐害的适应能力 造成盐害的主要盐份：钠盐 盐土：NaCl、Na2SO4占优势 碱土: Na2CO3、NaHCO3占优势 一.引起盐害的因子 各种盐类都是由阴阳离子组成的，盐碱土中所含的盐类，主要是由四种阴离子(C1一、s 一、c 一、 HCO；)和三种阳离子(Na 、Ca2 、Mg )组合而成。阳离子与C1一、sol一所形成的盐为中性盐；阳 离子与c暖一、HCO；所形成的盐为碱性盐，其中对植物危害的盐类主要为Na盐和Ca盐，其中以Na 盐的危害最为普遍。这些离子对植物细胞的作用可分为2 个方面。一方面是离子的毒害作用;另一方面是特殊离子的存在对植物营养状况产生的影响。K+ 、NO3 - 和Ca2 + 的吸收,植物生长因此受到抑制。 二盐胁迫作用机理 盐分胁迫对植物的伤害,主要通过盐离子的直接作用即离子胁迫和间接的脱水作用2 种途径。因此,植物要能在盐渍土壤中正常生长发育,必须具备抗渗胁迫和离子胁迫的能力。真盐生植物主要依靠植物组织的肉质化和细胞的离子区域化能力将盐分稀释和运输到液 泡中,以贮存较多水分和降低水势;而泌盐植物主要依靠它们的盐腺或囊泡,将吸收到植物体的盐离子排出体外,从而避免盐胁迫的伤害。 ( 1 )盐离子的伤害作用特殊离子对植物生长影响很大,这些离子对植物细胞的作用可分为2 个方面。一方面是离子的毒害作用;另一方面是特殊离子的存在对植物营养状况产生的影响。在盐碱地,这些离子浓度偏高,致使一些低浓度的营养元素供应不足,比如:Na + 的存在,抑制了植物对K+ 、NO3 - 和Ca2 + 的吸收,植物生长因此受到抑制。 ( 2 ) 渗透作用盐胁迫下,由于外界渗透势较低,植物细胞会发生水分亏缺现象,使植物失水死亡。在赵可夫等对真盐生植物海蓬子( Salicornia europaea) 、盐地碱蓬( Suaeda salsa) ,泌盐植物二色补血草( Limonium bicolor) 、滨藜( Atriplex spon2giosa) 、獐毛( Aleuropus sinensis) 和隐花草( Crypsis aculenta) 幼苗的研究中,得出6 种植物的实测渗透势大于计算渗透势。在 较适盐度下,试验植物的干鲜重、有机干重和含水量均随盐度增高而增大,而在高盐度下大部分植物生长受到抑制[4] 。 三．盐胁迫对细胞生理生化特性的影响 1．对细胞膜透性的影响在盐逆境中，植物细胞的质膜透性增加。耐盐性较强的植物细胞膜稳定性较强，质膜透性增加较少，伤害率低；而耐盐性弱的植物则相反2对细胞渗透调节物质的影响在盐胁迫下，植物体内常合成和积累一些渗透调节物质，主要有甘氨酸甜菜碱和脯氨酸等，以降低细胞渗透势，适应盐渍环境。甜菜碱的积累能提高细胞的渗透调节能力，维持细胞膜的稳定性和完整性 3对无机离子的影响在盐胁迫下，Na+大量进入细胞，细胞内Na+增加，而K+外渗，
植物的物质的吸收
植物的物质的吸收与运输、蒸腾作用 2．植物生长需要的无机盐 （1）三大营养元素的作用和缺乏症状
1．（2016?江西）俗话说“有收无收在于水，收多收少在于肥”，给植物施肥主要是为植物提供（C）A．水B．有机物C．无机盐D．氧气 2、（2016?玉林）人们常给移栽的大树打针输液，输入的营养液是（A） A．水和无机盐B．蛋白质C．脂肪D．糖类 30、（2016?赤峰）在油菜开花前营养器官旺盛生长期，出现了植株矮小、叶片发黄的现象，缺少的无机盐是（A） A．含氮的无机盐B．含磷的无机盐 C．含钾的无机盐D．含硼的无机盐 C C A 2.3小明同学要探究某种植物生长是否需要含氮的无机盐，设计方案如下：请你帮她将探究活动的过程填写完整。 （1）提出问题含氮的无机盐影响植物的生长吗？。 （2）作出假设含氮的无机盐会影响植物的生长（或含氮的无机盐不会影响植物的生长）。 （3）实验步骤：①配制种类齐全的无机盐培养液放在甲中。 ②配制与甲相比缺少氮元素的无机盐培养液放在乙中。 ③将两株生长状况相同的幼苗同时分别培养在甲和乙中，过一段时间后长势情况如图。
（4）起对照作用的是甲；得出结论含氮的无机盐会影响植物的生长。 【答案】少 A 2．某同学帮父亲去一家生产资料公司购买化肥，该公司化肥售价如下： 他知道自己家的庄稼生长不茂盛，叶色淡绿，茎叶细小，也出现了倒伏情况。能够买化肥的钱只有300元，该同学稍作 思考便购买了两个品种的化肥，而且花钱最少，购得所需的营养总的含量最多，试问： （1）该同学家的庄稼缺两种营养元素，它们是N、K。 （2）该同学买了碳铵化肥，则他买的另一种化肥是KCl。 例3：某同学将甲、乙两种植物种植在成分相同的土壤中，分成A、B、C、D四组（如图所示），其中B与C组遮光，降低 光照30％。请回答下列问题： （1）若探究甲、乙两种植物是否会争夺土壤中的养分，就实验设计来看，应比较A、B、C、D中哪两组之间的生长差异？ 请列出两种正确的组合：__________或__________。 （2）若选择A、B两组进行对照实验，比较两组植物之间的生长差异。则该实验的目的是：_______________ __。 （3）土壤中含有植物生长所必需的各种无机盐，该同学为了验证镁是甲种植物正常生长所必需的元素，设计了如下实验：选择两盆生长状况相似的甲种植物，在一盆甲种植物的土壤中浇灌蒸馏水，在另一盆甲种植物的土壤中浇灌等量的含镁
植物对养分的吸收和运输
第三章植物对养分的吸收与运输 养分的吸收主要就是通过根系进行 一、根系对养分的吸收 养分向根表的迁移方式: 土壤中养分到达根表有两种机理: 其一就是根对土壤养分的主动截获; 其二就是在植物生长与代谢活动(如蒸腾、吸收等)的影响下,土壤养分向根表的迁移(包括质流与扩散)。 （1、截获2、质流3、扩散) 截获就是根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输。截获所得的养分实际就是根系所占据土壤容积中的养分,它主要决定于根系容积大小与土壤中有效养分的浓度。 质流:养分离子随蒸腾流迁移到根表的过程 扩散:由于根系吸收养分而使根圈附近与离根较远处的离子浓度存在浓度梯度而引起土壤中养分的移动。 在植物养分吸收总量中,通过根系截获的数量很少。大多数情况下,质流与扩散就是植物根系获取养分的主要途径。 对于不同营养元素来说,不同供应方式的贡献就是各不相同的,钙、镁与氮(NO3-)主要靠质流供应,而H2PO4-、K+、NH4+等扩散就是主要的迁移方式。在相同蒸腾条件下,土壤溶液中浓度高的元素,质流供应的量就大。 二、影响养分吸收的因素 ?植物的遗传特性 ?植物的生长状况:根的代谢活性、苗龄、生育时期、植物体内营养状况。 ?环境因素: 介质养分浓度、温度、光照强度、土壤水分、通气状况、土壤pH值 养分离子的理化性质 苗龄与生育阶段 一般在植物生长初期,养分吸收的数量少,吸收强度低。随时间的推移,植物对营养物质的吸收逐渐增加,往往在生殖生长初期达到吸收高峰。到了成熟阶段,对营养元素的吸收又逐渐减少。 在植物整个生育期中,根据反应强弱与敏感性可以把植物对养分的反应分为营养临界期与最大效率期。 营养临界期就是指植物生长发育的某一时期,对某种养分要求的绝对数量不多但很迫切,并且当养分供应不足或元素间数量不平衡时将对植物生长发育造成难以弥补的损失,这个时期就叫植物营养的临界期。不同作物对不同营养元素的临界期不同。大多数作物磷的营养临界期在幼苗期。氮的营养临界期,小麦、玉米为分蘖期与幼穗分化期。水稻钾营养临界期为分蘖期与幼穗形成期。 在植物生长阶段中所吸收的某种养分能发挥其最大效能的时期,叫植物营养的最大效率期。这一时期,作物生长迅速,吸收养分能力特别强,如能及时满足作物对养分的需要,增产效果将非常显著。玉米氮素最大效率期在喇叭口期至抽雄期;棉花的氮、磷最大效率期均在花铃期;对于甘薯来说,块根膨大期就是磷、钾肥料的最大效率期。 温度: 一般6~38oC的范围内,根系对养分的吸收随温度升高而增加。
第二章-植物矿质营养作业及答案复习课程
第二章-植物矿质营养作业及答案
第二章植物矿质营养 一、名词解释 1. 矿质营养: 是指植物对矿质元素的吸收、运输与同化的过程。 2．灰分元素：亦称矿质元素，将干燥植物材料燃烧后，剩余一些不能挥发的物质称为灰分元素。 3．大量元素：在植物体内含量较多，占植物体干重达万分之一以上的元素。包括钙、镁、硫、氮、磷、钾、碳、氢、氧等9种元素。 4．微量元素：植物体内含量甚微，稍多即会发生毒害的元素包括：铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯等7种元素。 5. 单盐毒害和离子拮抗：单盐毒害是指溶液中因只有一种金属离子而对植物之毒害作用的现 象；在发生单盐毒害的溶液中加入少量其他金属离子，即能减弱或消除这种单盐毒害，离子间的这种作用称为离子拮抗。 6. 平衡溶液：在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生 长发育，这种溶液称为平衡溶液。 7. 胞饮作用：物质吸附在质膜上，然后通过膜的内折而转移到细胞内的攫取物质及液体的过程。 8. 诱导酶：又称适应酶，指植物体内本来不含有，但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。 如硝酸还原酶可为NO3-所诱导。 9. 生物固氮：某些微生物把空气中游离氮固定转化为含氮化合物的过程。 二、填空题 1．植物生长发育所必需的元素共有种，其中大量元素有种，微量元素有种。16、9、7 2．植物必需元素的确定是通过法才得以解决的。水培 3．解释离子主动吸收的有关机理的假说有和。载体学说质子泵学说4．果树的“小叶病”往往是因为缺元素的缘故。 Zn 5. 缺氮的生理病症首先表现在叶上，缺钙的生理病症首先表现在叶上。老、嫩 6．根系从土壤吸收矿质元素的方式有两种：和。通过土壤溶液得到、直接交换得到 7．(NH4)2S04属于生理性盐，KN03属于生理性盐、NH4NO3属于生理性盐。酸、碱、中 8．硝酸盐还原成亚硝酸盐的过程由酶催化，亚硝酸盐还原成氨过程是叶绿体中的酶催化的。硝酸还原酶、亚硝酸还原酶 9．影响根部吸收矿物质的条件有、、和。温度、通气状况、溶液浓度、氢离子浓度、离子间的相互作用 10．植物地上部分对矿质元素吸收的主要器官是，营养物质可从运入叶内。 叶片、角质层 11．植物体内可再利用元素中以和最典型。磷、氮 13．栽种以果实籽粒为主要收获对象的禾谷类作物可多施些肥，以利于籽粒饱满；栽培根茎类作物则可多施些肥，促使地下部分累积碳水化合物；栽培叶菜类作物可多施些肥，使叶片肥大。磷、钾、氮 14. 矿质元素主动吸收过程中有载体参加，可从下列两方面得到证实：饱和效应、离子竞 争。 15.硝酸盐还原速度白天比夜间快，这是因为叶片在光下形成的还原力和磷酸丙糖 能促进硝酸盐的还原。
植物必需营养元素生理功能及缺乏症状
(1)碳、氢、氧 碳、氢、氧三种元素在植物体内含量量多，占植物干重的90%以上，是植物有机体的主要组成，它们以各种碳水化合物，如纤维素、半纤维素和果胶质等形式存在，是细胞壁的组成物质。它们还可以构成植物体内的活性物质，如某些纤维素和植物激素。它们也是糖、脂肪、酸类化合物的组成成份。此外，氢和氧在植物体内生物氧化还原过程中也起到很主要的作用。由于碳、氢、氧主要来自空气中的二氧化碳和水，因此一般不考虑肥料的施用问题。但塑料大棚和温室要考虑施用CO2肥，但需注意CO2的浓度应控制在0.1%以下为好。 (2)氮 氮是植物体内许多重要有机化合物的成份，在多方面影响着植物的代谢过程和生长发育。氮是蛋白质的主要成份，是植物细胞原生质组成中的基本物质，也是植物生命活动的基础。没有氮就没有生命现象。氮是叶绿素的组成成份，又是核酸的组成成份，植物体内各种生物酶也含有氮。此外，氮还是一些维生素(如维生素B1、B2、B6等)和生物碱(如烟碱、茶碱)的成份。 (3)磷 磷是植物体内许多有机化合物的组成成份，又以多种方式参与植物体内的各种代谢过程，在植物生长发育中起着重要的作用。磷是核酸的主要组成部分，核酸存在于细胞核和原生质中，在植物生长发育和代谢过程都极为重要，是细胞分裂和根系生长不可缺少的。磷是磷脂的组成元素，是生物膜的重要组成部分。磷还是其他重要磷化合物的组成成份，如腺三磷(ATP)，各种脱氢酶、氨基转移酶等。磷具有提高植物的抗逆性和适应外界环境条件的能力。 (4)钾
钾不是植物体内有机化合物的成份，主要呈离子状态存在于植物细胞液中。它是多种酶的活化剂，在代谢过程中起着重要作用，不仅可促进光合作用，还可以促进氮代谢，提高植物对氮的吸收和利用。钾调节细胞的渗透压，调节植物生长和经济用水，增强植物的抗不良因素(旱、寒、病害、盐碱、倒伏)的能力。钾还可以改善农产品品质。 (5)钙、镁、硫钙能稳定生物膜结构，保持细胞完整性，在植物离子选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物抗逆性方面有重要作用。镁是叶绿素的组成成份，叶绿素a和叶绿素b中都含有镁，对植物的光合作用、碳水化合物的代谢和呼吸作用具有重要意义。硫是构成蛋白质和酶的不可缺少的成份。 (6)微量元素 铁：是合成叶绿素所必需的，与光合作用有密切的关系。硼能促进碳水化合物的正常运转，促进生殖器官的形成和发育，促进细胞分裂和细胞伸长，提高豆科植物的固氮能力。 锰：在植物体内的作用主要是通过对酶活性的影响来实现的，所以锰又叫催化元素。 铜：是植物体内许多氧化酶的成份，或是某些酶的活化剂，参与许多氧化还原反应，它还参与光合作用，影响氮的代谢，促进花器官的发育。锌是某些酶的成分或活化剂， 锌：通过酶的作用对植物碳、氮代谢产生广泛的影响并参与光合作用，参与生长素的合成，促进生殖器官发育和提高抗逆性。 钼：是固氮酶和硝酸还原酶的成份，氮代谢和豆科植物共生固氮都少不了钼，钼还能促进光合作用。 氯：参与植物光合作用，调节气孔的开闭，增强作物对某些病
必修第一册第三章植物对水分的吸收和利用植物的矿质营养
一. 教学内容： 植物的水代谢和矿质元素代谢 二. 学习内容： 本周学习渗透作用的原理，植物对水分和矿质元素的吸收、散失、运输、利用以及水和矿质元素的合理利用。渗透作用的发生需要有两个条件：半透膜和浓度差，当成熟植物细胞具备了两个条件时，就会发生渗透作用。水分和矿质元素来自土壤，通过根吸收。根吸收水分最活跃部位是根尖成熟区表皮细胞，通过渗透作用吸收水分。水分进入导管通过两条途径，外质体途径和质外体途径，矿质元素则通过主动运输吸收，它们的运输是同一个过程，在植物体内存留很少的水分用以代谢，而大部分水分则通过蒸腾而散失，矿质元素则用于新陈代谢。植物必需的矿质元素种类，确定植物必需的矿质元素的方法，根对水分吸收及对矿质元素吸收是两个相对独立过程，而且除根外叶片等部位也可以吸收矿质元素。 三. 学习重点： 1. 渗透作用的原理 2. 植物细胞失水、吸水的原理 3. 矿质元素的概念，矿质元素的吸收和运输 4. 植物细胞吸水和失水的条件 5. 矿质元素在植物体内的利用 四.学习难点： 1. 渗透作用的原理 2. 矿质元素的概念，矿质元素的吸收和运输 3. 植物对水分的吸收和对矿质元素吸收的关系 4. 矿质元素在植物体内的利用 5. 合理利用水分和矿质元素 五.学习过程： 植物的水分代谢 （一）渗透作用原理 在长颈漏斗口处密封玻璃纸（半透膜）往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入到盛有清水的烧杯中，使管内外的液面高度相等。 解释：
膜向清水里扩散。 原理：半透膜是只能让一部分分子通过的特殊膜，在该实验中，漏斗内是蔗糖溶液，其单位体积内水分子的数目比另一侧——清水侧单位体积所含水分数少；水是可自由通过半透膜的，而蔗糖分子不能通过半透膜。因此，在分子热运动情况下，同一时间内进入漏斗的水分子比出漏斗的水分子数目多，因而漏斗内液面不断上升，直到在单位时间内通过半透膜的分子数相等——这种水分子（其它溶剂分子）透过半透膜的扩散称渗透作用。 条件： ①具有半透膜②该半透膜两侧溶液具有浓度差 说明：半透膜两侧的浓度差通常是溶液的摩尔浓度；渗透压也是一种能量，漏斗的液面比烧杯内的液面要高，所形成的压力使得漏斗内的水分以更快的速度进入烧杯，最后达到平衡。 （二）植物细胞是一个渗透系统： 成熟的植物细胞，细胞质中有一个大的液泡，即中央液泡。 1. 未成熟植物细胞：吸胀吸水。（无中央液泡） 细胞内蛋白质、淀粉、纤维素等亲水性物质吸收水分。 吸胀吸水能力：大豆＞蚕豆＞玉米、水稻、小麦＞芝麻、蓖麻 2. 成熟植物细胞：渗透作用吸水（具有中央液泡） （1）细胞壁：非选择性透过膜，水和溶质都能透过。 （2）细胞膜、液泡膜：选择透过性膜，水分子可自由通过 细胞选择吸收的离子和小分子也可通过 其它离子、小分子、大分子均不能通过。 因此，原生质（细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质）可看成一层半透膜。而液泡液与外界溶液通常具有浓度差——成熟植物细胞往往是个渗透系统，当成熟植物细胞与外界溶液接触时，细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。 3. 植物细胞的吸水与失水 条件：外界溶液浓度>液泡液浓度细胞渗透失水 外界溶液浓度<液泡液浓度细胞渗透吸水 部位：根尖成熟区 方式：渗透吸水 土壤溶液浓度比较低，成熟植物细胞液浓度较高，细胞可以渗透吸水。 途径：原生质途径：通过成熟区表皮细胞及内层细胞以渗透作用层层渗入 质外体途径：通过细胞壁及细胞间隙扩散作用向里渗入 最终两者都进入导管，由导管向上运输 动力：蒸腾作用，根压 （三）水分的运输、利用和散失： 1. 运输：通过根、茎、叶中的导管运输 2. 利用：1%～5%的水分保持，参与光合作用，呼吸作用等代谢活动
植物对氮素的吸收
植物对氮素吸收分子机理研究进展 生物科学系2012级生物技术本科班张亚辉 指导老师吴子龙讲师 【摘要】： 多年来学科的交叉发展,人们开始将分子生物学技术应用于植物营养的研究中，对N 素吸收的分子机理的研究就是其中一项重要的内容。NH4+ 和NO3- 是高等植物吸收的两种主随着近要形态的N素，本文对近年来国内外关于NH4+ 吸收以及NO3- 吸收的研究进行了概述。 【关键词】:氮素；吸收；分子机理 氮(N)素是作物从土壤中吸收量最多的元素, 是作物必需的营养元素之一，其对作物的生命活动和产量形成具有重要意义。但是近年来，由于不合理施肥导致的环境污染问题越发严重，改善施肥措施、改良品种、提高N素利用效率、减轻施肥对环境造成的压力是目前迫切需要解决的问题。因此植物吸N机制一直是植物营养界高度重视的研究内容。NH4+ 和NO3-是N素吸收的主要形态，随着近年来多学科交叉发展，分子生物学技术在植物营养领域中的应用也越来越多，对N素吸收的分子机理研究就是其中一项重要的内容，同时明确这一机理也有助于从分子生物学途径改良品种，提高N素利用率，减轻环境污染 1.高等植物NH4+ 吸收的分子机理研究 早期NH4+ 吸收动力学表明NH4+的吸收有两个明显的动力学吸收特性：低亲和的非饱和吸收和高亲和的饱和吸收[1]，高亲和力系统在低浓度下（μmol/L）起作用，低亲和力系统在高浓度（mmol/L）下起作用[2]。研究表明高等植物NH4+ 的吸收是一个由NH4+ 转运蛋白基因（AMT）参与的过程，并且在植物、酵母、细菌和哺乳动物中都发现AMT基因的存在[3]很多证据说明AMT1因基家族编码的蛋白在植物中具有NH4+转运蛋白的功能[2]。首先，AMT1基因属于真核和原核NH4+ 转运蛋白基因家族MEP/AMT1中的成员，番茄和拟南芥的高亲和NH4+ 转运蛋白基因AMT1.1已经通过酵母突变体得到功能鉴定[4]；其次，在酵母中AMT 转运蛋白的生化特性如能量来源、最佳pH值以及受K+ 抑制的程度[4]都反应了完整植株根系中的NH4+ 吸收特性；最后，番茄中的AMT1.1首先在根毛中表达，这一点足以说明AMT基因在植物从生长介质中吸收NH4+ 这一过程中所起的作用。 2 高等植物NO3- 吸收的分子机理研究 硝酸盐是植物生长所必须的，既是作为N吸收的基本营养，同时也是植物发育的重要信号。高等植物的硝酸盐吸收中有高亲和吸收系统（HATS）与低亲和吸收系统（LATS）2种。通常，LATS比HATS容量大。拟南芥在10 mmol/L NO3- 中LATS吸收速率比HAT s的Vmax高24倍，因此，虽然HATS在外源硝酸根浓度很低时对N的获得有重要作用，但LATS对于大量硝酸盐的获得还是必要的，而且后者可能对于植物的生长更重要，因为NO3- 很难残留，且在耕地土壤中变化明显。根据对NO3- 诱导的反应，HATS可以进一步分为两部分，一个是
植物营养与肥料复习题
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。植物营养是施肥的理论基础。 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基础之一。 生理酸性肥：某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：某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。 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：供给植物营养、改善土壤结构。 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。 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。 植物营养学主要任务： 1、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， 2、阐明植物体内营养物质运输、分配和能量转化的规律； 3、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； 4、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。 研究植物营养与肥料的目的：提高作物产量，品质和土壤肥力。 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，否定了当时流行的“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定的基础；2)实践上促进了化肥工业。 归还学说：植物从土壤中吸收养分，每次收获必从土壤中带走某些养分，使土壤中养分减少，土壤贫化。要维持地力和作物产量，就要归还植物带走的养分。