植物营养学整理Word下载.docx

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近十几

年来，有各种自动化测试仪器相继问世，从而克服了这一缺点。

10、数理统计法：

指导试验设计，检验试验数据帮助试验者评定试验结果的可靠性，作出正确的科学结论11、核素技术法（又叫同位素示踪法）：

1大量营养元素1、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。

④环境条件：

各种环境条件也会显著影响体内的养分含量。

2、判断植物必需营养元素的依据。

①如缺少该营养元素，植物就不能完成其生活史。

（必要性）②该营养元素的功不能由其它营养元素所能代替。

（不可替代性或专一性）③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）3、必需营养元素的种类（中文和英文缩写）钼Mo铜Cu锌Ze锰Mn铁Fe硼B氯Cl硫S磷P镁Mg钙Ca钾K氮N氧O碳C氢H镍Ni4、有益元素（Beneficialelement）：

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：

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；

5、有害元素（Toxicelement）：

对植物生长有毒害作用的一些元素。

如铅、镉等。

6、K.Mengel和E.A.Kirkby把植物必需营养元素分为四组：

第一组：

植物有机体的主要组分，包括C、H、O、N和S；

第二组：

P、B（Si）都以无机阴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作用；

第三组：

K、（Na）、Ca、Mg、Mn、Cl，这些离子有的能构成细胞渗透压，有的能活化酶，或成为酶和底物之间的桥接元素；

第四组：

Fe、Cu、Zn、Mo、Ni，这些元素的大多数可通过原子价的变化传递电子。

7、十七种营养元素同等重要，具有不可替代性；

N、P、K素有“肥料三要素”之称；

有益元素对某些植物种类所必需，或是对某些植物的生长发育有益。

8、碳、氢、氧是植物有机体的主要组分。

它们占植物干物重的90%以上，是植物体内含量最多的几种元素。

碳、氢、氧的主要生理功能：

①可形成多种碳水化合物，是细胞壁的重要组分；

②可构成植物体内各种生活活性物质，为代谢活动所必需；

③是糖、脂肪、酚类化合物的组成份。

碳水化合物是植物营养的核心物质。

9、

（一）碳的营养功能：

光合作用必不可少的原料。

（二）补充碳素养分的重要性：

在温室和塑料大棚栽培中，增施CO2肥料是不可忽视的一项增产技术。

10、

（一）氢的营养功能：

许多重要有机化合物的组分；

在许多重要生命物质的结构中氢键占有重要地位；

许多重要的生化反应，如光合和呼吸，都需要H+，同时

H+也为保持细胞内离子平衡和稳定pH所必需。

（二）H+过多对植物的毒害：

不适宜的氢离子浓度，会伤害细胞原生质的组分，影响植物的生长发育。

11、

（一）氧的营养功能：

植物体内氧化还原过程中，氧为有氧呼吸所必需，在呼吸链的末端，O2是电子和质子的受体。

（二）活性氧的危害及其消除：

氧自由基是生物体自身代谢过程中产生的。

它是一类活性氧，即超氧化物自由基（O·

、2-）羟自由基·

（OH）过氧化氢、（H2O2）、单线态氧（1O2）及脂类过氧化物（RO·

ROO·

）。

这类物质是由氧转化而来的氧代谢产物及其衍生的含氧物质。

由于它们都含有氧，且具有比氧还要活泼的化学特性，所以统称为活性氧（也称氧自由基）。

活性氧具有很强大氧化能力，对生物体有破坏作用。

12、植物体内有两大氧自由基清除系统：

其一、酶系统：

超氧化物歧化酶（SOD）——植物细胞中清除氧自由基最重要大酶类；

过氧化氢酶（CAT）；

过氧化物酶（POD或POX）。

其二、抗氧化剂系统：

维生素E；

谷胱甘肽（GSH）；

抗坏血酸（ASA）。

非酶类自由基清除剂还有细胞色素、甘露糖醇、氢醌、胡萝卜素等。

13、植物体内氮的含量和分布氮含量：

植株干物重的0.3~5%影响因素：

植物种类：

豆科作物>

禾本科作物器官：

籽粒、叶片>

叶片、根系生育期：

生育前期>

生育后期生长环境：

高氮土壤>

低氮土壤（施肥情况）氮的分布：

幼嫩组织>

成熟组织>

衰老组织生长点>

非生长点氮的再利用能力强：

在作物生育期中，约有70%的氮可以从较老的叶片转移到正在生长的幼嫩器官中被利用。

14、植物体内氮的营养生理功能①蛋白质的重要组分。

（蛋白质中平均含氮16%-18%）；

②核酸的成分。

（核酸中的氮约占植株全氮的10％）③叶绿素的组分元素。

（叶绿体含蛋白质45～60％，是光合作用的场所）④许多酶的组分。

（酶本身就是蛋白质）；

⑤氮是多种维生素的成分（如维生素B1、B2、B6等）－－辅酶的成分⑥氮是一些植物激素的成分（如IAA、细胞分裂素）－－生理活性物质⑦氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、胆碱－－卵磷脂－－生物膜）总而言之：

氮对植物生命活动以及作物产量和品质均有极其重要的作用，通常氮被成为“生命元素”。

15、氮的吸收形态：

无机态：

NH4+－N、NO3-－N（主要）有机态：

NH2－N、氨基酸、（少量）核酸等16、植物对硝态氮的吸收与同化吸收：

旱地作物吸收NO3-为主，（属主动吸收）吸收机理：

①被动渗透（Epstein，1972）②接触脱质子（Mengel，1982）吸收后：

10%～30%在根还原；

70%～90%运输到茎叶还原；

小部分贮存在液胞内。

（1）NO3-－N的还原作用过程：

NR，MoNiR，Fe、Mn根、叶细胞质根其它细胞器、叶绿体

NR：

硝酸还原酶NiR：

亚硝酸还原酶同化：

（1）部位：

在根部很快被同化为氨基酸。

酰胺的形成及意义：

形成意义：

①贮存氨基；

②解除氨毒；

③参与代谢尿素（酰胺态氮）

（1）吸收：

根、叶均能直接吸收

（2）同化：

①脲酶途径：

尿素NH3氨基酸②非脲酶途径：

直接同化尿素氨甲酰磷酸瓜氨酸精氨酸尿素的毒害：

当介质中尿素浓度过高时，植物会出现受害症状17、铵态氮和硝态氮营养特点的比较：

①介质反应：

酸性：

利于NO3－的吸收；

中性至微碱性：

利于NH4＋的吸收而植物吸收NO3－时，pH缓慢上升，较安全植物吸收NH4＋时，pH迅速下降，可能危害植物（水培尤甚）；

②伴随离子：

Ca2+、Mg2+等有利于NH4+的吸收（而NH4+、H+对K+、Ca2+、Mg2+的吸收有拮抗作用）；

钼酸盐有利于NO3-的吸收与还原。

③介质通气状况：

通气良好，两种氮源的吸收均较快。

④水分：

水分过多，NO3-易随水流失。

普氏结论：

只要在环境中为铵态氮和硝态氮创造出各自所需要的最适条件，那么，它们在生理上是具有同等价值的。

18、影响硝酸盐还原的因素①植物种类：

与根系还原能力有关，如木本植物>

一年生草本植物，油菜>

大麦>

向日葵>

玉米②光照：

光照不足，硝酸还原酶活性低，使硝酸还要作用变弱，造成植物体内NO3－－N浓度过高③温度：

温度过低，酶活性低，根部还原减少④施氮量：

施氮过多，吸收积累也多（奢侈吸收）⑤微量元素供应：

钼、铁、铜、锰、镁等微量元素缺乏，NO3－－N难以还原⑥陪伴离子：

如K＋，促进NO3－向地上部转移，使根还原比例减少；

若供钾不足，影响NO3－－N的还原作用,当植物吸收的NO3－－N来不及还原，就会在植物体内积累.19、降低植物体内硝酸盐含量的有效措施①选用优良品种②控施氮肥③增施钾肥④增加采前光照⑤改善微量元素供应20、作物氮素营养失调的形态表现①氮缺乏

（1）外观表现整株：

植株矮小，瘦弱叶脉、叶柄：

有些作物呈紫红色叶片：

细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始出现症状茎：

细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色花：

稀少，提前开放种子、果实：

少且小，早熟，不充实根：

色白而细长，量少，后期呈褐色②氮素过多的危害⑴营养体徒长，叶面积增大，叶色浓绿。

⑵茎秆变得嫩弱，易倒伏。

⑶作物贪青晚熟，籽粒不充实，生长期延长。

⑷细胞壁薄，植株柔软，易受机械损伤（倒伏）和病害侵袭（大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐斑病）。

实例：

大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮存性；

棉花蕾铃稀少易脱落；

甜菜块根产糖率下降；

纤维作物产量减少，纤维品质降低。

21、大麦缺N：

老叶发黄，新叶色淡玉米缺N：

老叶发黄，新叶色淡，基部发红（花色苷积累其中）。

水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏22、植物体内磷的含量、分布和形态含量（P2O5）：

植株干物重的0.2~1.1%影响因素：

油料作物>

豆科作物>

禾本科作物生育期：

高磷土壤>

低磷土壤磷的分布：

养生长期：

集中在幼叶、幼芽和根尖；

生殖生长期：

大量转移到种子或果实中。

器官：

幼嫩器官>

衰老器官；

繁殖器官>

营养器官种子>

叶片>

根系>

茎杆缺磷时，体内的磷转运至生长中心以优先满足其需要，故缺磷症状先在最老的器官出现。

磷的形态：

有机磷：

占85%，以核酸、磷脂、植素为主无机磷：

占15%，以钙、镁、钾的磷酸盐形式为主23、植物体内磷的营养功能：

①磷是植物体内重要化合物的组分。

主要包括：

核酸和核蛋白、磷脂、ATP、植素、辅酶等②磷参与和影响植物体内许多代谢过程。

（1）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转?

磷参与光合磷酸化，将太阳能转化为化学能，产生ATP?

CO2的固定和同化产物如蔗糖和淀粉形成要磷参加?

蔗糖在筛管中以磷酸脂形态运输?

磷还能调控碳水化合物的代谢和运输，磷酸不足就会影响到蔗糖的运转，使糖累积起来，从而造成花青素的形成

（2）磷能促进氮素代谢；

?

促进蛋白质合成?

利于体内硝酸盐的还原和利用?

增强豆科作物的固氮量（3）磷参与脂肪合成：

③磷增强植物抗逆性。

（1）增强作物的抗旱、抗寒等能力（机理）抗旱:

磷能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度，使其维持胶体状态，并能增加原生质的粘度和弹性，因而增强了原生质抵抗脱水的能力。

抗寒:

磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。

可溶性糖能使细胞原生质的冰点降低，磷脂则能增强细胞对温度变化的适应性，从而增强作物的抗寒能力。

实践：

越冬作物增施磷肥，可减轻冻害，有利于植物安全越冬

（2）增强作物对酸碱变化的适应能力（缓冲性能）植物体内磷酸盐缓冲系统：

KH2PO4K2HPO4

外界环境发生酸碱变化时，原生质由于有缓冲作用，仍能保持在比较平稳的范围内。

缓冲体系在pH6～8时缓冲能力最大。

盐碱地施用磷肥有利于提高植物抗盐碱的能力

24、磷的吸收形态：

主要是正磷酸盐：

H2PO4->

HPO42->

PO43偏磷酸盐、焦磷酸盐：

吸收后，转化为正磷酸盐少量的有机磷化合物：

如核糖核酸、磷酸甘油酸、磷酸己糖等磷的吸收机理：

机理：

主动吸收、被动吸收、胞饮作用吸收部位：

根毛影响植物吸收磷的因素：

（1）作物种类和生育期：

①喜磷作物（豆科绿肥、油菜、荞麦）>

一般豆类、越冬禾本科>

水稻；

②根系发达或根毛多或有菌根的作物吸磷多；

③幼苗期对磷的要求较为迫切（生长前期吸收的磷占全吸收量的60%~70%）

（2）介质的pH。

。

（3）伴随离子。

具有促进作用的：

NH4+、K+、Mg2+等；

具有抑制作用的：

NO3-、OH-、Cl-等；

降低磷有效性的：

Ca2+、Fe3+、Al3+等。

（4）其它环境因素：

温度、光照、土壤水分、通气状况等。

25、磷的同化与运输：

同化：

磷酸盐→有机磷化合物运输途径：

根吸收的磷：

通过木质部向地上部分运输叶片吸收的磷：

通过韧皮部向根部运输26、植物对磷素营养失调的反应：

磷素营养缺乏症：

①植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝少；

②花芽分化延迟，落花落果多；

③多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗绿（症状从茎基部老叶开始）磷素过多：

无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等苗期时植株矮小，因为碳水化合物代谢受阻，植物体内易形成花青素，如玉米的茎常出现紫红色症状。

缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重，如“玉米秃尖”油菜叶片，缺磷使体内碳水化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色。

缺磷使柑桔果实变小植素（环己六醇磷酸脂的钙镁盐）的作用：

（1）作物开花后在繁殖器官迅速积累，有利于淀粉的合成；

作为磷的贮藏形式，

（2）大量积累在种子中；

种子萌发时，（3）作为磷的供应库。

27、植物体内钾的含量、形态与分布含量：

①植物体内含钾（K2O）：

为植株干重的0.3%~5%②钾是植物体中含量最多的金属元素③钾在细胞质中的浓度相对稳定，为100~200mmol·

（比硝酸根和磷酸L-1根离子高几十倍至百余倍，比外界有效钾高几倍至几十倍）。

过多的钾几乎全部转移到液泡中。

钾含量因作物种类和器官而异：

淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含钾较多；

禾谷类作物相对较低；

谷类：

茎秆>

种子；

薯类：

块根、块茎较高。

形态：

离子态为主（以水溶性无机盐存在细胞中；

以钾离子态吸附在原生质膜表面）并不是以有机化合物的形态存在。

分布：

钾在植物体内具有较大的移动性，随植物生长中心转移而转移，即再利用率高。

主要分布在代谢最活跃的器官和组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。

28、钾的营养功能

（一）促进酶的活化：

在生物体内，钾作为60多种酶（包括合成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化剂，能促进多种代谢反应。

（二）促进光能的利用，增强光合作用:

①保持叶绿体内类囊体膜的正常结构;

②促进类囊体膜上质子梯度的形成和光合磷酸化作用;

③使NADP+→NADPH,促进CO2同化;

④影响气孔开闭，调节CO2透入叶片和水分蒸腾的速率.（三）改善能量代谢（四）促进糖代谢①促进碳水化合物的合成:

⑴钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；

钾充足时，活化了淀粉合成酶，单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。

⑵钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维的合成有利。

所以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作用。

②促进光合产物的运输:

钾能促进光合产物向贮藏器官的运输，使各组织生长发育良好。

（五）促进氮素吸收和蛋白质的合成①提高作物对氮的吸收和利用表现：

促进NO3-的还原和运输供钾充足，能促进硝酸还原酶的诱导合成，并能增强其活性，有利于硝酸盐的还原；

钾能加快NO3-由木质部向叶片的运输，减少NO3-在根系中还原的比例。

2.促进蛋白质和核蛋白的形成:

蛋白质和核蛋白的合成需要Mg2+、K+作为活化剂3.促进豆科根瘤菌的固氮作用.（六）增强作物的抗逆性:

钾有多方面的抗逆功能，它能增强作物的抗旱、抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗倒伏等的能力，这对作物稳产、高产有明显作用。

（七）钾对植物产量与质量的影响：

钾充足不但能使作物产量增加，而且可以改善作物品质。

钾对作物品质影响的例子：

油料作物的含油量增加；

纤维作物的纤维长度和强度改善；

淀粉作物的淀粉含量增加；

糖料作物的含糖量增加；

果树的含糖量、维C和糖酸比提高，果实风味增加；

橡胶单株干胶产量增加，乳胶早凝率降低钾通常被称为“品质元素”29、作物的钾素营养失调症状植物缺钾的常见症状：

①通常茎叶柔软，叶片细长、下披；

②老叶叶尖和叶缘发黄，进而变褐，逐渐枯萎；

③在叶片上往往出现褐色斑点，甚至成为斑块，严重缺钾时幼叶也会出现同样的症状；

④根系生长停滞，活力差，易发生根腐病。

禾谷类作物缺钾时，先在下部叶片上出现褐色斑点，严重缺钾时新叶也会出现这样的症状，然后枯黄，症状由下至上发展。

水稻缺钾易出现胡麻叶斑病的症状，发病植株新叶抽出困难，抽穗不齐。

根量少，呈黑褐色。

玉米缺钾时，所形成的果穗尖端呈空粒，如能够形成籽粒也不充实，淀粉含量低。

第三章中量营养元素1、植物体内钙的含量和分布植物体含钙量一般在0.1%-3%之间，不同植物种类、部位和器官的变幅很大。

一般规律为：

双子叶植物>

单子叶植物；

地上部>

根部；

茎叶较多，果实、籽粒中则较少。

在植物细胞中，钙主要存在与细胞壁上。

2、钙的营养功能

（一）稳定细胞膜：

钙与细胞膜表面磷脂和蛋白质的负电荷结合，提高了细胞膜的稳定性，并能增加细胞膜对K+、Mg2+等离子吸收的选择性。

缺钙时膜的选择性能力下降。

（二）促进细胞的伸长和根系生长：

缺钙会破坏细胞壁的粘结联系，抑制细胞壁的形成；

同时不能形成细胞板，出现双核细胞现象；

细胞无法正常分裂，最终导致生长点死亡。

（三）行使第二信使功能：

钙能结合在钙调蛋白（Calmodulin,CAM）上，对植物体内的多种酶起活化作用，并对细胞代谢有调节作用。

（四）调节渗透作用：

在有液泡的叶细胞内，大部分的Ca2+存在于液泡中，它对液泡内阴阳离子的平衡有重要贡献。

（五）具有酶促作用：

Ca2+对细胞膜上结合的酶（Ca-ATP酶）非常重要。

其主要功能是参与离子和其它物质的跨膜运输。

（六）影响作物品质：

成熟果实中的含钙量较高时，可有效地防止采后贮藏过程中出现的腐烂现象，延长贮藏期，增加水果保藏品质。

3、植物缺钙症状在缺钙时，植株生长受阻，节间较短，因而一般较正常生长的植株矮小，而且组织柔软。

由于钙在细胞壁、细胞膜中的关键作用，同时也由于钙主要通过木质部运输，受蒸腾作用影响大，老叶中钙的再利用程度低，缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出现缺素症，易腐烂死亡；

幼叶卷曲畸形，叶缘变黄逐渐坏死。

甘蓝、莴苣和白菜出现叶焦病（Tipburn）和干烧心（Internalbrowning）；

番茄、辣椒和西瓜出现脐腐病（Blossom-endrot）；

苹果出现苦陷病（Bitterpit）和水心病（Watercore）；

植株缺钙：

生长点坏死大白菜缺钙的典型症状：

内叶叶尖发黄，呈枯焦状，俗称“干烧心”，又称“心腐病”。

缺钙的果实：

苦痘病，脐腐病4、植物体内镁的含量和分布植物体内镁的含量约为0.05%-0.7%。

其分布规律为：

①豆科植物地上部分的含镁量是禾本科植物的2-3倍；

②种子含镁较多，茎、叶次之，而根系很少；

③生长初期，镁大多存在于叶片中，结实期则以植酸盐的形式贮存在种子中；

由于镁在韧皮部中的移动性很强，储存在营养体或其它器官中的镁可以被重新分配和再利用。

5、镁的营养生理功能

（一）合成叶绿素并促进光合作用镁的主要功能是作为叶绿素a和叶绿素b合成卟啉环的中心原子，在叶绿素合成和光合作用中起重要作用。

镁对叶绿体中的光合磷酸化和羧化反应都有影响。

镁参与叶绿体基质中1，5-二磷酸核酮糖羧化酶（RuBP羧化酶）催化的羧化反应。

RuBP羧化酶的活性主要取决于pH值和Mg2+的浓度。

（二）镁参与蛋白质的合成镁的功能是作为核糖体亚单位联结的桥接元素，保证核糖体结构的稳定，为蛋白质合成提供场所。

另外，活化RNA聚合酶也需要镁。

（三）、活化和调节酶促反应

植物体中一系列的酶促反应都需要镁或依赖于镁进行调节：

①镁在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成一个桥梁，大多数酶的底物是Mg-ATP；

②镁在叶绿体基质中对RuBP羧化酶起调控作用，③果糖-1,6-二磷酸酶也是一个需镁较多，而且也需要较高pH的酶类；

④镁也能激活谷氨酰胺合成酶。

6、植物对镁的需求与缺镁症?

农作物对镁的吸收量平均为10-25kg/ha。

植物体镁的临界浓度因植物种类、品种、器官和发育时期不同而有很大差异。

单子叶植物镁临界值比双子叶植物低。

一般来说，当叶片含镁量大于0.4%时，表明供镁充足。

当植物叶片中的镁含量低于0.2%时则可能缺镁。

由于镁在韧皮部中的移动性较强，缺镁症状首先出现在中、下部老叶上。

当植物缺镁时，其突出表现是叶绿素含量下降，并出现失绿症。

失绿症开始于叶尖端和叶缘的脉间部位，颜色由淡绿变黄再变橙红或紫色。

叶脉保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉纹。

植株缺镁：

中下部叶脉间失绿黄化油菜缺Mg，脉间失绿、发红。

7、植物体内硫的含量与分布?

植物含硫量为0.1%-0.5%，其变幅明显受植物种类、品种、器官和生育期的影响。

十字花科植物需硫最多，豆科、百合科植物次之，禾本科植物较少。

植物体内的硫有无机硫酸盐（SO42-）和有机硫化合物两种形态。

无机态硫酸盐主要储藏在液泡中，而有机含硫化合物主要是以含硫氨基酸及其化合物的形式存在于植物体的各器官中8、硫的营养功能

（一）合成蛋白质的必需成硫是半胱氨酸和蛋氨酸的组分，因此也是蛋白质不可缺少的组分。

作物缺硫时，蛋白质含量降低，不含硫的氨基酸和酰胺以及NO3-积累。

硫对蛋白质的结构和功能也很重要。

在多肽链中，两个含巯基（-SH）的氨基酸可形成二硫化合键（-S-S-，二硫键），二硫键可以共价交叉方式联结两个多肽链或一个多肽链的两端，使多肽结构稳定。

（二）调节氧化还原状况和传递电子在氧化条件下，两个半胱氨酸氧化形成胱氨酸；

而在还原条件下，胱氨酸可还原为半胱氨酸，从而构成氧化-还原体系。

其中重要的化合物包括：

谷胱甘肽：