植物营养学考试必备Word文档下载推荐.docx
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移动性大,缺素症状先在老组织出现;
S、Fe、Mn、Zn、Cu、Mo:
移动性小,缺素症状先在新叶出现;
Ca、B:
难移动,素症状先在新叶及顶端分生组织出现。
3、植物营养三要素(肥料三要素)
植物对氮、磷、钾三种营养元素的需要量比较多,但土壤所能提供的数量却比较少,在农业生产中需要通过施肥才能满足植物需求,因此,氮、磷、钾被称为植物营养三要素或肥料三要素。
4、有益元素的含义和种类
含义:
某些元素适量存在时能促进植物的生长发育;
或者虽然它们不是所有植物所必需,但对某些特定的植物缺是不可缺少的,这些类型的元素称为“有益元素”,也称“农学必需元素”。
种类:
如Si(水稻等禾本科植物)、Na(甜菜)、Co(豆科作物)、Al(茶树)
第三章植物对养分的吸收
1、植物营养的四个过程
⑴土壤中有效养分的形成,如难溶态、有机态养分矿化;
⑵养分在土壤中的迁移;
⑶植物根系对养分的吸收;
⑷养分在植物体内的运输和同化。
2、植物吸收的养分形态:
以离子态(矿质)养分为主;
也可吸收少量的有机态养分。
3、影响植物吸收养分的外界环境因素:
光照、温度、水分、土壤通气状况、介质pH值、介质养分浓度、陪伴离子的种类等。
4、养分向根表面迁移的途径
截获:
是指植物根系在生长过程中直接接触养分而使养分转移至根表的过程。
(占根系吸收养分的少部分,补充根系养分的距离最短)
质流:
是指由于水分吸收形成的水流而引起养分离子向根表迁移的过程。
(运输养分数量多,养分迁移距离长)
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。
(在短距离内,补充养分的作用较大,运输养分数量多)
*在多数情况下,质流和扩散是植物根系获取养分的主要途径。
5、根际的定义、范围和pH值的变化
定义:
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。
范围:
距根表面几mm之内。
pH值的变化:
阴离子>
阳离子,pH升高;
阳离子>
阴离子,pH值下降。
补充:
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,从而构成了一个“根际效应”。
)
6、影响根系生长的环境因素主要有哪些?
答:
(1)土壤物理因素(土壤容重、土壤温度);
(2)土壤养分状况;
(3)土壤pH与钙、铝等阳离子的浓度;
(4)有机物;
(5)其他有毒物质。
【结合要点展开论述】
7、根际土壤养分的有效性为什么高?
根系分泌的有机酸等物质可增加难溶性物质的溶解度;
根际有较多的能源,使根际微生物活性高,利于难溶性养分的释放。
肥料的功能:
能促进和改善土壤-植物-动物系统中营养元素的平衡,交换与循环;
提高土壤肥力使土壤这一非再生资源得到永续使用,以满足世界人口不断增长所需要的各种产品与数量;
使作物生长茂盛,提高地面覆盖率,减少或防止土壤侵蚀,维护地标水域、水体的洁净不受污染;
改善农副产品质量,维护人体健康
必需元素的功能:
是构成机体的主要成分;
是酶促反应过程中原子团的必须元素;
形成连接大分子的酯键;
参与能量转化和储存;
稳定细胞壁和生物膜构型;
组成酶辅基;
组成电子转移系统。
8、养分短距离运输的含义和途径及养分长距离运输的含义和动力
短距离
也称横向运输,是指介质中的养分沿根表皮、皮层、内皮层到达中柱(导管)的迁移过程。
途径:
质外体途径和共质体途径,养分从介质到达木质部导管至少通透2次原生质膜。
长距离
也称纵向运输,是指养分沿木质部导管向上,或沿韧皮部筛管向上或向下移动的过程。
动力:
蒸腾作用和根压。
质外体和共质体的概念
质外体:
指细胞原生质膜以外的空间,包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。
共质体:
指原生质膜以内的物质和空间,包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。
9、植物营养临界期和植物营养最大效率期
植物营养临界期:
是指营养元素过少或过多或营养元素间不平衡,对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间。
植物营养最大效率期:
是指营养物质能对植物产生最大效率的那段时间。
10、植物根外营养的含义和特点
植物通过叶部或非根系部分吸收养分来营养自己的现象。
特点:
①直接供给养分,可以防止养分在土壤中固定。
②具有较高的吸收转化速率,能及时满足植物对养分的需要;
③直接促进植物体内的代谢作用,如直接影响一些酶的活性;
④经济施用微量元素和补施大量元素的有效手段。
*11、植物营养的共性(普遍性)和个性(特殊性)
⑴共性(普遍性)
所有高等植物都需要17种必需营养元素;
⑵个性(特殊性)
不同植物或同种植物的不同品种、不同的生长条件,甚至同一植物在不同生育期
1营养元素的种类和数量需要不同;
2对介质养分的吸收能力不同;
3对肥料需要量不同;
4对肥料形态要求不同。
第四章植物的氮素营养与氮肥
1、氮素的营养作用
氮素在植物体内是作为很多重要化合物的组分而起作用的:
①氮是蛋白质(生命物质)的重要成分;
②氮是核酸(合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础)的成分;
③氮是酶(生物催化剂)的成分;
④氮是叶绿素(叶绿体是光合作用的场所)的成分;
⑤是多种维生素(辅酶)的成分;
⑥氮是一些植物激素(生理活性物质)的成分;
⑦氮也是生物碱的组分(如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱--卵磷脂--生物膜)。
因此,氮素通常被称为生命元素。
2、植物对NH4+-N、NO3--N的吸收特点
植物吸收NH4+-N一般为被动吸收,吸收的同时释放等量的H+,故介质pH值下降。
植物吸收NO3--N一般为主动吸收,吸收的同时释放相当于NO3-十分之一的OH-,故介质pH值略有上升。
*在植物对铵态氮的吸收与同化过程中,谷氨酸为氨基的主要供体。
3、土壤中有效氮增加和减少的途径
增加途径:
施肥(有机肥、化肥)、氨化作用、硝化作用(对喜硝作物而言)、生物固氮、雷电降雨。
减少途径:
植物吸收带走、氨的挥发损失、硝化作用(对喜铵作物而言)、、硝酸盐淋失、生物和吸附固定(暂时)。
*名词解释:
氨化作用——在微生物作用下,土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。
无机氮的生物固定——土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。
氨的挥发损失——在中性或碱性条件下,土壤中的NH4+转化为NH3而挥发的过程。
生物固氮——土壤中的固氮微生物在一定条件下,将空气中的氮气转化为NH3的过程。
硝化作用——在通气良好条件下,土壤中的NH4+在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象。
生物反硝化作用——嫌气条件下,土壤中的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象。
4.铵态氮肥与硝态氮肥特点的比较
铵态氮肥
硝态氮肥
带正电荷,是阳离子
带负电荷,是阴离子
能与土壤胶粒上的阳离子进行交换而被吸附
不能进行交换吸收而存在于土壤溶液中
被土壤胶粒吸附后移动性减少,不随水流失
在土壤溶液中随土壤水分运动而移动,流动性大,易流失
进行硝化作用后,转变为硝态氮,但不降低肥效
进行反硝化作用后,形成氮气或氧化氮气而丧失肥效
碱性环境中氨易挥发
吸湿性大,具助燃性
高浓度对作物,尤其是幼苗易产生毒害
供应过多会奢侈吸收,对植物本身无害
对钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用
促进钙、镁、钾等的吸收
5.尿素在土壤中的转化与其肥效有什么关系?
如何提高尿素的当季利用率?
尿素施入土壤后,少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收,大部分在脲酶的作用下发生水解作用,反应式为:
脲酶
CO(NH2)2(NH4)2CO3NH3+CO2+H2O
H2O
结果造成局部土壤的pH值上升,可能会导致氨的挥发损失;
水解作用生成的氨会进一步发生硝化作用形成硝态氮,结果使土壤pH值有所下降,由于pH值适宜,硝化作用能旺盛进行,且比氯化铵和硫铵的快。
硝态氮不被土壤吸附,会随水流失或发生反硝化作用损失。
因此,水解作用和硝化作用均是影响尿素肥效的主要原因。
提高尿素当季利用率的措施:
(1)控制尿素用量;
(2)尿素肥料深施;
(3)适当使用脲酶抑制剂;
(4)适当使用硝化抑制剂等。
6.为什么尿素宜作根外最肥?
喷施的适宜浓度是多少?
原因:
①尿素分子体积小,易透过细胞膜;
②尿素溶液呈中性,电离度小,不易引起质壁分离;
③尿素具有一定的吸湿性,能使叶面保持湿润状态,以利叶片吸收;
④尿素进入细胞后很快参与同化作用,肥效快。
对大多数作物以0.5%~1%的浓度喷施为宜,早、晚喷施效果较好。
7.长期单施硫酸铵(或氯化铵)对土壤性质有什么影响?
应采取什么措施?
硫酸铵:
土壤类型
转化行为
转化结果
施用措施
酸性土
①含游离酸(H2SO4)
②生理酸性(H2SO4)
③硝化作用产生酸(H2SO4)
④代换作用产生酸(H2SO4)
pH下降
(使土壤更加酸化)
配施石灰和有机肥料
中性及微碱性土
①,②,③同酸性土
④代换作用形成Ca2SO4
pH下降
土壤板结
配施石灰有机肥料
石灰性土及碱性土
①氨易挥发
②产生的酸可中和碱性
氮素损失
深施覆土
水田
①硝化作用和反硝化作用
②缺铁时,SO4会还原为H2S
黑根(影响呼吸,抑制养分吸收)
排水晒田(增加通气)
氯化铵:
①生理酸性(HCl)
②硝化作用产生酸(HCl)
③代换作用产生酸(HCl)
④代换作用形成CaC
排水好:
CaCl易淋洗
旱田:
CaCl易积累
土壤脱钙板结
盐分增加
少用或不用
①Cl-可抑制细菌
②不易产生H2S
NH4+不易流失,少产生黑根
效果较硫酸铵好
8、生理酸性肥料
化学肥料进入土壤后,如植物吸收肥料中的阳离子比阴离子快,土壤中就有阴离子过剩,生成相应的酸性物质,久而久之就会引起土壤酸化,这类土壤称为生理酸性肥料。
反之,即为生理碱性肥料。
9、施肥技术:
是肥料品种、施肥量、养分配比、施肥时期、施肥方法和施肥位置等项技术的总称。
10、氮在土壤中损失的主要途径、提高氮肥利用率的途径及相应措施
⑴主要损失途径是氨的挥发,硝态氮的淋失和反硝化脱氮;
⑵提高氮肥利用率的途径:
①根据气候条件合理分配和施用氮肥:
北方干旱缺雨,可分配硝态氮肥;
南方湿润雨多,宜分配铵态氮肥;
②根据土壤条件合理分配和施用氮肥:
着重中、低产田;
砂质土壤“前轻后重,少量多次”,粘质土壤“前重后轻”;
根据土壤的酸碱性选择合适的肥料;
水田区不宜用硝态氮肥等。
③根据作物需氮特性合理分配和使用氮肥:
从需氮量来看双子叶植物>
单子叶植物;
叶菜类作物>
瓜果类和根菜类;
高产品种>
低产品种;
杂交水稻>
常规水稻;
营养最大效率期>
其它时期
④根据肥料品种合理分配和使用,如NH4+-N和NH2-N宜水田、旱地,深施(覆土);
NO3--N宜作旱地追肥,少量多次;
⑤氮肥与有机肥和磷肥、钾肥配合使用,通过平衡施肥使作物营养平衡。
措施:
(1)硝态氮肥防止淋失;
(2)铵态氮肥深施覆土;
(3)氮肥与其它肥料配合施用;
(4)缓控释肥料;
(5)合理施肥量。
11、简述NO3-N吸收与同化过程,影响因素。
①以NO3-形式主动吸收
②经过硝酸还原作用分两步还原为NH4+,然后同化为氨基酸,再进一步同化。
③影响因素
(1)硝酸盐供应水平当硝酸盐数量少时,主要在根中还原;
(2)植物种类木本植物还原能力>
一年生草本。
一年生草本植物因种类不同而有差异,其还原强度顺序为:
油菜>
大麦>
向日葵>
玉米>
苍耳
(3)温度温度升高,酶的活性也高,所以也可提高根中还原NO3--N的比例。
(4)植物的苗龄在根中还原的比例随苗龄的增加而提高;
(5)陪伴离子K+能促进NO3-向地上部转移,所以钾充足时,在根中还原的比例下降;
而Ca2+和Na+为陪伴离子时则相反;
(6)光照在绿色叶片中,光合强度与NO3-还原之间存在着密切的相关性。
*一般认为作物的氮肥利用率为24~45%之间。
第五章植物磷素营养与磷肥
1、磷素的营养作用
①磷是植物体内重要化合物的组分(核酸和核蛋白核酸、磷脂、植素、高能磷酸化合物、辅酶);
②磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转;
③促进氮代谢;
④促进脂肪代谢;
⑤提高作物对外界环境的适应性(抗旱、抗寒、缓冲性能)
2、植物吸收磷的主要形态及影响因素
主要是正磷酸盐:
H2PO4->
HPO42->
PO43-
影响因素:
①作物种类和生育期(生长前期吸收的磷占全吸收量的60~70%;
后期主要依赖磷在植物体内的运转再利用,运转率可达70~80%);
②介质的pH(通常在pH5.5~7.0范围内,有利于多数作物对磷的吸收);
③伴随离子(NH4+、K、Mg、B等具有促进作用,NO3-、OH-、Cl-等具有抑制作用,Ca、Fe、Al等会降低磷有效性);
④其它环境因素(温度、光照、土壤水分、通气状况等。
3、植物缺磷的症状
植株生长迟缓,矮小、瘦弱、直立,分蘖或分枝少;
花芽分化延迟,落花落果多;
多种作物茎叶呈紫红色,水稻等叶色暗绿;
症状从茎基部开始。
4、如何根据作物的需磷特性在轮作中合理地分配和施用磷肥?
作物的需磷特性:
需磷较多的作物,如:
豆科作物、豆科绿肥作物、糖用作物(甘蔗、甜菜)、纤维作物中的棉花、油料作物中的油菜、块根块茎作物(甘薯、马铃薯)、瓜类、果树、桑树和茶树等,施磷肥效果较好,既能提高产量,又能改善品质。
大田作物对磷肥的反应顺序如下:
冬季绿肥作物>
一般豆科旱地作物>
大麦、小麦>
早稻>
旱稻。
水旱轮作中的磷肥分配:
我国稻区的轮作制度:
麦类、油菜--水稻、绿肥--水稻
在水旱轮作中,土壤由干变湿的过程中,有效磷增加,
所以在水旱轮作中,磷肥的分配应掌握“旱重水轻”的原则,将磷肥重点分配在旱作上。
当绿肥与水稻轮作时,更应该将磷肥施在绿肥上,特别是豆科绿肥,更能充分发挥“以磷增氮”的效果。
旱作轮作中的磷肥分配:
有绿肥或豆类的轮作中,优先施在绿肥或豆科作物上,其间接作用很明显;
在麦-棉轮作地区,重点施在棉花上;
需磷特性相似的作物轮作时,磷肥用于秋播的越冬作物比用于春播的效果明显。
因为秋播后,温度逐步降低,土壤微生物活动能力差,土壤供磷能力差,增施磷肥有利于壮苗,增强抗寒能力,促进早发。
5、以过磷酸钙为例,说明磷在土壤中的固定机制。
当过磷酸钙施入土壤后,水分不断从周围向施肥点汇集,过磷酸钙发生水解和解离,形成一水磷酸一钙饱和溶液。
使局部土壤溶液中磷酸离子的浓度比原来土壤溶液中的高出数百倍以上,与周围溶液构成浓度梯度,使磷酸根不断向周围扩散,磷酸根解离出的H+引起周围土壤PH下降,把土壤中的铁、铝、钙溶解出来。
磷酸根想周围扩散过程中,在石灰性土壤上,发生磷酸钙固定,在酸性土壤上发生磷酸铁和磷酸铝固定。
在酸性土壤上水溶性磷酸还可以发生专性吸附和非专性吸附。
*6、在水旱轮作中,土壤由干变湿的过程中,有效磷增加的原因。
⑴CO2在石灰性土中积聚,使土壤PH下降;
⑵酸性土壤中PH升高,促进磷酸铁铝水解;
⑶有机阴离子与磷酸铁铝中磷酸根离子代换;
⑷土壤Eh下降,时难溶性的磷酸铁还原为磷酸亚铁,溶解度提高。
7、简述磷肥在提高作物抗逆性方面的主要功能。
提高原生质胶体的水合度,增加其弹性和粘性,增强对局部脱水的抗性,同时磷能促进根系发育,可吸收深层土壤的水分,提高抗旱性;
增加体内可溶性糖和磷脂的含量,使冰点下降,增强细胞对温度变化的适应性,提高作物的抗寒性;
H2PO42-和HPO4-转化,增强作物对外界酸碱反应的适应能力,提高抗盐碱能力。
*一般认为我国磷肥的平均利用率为10~15%。
第六章植物钾素营养与钾肥
1、钾素的营养作用
①促进酶的活化;
②促进光能的利用,增强光合作用;
③利于植物正常呼吸作用,改善能量代谢;
④促进糖代谢;
⑤促进氮素吸收和蛋白质的合成;
⑥促进植物经济用水;
⑦增强作物的抗逆性(抗旱、抗寒、抗盐、抗病虫害)
2、钾对作物产量和品质的影响
钾充足,不但能使作物产量增加,而且可以改善作物品质,如:
①油料作物的含油量增加;
②纤维作物的纤维长度和强度改善;
③淀粉作物的淀粉含量增加;
④糖料作物的含糖量增加;
⑤果树的含糖量、维C和糖酸比提高,果实风味增加;
⑥橡胶单株干胶产量增加,乳胶早凝率降低。
因此,钾素通常被称为“品质元素”。
3、植物缺钾的症状
缺钾时,通常茎叶柔软,叶片细长、下披;
老叶叶尖和叶缘发黄,进而变褐,逐渐枯萎。
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;
根系生长停滞,活力差,易发生根腐病。
4、请比较氯化钾和草木灰施用后对酸性土壤的影响。
氯化钾本身是化学中性盐,施用于酸性土壤后,很易溶解于土壤溶液。
一部分K+被作物选择吸收,产生生理酸性,另一部分K+与土壤胶体表面吸附的阳离子(主要是Al+、H+)交换,从而使土壤的潜性酸成为活性酸;
K+也可以于Ca2+、Mg2+交换,使之淋失。
可见,酸性土壤若长年单施氯化钾,土壤的pH值会明显降低、土壤板结,甚至会对植物产生铝毒。
草木灰本身呈化学碱性,其中的钾90%为碳酸钾,另外还含有氧化钙、磷、硅及微量元素等。
在酸性土壤上施用,不仅能供应钾素,还能降低酸度,并可补充钙、镁等元素。
5、请谈谈我国钾肥的供需现状及缓解供需矛盾的措施。
我国化学钾肥消费量远远大于生产量。
因为我国钾盐矿资源贫乏,生产能力有限,所以钾肥的供需矛盾日益突出。
解决我国钾肥产量与消费量之间矛盾的措施有:
(1)依靠进口钾肥。
因为我国是钾盐矿资源贫乏的国家,国产的钾肥量有限,而通过进口钾肥,可以从一定程度上缓解钾肥的供需矛盾;
(2)充分利用农家肥如有机肥、灰肥。
我国有机肥料的年总量达18~24亿吨,其中含K2O1000多万吨,相当于我国钾肥化肥产量的50倍。
因此,通过利用农家肥可促进生物循环;
(3)合理分配和施用有限的钾肥
。
①在生产上,应将钾肥优先分配在缺钾的砂质土壤上;
②薯类作物、纤维作物、糖料作物、油料作物、豆科作物及烟草、茶、桑等需钾较多的作物应优先分配钾肥;
③氯化钾不宜用于忌氯作物如薯类、糖用作物、浆果类果树、茶树等,否则会影响产量品质;
但对于纤维作物效果较好;
硫酸钾适于各种作物,尤其是喜硫植物。
氯化钾不宜用于盐(碱)土;
硫酸钾不宜用于还原性强的土壤。
草木灰适用于各种土壤,大多数作物;
④钾肥应与氮、磷肥配合施用,其效果才能充分发挥出来。
含有效钾素较多的有机肥料用量高时,可少施或不施化学钾肥;
⑤钾肥的用量一般为K2O60~90公斤/公顷,宜早施(重施基肥,看苗早施追肥)、深施(6~12cm以下)和相对集中施(宽行作物以条施、穴施或沟施效果较好,窄行作物可以撤施)。
6、钾对增强作物抗性有哪些方面的影响?
其作用原理是什么?
抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病虫
作用原理:
钾能够提高原生质胶体的水和度,减少水分的散失,调节气孔开闭,有效用水,增强作物的抗旱性;
促进光合作用,增加体内可溶性糖的含量,提高作物的抗寒性;
使细胞壁增厚,提高细胞壁木质化程度,并能减少可溶性蛋白含量,增强作物抗病和抗倒伏的能力。
抗旱:
A气孔调节;
B渗透调节
抗寒:
渗透调节
抗倒伏:
①增加机械支持
②调节C.N代谢
抗病虫:
①机械抵抗
②营养抵抗
*补充:
植物的钙、镁、硫、硅营养与钙、镁、硫、硅肥
植物钙、镁、硫、硅营养失调的主要症状
钙:
生长点坏死,幼叶卷曲变形,果实发育不良。
(如白菜的腐心病,苹果的苦痘病,番茄的脐腐病);
镁:
中、下部叶片脉间失绿黄化;
硫:
幼叶失绿黄化(如茶树缺硫产生的茶换病);
硅:
禾本科叶片下垂;
第七章复混肥
1、复混肥料的定义、分类及有效养分表示法
定义:
同时含有氮磷钾中两种或两种以上养分的肥料。
类型:
复合肥料、混合肥料(混成肥料、掺合肥料)
二元复合肥料;
三元复混肥料;
多元复混肥料;
多功能复混肥料
有效养分表示法,常用分析式表示法:
以N-P2O5-K2O的含量百分数表示。
2、复混肥料的主要品种
(1)二元复合肥料:
磷酸铵、硝酸磷肥、硝酸钾、磷酸二氢钾等。
(2)三元混合肥料:
尿磷钾肥、铵磷钾肥、硝磷钾肥。
(3)多元混合肥料:
在二元或三元复混肥料的基础上添加植物需要的中量元素或微量元素,如
10-30-0-35(S),20-20-15-2(B),15-15-12-1.5(Zn)。
(4)多功能混合肥料:
在二元、三元或多元复混肥料的基础上添加杀虫剂、灭菌剂或生长素配制而成
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