《十植物生长与养分环境精品课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《十植物生长与养分环境精品课件（132页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、*第第11章章 土壤养分土壤养分任务十任务十 植物生长与养分环境植物生长与养分环境*l了解营养元素的种类，掌握各种营养元素的了解营养元素的种类，掌握各种营养元素的作用作用l大量元素、微量元素的生理功能、存在形态大量元素、微量元素的生理功能、存在形态及其对植物的有效性及其对植物的有效性主要内容提要主要内容提要*任务一任务一 植物生长与营养植物生长与营养*l 土壤养分：土壤养分：指主要依靠土壤来供给的植物必需营指主要依靠土壤来供给的植物必需营养元素。养元素。l 土壤养分的有效性土壤养分的有效性是决定植物生长和土壤生产力是决定植物生长和土壤生产力的主要因素之一，是土壤肥力的重要因子之一的主要因素之一
2、，是土壤肥力的重要因子之一。*植物体内元素（植物体内元素（60种）：种）：C H O N P K Ca Mg S Fe Cu Zn Mn B Mo Cl Na 600一、植物体内的化学元素一、植物体内的化学元素植物组织植物组织 7595%水分水分525%干物质干物质 105气体：气体：C H O N S灰分元素灰分元素*l 如缺少该营养元素，植物就不能完成其生活史如缺少该营养元素，植物就不能完成其生活史 （必要性）（必要性）l 该营养元素的功能不能由其它营养元素所能代替该营养元素的功能不能由其它营养元素所能代替 （不可替代性或专一性）（不可替代性或专一性）l 该营养元素直接参与植物代谢作用。如
3、该营养元素直接参与植物代谢作用。如为植物体为植物体的必需成分或参与酶促反应等的必需成分或参与酶促反应等。（直接性）（直接性）1、判断必需元素的依据、判断必需元素的依据（Arnon and Stout，1939提出三条标准）提出三条标准）二、植物生长必需营养元素二、植物生长必需营养元素*必需营养元素必需营养元素的种类的种类(16+1)大量元素大量元素（0.1%以上）以上）微量元素微量元素（0.1%以上）以上）C、H、O 天然营养元素天然营养元素N、P、K 植物营养三要素植物营养三要素 或肥料三要素或肥料三要素Ca、Mg、S 中量元素中量元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、（Ni）来源来源
4、非矿质元素非矿质元素来自空气和水来自空气和水矿质元素矿质元素来自土壤来自土壤*（一）土壤养分的来源（一）土壤养分的来源1、矿物质、矿物质岩石矿物风化释放出来的养分，是土壤最初的养分来源。岩石矿物风化释放出来的养分，是土壤最初的养分来源。K如正长岩、流纹岩和花岗岩、云母片岩如正长岩、流纹岩和花岗岩、云母片岩P玄武岩玄武岩闪长岩闪长岩花岗岩花岗岩Ca石灰岩最多石灰岩最多,其他如辉长岩、玄武岩、闪长岩等其他如辉长岩、玄武岩、闪长岩等Mg橄榄岩最多，其次玄武岩、辉长岩等橄榄岩最多，其次玄武岩、辉长岩等Fe玄武岩最多玄武岩最多*2、土壤有机质、土壤有机质l 有机质分解有机质分解释放出来的养分释放出来的养
5、分.l N、P、S等营养元素绝大部分以有机态等营养元素绝大部分以有机态积累和贮积累和贮藏藏在土壤中。在土壤中。*生物固氮生物固氮 大气降水大气降水 含有含有NO2、NO、SO2 NH3Cl2及及Mg Na K Ca 施肥：人为地施入有机或无机肥。施肥：人为地施入有机或无机肥。3、其他来源、其他来源*（二）土壤养分的有效性（二）土壤养分的有效性l 土壤中不是所有的养分形态均能被植物吸收的，土壤中不是所有的养分形态均能被植物吸收的，这决定于它们的存在形态，能被植物吸收的养分这决定于它们的存在形态，能被植物吸收的养分称为称为有效养分有效养分(available nutrient)。土壤养分的分类（根
6、据养分对植物的有效程度）土壤养分的分类（根据养分对植物的有效程度）l 速效养分速效养分l 缓效养分缓效养分l 难效养分难效养分*养分是植物生长发育的基础，土壤是植物养分的主要来源，养分是植物生长发育的基础，土壤是植物养分的主要来源，植物正常的生长发育需要从环境中吸收营养物质。植物主要通过根植物正常的生长发育需要从环境中吸收营养物质。植物主要通过根从土壤吸取水分和溶解于土壤溶液中的无机盐类，土壤有机质必须从土壤吸取水分和溶解于土壤溶液中的无机盐类，土壤有机质必须经过自然或微生物的作用分解为溶于水的物质方能被植物吸收利用，经过自然或微生物的作用分解为溶于水的物质方能被植物吸收利用，植物通过叶片可从
7、空气中吸收植物通过叶片可从空气中吸收CO2 等营养物质。植物根系吸收养分等营养物质。植物根系吸收养分是和吸水同时进行的，但二者是两个不同的生理过程。植物对养分是和吸水同时进行的，但二者是两个不同的生理过程。植物对养分的吸收是有选择性的。植物对营养元素的需要是全方位的，一种离的吸收是有选择性的。植物对营养元素的需要是全方位的，一种离子吸收过多会对植物产生毒害作用，多种离子的综合作用共同促进子吸收过多会对植物产生毒害作用，多种离子的综合作用共同促进植物的生长发育。根对养分的吸收受温度、土壤通气状况、土壤水植物的生长发育。根对养分的吸收受温度、土壤通气状况、土壤水分、土壤酸碱性、和作物营养特性影响，
8、利用叶片的吸收性能亦可分、土壤酸碱性、和作物营养特性影响，利用叶片的吸收性能亦可进行叶面施肥。进行叶面施肥。任务二任务二 植物对养分的吸收植物对养分的吸收*根系吸养的部位：分生区根系吸养的部位：分生区 根毛区根毛区一、根对养分的吸收一、根对养分的吸收*1.根系吸收养分的特点根系吸收养分的特点吸收养分的形态：吸收养分的形态：气气 态态-CO2、O2、水汽。、水汽。离子态离子态-NH4+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、NO3、H2PO4、SO42、MnO42、Cl。分子态分子态-尿素、氨基酸、酰胺、生长素、维生素、尿素、氨基酸、酰胺、生长素、维生素、抗生素。抗生素。吸收养分的形
9、态：吸收养分的形态：气气 态态-CO2、O2、水汽。、水汽。离子态离子态-NH4+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+、NO3、H2PO4、SO42、MnO42、Cl。分子态分子态-尿素、氨基酸、酰胺、生长素、维生素、尿素、氨基酸、酰胺、生长素、维生素、抗生素。抗生素。根系吸收养分的特点：根系吸收养分的特点：吸水与吸肥不成比例吸水与吸肥不成比例 单盐毒害作用和离子间拮抗作用单盐毒害作用和离子间拮抗作用 选择性吸收选择性吸收-生理酸性盐，生理碱性盐，生理中性盐。生理酸性盐，生理碱性盐，生理中性盐。*2.根系与土壤养分的接触根系与土壤养分的接触截取：根系伸展于土壤中直接获取养分的方式
10、。因土壤截取：根系伸展于土壤中直接获取养分的方式。因土壤 颗粒与根的接触面积有限，截取量约占根系吸收颗粒与根的接触面积有限，截取量约占根系吸收 养分总量的养分总量的10。离子扩散：由于根系吸收养分造成根表土壤溶液中养分离子扩散：由于根系吸收养分造成根表土壤溶液中养分 浓度相对降低，根表土壤与周围土体之间产生养浓度相对降低，根表土壤与周围土体之间产生养 分浓度梯度使土壤养分沿着浓度梯度由周围土体分浓度梯度使土壤养分沿着浓度梯度由周围土体 向根表土壤运动。是短距离内补充根表土壤养分向根表土壤运动。是短距离内补充根表土壤养分 的重要因素。的重要因素。质流：由于植物蒸腾作用引起的土壤养分随土壤水分由质
11、流：由于植物蒸腾作用引起的土壤养分随土壤水分由 周围土体向根表土壤运动的养分迁移方式。是长周围土体向根表土壤运动的养分迁移方式。是长 距离内补充根表土壤养分的重要因素。距离内补充根表土壤养分的重要因素。*3.根系与土壤养分的吸收根系与土壤养分的吸收根系吸收养分的过程：根系吸收养分的过程：养分进入自由空间 养分通过原生质膜-被动吸收，主动吸收，胞饮作用。养分进入输导组织被动吸收：被动吸收：由于膜内外浓度差和电位差的作用而使离子由 膜外向膜内运动的过程。主动吸收：主动吸收：在提供能量的前提下，离子逆化学势和浓度梯 度进入细胞的过程。胞饮作用：胞饮作用：质膜内陷包围营养物质小囊泡脱落游离于细胞 质内
12、的过程。*（三）影响根系吸收养分（三）影响根系吸收养分的环境条件的环境条件 温度（温度（1525）通气（正相关）通气（正相关）土壤酸碱反应土壤酸碱反应 土壤水分土壤水分 根的营养特性。根的营养特性。*二、叶片对养分的吸收二、叶片对养分的吸收叶部营养（根外营养）：叶部营养（根外营养）：植物通过叶片或幼茎等器官吸收养分的过程。植物通过叶片或幼茎等器官吸收养分的过程。叶片吸收液体养分：叶片吸收液体养分：角质层角质层-细胞壁细胞壁-细胞膜细胞膜-细胞质细胞质叶片吸收叶片吸收CO2：大气大气-气孔气孔-细胞间隙细胞间隙-叶绿体叶绿体叶部营养的特点：叶部营养的特点：直接吸收，转化迅速，促进代谢，经济有效。
13、直接吸收，转化迅速，促进代谢，经济有效。*叶片吸收营养：叶片吸收营养：溶液组成溶液组成 浓度反应浓度反应 叶片湿润（叶片湿润（0.51小时）小时）叶片类型（角质膜厚薄）叶片类型（角质膜厚薄）喷施部位（新叶）喷施部位（新叶）*三、营养元素间的相互关系三、营养元素间的相互关系离子间的拮抗作用：溶液中一种离子的存在抑制植物离子间的拮抗作用：溶液中一种离子的存在抑制植物 对另一种离子吸收的作用。对另一种离子吸收的作用。原因：位置竞争（原因：位置竞争（K+Ca2+Cl-I-OH-）数量竞争数量竞争 拮抗：拮抗：Ca-Mg P-Zn K-Zn K-Fe Ca-B离子间的协调作用：溶液中一种离子的存在促进植
14、物离子间的协调作用：溶液中一种离子的存在促进植物 对另一种离子吸收的作用。对另一种离子吸收的作用。协调：协调：Ca-K P-Zn K-B P-Mo*植物营养的阶段性：植物营养的阶段性：植物营养期-植物通过根系从土壤中吸收养分的整个时期。植物营养连续性-植物不间断地从土壤中吸收养分的特性。植物营养阶段性-植物不同生长阶段对营养的种类、数量 和比例的要求不同。营养吸收规律：营养吸收规律：低-高-低。作物营养关键期：作物营养关键期：作物营养临界期-对某种养分缺乏敏感且受损害，即使实 施也很难纠正的时期。营养最大效率期-植物对营养的需要最多、吸收最快、增 产效率最高的时期。注意：注意：不同植物、不同营
15、养元素的营养关键期和营养最大效率 期不同。四、作物各生育期的营养特性四、作物各生育期的营养特性*内容三内容三 土壤养分土壤养分*一、土壤中的氮一、土壤中的氮1、氮的功用、氮的功用l 蛋白质的重要组分蛋白质的重要组分 （蛋白质中平均含氮（蛋白质中平均含氮16%-18%）；）；l 核酸的成分核酸的成分 （核酸中的氮约占植株全氮的（核酸中的氮约占植株全氮的10）l 叶绿素的组分元素叶绿素的组分元素 （叶绿体含蛋白质（叶绿体含蛋白质4560，是光合作用的场所），是光合作用的场所）l 许多酶的组分许多酶的组分 （酶本身就是蛋白质）；（酶本身就是蛋白质）；l 多种维生素、植物激素、生物碱的成分多种维生素、
16、植物激素、生物碱的成分*田田 间间 水水 稻稻 缺缺 氮氮*l土壤表层的含氮量通常为土壤表层的含氮量通常为0.02-0.5%。地球总氮量的地球总氮量的98%存在于地球深处的岩浆岩中，存在于地球深处的岩浆岩中，远离我们所生活的土远离我们所生活的土壤壤-植物植物-大气大气-水分环境。水分环境。因此，因此，我们将重点讨论生物圈中我们将重点讨论生物圈中2%的氮素循环。的氮素循环。l土壤中的大部分氮素来源于生物固氮。土壤中的大部分氮素来源于生物固氮。2、氮素的来源和分布、氮素的来源和分布*土壤中的氮素以两类形态存在土壤中的氮素以两类形态存在:无机态氮和有机态氮无机态氮和有机态氮,大部分的大部分的土壤氮以有机态存在。土壤氮以有机态存在。（1）无机态氮包括：）无机态氮包括：铵态氮铵态氮(NH4+):被胶体吸附着，易被植物吸收。被胶体吸附着，易被植物吸收。植物直接吸收的两种植物直接吸收的两种 主要氮素形态主要氮素形态,称速效称速效硝态氮硝态氮(NO3-):存在于土壤溶液中，易流失。存在于土壤溶液中，易流失。养分，只占全氮的养分，只占全氮的1-2%亚硝态氮亚硝态氮(NO2-)：亚硝态氮对植物生长有害亚硝
