植物營養(yǎng)學(xué)知識

植物生長所需的營養(yǎng)元素
1.必需營養(yǎng)元素:  
      營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)的含量不同,所引起的作用也不同,有些元素在植物體內(nèi)含量很少,但是是不可缺少的，判斷必需營養(yǎng)元素的三個(gè)依據(jù)：
（1）如缺少某種營養(yǎng)元素,植物就不能完成生活史;
（2）必須營養(yǎng)元素的功能不能由其它營養(yǎng)元素代替;
（3）必需營養(yǎng)元素直接參入植物代謝作用.
2.目前已發(fā)現(xiàn)16種必需營養(yǎng)元素:
（1）大量營養(yǎng)元素: C、H、O、N、P、K；
（2）中量營養(yǎng)元素Ca、Mg、S；
（3）微量營養(yǎng)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種營養(yǎng)元素之外,還有一類營養(yǎng)元素,它們對一些植物的生長發(fā)育具有良好的作用,或?yàn)槟承┲参镌谔囟�條件下所必需,但不是所有植物所必需,人們稱之為“有益元素”，其中主要包括: Si  Na Co  Se  Ni  Al等.
4.為什么大量施肥并不能獲得高產(chǎn)？
（1）各類元素的同等重要性  
        大量、中量和微量營養(yǎng)元素具有同等重要性，必需營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)不論數(shù)量多少都是同等重要的，作物的產(chǎn)量和品質(zhì)是有最缺乏的營養(yǎng)元素決定的，要想節(jié)約肥料的投入成本又能獲得高產(chǎn)，必須做的平衡施肥。
（2）常見土壤營養(yǎng)元素的缺乏狀況表

土壤類型	土壤pH<6.0	土壤pH 6.0-7.0	土壤pH>7.0
沙土	氮、磷、鉀、鈣、鎂、銅、 鋅、鉬	氮、鎂、錳、硼、銅、 鋅	氮、鎂、錳、硼、銅、 鋅、鐵
輕壤土	氮、磷、鉀、鈣、鎂、銅、 鉬	氮、鎂、錳、硼、銅	氮、鎂、錳、硼、銅、 鋅
壤土	磷、鉀、鉬	錳、硼	錳、硼、銅、鐵
粘壤土	磷、鉀、鉬	錳	硼、錳
粘土	磷、鉬	硼、錳	硼、錳
髙有機(jī)質(zhì)土	磷、鋅、銅	錳、鋅、銅	錳、鋅、銅
白漿土	鎂	鎂、銅	鎂、銅

植物營養(yǎng)學(xué)知識

植物如何吸收養(yǎng)分

1.植物根系吸收養(yǎng)分
      植物所獲得的養(yǎng)分大部分是通過根系的吸收獲得的，根部營養(yǎng)使作物獲得高產(chǎn)的前提與保證。

（1）根部吸收養(yǎng)分的過程
     1）通過交換吸附將離子吸附在根部細(xì)胞表面，所謂交換吸附是指根部細(xì)胞表面的正負(fù)離子（主要是細(xì)胞呼吸形成的CO2和H2O生成H2CO3再解離出的H+和HCO3-）與土壤中的正負(fù)離子進(jìn)行交換，從而將土壤中的離子吸附到根部細(xì)胞表面的過程。
     2）離子進(jìn)入根部內(nèi)部：①通過質(zhì)外體途徑進(jìn)入根部內(nèi)部，質(zhì)外體是指植物體內(nèi)由細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙、導(dǎo)管等所構(gòu)成的允許礦物質(zhì)、水分和氣體自由擴(kuò)散的非細(xì)胞質(zhì)開放性連續(xù)體系。
      離子經(jīng)質(zhì)外體運(yùn)送至內(nèi)皮層時(shí)，由于有凱氏帶的存在，離子（和水分）最終必須經(jīng)共質(zhì)體途徑才能到達(dá)根部內(nèi)部或?qū)Ч堋＿@使得根系能夠通過共質(zhì)體的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)及對離子的選擇性吸收控制離子的運(yùn)轉(zhuǎn)，共質(zhì)體是指植物體內(nèi)細(xì)胞原生質(zhì)體通過胞間連絲和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等膜系統(tǒng)相聯(lián)而成的連續(xù)體，溶質(zhì)經(jīng)共質(zhì)體的運(yùn)輸以主動(dòng)運(yùn)輸為主。
     3）離子進(jìn)入導(dǎo)管：離子經(jīng)共質(zhì)體途徑最終從導(dǎo)管周圍的薄壁細(xì)胞進(jìn)入導(dǎo)管。

（2）影響植物根系吸收礦質(zhì)元素的因素

    1）土壤溫度 土壤溫度過高或過低，都會(huì)使根系吸收礦物質(zhì)的速率下降。
         高溫（如超過40℃）使酶鈍化，影響根部代謝，也使細(xì)胞透性加大而引起礦物質(zhì)被動(dòng)外流。
         溫度過低，代謝減弱，主動(dòng)吸收慢，細(xì)胞質(zhì)粘性也增大，離子進(jìn)入困難。同時(shí)，土壤中離子擴(kuò)散速率降低。

    2）土壤通氣狀況 根部吸收礦物質(zhì)與呼吸作用密切有關(guān)。土壤通氣好，增強(qiáng)呼吸作用和ATP的供應(yīng)，促進(jìn)根系對礦物質(zhì)的吸收。

    3）土壤溶液的濃度 土壤溶液的濃度在一定范圍內(nèi)增大時(shí)，根部吸收離子的量也隨之增加。但當(dāng)土壤濃度高出此范圍時(shí)，根部吸收離子的速率就不再與土壤濃度有密切關(guān)系。此乃根細(xì)胞膜上的傳遞蛋白數(shù)量有限所致。而且，土壤溶液濃度過高，土壤水勢降低，還可能造成根系吸水困難。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不宜一次施用化肥過多，否則，不僅造成浪費(fèi)，還會(huì)導(dǎo)致“燒苗”發(fā)生。

    4）土壤溶液的pH值
         直接影響根系的生長。大多數(shù)植物的根系在微酸性（pH5.5～6.5）的環(huán)境中生長良好，也有些植物（如甘蔗、甜菜等）的根系適于在較為堿性的環(huán)境中生長。
         影響土壤微生物的活動(dòng)而間接影響根系對礦質(zhì)的吸收。當(dāng)土壤偏酸（pH值較低）時(shí)，根瘤菌會(huì)死亡，固氮菌失去固氮能力。當(dāng)土壤偏堿（pH值較高）時(shí)，反硝化細(xì)菌等對農(nóng)業(yè)有害的細(xì)菌發(fā)育良好，這些都會(huì)對植物的氮素營養(yǎng)產(chǎn)生不利影響。
         影響土壤中礦質(zhì)的可利用性。土壤溶液中的pH值較低時(shí)有利于巖石的風(fēng)化和K+、Mg2+、Ca2+、Mn2+等的釋放，也有利于碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等的溶解，從而有利于根系對這些礦物質(zhì)的吸收。但pH值較低時(shí)，易引起磷、鉀、鈣、鎂等的淋失；同時(shí)引起鋁、鐵、錳等的溶解度增大，而造成毒害。相反，當(dāng)土壤溶液中pH值增高時(shí)，鐵、磷、鈣、鎂、銅、鋅等會(huì)形成不溶物，有效性降低。

    5）土壤水分含量 土壤中水分的多少影響土壤的通氣狀況、土壤溫度、土壤pH值等，從而影響到根系對礦物質(zhì)的吸收。

    6）土壤顆粒對離子的吸附 土壤顆粒表面一般都帶有負(fù)電荷，易吸附陽離子。

    7）土壤微生物 菌根的形成可增強(qiáng)根系對礦物質(zhì)和水的吸收。固氮菌、根瘤菌等有固氮能力。而反硝化細(xì)菌則引起NO3—N損失。

    8）土壤中離子間的相互作用 溶液中某一離子的存在會(huì)影響另一離子的吸收。例如，溴的存在會(huì)使氯的吸收減少；鉀、銣和銫三者之間互相競爭。

2.通過植物葉片吸收

（1）葉面營養(yǎng)是植物根外營養(yǎng)的重要途徑，葉面施肥可以補(bǔ)充植物后期由于土壤中吸收養(yǎng)分不足而帶來的養(yǎng)分虧缺，保證作物的增產(chǎn)；可在植物根系受到嚴(yán)重影響時(shí)，及時(shí)彌補(bǔ)作物所遭受到的損失，如磷、鋅、硼、鐵等易被土壤固定而使植物難以利用的養(yǎng)分通過葉面施用可以為植物較快吸收，發(fā)揮更好的增產(chǎn)效果；葉面肥可以在作物不同生長階段、不同種植密度和高度下進(jìn)行，有利于集約農(nóng)業(yè)的大規(guī)模機(jī)械化施肥操作。

（2）植物對養(yǎng)分的吸收具有選擇性和適應(yīng)性，在植物整個(gè)營養(yǎng)期中有兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，即植物營養(yǎng)臨界期和植物營養(yǎng)最大效率期。在植物營養(yǎng)臨界期，植物對某種養(yǎng)分要求很迫切，該養(yǎng)分過多或過少都可能影響植物的生長發(fā)育，于后期難以糾正或彌補(bǔ)。在植物營養(yǎng)最大效率期，植物生長迅速，吸收養(yǎng)分能力特別強(qiáng)，及時(shí)滿足植物養(yǎng)分需要，對提高產(chǎn)量有明顯的效果，植物除了能夠由根部從土壤中吸收養(yǎng)分外，葉面營養(yǎng)又是一種重要的養(yǎng)分吸收途徑。

（3）葉子能直接吸收和利用有效養(yǎng)分，對養(yǎng)分的利用率較高，并可防止或避免由于土壤對有效養(yǎng)分的固定而降低其有效性。因此，植物葉面噴施肥料，特別是某些容易被土壤固定的元素如磷、銅、錳、鐵、鋅等，具有營養(yǎng)效果好的特點(diǎn)。葉面對養(yǎng)分吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)比根快，有利于及時(shí)滿足作物生長發(fā)育的要求。一般尿素施在土壤中4-5天后才有效果，采用葉面噴施只要1-2天即可見效。因此，采用噴施技術(shù)可以用作及時(shí)防治或矯正某些缺素癥或因自然災(zāi)害而需要迅速供給養(yǎng)分的補(bǔ)救措施。自葉面吸收的養(yǎng)分能直接影響體內(nèi)代謝，參與植物新陳代謝，增強(qiáng)體內(nèi)酶的活性。通過葉面施肥可提高植物的抗逆性，延遲葉片早衰，并可促進(jìn)早熟等。葉面噴施用量少，節(jié)省投入，尤其是磷、鉀肥和微量元素肥料，一般為土壤施用量的1/10-1/5，還可避免微量元素肥料用量過多造成危害的問題。葉面施肥不能代替根部施肥，因?yàn)橹参镂�收養(yǎng)分的絕大多時(shí)還是通過根系吸收的；葉面施肥與根部施肥結(jié)合，可以起到相互促進(jìn)、相互補(bǔ)充的作用。

（4）葉面噴施的養(yǎng)分是通過葉片的角質(zhì)層和氣孔進(jìn)入植物體內(nèi)。植物葉片對養(yǎng)分吸收速率和葉面肥料利用率有密切關(guān)系。植物易吸收氮、鉀，并很快被運(yùn)轉(zhuǎn)參與植物代謝，相對而言，磷、硫以及鋅、銅、錳、鐵、鉬移動(dòng)性較差，而硼、鎂、鈣等元素則滯留在該葉片中極難移動(dòng)，一般新葉片吸收能力強(qiáng)。