植物营养学复习材料

水稻―矮缩病‖、玉米―白苗病‖、柑桔―小叶病‖、―簇叶病‖等

中毒症状：叶片黄化，出现褐色斑点 六、钼

1. 营养功能：作为硝酸还原酶和固氮酶的成分参与氮代谢；促进维生素C的合成；与磷代谢有密切关系；增强抗病力

2. 失调症：缺乏症：叶片畸形、瘦长，螺旋状扭曲，生长不规则；老叶脉间淡绿发黄，有 褐色斑点，变厚焦枯如花椰菜、烟草―鞭尾状叶‖、豆科植物―杯状叶‖且不结或少结根瘤 中毒症状：茄科叶片失绿等 七、氯

1. 营养功能：参与光合作用；酶的活化剂及某些激素的组分；调节细胞渗透压和气孔运动；

提高豆科植物根系结瘤固氮；减轻多种真菌性病害

2. 失调症：缺乏症：棕榈科植物 (如椰子树、鱼尾葵等) 叶片出现失绿黄斑

中毒症状：叶尖、叶缘呈灼烧状，并向上卷曲，老叶死亡，提早脱落。如：烟草叶色浓绿，

叶缘向上卷曲，叶片肥厚、脆性、易破碎。

植物微量元素的诊断方法和指标 （一）诊断方法

1. 外形诊断 2. 根外喷施诊断 3. 化学诊断 （二）化学诊断的丰缺指标

土壤有效态微量元素的分级和评价指标 作物的微量元素含量范围和判断指标

一、有益元素的概念

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、在某些特定条件下所必需的，这些类型的元素称为―有益元素‖ 。

元素 铝(Al) 主要生理功能 刺激植物生长; 影响植物颜色; 某些酶的激活剂 主要受益植物 喜酸性植物(如茶树) 含量 老叶含量>幼叶 根系>叶部 第六章 土壤养分的生物有效性 一、含义：

①指土壤中矿质态养分的浓度、容量与动态变化 ②指根对养分的获取与养分向根表迁移的方式和速度

③在根系生长与吸收的作用下，土壤中养分的有效化过程以及环境因素对养分有效化的影响。

在土壤养分生物有效性的动态研究中，以植物根际养分的有效性最受关注。 二、基本特点： ①以矿质态养分为主

②位置接近植物根表或短期内可以迁移到根表的有效养分 第一节 土壤养分化学有效性 一、化学浸提的有效养分 1 化学有效养分的提取

①化学离子浸提法：土壤溶液 吸附于土壤有机一无机复合体 过量的阳离子浸提剂 交

换态和可溶态阳离子 提取液定量测定

②电超滤法：在电场下，通过改变电压和温度，来进行提取的 2 化学有效养分测定值的相对性

测定结果的多变性，即很大程度上依赖于浸提剂的类型。使不同方法门缺乏相互比较的基础，局限性较大。

3 化学有效养分与植物吸收量的相关性

化学有效养分与各种植物的实际吸收量差异较大，很难反映植物的生长状况和产量水平。 4化学有效养分在推荐施肥中的应用

说明了化学浸提方法所测定的有效养分只是部分地反映出―有效养分‖的因素，还不能完全与植物有效养分的含义相吻合。 二、养分的强度因素与容量因素 土壤养分的有效性

可用养分的强度、容量及缓冲力来表达。 强度（I）

即土壤溶液中养分的浓度。 容量（Q）

即土壤中有效养分的数量。

缓冲力或缓冲容量（⊿Q／⊿I） 表示土壤保持一定养分强度的能力。 第二节 土壤养分的空间有效性 一、养分位置与有效性

二、土壤养分向根表面迁移 植物根获取土壤养分的模式 1.截获 2.质流 3.扩散

（一）截获（Interception）

1. 定义：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。 2. 实质：接触交换

3. 数量：约占1％，远小于植物的需要，钙、镁 (少部分) （二）质流（Mass flow）

1. 定义：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。 2. 影响因素：与蒸腾作用呈正相关与离子在土壤溶液中的溶解度呈正相关 3. 迁移的离子：氮 (硝态氮)、钙、镁、硫 （三）扩散（Diffusion）

1. 定义：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。 2. 影响因素：土壤水分含量

养分离子的扩散系数：NO3->K+>H2PO4- 土壤质地 土壤温度

3. 迁移的离子：氮、磷、钾

第三节 植物根系的生长与养分有效性

植物根系是植物营养物质主要吸收器官，少量——叶、茎， 绝大部分——根 养分有效性取决因素

①取决于土壤的因素，包括强度、容量因素及缓冲力，及土壤部分的迁移方式和速度。 ②取决于植物根系的状况，包括根系的分布深度、总很长、根系体积与总表面积，根毛的密度与长度，根表还原力等性状。 一、植物根的特征

1 形态结构 根长、根吸收麦面积和根系分布深度等性状

2 根毛 根毛的存在缩短了养分迁移到根表的距离，常可增加总吸收表面积. 加强共质体的养分运输。细胞间存在有大量的胞间连丝。

3根系分布深度与底层土壤养分的有效性 根系分布深度关系着植物从土壤剖面中获取养分的深度和有效空间。植物根系的分布深度说明植物不仅从表土而且也可从底土中吸收养分。一般，多年生植物吸收空间大于一年生植物。

4根系密度与养分空间有效性 根系密度是指单位土壤体积中根的总长度。在一定的根的密度范围内，根系密度与养分吸收速率是呈正比的，然而当根密度达到很高时，由于植物之间存在着养分的竞争吸收，根系达到一定密度后，吸收速率也不会再增加。 二、影响根系生长的环境因素 1 土壤物理因素 ①土壤容重

②温度 最适温度的范围在20～25℃ 2 土壤养分状况

根的生长具有向地性和趋肥性，一般根系集中生长在或趋向于养分浓度较高的地方。把肥料施到一定的深度，有利于根系的下扎和对下层土壤水分和养分的吸收。 3 土壤pH与钙、铝等养分阳离子的浓度

很多养分的溶解度土壤的pH值相关，适当地降低pH值，能够增加土壤养分阳离子的溶解度，使被吸附的养分释放，提高土壤溶液养分阳离子浓度。

在适宜范围内，土壤pH值能够促进植物根系的生长。过高或过低均有抑制作用。 在酸性土壤上，重金属元素对根系也有毒害作用。具体各元素的毒性排序见：P103。 4 有机物

对根系生长也有促进或抑制作用。如低浓度的富里酸可以促进发根和根的伸长，较高浓度下的酚类和短链脂肪酸类等低分子化合物可以抑制根的生长。 第四节 植物根际养分的有效性

根际(rhizosphere)，也称根际微区：是指受植物根系活动的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。其中最明显的就是根际pH值、氧化还原电位和微生物活性的变化等。

范围：很小，一般指离根轴表面数毫米之内。它不仅存在于根系表面到原土体的径向方向上，而且也存在于根基部到根尖的纵向方向上。 一、根际养分

根际土壤溶液中养分浓度的分布与主体土壤有明显的差异。它主要受控于根吸收速率与养分迁移速率的综合影响。 1根际养分浓度分布

根际养分的分布与土体比较可能存在累积、亏缺或持平三种不同的状况

(1) 累积（accumulation） 当土壤溶液中养分浓度高，植物蒸腾量大，养分供应以质流方式为主时，根对水分的吸收速率高于养分吸收速率，根际的养分浓度增加并高于土体的养分浓度，出现养分累积区（图6－12①）。

(2) 亏缺（absence） 在土壤溶液中养分浓度低，植物蒸腾强度弱，根系吸收土壤溶液中养分的速率大于吸收水分的速率时，根际即出现养分亏缺区（图6－12②）。

(3) 持平（equilibrium） 2根际养分浓度分布的影响因素

(1) 营养元素种类 养分在根际亏缺的强度、范围与该种养分的扩散系数、迁移速率等特性紧密相关。在根际，一般是土壤溶液中含量较高——累积分布；相反，——亏缺分布 (2) 土壤缓冲性能 粘性弱的土壤，其缓冲力小，养分离子的迁移速率快，养分亏缺范围大

(3) 植物营养特性 根系吸收养分能力的强弱能影响根际养分浓度的分布。如根系表面积及其形态结构、根毛的形态、根毛密度和长度，养分吸收速率，最低吸收浓度，蒸腾强度差异。

二、根际pH

pH值是影响土壤养分有效性的重要因素。

1根际pH位变化的原因主要有：根系吸收作用和根际微生物前呼吸作用释放的CO2；根尖细胞伸长过程中分泌的质子和有机酸；根系吸收阴阳离子的不平衡等。 2影响根际pH变化的因素

(1) 氮素 如NO3- — N、NH4+–N

(2) 共生固氮作用 对阳离子／阴离子的吸收比率与施用NH4+– N的植物相似。 (3) 养分胁迫 当出现养分胁迫时，植物具有主动调节根际pH值功能。

(4) 植物遗传特性 选择吸收、体内酸碱平衡的生理调节方式和能力等方面均有差异，同时也会使根际pH值的变化方向与幅度有所不同。

(5) 根际微生物 呼吸作用释放CO2，又可合成并分泌某些有机酸而引起根际pH值的改变。 3 根际pH值变化与养分有效性

有效养分的含量、形态与转化，根系生长发育和吸收功能 增加磷的活化作用 如NH4+–N，pH下降，磷的释放

增加微量元素的吸收 NH4+-N时，由于根际pH值下降，提高了铁、锰、锌、铜的有效性。 其它元素 根际PH值的降低，可增加有益元素硅的溶解，使硅的有效性增加 三、根际氧化还原电位

氧化还原电位的改变影响土壤中有机与无机物质氧化还原反应的方向与速率，进而改变土壤中多种养分元素（如铁、锰、锌、磷等）的有效性。

根际Eh的改变，影响到氮素的反硝化和变价金属（包括养分元素和某些有害元素）的溶解度和有效性（或毒性）。如Fe2+，H2S等毒性。 四、根分泌物

根分泌物（rooting secretion）：指植物生长过程中根向生长基质中释放的有机物质的总称。

它是保持根际微生态系统活力的关键因素，也是根际物质循环的重要组分。

主要表现于根系分泌物极大地改变了根一土界面物理、化学和生物学性状，因而对土壤中各种养分的生物有效性产生重要的影响。 组成：

渗出物 低分子量化合物 细胞渗入细胞间隙→土壤 非代谢过程 分泌物 低或高 代谢过程

粘胶物质 粘胶物质这个术语是指在正常的未灭菌的土壤上生长的根系表面的胶状物质，它包括天然的和变化了的植物粘质，细菌的细胞及其代谢产物(如荚膜和粘液)，还包括胶体矿物和土壤中的有机物。 2影响因素：

养分胁迫 根际微生物 植物种类