【正文】 植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)緒論、第一章一、肥料：是提供植物必需營(yíng)養(yǎng)元素或兼有改變土壤性質(zhì)，提高土壤肥力功能的物質(zhì)。二、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究對(duì)象：植物、土壤和肥料，及其相互關(guān)系。 植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)中心任務(wù)：研究植物營(yíng)養(yǎng)和合理施肥的問題。三、使用肥料的積極作用： 能促進(jìn)和改善土壤－植物－動(dòng)物系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)元素的平衡、交換和循環(huán)。提高土壤肥力，即提高單位面積土地的農(nóng)牧產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量，使土壤這一非再生資源獲得永續(xù)使用，以滿足世界人口不斷增長(zhǎng)所需要的各種產(chǎn)品與數(shù)量。使作物生長(zhǎng)茂盛，提高地面覆蓋率，減緩或防止土壤侵蝕, 維護(hù)了地表水域水體的潔凈，不受污染。改善農(nóng)副產(chǎn)品的品質(zhì)，保護(hù)人體健康。四、我國(guó)今后施肥發(fā)展：（1）建立完善的有機(jī)無機(jī)肥料配合施用體系（2）把增施化肥和提高肥料利用率放在同等位置對(duì)待大量實(shí)驗(yàn)證明：N肥利用率僅為4060％，P肥當(dāng)季利用率為1020％，K肥利用率4060％（3）強(qiáng)調(diào)平衡施肥（4）建立合理施肥生態(tài)觀五、平衡施肥：是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，綜合運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)新成果，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能與肥料效應(yīng)，從而獲得高產(chǎn)、高效，并維持土壤肥力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。六、植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展（四個(gè)階段） （一）萌芽時(shí)期（1840年以前）尼古拉斯是第一個(gè)從事植物營(yíng)養(yǎng)研究的人，他認(rèn)為植物從土壤中吸收養(yǎng)分與吸收水分的某些過程有關(guān)。 水的營(yíng)養(yǎng)學(xué)說——海爾蒙特于1640 年提出 他做了一個(gè)試驗(yàn)如下圖：他在盆里裝土200磅，插上一支5磅重的柳條，只用雨水或蒸餾水澆灌。5年后把樹砍下稱重，枝干和根169磅（1磅=），盆里的土只減少了2盎司（）。因此他認(rèn)為：柳樹只靠水營(yíng)養(yǎng)5年就長(zhǎng)了160多磅，每年的落葉還沒計(jì)算在內(nèi)，這樣看來，水是柳樹的唯一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這就是歷史上水的營(yíng)養(yǎng)學(xué)說。 燃素學(xué)說（17501800年）化學(xué)家Francis Home確定了植物營(yíng)養(yǎng)研究的方法應(yīng)包括盆栽試驗(yàn)和植物分析，并肯定了6種植物養(yǎng)料為空氣、水、土、鹽、油和燃素。 腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說德國(guó)學(xué)者泰爾認(rèn)為除水分只有腐殖質(zhì)才能供應(yīng)作物營(yíng)養(yǎng)，這一學(xué)說包括兩方面：腐殖質(zhì)是決定土壤肥力的主要因素；腐殖質(zhì)是土壤中唯一可作為植物營(yíng)養(yǎng)的物質(zhì)。(二)、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說確立時(shí)期(18401920)1840年德國(guó)學(xué)者李比希在“化學(xué)在農(nóng)業(yè)和植物生理學(xué)上應(yīng)用”一書中提出 “植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說”、“養(yǎng)分歸還學(xué)說”、“最小養(yǎng)分律”學(xué)說為植物營(yíng)養(yǎng)奠立了基礎(chǔ)。 （1）植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說土壤中礦物質(zhì)是一切綠色植物唯一的養(yǎng)料，廄肥及其他有機(jī)肥料對(duì)于植物生長(zhǎng)所起的作用，并不是由于其中所含的有機(jī)質(zhì)，而是由于這些有機(jī)質(zhì)在分解時(shí)所形成的礦物質(zhì)。（2）養(yǎng)分歸還學(xué)說要點(diǎn)：①隨著作物的每次收獲，必然要從土壤中取走大量養(yǎng)分，②如果不正確地歸還土壤的養(yǎng)分，地力就將逐漸下降，③要想恢復(fù)地力就必須歸還從土壤中取走的全部養(yǎng)分。養(yǎng)分歸還方式：一是通過施用有機(jī)肥料， 二是通過施用無機(jī)肥料，最優(yōu)為配合施用。（3）最小養(yǎng)分律學(xué)說在各生長(zhǎng)因子中，如有一個(gè)生長(zhǎng)因子含量最少，其他生長(zhǎng)因子即使豐富，也難以提高作物產(chǎn)量，就是說，作物產(chǎn)量是受最小養(yǎng)分所支配（即木桶學(xué)說）。法國(guó)學(xué)者布森高研究指出植物碳素來源于空氣中二氧化碳，在田間條件下栽培豆科植物能豐富土中氮素，轉(zhuǎn)而供給后作利用，認(rèn)為豆科植物有固氮的能力。他是采用田間試驗(yàn)方法研究植物營(yíng)養(yǎng)的創(chuàng)始人。創(chuàng)建了世界上第一個(gè)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)站。 （三）、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說發(fā)展時(shí)期(19201960) （四）、綜合理論時(shí)期(1960年以后) 七、當(dāng)今世界肥料動(dòng)向 現(xiàn)在肥料向著高效化、復(fù)雜化、液體化、長(zhǎng)效化、專一化方向發(fā)展。第二章 植物營(yíng)養(yǎng)與施肥原則一、植物體的元素組成新鮮植株（水分75%～95%；干物質(zhì)5%～25%） 水分：一般新鮮的植物體含水量為75%～95%。幼嫩植株的含水量較高，衰老植株的含水量較低；葉片含水量較高，莖干含水量較少，種子含水量更少。干物質(zhì)：新鮮植株除去水分的部分就是干物質(zhì)，其中有機(jī)物質(zhì)占植物干重的90%～95%。二、判定植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的三條標(biāo)準(zhǔn)：(不可缺少、不可替代、直接參與)1939年Arnon和Stout提出了高等植物必需營(yíng)養(yǎng)元素三條標(biāo)準(zhǔn)：①、如缺少某種營(yíng)養(yǎng)元素，植物就不能完成其生活史；②、必需營(yíng)養(yǎng)元素的功能不能由其他營(yíng)養(yǎng)元素所代替（完全代替）；③、必需營(yíng)養(yǎng)元素直接參與植物代謝作用； 只有符合這些標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)元素才是植物必需營(yíng)養(yǎng)元素，否則則是非必需營(yíng)養(yǎng)元素。高等植物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素有16種：碳、氫、氧、氮、磷、鉀、硫、鈣、鎂、鐵、銅、硼、錳、鋅、鉬、氯（C、H、O可以從空氣和水中獲得，而其余的13種必需營(yíng)養(yǎng)元素從土壤和肥料中獲得，稱為礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素。） 植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的分類（1）大量營(yíng)養(yǎng)元素：%以上，包括碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂和硫，共9種。（2）%，包括鐵、銅、硼、鋅、錳、鉬和氯，共計(jì)7種。 三、植物營(yíng)養(yǎng)元素的同等重要律和不可代替律含義：雖然16種植物營(yíng)養(yǎng)元素在植物體內(nèi)的含量差異很大，但是它們?cè)谥参锷L(zhǎng)發(fā)育過程中所起的作用是同等重要的；某種營(yíng)養(yǎng)元素在植物生長(zhǎng)過程的特殊的生理功效不能被其它元素所代替。四、肥料三要素：氮、磷和鉀被稱為“植物營(yíng)養(yǎng)三要素”，或“肥料三要素”。五、有益元素：除了一般公認(rèn)的16種必需營(yíng)養(yǎng)元素外，還有一些元素并不是所有高等植物所必需，但它們對(duì)某些植物是必需的；或者有利于某些植物的生長(zhǎng)；或者能減輕其它元素的毒害作用，或者能在某些專一性較低的功能（如維持滲透壓）上替代其它礦質(zhì)養(yǎng)分的作用，或者該元素是食物鏈中所必需的。這些元素就稱為有益元素。目前主要包括硅、鈉、鈷、硒、鎳、鋁等6種。Si水稻、甘蔗 Na甜菜、三色莧、濱藜和藍(lán)藻等Co豆科植物 Ni豆科和葫蘆科Se黃芪 Al茶樹六、胞飲作用 – 非常態(tài)的吸收方式Wheeter等于1971年用電子顯微鏡觀察到植物細(xì)胞有“胞飲”作用。胞飲作用是一種需要能量的過程。在植物細(xì)胞內(nèi)不是經(jīng)常發(fā)生的，可能是特殊情況下的吸收形式。 七、植物根部營(yíng)養(yǎng)養(yǎng)分離子從土壤轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)包括兩個(gè)過程：養(yǎng)分向根遷移和根對(duì)養(yǎng)分離子的吸收。（一）養(yǎng)分離子向根部遷移：（三個(gè)途徑：截獲、擴(kuò)散和集流）在大多數(shù)情況下，集流和擴(kuò)散是根系獲得養(yǎng)分的主要途徑。截獲：養(yǎng)分在土壤中不經(jīng)過遷移，而是根系生長(zhǎng)過程中，直接從與根系接觸的土壤顆粒表面吸收養(yǎng)分，類似于接觸交換，這種方式稱為截獲。Ca離子通過截獲吸收較多些，其次是Mg離子。集流：當(dāng)氣溫較高時(shí)，植物蒸騰作用較大，失水較多，使根際周圍水分不斷地流入根表，土中離子態(tài)養(yǎng)分也就隨著水流達(dá)到根表，這種形式稱集流?？梢娪绊懠髦饕钦趄v作用和土壤溶液中離子態(tài)養(yǎng)分的多寡。N和Ca、Mg主要是由集流供給的，而且Ca、Mg供應(yīng)量常能滿足一般作物的需要。 擴(kuò)散:當(dāng)根系截獲和質(zhì)流不能向植物提供足夠的養(yǎng)分時(shí)，在根系表面出現(xiàn)一個(gè)養(yǎng)分耗竭區(qū)，使得土體與根表產(chǎn)生養(yǎng)分濃度梯度差，養(yǎng)分就沿著這個(gè)養(yǎng)分濃度梯度由土體向根表遷移，這就是養(yǎng)分的擴(kuò)散作用。遷移一般速度慢，遷移距離短（～15mm）。養(yǎng)分的擴(kuò)散速率主要取決于擴(kuò)散系數(shù)。集流和擴(kuò)散是根系獲得養(yǎng)分的主要途徑。（二）根對(duì)養(yǎng)分離子的吸收：（主動(dòng)吸收與被動(dòng)吸收）離子的主動(dòng)吸收：消耗能量。載體學(xué)說與離子泵學(xué)說。離子的被動(dòng)吸收：主要是通過擴(kuò)散作用進(jìn)行的，在吸收過程中不需要消耗能量。離子被動(dòng)吸收有以下3種方式： （了解方式的內(nèi)容）a、簡(jiǎn)單擴(kuò)散（自由擴(kuò)散）當(dāng)外部溶液濃度大于細(xì)胞內(nèi)部濃度時(shí)，離子可以通過擴(kuò)散作用由細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外的養(yǎng)分濃度達(dá)到平衡時(shí)，這種擴(kuò)散吸收就停止了。b、杜南擴(kuò)散根據(jù)電化學(xué)原理，如果半透性膜兩邊存在帶電荷的不擴(kuò)散基，那么可擴(kuò)散的帶電離子就會(huì)在膜兩邊不均勻分布，有不擴(kuò)散基的一邊就會(huì)聚集較多的與不擴(kuò)散基帶電性相反的離子。達(dá)到擴(kuò)散平衡后，膜兩邊可擴(kuò)散的陰、陽離子的濃度積相等：[M+]內(nèi)[A]內(nèi)=[M+]外[A]外，這種擴(kuò)散平衡稱杜南平衡。原生質(zhì)中的蛋白質(zhì)分子帶有電荷，且固定在細(xì)胞內(nèi)成為不擴(kuò)散基，因而引起了陰、陽離子在細(xì)胞膜內(nèi)外分布的不平衡。一般情況下，原生質(zhì)中的蛋白質(zhì)分子帶有較多的負(fù)電荷，對(duì)外部溶液中陽離子的被動(dòng)進(jìn)入是有利的，從而使陽離子在根細(xì)胞內(nèi)積累。當(dāng)然，離子吸收問題要遠(yuǎn)比杜南平衡復(fù)雜。c、易化擴(kuò)散離子或極性分子（水、蔗糖等）通過運(yùn)轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)的擴(kuò)散，需要載體介導(dǎo)，符合米氏方程，順電勢(shì)差移動(dòng)，不需消耗能量。（三）自由空間意義：根自由空間中礦質(zhì)養(yǎng)分的累積和運(yùn)移并不是所有離子吸收和跨膜運(yùn)輸?shù)南葲Q條件。然而，它能使二價(jià)和多價(jià)陽離子在根質(zhì)外體內(nèi)和原生質(zhì)膜上的含量增高，間接促進(jìn)吸收。八、葉部吸收（根外營(yíng)養(yǎng)）：含義：植物除可以從根部吸收養(yǎng)分外，還能通過葉片吸收養(yǎng)分的方式。葉部營(yíng)養(yǎng)也是植物營(yíng)養(yǎng)的一種方式，特別是在根部營(yíng)養(yǎng)受阻的情況下，葉部營(yíng)養(yǎng)是一種輔助手段。（一）根外營(yíng)養(yǎng)的特點(diǎn)：某些養(yǎng)料如P、Fe、Mn、Cu、Zn等在土壤中易被固定而影響其有效性，葉面施肥則不受土壤條件的影響。葉面施肥可以彌補(bǔ)逆境下根系吸收的不足。一些作物如：果樹和其他深根系作物，傳統(tǒng)施肥法難以施到根系吸收部位，而葉面肥噴施可以取得較好效果。葉面噴施用肥少、見效快、經(jīng)濟(jì)效益高根外營(yíng)養(yǎng)的局限性：肥料用量小，不能滿足作物整個(gè)生育期對(duì)微量元素的需要。根外營(yíng)養(yǎng)只能作為根部營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充，而不能完全取代。（二）進(jìn)