植物营养学

植物营养学是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。

二、植物营养学与农业生产之间的关系：

1、肥料在农业生产中的作用－增产：overpopulaition

2、肥料在农业生产中的作用－改善品质：N：果实大小、色泽，蛋白质和氨基酸含量。P：促进果实和种子的成熟和含磷物质含量。K：品质元素, 提高蔗糖、淀粉、脂肪、维生素和矿物质含量、改善果蔬色泽、风味，贮藏和加工性能。施硼肥改善草莓品质。

3、植物营养与生态环境安全：土壤污染、水体污染、大气污染。增加土壤养分、补充土壤有机质，改善土壤理化性状、调节土壤酸碱度、提高土壤生物和生化活性、减少污染，改善生态环境。

三、李比希的三大学说：具体名称，以及各自的定义：

1、矿质营养学说( Mineral element theory)：腐殖质是地球上有了植物之后才形成的。植物最初的营养物质必然是矿质元素，腐殖质只有通过改良土壤、分解产生矿质元素和CO2来实现其营养作用。因此，矿质元素才是植物必需的基本营养物质。这就是著名的植物矿质营养学说。

2、养分归还学说(Theory of Nutrient Returns)：由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物质，土壤养分将越来越少，如果不把这些矿质养分归还土壤，土壤将变得十分贫瘠。因此必须把作物带走的养分全部归还给土壤。

3、最小养分律 (Law of the minimum nutrient)：作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控制，产量高低随最小养分补充量的多少而变化，如果这个因子得不到满足，即使增加其他的养分因子，作物产量也不可能提高。 四、植物营养学的主要研究方法：

生物田间试验法、生物模拟试验法、化学分析法、数理统计法、核素技术法、酶学诊断法 五、植物体组成和含量的影响因素： 1、遗传因素：由遗传因素控制的对某种元素的吸收积累能力决定了该元素在植物中的含量。 2、生长介质：介质中养分含量及有效性，如盐土Na含量高，酸性土 Al、Fe含量高。 3、组织和部位：不同的组织和部位积累的养分有差异。 4、环境条件：各种环境条件也会显著影响体内的养分含量。 六、判断植物必需营养元素的依据：

1、如缺少该营养元素，植物就不能完成其生活史 （必要性）

2、该营养元素的功不能由其它营养元素所能代替 （不可替代性或专一性）

3、该营养元素直接参与植物代谢作用。如为植物体的必需成分或参与酶促反应等如（直接性）

七、必需营养元素的种类（中文和英文缩写）

C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、（Ni） 八、有益元素定义：

是指为某些植物正常生长发育所必需而非所有植物必需的元素。

有害元素（Toxic element)：对植物生长有毒害作用的一些元素。如铅、镉等 九、碳

1、C的营养功能 ：光合作用必不可少的原料。

2、补充碳素养分的重要性：在温室和塑料大棚栽培中，增施CO2肥料是不可忽视的一项增产技术。 十、氢

1、氢的营养功能：许多重要有机化合物的组分；在许多重要生命物质的结构中氢键占有重要地位；许多重要的生化反应，如光合和呼吸，都需要H+，同时 H+也为保持细胞内离子平衡和稳定pH所必需。

2、H+过多对植物的毒害：不适宜的氢离子浓度，会伤害细胞原生质的组分，影响植物的生长发育。 十一、氧

1、氧的营养功能：植物体内氧化还原过程中，氧为有氧呼吸所必需，在呼吸链的末端，O2是电子和质子的受体。

2、危害：活性氧具有很强大氧化能力，对生物体有破坏作用 十二、氮

1、植物体内氮的生理功能：蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含氮16%-18%）；核酸的成分 （核酸中的氮约占植株全氮的10％）；叶绿素的组分元素（叶绿体含蛋白质45～60％，是光合作用的场所）；许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）；氮是多种维生素的成分（如维生素B1、B2、B6等）－－辅酶的成分；氮是一些植物激素的成分（如IAA、细胞素）－－生理活性物质；氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、胆碱－－卵磷脂－－生物膜），总而言之：氮对植物生命活动以及作物产量和品质均有极其重要的作用，通常氮被成为“生命元素”。

2、吸收形态：无机态：NH4+－N、NO3-－N（主要）；有机态：NH2 －N、氨基酸、 （少量） 核酸等

硝态氮的吸收同化：吸收：旱地作物吸收NO3-为主，（属主动吸收）吸收后：10%～30%在根还原；70%～90%运输到茎叶还原；小部分贮存在液胞内

(1) NO3-－N的还原作用过程：NO3- NO2- NH3 根、叶细胞质 根其它细胞器、 叶绿体 NR，Mo NiR，Fe、MnNR：还原酶NiR：亚还原酶

3、影响盐还原的因素：

① 植物种类：与根系还原能力有关，如木本植物 > 一年生草本植物；油菜 > 大麦 > 向日葵 > 玉米

② 光照：光照不足，还原酶活性低，使还要作用变弱，造成植物体内NO3－－N浓度过高

③ 温度：温度过低，酶活性低，根部还原减少 ④ 施氮量：施氮过多，吸收积累也多（奢侈吸收）

⑤ 微量元素供应：钼、铁、铜、锰、镁等微量元素缺乏， NO3－－N 难以还原

⑥ 陪伴离子：如K＋，促进NO3－向地上部转移，使根还原比例减少；若供钾不足，影响NO3－－N 的还原作用,当植物吸收的NO3－－N 来不及还原，就会在植物体内积累. 4、降低植物体内盐含量的有效措施：

选用优良品种；控施氮肥；增施钾肥；增加采前光照；改善微量元素供应等

5、作物氮素营养失调的形态表现 氮缺乏： (1) 外观表现 整株：植株矮小，瘦弱 叶片：细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始出现症状 叶脉、叶柄：有些作物呈紫红色 茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色 花：稀少，提前开放 种子、果实：少且小，早熟，不充实 根：色白而细长，量少，后期呈褐色 氮过多危害：

营养体徒长，叶面积增大，叶色浓绿。 茎秆变得嫩弱，易倒伏。

作物贪青晚熟，籽粒不充实，生长期延长。

细胞壁薄，植株柔软，易受机械损伤（倒伏）和病害侵袭（大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐斑病）。

实例：大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮存性；棉花蕾铃稀少易脱落；甜菜块根产糖率下降；纤维作物产量减少，纤维品质降低。 十三、磷

1、磷形态：

有机磷：占85%，以核酸、磷脂、植素为主

无机磷：占15%，以钙、镁、钾的磷酸盐形式为主（化学诊断的指标） 2、植物体内磷的营养功能：

A、磷是植物体内重要化合物的组分：主要包括： 核酸和核蛋白、磷脂、ATP、植素、辅酶等

B、磷参与和影响植物体内许多代谢过程：

a磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转：（磷参与光合磷酸化，将太阳能转化为化学能，产生ATP；CO2的固定和同化产物如蔗糖和淀粉形成要磷参加；蔗糖在筛管中以磷酸脂形态运输；磷还能碳水化合物的代谢和运输，磷酸不足就会影响到蔗糖的运转，使糖累积起来，从而造成花青素的形成）

b磷能促进氮素代谢：促进蛋白质合成；利于体内盐的还原和利用；增强豆科作物的固氮量

c、磷参与脂肪合成 C、磷增强植物抗逆性

a增强作物的抗旱、抗寒等能力（机理）：抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度，使其维持胶体状态，并能增加原生质的粘度和弹性，因而增强了原生质抵抗脱水的能力。抗寒: 磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。可溶性糖能使细胞原生质的冰点降低，磷脂则能增强细胞对温度变化的适应性，从而增强作物的抗寒能力。实践：越冬作物增施磷肥，可减轻冻害，有利于植物安全越冬

b、增强作物对酸碱变化的适应能力（缓冲性能）：1、植物体内磷酸盐缓冲系统：

KH2PO4OH- H+K2HPO4 外界环境发生酸碱变化时，原生质由于有缓冲作用仍能保持在比较平稳的范围内。缓冲体系

在pH6～8时缓冲能力最大。

实践：盐碱地施用磷肥有利于提高植物抗盐碱的能力

3、磷的吸收形态：主要是正磷酸盐：H2PO4- > HPO4 2->PO43-；偏磷酸盐、焦磷酸盐：吸收后，转化为正磷酸盐；少量的有机磷化合物：如核糖核酸、磷酸甘油酸、磷酸己糖等 磷的吸收机理：机理：主动吸收、被动吸收、胞饮作用；吸收部位：根毛 4、植物对磷素营养失调的反应： 磷素营养缺乏症

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（症状从茎基部老叶开始） 磷素过多

无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等。 十四、钾

1、形态：离子态为主（以水溶性无机盐存在细胞中；以钾离子态吸附在原生质膜表面）并不是以有机化合物的形态存在。

2、分布：钾在植物体内具有较大的移动性，随植物生长中心转移而转移，即再利用率高。主要分布在代谢最活跃的器官和组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。 3、钾的营养功能：

(一) 促进酶的活化：在生物体内，钾作为60多种酶（包括合成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化剂，能促进多种代谢反应。

(二) 促进光能的利用，增强光合作用：1、保持叶绿体内类囊体膜的正常结构2、促进类囊体膜上质子梯度的形成和光合磷酸化作用3、使NADP+ ，NADPH，促进CO2同化4、影响气孔开闭，调节CO2透入叶片和水分，蒸腾的速率 （三) 改善能量代谢：钾对叶绿体中ATP合成的影响

(四) 促进糖代谢：1. 促进碳水化合物的合成（钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾充足时，活化了淀粉合成酶，单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维的合成有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作用。）2. 促进光合产物的运输（钾能促进光合产物向贮藏器官的运输，使各组织生长发育良好。） (五) 促进氮素吸收和蛋白质的合成：

1. 提高作物对氮的吸收和利用。表现：促进NO3-的还原和运输

供钾充足，能促进还原酶的诱导合成，并能增强其活性，有利于盐的还原； 钾能加快NO3-由木质部向叶片的运输，减少NO3-在根系中还原的比例。

2. 促进蛋白质和核蛋白的形成。 蛋白质和核蛋白的合成需要Mg2+、K+作为活化剂 3. 促进豆科根瘤菌的固氮作用 (六) 增强作物的抗逆性

钾有多方面的抗逆功能，它能增强作物的抗旱、抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗倒伏等的能力，这对作物稳产、高产有明显作用。 (七) 钾对植物产量与质量的影响

钾充足，不但能使作物产量增加，而且可以改善作物品质。 钾对作物品质影响的例子：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 钾通常被称为“品质元素” 4、作物的钾素营养失调症状 植物缺钾的常见症状：

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 十五、钙

钙的营养功能：

（一）稳定细胞膜：钙与细胞膜表面磷脂和蛋白质的负电荷结合，提高了细胞膜的稳定性，并能增加细胞膜对K+、Mg2+等离子吸收的选择性。缺钙时膜的选择性能力下降。

（二）促进细胞的伸长和根系生长：缺钙会破坏细胞壁的粘结联系，抑制细胞壁的形成；同时不能形成细胞板，出现双核细胞现象；细胞无法正常，最终导致生长点死亡。

（三）行使第二信使功能：钙能结合在钙调蛋白（Calmodulin, CAM）上，对植物体内的多种酶起活化作用，并对细胞代谢有调节作用。

（四）调节渗透作用：在有液泡的叶细胞内，大部分的Ca2+ 存在于液泡中，它对液泡内阴阳离子的平衡有重要贡献。

（五）具有酶促作用：Ca2+对细胞膜上结合的酶（Ca-ATP酶）非常重要。其主要功能是参与离子和其它物质的跨膜运输。

(六）影响作物品质：成熟果实中的含钙量较高时，可有效地防止采后贮藏过程中出现的腐烂现象，延长贮藏期，增加水果保藏品质。 植物缺钙症状：

在缺钙时，植株生长受阻，节间较短，因而一般较正常生长的植株矮小，而且组织柔软。 由于钙在细胞壁、细胞膜中的关键作用，同时也由于钙主要通过木质部运输，受蒸腾作用影响大，老叶中钙的再利用程度低，缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出现缺素症，易腐烂死亡；幼叶卷曲畸形，叶缘变黄逐渐坏死。

甘蓝、莴苣和白菜出现叶焦病(Tipburn)和干烧心（Internal browning)； 番茄、辣椒和西瓜出现脐腐病(Blossom-end rot)； 苹果出现苦陷病（Bitter pit)和水心病(Watercore)； 十六、镁

镁的营养生理功能：

（一）合成叶绿素并促进光合作用

镁的主要功能是作为叶绿素a和叶绿素b合成卟啉环的中心原子，在叶绿素合成和光合作用中起重要作用。

镁对叶绿体中的光合磷酸化和羧化反应都有影响。镁参与叶绿体基质中1，5-二磷酸核酮糖羧化酶（RuBP羧化酶）催化的羧化反应。

RuBP羧化酶的活性主要取决于pH值和Mg2+的浓度。 （二）、镁参与蛋白质的合成

镁的功能是作为核糖体亚单位联结的桥接元素，保证核糖体结构的稳定，为蛋白质合成提供场所。

另外，活化RNA聚合酶也需要镁 （三）、活化和调节酶促反应

植物体中一系列的酶促反应都需要镁或依赖于镁进行调节：

1、镁在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成一个桥梁，大多数酶的底物是Mg-ATP；

2、镁在叶绿体基质中对RuBP羧化酶起作用，

3、果糖-1,6-二磷酸酶也是一个需镁较多，而且也需要较高pH的酶类； 4、镁也能激活谷氨酰胺合成酶

植物对镁的需求与缺镁症状：

由于镁在韧皮部中的移动性较强，缺镁症状首先出现在中、下部老叶上。 当植物缺镁时，其突出表现是叶绿素含量下降，并出现失绿症。

失绿症开始于叶尖端和叶缘的脉间部位，颜色由淡绿变黄再变橙红或紫色。 叶脉保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉纹。 十七、硫

硫的营养功能：

（一）合成蛋白质的必需成分：硫是半胱氨酸和蛋氨酸的组分，因此也是蛋白质不可缺少的组分。作物缺硫时，蛋白质含量降低，不含硫的氨基酸和酰胺以及NO3-积累。硫对蛋白质的结构和功能也很重要。在多肽链中，两个含巯基（-SH）的氨基酸可形成二硫化合键（-S-S-，二硫键），二硫键可以共价交叉方式联结两个多肽链或一个多肽链的两端，使多肽结构稳定。 （二）调节氧化还原状况和传递电子：在氧化条件下，两个半胱氨酸氧化形成胱氨酸；而在还原条件下，胱氨酸可还原为半胱氨酸，从而构成氧化-还原体系。其中重要的化合物包括： 1、谷胱甘肽：是植物体内重要的抗氧化剂，在消除活性氧过程中起重要作用。它还是植物螯合肽的前体。

2、硫氧还蛋白：在光合作用电子传递和叶绿体中酶的激活方面有重要作用。

3、铁氧还蛋白（Fd)：在光合作用中氧化态的Fd接收光反应产生的电子而被还原，还原态的Fd通过电子传递参与光合作用暗反应中CO2的还原、硫酸盐的还原、N2还原(固氮)和谷氨酸合成等重要生理过程。 （三）、参与一些酶的活化：

半胱氨酰-SH基在维持许多酶的催化活性的构象中很重要。一些蛋白水解酶如番木瓜蛋白酶和脲酶、APS硝基转移酶等，均以-SH基作为酶反应中的功能团。

硫对还原酶的活性有影响。试验证明，施用硫肥时，还原酶的活性增加。 （四）、影响叶绿素的合成

硫虽然不是叶绿素的成分，但明显地影响叶绿素的合成。

在绿色叶片中，蛋白质大多数位于叶绿体中，它与叶绿素分子形成色素蛋白复合物。缺硫对叶绿素含量影响的原因可能是由于叶绿体内的蛋白质含硫所致。因此，在缺硫植株中叶绿素的含量降低，叶色淡绿，严重缺硫时呈黄白色。 （五）、硫参与固氮过程：构成固氮酶的钼铁蛋白和铁蛋白两个组分中均含硫，施用硫肥能促进豆科作物形成根瘤，提高固氮效率

（六）合成植物体内挥发性含硫物质：一些植物含有挥发性的硫化物。如十字花科的油菜、萝卜、甘蓝等种子中含有芥子油，芥子油的成分异硫氰酸盐。百合科的洋葱、大蒜、大葱等含有蒜油，其主要成分是二丙烯二硫化合物（CH2=CH-CH2-S-S-CH2-CH=CH2)，还含有催泪性的亚枫:这些含硫的化合物，具有特殊的辛香气味，在食品营养中具有独特的功效，不仅可以增进食欲，而且又是抗菌物质，可以预防和治疗某些疾病。 植物对硫的需求与缺硫症状

植物发僵，新叶失绿黄化；禾谷类植物缺硫开花和成熟期推迟，结实率低，籽粒不饱满； 豆科植物特别是苜蓿需硫多，对缺硫敏感，缺硫时，叶呈淡黄绿色，小叶比正常叶更直立，茎变红，分枝少；

玉米早期缺硫新叶和上部叶片脉间黄化，后期缺硫时，叶缘变红，然后扩展到整个叶面，茎基部也变红。 十八、根际的定义。

根际：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土域。一般指离根轴表面数毫米之内。

十九、掌握土壤养分的化学有效性和空间有效性。 （一）土壤养分的化学有效性 1、化学浸提的有效养分 a、化学有效养分的提取

b、化学有效养分测定值的相对性

c、化学有效养分与植物吸收量之间的相关性 d、化学有效养分在推荐施肥中的应用。 二、养分的强度因素与容量因素

1、土壤养分的强度因素：指土壤溶液中养分的浓度

2、土壤养分的容量因素：指土壤中有效养分的数量，也就是不断补充强度因子的库容量 3、土壤养分的缓冲因素：指土壤保持一定养分强度的能力，也叫缓冲力或缓冲容量 （二）土壤养分的空间有效性 养分位置与有效性

三、植物根系的生长与养分有效性 1、植物根的特性

形态结构 直根系 须根系 根毛

根系深度 较深的根系有助于利用土壤深层养分,是植物适应多种养分缺乏的重要途径 根系密度 单位土壤体积中根的总长度 2、影响根系生长的环境因素

土壤物理因素 土壤容重与根系生长

土壤养分状况 养分局部供应与根系生长 养分胁迫与根系生长

土壤pH值 在酸性土壤中，铝和重金属元素的浓度很高，对根尖产生极强的毒害作用。盐碱土

有机物 土壤中有机物分解过程中产生的化感物质、乙烯等对根系生长有抑制作用 植物根际养分的有效性 1、根际养分

累积：当土壤溶液中养分浓度高，植物蒸腾量大，根对水分的吸收速率高于对养分的吸收速率，导致养分在根际累积。如：Ca2+, NO3-, SO42-,Mg2+ 等

亏缺 ：当土壤养分浓度低，植物蒸腾强度小，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。 持平：

2、根际pH值

根际pH变化的原因：根系及根际微生物的呼吸 根分泌质子及有机酸 阴阳离子吸收不平衡

影响根际pH变化的因素：氮素形态 共生固氮作用[根瘤] 养分胁迫 根际微生物 根际pH值变化与养分有效性：提高难溶性养分的有效性 3、根际氧化还原电位

小麦、玉米等旱地作物：根际Eh一般降低50-100mV。水稻：根际Eh增高上[根的通气组织]。

4、根分泌物

概念：植物生长过程中根向生长基质中释放的有机物质的总称。 根分泌物的组成：渗出物， 分泌物， 粘胶质，脱落物。 根系分泌物的影响因素：养分胁迫，根际微生物，植物种类。 根分泌物对养分的活化作用：还原作用 配合作用 (1) (2) (3) 5、根际微生物

根际的微生物约为土体的10-100倍！它们中的许多可以分泌有机酸、氨基酸、酶等 物质，活化根际难溶性养分，促进植物吸收。如菌根真菌、解磷细菌、解钾细菌等。 当然，有些情况下，根际微生物也会与植物竞争养分。根际微生物还能影响根际的Eh值，影响根际养分的转化和根的正常生长 二十、截获、质流、扩散的定义。

土壤养分向根部迁移的方式：截获 （Interception） 质流 （Mass flow） 扩散 （Diffusion） 截获：指植物根系在土壤中伸长并与其紧密接触，使根释放出的H+和HCO3 -与土壤胶体上的阴离子和阳离子直接交换而被根系吸收的过程。

特点：接触交换，根表面与粘粒表面的距离<5 nm；土壤固相上交换性粒子可以与根系表面粒子养分直接进行交换，不通过土壤溶液达到根系表面；靠截获的方式获得的养分量是非常有限的，一般占0.2%-10%；N、P、K所占的比例很小，Ca、 Mg所占的比例较高 扩散：指由于根系吸收养分而使根圈附近和离根较远处的离子浓度存在浓度剃度而引起土壤中养分的移动。

影响因素： 土体中的水分含量；养分离子的扩散系数：NO3 - > K+ >H2PO4- ；土壤质地；土壤温度

扩散对供应钾的贡献最大，其次是磷和氮

质流：指由于植物蒸腾、根系吸水而引起水流中所携带的溶质从土壤向根部流动的过程。 质流供应的养分量与植物利用的水量及溶液中养分浓度有关； 当土壤中离子态的养分含量较多，供应根表的养分也随着增加。； 氮和钙、镁主要是由质流供给的 二十一、被动吸收和主动吸收的定义

1、被动吸收：指养分顺着浓度梯度 (分子和离子) 或电化学势梯度（离子) 由介质溶液进入细胞内的过程

特点：不需要能量，也没有选择性，也叫非代谢性吸收。 形式：（1）扩散、质流等方式；（2）离子交换

2、主动吸收：膜外养分逆浓度梯度 (分子和离子) 或电化学势梯度(离子)通过细胞膜进入细胞内的过程。

特点：需要能量，具有选择性。

机理：载体解说、离子泵解说、离子通道等

载体解说：指生物膜上存在的能携带离子通过膜的大分子。这些大分子形成载体时需要能量（ATP）。特点：载体对一定的离子有专一的结合部位，能有选择性地携带某种离子通过膜。

3、被动吸收与主动吸收的比较：是否逆电化学梯度；是否消耗代谢能量；是否有选择性

根部对有机养分的吸收：

（1）植物可吸收的有机态养分的种类 含氮：氨基酸、酰胺等

含磷：磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷脂、植酸钠等 其它：RNA、DNA、核苷酸等 （2）吸收机理：

透过酶载体学说： 细胞膜上存在特异性的透过酶，有机养分以此透过酶为载体而运如膜内。该过程需要消耗能量，属于主动吸收过程。 胞饮作用：细胞外的液体微滴或物质吸附在质膜上，通过质膜的内陷形成小囊泡而被消化吸收的过程。这种吸收是非选择性的，对矿质养分的吸收作用不大，但是吸收大分子物质的重要机制。需要能量。

二十二、根外营养的定义；

根外营养：植物通过地上部分器官吸收养分和进行代谢的过程。

根外追肥定义：生产上把肥料配成一定浓度的溶液，喷洒在植物叶、茎等地上器官上。 根外营养的机理：叶面施肥的原理是养分通过叶片角质层和气孔，进入细胞；可能使养分离子通过角质层上的裂缝和从表层细胞延伸到角质层的外质连丝，进入细胞。

二十三、根外营养的特点；

（1）直接供应养分，防止养分的固定和转化

叶面施肥可使肥料直接与植物体接触，养分无需通过土壤，既可使植物及时获得养分，又可避免水溶性的有效养分或被土壤固定、或挥发、淋失等损失问题。P、Zn、Fe、B等易被土壤固定的养分离子；某些生理活性物质如赤霉素、B9等

（2）吸收速率快，能及时满足作物营养需要：例子：土壤施肥15 d植物吸收的磷才相当于叶面施肥5 min的吸收量。尿素施入土壤4-5天见效，叶部施用只要1-2天见效。

（3）促进根部营养、强株健体：根外营养促进植株健壮生长，提高光合作用和呼吸作用的强度，显著促进体内各种酶活性，直接影响植物体内一系列重要的生理生化过程；改善植物对根部有机养分的供应和提高根系活力，增强根系对水分和养分的吸收能力。

（4）节省肥料，提高经济效益：根外喷施磷、钾肥和微量元素肥料，用量只相当于土壤施用量的10％～20％。特别对于微量元素肥料，采用根外追肥不仅可以节省肥料，而且还能避免土壤施肥不匀和施用量过大所产生的毒害

（5）可弥补根部对养分吸收的不足：在作物苗期一般根系不发达，养分吸收能力弱，而易出现黄苗和苗弱现象；在作物生长后期由于根系功能衰退，吸收养分能力差 二十四、影响根外营养肥效的因素；

（1）溶液的组成：不同溶液组成叶片吸收速度不同KCl>KNO3 >KH2PO4；尿素>其它N肥 （2）溶液浓度及pH：1、在不引起伤害的前提下养分进入叶片的速度和数量随浓度升高而升高2、溶液的pH值随供给的养分离子形态不同可有所不同：如果主要供阳离子时，溶液调至微碱性；反之供给阴离子时，溶液应调至弱酸性。

（3）溶液湿润叶片的时间：最好要使叶片在30 min到1h内保持湿润；选在晴天傍晚无风的天气下进行；湿润剂的使用

（4）叶片：叶片类型：双子叶 > 单子叶 原因：双子叶植物叶面积大，角质层较薄。相反单子叶植物叶面积小，角质层厚，不

叶片结构：叶子表面的表皮组织下是栅状组织，比较致密；叶背面是海绵组织，比较疏松、细胞间隙较大、孔道细胞也多，故喷施背面养分吸收快些。 （5）喷施次数及部位

叶面肥料的局限性：

叶面施肥的所提供的养分量有限，尤其大量元素远远不能满足植物的需要。叶面施肥只是解决某些特殊的植物营养问题的一种辅助手段，是土壤施肥的补充。 叶面肥的适用性：

由于微量元素的需要量不大，叶面施用可满足作物的营养需要。故叶面喷微量元素不仅经济有效，而且见效快，表现出良好的效果，是补充植物微量元素的一种主导手段。 二十五、影响植物吸收养分的外界因素

1、光照：光照可通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生间接影响，最终影响到根系对矿质养分的吸收。

影响机理：能量；酶的诱导和代谢途径（NR)；影响蒸腾作用 (通过调节气孔开闭） 2、温度：

吸收速率适温低温0 oC温度高温40 oC

3、水分

直接影响：(1)、影响养分迁移的方式和数量；(2)、影响养分的溶解度和有机养分的矿化。 间接影响：(1)、水分影响土壤通气性和氧化还原状况；(2)、影响根系的生长发育；(3)、影响微生物的种类和数量。 4、通气

植物根系的呼吸作用在很大程度上依赖于土壤空气中O2的供应。因此根部介质周围必须经常保持充足的氧气，才能使作物根正常吸收养分。

良好的通气环境，能使根部供氧状况良好，并能使呼吸产生的CO2从根际散失。这一过程对根系正常发育、根的有氧代谢以及离子的吸收都有十分重要的意义。 5、酸碱度

1) 溶液中的反应对植物吸收养分的影响 偏酸性：吸收阴离子>阳离子 偏碱性：吸收阳离子>阴离子

原因：酸性反应时，根细胞的蛋白质分子带正电荷为主，故能多吸收外界溶液中的阴离子 碱性反应时，根细胞的蛋白质分子带负电荷为主，故能多吸收外界溶液中的阳离子 7、离子间的相互作用

拮抗作用(1) 定义：溶液中某种离子存在或过多能抑制另一离子吸收的现象。主要表现在对离子的选择性吸收上。

协助作用(1) 定义：溶液中某种离子的存在有利于根系吸收另一离子的 二十六、源与库的概念

源：植物体内进行光合作用或能合成有机物质为其他器官提供营养的部位称之为源。如成熟的叶片。

库：消耗或储存同化物的器官。如根、茎、顶端、种子和果实。

缺素症状表现部位与养分再利用程度之间的关系： 矿质养分种类 缺素症出现的主要部位󰀀 氮、磷、钾、镁 老叶 硫 新叶 铁、锌、铜、钼 新叶 硼和钙 新叶顶端分生组织 再利用程度 高 较低 低 很低 二十七、研究研究植物营养遗传特性的意义和原则 、研究植物营养遗传特性的意义 （一）提高土壤自然肥力的利用率

高效植物（Plant-efficient)：是指那些在介质中某些元素含量低或有效性低时，还能获得较高的干物质产量的植物种类或品种。

耐性植物(Plant-tolerant)：是指在不良土壤条件下（酸、碱、盐、涝等）仍然能较好地生长，而五明显产量下降的一些植物种类或品种。 （二）减少化肥用量，降低农业成本 除了改进化肥的施用和管理技术外，利用和改良作物的营养特性以提高其对化肥的利用率的一条经济有效途径，也就是选育吸收和利用土壤及肥料中养分效率较高的基因型，可减少化肥的投入，降低农业成本。 （三）、消除土壤污染，净化环境

筛选和利用某些耐性或超积累植物，吸收和富集一些有害的重金属、放射性污染物，可达到消除土壤和水体的污染，净化环境的目的。 （四）、培育其它生态型作物品种

植物 对养分的吸收、运转和分配等过程都受到许多非生物因子如温度、光照和水分等的影响。在特定的生态条件下，与其相适应的植物基因型常表现出某些特殊的营养特性。 例如植物的抗寒性与吸磷能力有关，这可能是由于较高的吸磷能力提高了体内磷脂和其它含磷化合物的含量，增加了与体内水分的结合能力，降低了自由水的含量，从而提高了植物对低温的抗性。又如植物的耐铝性与抗旱性有关，耐铝的品种，由于其根系甚至较好，其抗旱性往往较强。因此，植物矿质营养遗传特性的研究，对培育抗旱、抗寒等生态型作物品种有一定的作用。 （五）、在提高土壤肥力中的作用 、植物营养遗传特性的若干研究原则 1、遗传材料一致

2、营养液或土壤类型一致 3、生态条件一致

4、基因型的生育期相近

5、选用供试植物合适的器官作评价

6、除了养分总量外，还应研究养分的不同形态 7、根据浓度和含量来讨论所得结果 评价植物营养遗传特性的若干指标

1、细胞和亚细胞单位的细胞学和解剖学特征

2、植物的形态学特征，特别是根系形态和生理活动

3、吸收、运输、分布和再利用 4、离子的总量和形态 6、生理生化过程 7、干物质总量 8、产量和品质

养分的利用效率是指植物组织内单位养分所产生的地上部干物质重量。通常养分利用率高

的植物体内养分的浓度较低。 二十八、肥料定义

1、肥料 指一些能够直接向植物提供营养元素的有机或无机物质。 二十九、有机肥料、无机肥料的定义以及各自的特点；

1、有机肥料：生物循环中的多种废弃物，包括农作物残体和农产品加工中的残渣等废弃

物；畜禽类动物的粪尿排泄物即牧业废弃物；渔业废弃物；绿肥作物；天然有机物如泥炭等腐殖化物质。特 点：含有较多的有机质；所含养分元素的种类齐全而浓度低；养分主要呈复杂的有机物形态，施用后需经腐解方可逐步释放出来；肥效迟而缓

2、无机肥料：又名化学肥料，其生产是应用煤、石油、天然气等能源，以地壳中埋藏的矿物态养分元素或大气中的气态养分元素（如N2）作为原料，通过现代的化学生产工艺转变成简单形态的肥料。特 点：养分呈无机矿物质态存在；能为植物直接吸收利用；养分种类少而浓度高；肥效快而猛。

3、化学肥料是农业生产系统中的新肥源

首先，其突破了有机肥只靠农业物质自然循环的范畴 其次，不受外界条件的影响，可提供大量有效养分 4、肥料在农业和生态环境中的作用

增加产量；改善品质；提高土壤肥力；提高地表覆盖度，减少水土流失；美化环境 5、林木施肥提高森林覆盖率 改善生态环境 草地施肥增加植被覆盖度，促进牧业发展

三十、化学氮肥分类：铵（氨）态氮肥；硝态（硝铵态）氮肥；酰胺态氮肥 1、硫铵在土壤中的转化以及施用硫铵应该注意的问题：硫铵施入土壤后，由于作物对NH4+吸收相对较多，SO42-较多残留于土壤中易引起土壤酸化，故硫铵是一种典型的生理酸性肥料

（解决方法：在酸性土壤中还应注意加石灰中和土壤酸性，以消除其副作用）

SO42-在石灰性土壤，很易与Ca2+起反应，形成难溶性的CaSO4，会堵塞土壤孔隙，引起板结现象。

（解决方法：配合使用有机肥料，消除板结现象

水田不适宜施用硫铵（因为SO42-在淹水条件下易被还原为H2S，造成水稻根系的毒害）。 硫铵性质稳定，习惯上施用时多撒施土面，但为了减少氨的挥发损失也应提倡深施。 硫铵中含24％的硫，同时也是一种硫肥，供给作物硫的需求。 2、氯化铵在土壤中的转化以及施用硫铵应该注意的问题

氯化铵施入土壤后，由于代换作用生成的氯化物比硫酸盐溶解度大，更易于淋失。故施用氯化铵，土壤Ca 2+的流失和pH下降的程度比施硫酸铵严重，更易使土壤物理性质变坏。 不同点是氯化铵在土壤中的硝化作用较慢，可能与Cl-对硝化细菌有抑制作用有关，这可使铵离子较多地保存在土壤中而不易流失。氯化铵施于水田的效果比硫酸铵好，不仅氮素损失少，而且不会产生H2S毒害。氯化铵适用于酸性和石灰性土壤，而不宜用于盐碱土，以免增加Cl-离子对作物的危害。石灰性土壤中施用氯化铵时，生成易溶于水的氯化钙。 （排水不良或干旱地区氯化钙就会积累，提高土壤溶液中盐的浓度，对作物生长不利）。氯化铵

在水稻、小麦、玉米等作物上施用效果较好， 其肥效与等氮量的硫酸铵相当，甚至略高。氯化铵不宜在烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、葡萄、柑桔等忌氯作物上施用。氯化铵作基肥时，应尽早施用，施肥后应采取灌溉措施，将Cl－离子淋洗至下层，减少对作物的不利影响。 3、施用铵应该注意的问题

铵中所含氮分全部可被作物吸收利用，不残留任何酸根或盐基，是一种生理中性肥料。硝铵最适宜于旱地和旱作物，并以追肥为佳，对烟草、棉花、果树、蔬菜等经济作物尤其适用。硝铵不宜作种肥，因为硝铵浓度高、吸湿性强，与种子直接接触会影响种子萌发和幼苗生长。 硝铵施用时也应提倡深施，并注意降雨情况和对下渗水流的控制，尽可能减少NO3的淋失和反硝化损失。

缓释肥料：施用后在环境因素（如微生物、水）作用下缓慢分解，释放养分供植物吸收的肥料。

三十一、土壤中氮素的转化途径

1、有机氮的矿化作用：指含氮的有机化合物在多种微生物的作用下降解为铵态氮的过程。（分成两个过程进行）

2、硝化作用（nitrification）

硝化作用是指土壤中的铵或氨在微生物的作用下氧化为盐的过程（分两个过程进行）

硝化作用的结果：利：为喜硝植物提供氮素 弊：淋失、发生反硝化作用

3、反硝化作用（denitrification）

反硝化作用是指盐或亚盐还原为气态氮（分子态氨和氮氧化物）的过程。 两种类型：微生物反硝化和化学反硝化。 4、铵的吸附（adsorption）与固定（fixation）

铵的吸附是指土壤液相中的铵被土壤颗粒表面所吸附的过程

铵的解吸是指土壤固相表面吸附的铵（土壤交换性铵）自土壤固相表面进入液相的过程 5、铵的挥发损失（volatilizaiton）

定义：在中性或碱性条件下，土壤中的NH4＋转化为NH3而挥发的过程 6、还原作用 7、无机氮的生物固定

定义：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。 8、盐的的淋洗损失：NO3－ －N 随水渗漏或流失，可达施入氮量的5～10％

三十二、简述提高氮肥利用率的途径 氮肥利用率

1、定义：指当季作物从所施肥料中吸收氮素的数量占施氮量的百分数 （二）测定方法1. 差值法 2. 15N示踪法 2、提高氮肥利用率的途径

目的：减少损失、提高利用率、延长肥效 （一）气候条件

在干旱条件下，作物对肥料用量的反应小，增产不明显 在水分供应充分时，作物对肥料用量的反应大，增产明显 根据我国气候条件：

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

（二）土壤肥力条件：应当重视中、低产田的肥料投入。 （三）作物种类、品种特性

需氮量：双子叶植物 >单子叶植物 豆科作物 > 非豆科作物 叶菜类作物 > 瓜果类和根菜类 高产品种 > 低产品种 营养最大效率期 > 其它时期 （四）肥料品种

NH4＋－N：水田、旱地，深施（覆土） NO3－－N：旱地追肥，少量多次 （五）施用方法 1. 氮肥深施

优点：提高肥料利用率、肥效持久 表施和深施氮肥的利用率和肥效比较 施肥方式 氮肥利用率 肥 效 表施 30％～50％ 10～20天 深施 50％～80％ 30～40天 深度：根系集中分布的土层

方法：基肥深施、种肥深施、追肥深施 （六）氮肥与有机肥、磷肥、钾肥配合 1. 与有机肥配合施用

好处：无机氮可以提高有机氮的矿化率有机氮可以加强无机氮的生物固定 目的：作物高产、稳产、优质改良土壤，提高氮肥利用率 2. 氮、磷、钾配合施用通过平衡施肥使作物营养平衡

三十三、土壤中无机磷的各种形态

水溶态磷、松结合态磷、铝结合态磷（Al-P）、铁结合态磷（Fe-P）、磷酸钙盐（Ca-P）、闭蓄态磷（O-P）

磷转化：磷的固定：土壤中可利用态磷转化为难利用态磷的过程称为磷的固定. 磷的释放：土壤中植物难利用态磷转化为可利用态磷的过程称为磷的释放 固定：

对磷肥有效性存在消极影响的土壤固定主要是化学固定和吸附作用，而生物固定仅看成是一种磷的暂时贮存过程。 磷的释放主要包括： 石灰性土壤：难容性磷酸盐主要借助于植物根系或者微生物呼吸作用产生二氧化碳，根系和微生物代谢分泌或有机肥分解产生的各种有机酸转入土壤溶液。 酸性土壤：铁磷的释放（主要是土壤淹水后，土壤还原性增强） 有机磷的矿化

三十四、磷肥的合理分配和施用 （1）磷肥施用的必要性

当土壤磷有效性较低的时候，施用磷肥的增产效果较好。 测定土壤有效磷含量的方法：① Olsen法（O.5 mol L-1 NaHCO3法）； ② Bray法 （0.03 mol L-1 NH4F + 0.025 mol L-1 HCl）

2）应考虑作物的需磷特性和吸磷特性 需磷较多的作物：

豆科作物、糖用作物（甘蔗、甜菜）、纤维作物（棉花）、油料作物中的油菜、块根块茎作物（甘薯、马铃薯）

施磷肥效果较好，既能提高产量，又能改善品质。 作物的吸磷特性： 不同植物种类吸收土壤磷素养分的能力不同； 同一植物种类不同生育期对土壤磷素养分的吸收特性不同 （3）应注意磷肥品种的选择

在同等或相似肥效下，磷肥品种选择的次序为难溶性、弱酸溶性、水溶性；在碱性或石灰性土壤上，水溶性或高水溶率的磷肥比较适合； 酸性土壤中，磷肥的水溶率并不太重要；对于生长期短的作物，选择水溶性或水溶率高的磷肥；根据作物营养特性，确定合理的N与P比为20：5-10是充分发挥氮、磷肥增产增收的重要前提；在土壤同时缺乏S、Mg、Ca、Si等其他营养元素的情况下，尽量选择含有相应元素的磷肥品种。 （4）掌握磷肥施用的基本技术 合理确定磷肥的施用时间；水溶性磷肥不宜提早施用；弱酸溶性和难溶性磷肥适当提前施用；磷肥适宜用作基肥，一般情况下不宜作追肥。 正确选用磷肥的施用方式

全层撒施：降低水溶性磷肥的有效性；提高枸溶性和难溶性磷肥的有效性。 集中施用：适用于在固磷能力强的土壤上施用水溶性或水溶率高的磷肥。

（5）最大限度减轻施用磷肥对环境的污染：对水体的影响后果：造成水体富营养化——水体藻化，水质恶化，引起“赤潮”现象，危害渔业生产；造成土壤中有害元素的可能积累主要包括：Cd，F 来源：生产磷肥的磷矿石中含有Cd和F等元素 危害：“镉米造成的骨痛病”（Cd）；破坏人牙齿的珐琅质，使骨质硬化，骨骼发脆（F） 三十五、掌握三大类磷肥的基本特征

三十六、土壤中存在哪些钾素形态

分为矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾 (水溶性钾和交换性钾)

钾肥的合理分配和施用：

（一)、土壤供钾能力与钾肥的分配 土壤供钾水平是指土壤中速效性钾的含量和缓效性钾的贮藏量及其释放速度。在供钾水平较低时，钾肥的肥效才明显表现。 (二)、作物需钾特性与钾肥肥效

同一作物，不同品种需钾不同，如水稻： 作物不同生育期对钾的需要 作物根系特性与钾肥施用

1. 须根作物从土壤中吸取的钾比直根作物的多

因为钾在土壤中移动性较小，钾离子的扩散也很慢，所以根系吸钾的多少，首先取决于根量及其与土壤的接触面积。

2. CEC小的根，吸收一价阳离子较多， CEC大的根吸取二价阳离子较多

例如，禾谷类作物根的CEC只有双子叶植物的 1/3～1/5，但吸钾能力较双子叶植物的强；

双子叶作物中，大豆根系的CEC较大，其吸钾能力较弱，因此，施用钾肥的效果良好 (三)、钾肥种类的合理分配

(四)、肥料配合与钾肥肥效

（1）钾与氮、磷配合，利于肥效的充分发挥

一定P水平下，N、K配施时，植株体内K2O/N比值增高，而可溶性非蛋白质氮占全氮的比例降低，说明NK配合施用可以促进水稻对N、K的吸收及其在体内保持一定的平衡，也促进了N在体内的转化和蛋白质合成。

(2) 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。 五、钾肥的施用技术与钾肥肥效 用量： K2O 60～90公斤/公顷 技术：深施（6～12cm以下） 早施（重施基肥，看苗早施追肥）

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） 氯化钾：性质：白色、淡黄色或紫红色结晶 易溶于水，呈化学中性 有吸湿性，久存会结块 生理酸性肥料

. 施用: (1) 方法：可作基肥、追肥施用，不宜作种肥。(2) 土壤：在酸性和中性土壤作基肥时，应与磷矿粉、有机肥、石灰等配合施用，一方面防止酸化，另一方面促进磷矿粉中磷的有效化。3) 作物：适宜一般作物；含有47.6%C1-，特别适于棉花、麻类等纤维作物，因为C1-对提高纤维含量和质量有良好的作用；不宜忌氯作物，如马铃薯、甘薯、甜菜、柑桔、烟草、茶树等。(4) 用量：K2O 60～90kg/hm2

三十六、酸性土壤施用石灰有什么作用？过量施用石灰又会造成什么后果？ （一）、含钙肥料(石灰)的改土作用

1、中和土壤酸性，消除活性铝、铁、锰等的毒害

石灰施用于酸性土壤上，最大的作用是提高土壤pH，中和土壤酸度，降低Al、Fe和Mn的活度或溶解度。这几种离子浓度过高，对大多数植物是有毒害的，尤以活性铝的毒害作用最强。

2、提高土壤养分有效性

酸性土壤施用石灰，提高了pH，能增强土壤有益微生物的活动，促进土壤有机质的矿化和生物固氮作用，以提高某些养分的有效性。

石灰可使土壤固定磷的作用减弱，并促进铁铝氧化物固定态磷的释放，提高其有效性。 3、改善土壤的物理性状

酸性土施用石灰后，土壤胶体由氢胶体变为钙胶体，使土壤胶体凝聚，有利于水稳性团粒结构的形成。 4、减少作物病害

大部分病源性真菌适宜于酸性条件下滋生，施用石灰提高土壤pH，抑制真菌的繁殖，减少病害。如十字花科植物根肿病、油莱菌核病、番茄枯萎病等都会因施用石灰而减少其发病率。

（二）但过量施用也会造成不良后果:

如导致有机质过度分解，腐殖质积累减少，土壤结构遭破坏，土壤变板结；降低P、Fe、Mn、Zn、Cu、B等养分的有效性。磷易形成难溶性的磷灰石，pH提高会降低Fe、Mn、Zn 等微量元素的有效性；可使土壤胶体吸附的阳离子被Ca2+置换而淋失。因此，必须掌握好石灰的适宜用量。

三十七、土壤施用固体微肥会出现什么问题？

(1) 有效性降低：在pH高、含有碳酸钙的土壤中，由于碳酸钙对锌的吸附，会影响锌肥的有效性。

(2) 施用不均匀：与微肥用量少，不易施得均匀，使得局部土壤中微肥浓度过高而造成危害。

因为许多微量元素从缺乏到过量之间的浓度范围相当狭窄，而使作物中毒。

(3) 易污染环境：许多微量元素既是营养元素，又是重金属。如锌、铜、锰，一旦施肥过量，极易污染环境。有碍人畜健康

三十八、为什么叶面喷施微肥的效果好？ (1) 用量少，比较经济 土壤施用微肥，一般作基肥用，所以用量大，一般亩施0.5~2.0公斤，而叶面喷施，浓度稀，比较经济。 (2) 避免固定 叶面喷施微肥，养分可以从叶片角质层 和气孔进入，不和土壤直接接触，从而避免土壤固定，提高有效性。 (3) 养分吸收快，效率高 叶面喷微肥，能直接与茎叶接触，吸收和运输快。 (4) 易于控制浓度 叶面喷施微肥，浓度容易控制，不会发生中毒，比较安全。 (5) 减少污染 叶面喷施微肥浓度低，用量少，不会污染环境 三十九、合理施用的注意事项

1. 土壤的供应状况微量营养元素从缺乏到毒害的范围很窄，如B、Mo 、Cu多引起毒害。 2. 植物的需求特性把微肥用在需要量较多的植物上 3. 天气状况：主要指温度和雨量

4. 与其它营养元素的关系：拮抗作用和协助作用 5. 微量元素与人体健康：如富锌、富铁植物的筛选 四十、施用微量元素肥料应注意的问题

（a）有很强的针对性，植物缺什么施什么。

（b）施用前应了解土壤中微量元素的丰缺状况及植物对微量 元素的反应。 （c）要与大量元素肥料配合施用，大量元素肥料的基础上才 能充分发挥作用。 （d）准确的施用浓度和施用量，防止中毒 四十一、复混肥料定义

定义：同时含有氮、磷、钾中两种或两种 以上养分的肥料 复混肥料的优缺点

优点：(1) 养分全面，含量高：含有两种或两种以上的营养元素，能比较均衡地、长时间地同时供给作物所需要的多种养分，并充分发挥营养元素之间的相互促进作用，提高施肥的效果。

(2) 物理性状好，便于施用：肥料颗粒一般比较坚实、无尘, 粒度大小均匀, 吸湿性小, 便于贮存和施用, 既适合于机械化施肥, 同时也便于人工撒施。

(3) 副成分少，对土壤无不良影响：复混肥料所含养分几乎全部或大部分是作物所需要的。施用时既可免除某些物质资源的浪费，又可避免某些副成分对土壤性质的不良影响。 (4)配比多样性，有利于针对性的选择和施用：复混肥料的主要特点是可以根据土壤养分特点和作物的营养特性，按照用户的要求进行二次加工制成。因此，产品的养分比例多样化，可以根据需要选择和施用。从而避免某些养分的浪费，提高肥料的增产效果。

(5)降低成本，节约开支：如生产1吨20-20-0的磷肥比生产同样成分的铵和过磷酸钙可降低成本10%左右；1公斤磷酸铵相当于0.9公斤硫酸铵和2.5公斤过磷酸钙中所含的养分，而体积上却缩小了3/4。这样可节省贮存、运输、施用费用。

缺点：(1) 许多作物在各生育阶段对养分的要求有不同的特点，各地区土壤肥沃度以及养分

释放的状况也有很大差异，因此养分比例相对固定的二元复合肥料难以同时满足各类土壤和各种作物的要求。

(2) 各种养分在土壤中移动的规律各不相同，因此复混肥料在养分所处位置和释放速度等方面很难完全符合作物某一时期对养分的特殊需求(难于满足不同养分最佳施肥技术的要求)。

四十二、绿肥的定义、菌肥的定义。 四十三、有机肥料的定义

有机肥料是指含有较多有机质和多种营养元素、来源于动植物残体及人畜粪便等废弃物的肥料之统称。

1、有机肥料的特点

①多数营养元素呈与有机碳相结合状态

须经微生物和酶促作用的分解转化后方能被作物吸收利用，有机肥在分解过程中的物质转化极为复杂，简要可归纳为矿质化和腐殖化两个过程。 ②养分释放慢，肥效稳长，多属迟效性肥料 养分释放与作物需要的时间常不一致，故须与无机速效肥料配合施用，才能充分发挥其效益。

③养分全面，有完全肥料之称

它不仅含有氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)及微量元素等无机营养成分，而且还含有糖、氨基酸等各种有机营养成分、各种酶类及维生素等活性物质。此外，还含有真菌、细菌、放射菌、氨化细菌、硝化细菌等各种微生物。 ④含碳多，碳氮比高

一般麦秸、玉米秆、草木樨等约含有机碳43％～45％，畜粪的含量在33.4％～41.6％，因此，长期施用有机肥虽可提高土壤有机质的归还势，但易造成作物缺氮，需配施速效氮肥。 ⑤有机肥料种类多，成分复杂

多数有机肥含水量高，体积大，运输和施用费用大，如厩肥一般含水量高达76％，相对养分含量低。

⑥有机肥料常带某些有害成分

有一些有机肥有臭味、病原菌、寄生虫卵等，有些还含有过量的重金属如镉、铬、汞及某些还原性和致癌物质，须经无害化处理后，方可施用。 2、有机肥料的分类

（1）. 粪尿肥类: 人粪尿、家畜粪尿与厩肥、禽粪 （2）. 堆沤肥类：堆肥、沤肥、秸秆还田、沼气肥 （3）. 绿肥类：栽培绿肥、野生绿肥 （4.） 饼肥类

（5）. 泥炭类：泥炭、腐殖酸

（6）. 城市废弃物类：垃圾肥、城市污泥、污水等 （7.） 其它有机肥类：海肥、毛发等 3、有机肥在农业生产中的作用 一、提高土壤肥力

施用有机肥料，能提高土壤的有机质含量，改善土壤的物理、化学和生物生化性状，协调土壤中的水、肥、气，热等肥力因子，维护和提高土壤肥力，防止土壤退化。这是施用有机肥料的主要作用所在。

(一)、提高土壤有机质含量

土壤有机质含量和品质是评价土壤肥力的重要依据。一般有机质含量高的土壤，结构良好，

空气流通，养分含量高，保肥供肥协调，有利于作物稳产高产。施用有机肥料特别是厩肥对提高土壤肥力最显著的作用是增加土壤有机质含量。 (二)、改善土壤的理化性状 (1)、提高土壤的结构性

碳水化物是植物性残体的主要成分，尤以多糖的数量为多。多糖，特别是新鲜秸秆分解产生的多糖对胶结土壤粒子形成稳定性团聚体、改善土壤结构具有重要作用，因而施用秸秆等有机物能降低容重，增加稳定性团聚体数量，改善通气状况。 (2)、增加土壤的持水量，提高植物的抗旱性

纯粹土壤矿质颗粒的吸水量最高为50-60％，腐殖质的吸水率为400～600%，因为土壤有机质大部分为亲水胶体，而且疏松多孔，因而吸水力要比粘粒大10倍左右。 (3)、改善土壤的热量状况

因有机质保水能力强，比热较大，导热性小，颜色又较深，吸热容易，所以保温性较好。而且有机质分解过程中能放出一部分热量。 (4)、提高土壤的阳离子交换量和缓冲性能

施入土壤的有机肥料，经过矿化分解，部分转化成腐殖质。腐殖质分子含有-COOH和-OH等基团，在水中因解离而带有负电荷，其阳离子交换性能比等量粘土矿物大得多。因此，经常施用有机肥料，可提高土攘的阳离子交换量，增强土壤的保肥性。 (三)、提高土壤的生物活性和生化活性 1、增加微生物的数量

施用有机肥料为土壤微生物提供了大量的碳源，丰富了微生物所需要的能源，促进了微生物的生长和繁殖，因而有利于土壤物质的转化。 2、改变微生物的类群

施用有机肥料还能改变微生物的种类。随着有机肥料施用的增加，细菌数量显著增加，真菌相对数量减少，使土壤的微生物组成趋向于细菌型方向发展。 土壤微生物的数量增加，活性增强，有利于土壤养分物质的生物转化 (1)、促进养分的微生物固定，减少流失。 一般有机肥料C/N比较大，因而施用有机肥料有利于土壤游离态氮的固定，从而减少流失。 (2)、促进土壤自生固氮菌的活动，增加大气氮素的生物固定。 (3)、促进磷钾细菌的繁殖生长，增加磷、钾养料的释放 (4)、增加生理活性物质。

微生物在生命活运过程中能合成一些生理活性物质如维生素B1、B6、B12、泛酸、叶酸以及生长素、链霉素等等，能促进作物生长和增强作物的抗病性。施用堆肥可增加土壤中乙烯含量，促使作物生长健壮。 (5)、提高土壤酶活性。

施用有机肥料还能提高土壤酶的活性水平，从而促进土壤物质的转化和肥力的提高。 施用有机肥料促进了微生物的繁殖，提供了丰富的基质，可使土壤酶活性提高，同时有机肥料本身也有比土壤高得多的酶活性。所以施用有机肥可提高土壤酶的活性水平，可促进土壤养分物质的转化。

二、提高土壤的供肥水平 (一)、提供营养物质

1、大量元素和微量元素

有机肥料中既含有大量元素；又含有微量元素，能够为作物提供全面营养。所以，经常施用有机肥料的土壤，一般不易发生微量元素缺乏症。 2．提供有机营养和生理活性物质

有机肥料多数含有组成生物体的各种成分，包括各种碳水化合物，如纤维素、半纤维素、淀粉、各种糖、蛋白质、氨基酸、氨基己糖、核酸、核苷酸、肌醇磷酸脂、磷脂、脂肪、脂肪酸等。

这些化合物经过各种微生物和酶促反应的矿化分解，可产生比较简单的化合物。其中大部分较简单的化合物，作物可以吸收利用。其优点是可使作物减少吸收利用养分的同化步骤，从而节省本身体内能量(ATP)的消耗。

有机肥料中含有某些生长活性物质，如人尿中含有生长素，可以促进作物生长。腐殖质中的某些物质对于促进作物生长也有一定的作用 3、提供CO2

有机肥料在腐烂分解过程中释放CO2 ，提高作物冠层中的CO2浓度，增强光合强度。 4．肥效稳长

有机肥料中的营养元素除了钾等元素以外，极大部分是与有机化合物结合在一起或呈有机状态存在，所以作物不能直接吸收，只有通过矿化作用，转变成简单的有机化合物或无机状态后，作物才可吸收。有机肥料是一种缓效肥料，其中所含的养分一边释放一边供作物吸收，供肥时间稳长。

有机肥料作中长期作物的基肥，前期不会烧苗，后期不会脱力，可以延长作物根系和叶片的功能时间。

（二)、提高土壤养分的有效性

有机肥料除了直接提供养料外，还能提高养分的有效性和土壤的供肥强度。 1．减少养分的淋失

由于有机质有较高的离子交换量，能够提高土壤的保肥性，这对于减少一些流动性较大的养分如K+、Ca2+、Mg2+等淋失有较好作用。

有机质对NH3和NO2-等有吸附和固定作用，减轻氨的气态损失，提高施氮效果。又由于有机化合物的络合作用，可以减少微量元素的淋失。 2、活化土壤潜在养分

有机肥料在矿化分解过程产生的有机酸、H2CO3等对难溶性养分有溶解作用；有机酸和某些有机化合物的螯溶作用，可以使一些难溶性养分释放出来，提高磷和微量元素的有效性。

3、减少土壤对养分离子的固定

有机质分解过程产生的大分子化合物和有机酸等对铁铝氧化物的吸附位点掩蔽作用，因而可以减少对磷、钼和其它元素的固定作用。

4、延缓尿素分解速率，抑制硝化作用，减少反硝化损失 一些有机物质如稻草堆肥在腐烂过程中能产生苯酚类物质，对于尿素的分解有延缓作用，从而提高尿素氮的利用率。

许多饼肥肥料如桐饼，棉籽饼都有酚类等物质，不仅对脲酶有抑制作用，而且对硝化作用微生物也有抑制作用，因而可以减少氮素的反硝化损失。 四、提高作物品质，增强作物抗逆性

随着人民生活水平的不断提高，对农、副产品的质量日益重视。 大量施用化学肥料或养分配比不当均会使产品品质下降，实践表明，有机肥与无机肥配合施用能提高产品质量，如小麦和玉米的蛋白质含量增加。在不施氮肥的条件下，有机肥能提高小麦子粒的氨基酸总量，其中必需的缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸的含量增加。 蔬菜是人类必不可少的食品，有机肥料与无机肥料配合施用，能使蔬菜中盐含量下降，维生素C的含量上升，产品质量明显改善。

有机物料施入土壤，会改善土壤的理化性状，增强土壤的保水、保肥性能；有机物料本

身可能含有一些抑菌物质或降解过程中会产生抑菌物质(如各种酚类物质等)；植物体内氨基酸含量的增加有助于作物的抗旱，从而增强作物抗逆性和抗病虫害的能力。 五、作为无土栽培的优良基质，替代不可再生的泥炭等资源

基质栽培是无土栽培中投资较少的栽培方式，栽培面积越来越大。

目前我国温室栽培的基质多是用泥炭再混配一些蛭石、珍珠岩等而成的。不能再生的泥炭大多分布在偏远的林地，资源有限，价格较高。同时，有研究发现纯泥炭基质可以诱发植物多种病害(如植物萎蔫病和根霉病)，且发病率较高。

而将有机废弃物好氧堆肥处理后制成优质有机栽培基质，不但就地取材，价格最低，而且重量轻，结构性好；含有丰富的氮、磷等大量元素和微量元素铁、锰、铜、锌等，能保证作物生长期的营养需求，无需像泥炭基质那样频繁施肥；对于含重金属的有机废弃物开发成园林基质，还有效避免了重金属对食物链的污染。 六、缓解某些金属离子对植物的毒害作用

增施有机肥，一方面可加速土壤形成良好的团粒结构，改善土壤通气状况，促进根系的生长，提高植物对重金属的抗性。

另一方面，有机肥料分解过程产生的有机酸等有机配体，能与重金属离子Pb2+、Cd2+ 、Ni2+、Zn2+、Al3+等发生配合作用，形成金属—有机配合物，可以减轻其对植物的毒害作用。

七、防止土壤侵蚀，减少水土流失

有机肥施入土壤后，提高土壤有机质含量，促进土壤团粒结构的形成，可减轻土壤的侵蚀。绿肥作物和牧草，大多具有发达的根系，枝叶繁茂，覆盖度大，有固土、固沙力强的特点。它可减少径流，防止冲刷；能改善土壤通透性，增强蓄水、保水能力。对风沙大的荒沙地、沟渠坡边和梯田梯壁种植多年生绿肥牧草，还有固沙护坡的作用。用秸秆或绿肥进行死覆盖，对防止土壤侵蚀也有一定的效果。 八、减少能源消耗，减轻环境污染 大量施用化肥，至少会给社会带来3个问题：一是能耗增大；二是污染环境、破坏生态；三是增加农业生产成本。充分利用有机肥可减少化肥的施用量，即可减少由于生产化肥所耗的能源和大量施用化肥带来的环境污染。 四十四、堆肥和沤肥的定义

定义：利用秸杆、杂草、绿肥、泥炭、垃圾和人畜粪尿等其它废弃物为原料混合后，按一定方式进行堆制或沤制的肥料

四十五、施用有机肥料对生态环境和食品安全到底有何影响?

1、 有机肥源盐在土壤中的积累和淋失：施入土壤中的有机肥经矿化分解后产生无机

氮，并在硝化作用下形成盐，当农田处于裸露或并没有处于旺盛生长的作物的吸收利用时，土壤中的盐便有可能随下渗水流进入地下水而导致地下水中盐积累。 2、有机物料施用对稻田甲烷排放的影响：新鲜有机物料在分解的前期可产生甲烷发酵的理想基质如乙酸和其他低分子有机酸，因此未经腐熟的有机物料如稻草、绿肥、家畜排泄物等直接施入稻田可引发强烈的甲烷排放，而经充分堆腐的有机物料如沼气渣等施入稻田引起的稻田甲烷排放增强就微弱得多。

3、有机物料施用对农田土壤氧化亚氮排放的影响：新鲜的、微生物可利用的有机碳是土壤中反硝化过程的电子供体和能量来源，因此，当其他因素如水分、温度、硝态氮基质等均已处于充分满足条件时，有机碳源通常便成为控制反硝化速率的主要因素。 4、对土壤和作物可食部分重金属含量的影响：畜禽粪便等有机肥料由于其含有丰富的植物营养元素和有机质，改善土壤结构，提高作物产量和品质方面的作用，施用有机肥料常常作为某些作物特别是蔬菜生产中一项重要的农艺措施。

5、有机肥中含有多种环境雌激素：越来越多的证据表明, 存在于环境中一些人工合成的化学物质具有体内雌激素的生物效应, 它们可干扰鸟类、爬行类以及哺乳类野生动物或实验动物正常的内分泌功能, 改变动物在发育和成年阶段胞内信号过程, 并由此造成动物的雌雄性别的改变以及畸形等病变。

四十六、简述植物营养与环境生态之间的关系。 一、矿质营养与植物的品质 (一)、氮肥与品质的关系

1、植物体内与品质有关的含氮化合物有蛋白质、必需氨基酸、酰胺和环氮化合物(包括叶绿素A、维生素B和生物碱)、NO3 - 、NO2-等。蛋白质是农产品的重要质量指标。 ★ 增施氮肥能提高农产品中蛋白质的含量，籽粒中蛋白质的积累是营养器官中氮化物重新利用的结果。

★后期根外追施尿素或NH4NO3对提高籽粒蛋白质含量有明显的作用，而且尿素的作用优于NH4NO3。

15N的研究表明，小麦后期叶面追施尿素可促进谷蛋白的合成，从而提高面包的烘烤质量 人体必需的氨基酸有缬氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、色氨酸、异亮氨酸和赖氨酸，其含量也是农产品的主要品质指标。这些氨基酸是人和动物体本身无法合成的，只有由植物产品提供。适当供氮能明显提高产品中必需氨基酸的含量，而过量施氮时，必需氨基酸的含量却反而会减少。人和动物如果缺乏必需氨基酸，就会产生一系列代谢障碍，并导致疾病。通过施肥能够提高蛋白质的含量，但不能影响蛋白质的组成，这是因为蛋白质组成主要受遗传基因控制的缘故。但施氮也能改变植株的有些营养成分。 2、氮肥还影响植物油的品质

向日葵油一般含有10％的饱和脂肪酸( 棕榈酸和硬脂酸)、20％的油酸、70％的必需亚油酸，但随着氮肥用量的增大， 增加向日葵油中的油酸含量增加，而亚油酸含量减少。对油菜也有相同的趋势，施氮不仅能提高籽粒产量和粒重，同时也能提高含油量 3、氮素营养状况对甜菜品质的影响是至关重要的

在块根生长初期，供应充足的氮是获得高产的保证，而后期供氮多则会导致叶片徒长、块根中氨基化合物和无机盐类含量增高，使糖分含量大幅度下降。 氮对农产品品质的影响

1、养分不平衡造成的农产品品质下降，特别是水果、蔬菜。 2、氮肥施用与蔬菜盐的累积

WHO盐的限量指标为5mg/kg体重（以NaNO3计） 盐的危害机理：

在消化道中部分转化为亚盐。

（1）亚盐与血红蛋白结合，成为不能输氧的变性血红蛋 白。 （2）亚盐在肠胃中还可与仲胺作用，形成强致癌物亚硝 胺。 二)、磷肥与品质的关系

与植物产品品质有关的磷化物有无机磷酸盐、磷酸脂、植酸、磷蛋白和核蛋白等。 增施磷肥对作物品质的作用：

1.提高产品中的总磷量：饲料中含磷(P)量达0.17％～0.25 ％时才能满足动物的需要，含磷量不足会降低母牛的繁殖力。P/Ca比对人类健康的重要性远远超过了P和Ca单独的作用。2.增加作物绿色部分的粗蛋白质含量：磷能促进叶片中蛋白质的合成，抑制叶片中含氮化合物向穗部的输送，磷还能促进植物生长，提高产量，从而对氮产生稀释效应。因此，只有氮磷比例恰当，才可提高籽粒中蛋白质的含量。

3.促进蔗糖、淀粉和脂肪的合成：磷能提高蛋白质合成速率，而提高蔗糖和淀粉合成速率的

作用更大；作物缺磷时，淀粉和蔗糖含量相对降低，但谷类作物后期施磷过量，对淀粉合成不利。

4.使蔬菜上市表现、果实大小、耐贮运、味道特性等都有所改善：充足的磷肥可获得较大的马铃薯块茎；磷肥供应不足时，则形成较小的块茎；磷太多时又易形成裂口或畸形块茎。磷肥还能提高果菜类蔬菜的含糖量，改善其酸度，使上市的蔬菜更鲜美、漂亮、提高商品档次。 (三)、钾肥与品质的关系

1.改善禾谷类作物产品的品质，不仅可增加禾谷类作物籽粒中蛋白质的含量，而且还可提高大麦籽粒中的胱氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和色氨酸等人体必需氨基酸的含量。

2.促进豆科作物根系生长，使根瘤数增多、固氮作用增强，从而提高籽粒中蛋白质含量。 3.有利于蔗糖、淀粉和脂肪的积累，在甜菜上施用钾肥可提高含糖量、减少杂质含量；在大麦上施钾可提高籽粒中淀粉和可溶性糖的含量。

4.提高棉花产量，促进棉绒成熟，减少空壳率，增加纤维长度，还能提高棉籽的含油量。 5.改善烟叶的颜色、光洁度、弹性、味道和燃烧性能和减少烟草中尼古丁的含量和烟叶中草酸的含量。

二、矿质营养与种子活力和品质的关系

籽粒中养分的缺乏会降低种子活力和后代生存的潜力。

种子中养分贮存得越多，其活力越大，种子萌发能力也越强幼苗生长也越茁壮。 养分的缺乏会影响种子中其它物质的化学组成，间接地影响种子活力，这种间接影响往往是通过对种皮结构、种子饱实率和激素水平的影响造成的 三、重金属对农产品的污染 （一）、重金属的特点及其来源 （二）、镉的影响

1、对农产品质量的影响 2、对人体健康的影响

3、农产品和人体中镉的容许极限和安全标准 （三）、铅的影响

1、铅对农产品质量的影响 2、铅对人体健康的危害 3、铅的容许量和安全标准 （四）、铬的影响

1、铬对农产品质量的影响 2、对人体健康的影响 3、允许浓度和卫生标准 （五）、砷的影响

1、对农产品质量的影响 2、对人体健康的影响 3、允许浓度和卫生标准 （六）、其他金属元素和复合污染 四、植物营养与地方病 （一）、地方性甲状腺肿

地方性甲状腺肿(Endemic goiter)，简称地甲病、大粗脖，是以甲状腺肿大而一般又不伴有甲状腺机能改变为特征的一种全球性多发的地方病。 1、病因 （1）、缺碘

（2）、高碘 2、防治措施 （二）、地方性氟中毒（Endemic fluorosis) 1、病因 2、防治措施 三）、克山病和大骨节病

克山病(Keshan disease)是一种原因未明，以心肌损害为主的地方病，。1935年在黑龙江克山县发生大批急死病人，因病因不明而命名为克山病。

大骨节病俗称柳拐子病，是一种原因未明的地方性变形性骨关节病，最初由人在1949年于乌洛夫流域发现并报道，故又称乌洛夫病。 1、病因

与缺硒关系非常密切 2、防治措施 （1）、补硒防治 （2）、改田换粮 （3）、改水

、化肥对环境的影响 一、化肥中的有害物质 重金属、无机非金属（F）、有机化合物（缩二尿、三氯乙醛） 二、农田排水与径流对地表水的污染

太湖：氮21%来自农田化肥，12.5%来自畜禽污染源

滇池：氮、磷的面污染源中，由农田地表径流带入的氮、磷占 总量的53%和42%。 三、淋溶渗漏对地下水的污染 硝态氮:

饮用水国家标准中，NO3-N <20mg/L，我国部分地区NO3-N达200—500 mg/L。 四、化肥对土壤和大气的影响：土壤酸化、NH3挥发、N2O 施肥与全球环境 一、施肥与全球变暖 （一）、温室效应及其影响 （二）、施肥与温室效应气体的排放 二、化肥施用与水环境 （一）、化肥水环境损失的途径 1、地表迳流 2、农田排水 3、渗漏、淋失 （二）、施肥与地面水体富营养化 1、水体富营养化及其特点 （1）、水体富营养化 （2）、水体富营养化的特点 富营养化的普遍性 富营养化的地域性

水体富营养化近年来表现出恶化趋势 2、农业和水体富营养化的关系 （三）、施肥与水体的盐污染

1、盐污染及其危害 2、农业与盐污染的关系 三、化肥施用与土壤生态环境 （一）、重金属污染

1、肥料中重金属对土壤的污染 2、镉对土壤的污染 （二）、有机副成分的污染 1、硫氰酸盐 2、磺胺盐 3、缩二脲 4、三氯乙醛 （三）、氟的污染 （四）、放射性污染

1、磷肥中的放射性物质 2、钾肥中放射性物质 防治施肥污染的措施 1、适时适量施用肥料

2、开发新型化肥品种，提高化肥利用率 3、正确适度施用有机肥料 4、防止水土流失

污染土壤（重金属污染）的植物修复

1、超积累植物对重金属的耐性和积累的机制 2、超积累植物在实际中的应用