植物營養(yǎng)學知識

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,或為某些植物在特定條件下所必需,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胞表面，所謂交換吸附是指根部細胞表面的正負離子（主要是細胞呼吸形成的CO2和H2O生成H2CO3再解離出的H+和HCO3-）與土壤中的正負離子進行交換，從而將土壤中的離子吸附到根部細胞表面的過程。
     2）離子進入根部內(nèi)部：①通過質(zhì)外體途徑進入根部內(nèi)部，質(zhì)外體是指植物體內(nèi)由細胞壁、細胞間隙、導管等所構(gòu)成的允許礦物質(zhì)、水分和氣體自由擴散的非細胞質(zhì)開放性連續(xù)體系。
      離子經(jīng)質(zhì)外體運送至內(nèi)皮層時，由于有凱氏帶的存在，離子（和水分）最終必須經(jīng)共質(zhì)體途徑才能到達根部內(nèi)部或?qū)Ч�。這使得根系能夠通過共質(zhì)體的主動轉(zhuǎn)運及對離子的選擇性吸收控制離子的運轉(zhuǎn)，共質(zhì)體是指植物體內(nèi)細胞原生質(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)體的運輸以主動運輸為主。
     3）離子進入導管：離子經(jīng)共質(zhì)體途徑最終從導管周圍的薄壁細胞進入導管。

（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，也使細胞透性加大而引起礦物質(zhì)被動外流。
         溫度過低，代謝減弱，主動吸收慢，細胞質(zhì)粘性也增大，離子進入困難。同時，土壤中離子擴散速率降低。

    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，增強呼吸作用和ATP的供應，促進根系對礦物質(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，根部吸收離子的量也隨之增加。但當土壤濃度高出此范圍時，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，還會導致“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而間接影響根系對礦質(zhì)的吸收。當土壤偏酸（pH值較低）時，根瘤菌會死亡，固氮菌失去固氮能力。當土壤偏堿（pH值較高）時，反硝化細菌等對農(nóng)業(yè)有害的細菌發(fā)育良好，這些都會對植物的氮素營養(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值較低時有利于巖石的風化和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，易引起磷、鉀、鈣、鎂等的淋失；同時引起鋁、鐵、錳等的溶解度增大，而造成毒害。相反，當土壤溶液中pH值增高時，鐵、磷、鈣、鎂、銅、鋅等會形成不溶物，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電荷，易吸附陽離子。

    7）土壤微生物 菌根的形成可增強根系對礦物質(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影響另一離子的吸收。例如，溴的存在會使氯的吸收減少；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重影響時，及時彌補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行，有利于集約農(nóng)業(yè)的大規(guī)模機械化施肥操作。

（2）植物對養(yǎng)分的吸收具有選擇性和適應性，在植物整個營養(yǎng)期中有兩個關(guān)鍵時期，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。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，及時滿足植物養(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。葉面對養(yǎng)分吸收、運轉(zhuǎn)比根快，有利于及時滿足作物生長發(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)可以用作及時防治或矯正某些缺素癥或因自然災害而需要迅速供給養(yǎng)分的補救措施。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，因為植物吸收養(yǎng)分的絕大多時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、相互補充的作用。

（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，并很快被運轉(zhuǎn)參與植物代謝，相對而言，磷、硫以及鋅、銅、錳、鐵、鉬移動性較差，而硼、鎂、鈣等元素則滯留在該葉片中極難移動，一般新葉片吸收能力強。