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1、第三节第三节 影响植物吸收养分的环境条件影响植物吸收养分的环境条件 形态特征形态特征生理生化特性生理生化特性 生育特点生育特点内因内因 外因外因（环境因素）（环境因素）光照光照温度温度水分水分通气条件通气条件（EhEh）酸碱度酸碱度离子浓度离子浓度离子间的相互作用离子间的相互作用光光照照可可通通过过影影响响植植物物叶叶片片的的光光合合强强度度而而对对某某些些酶酶的的活活性性、气气孔孔的的开开闭闭和和蒸蒸腾腾强强度度等等产产生生间间接接影影响响，最最终终影影响响到到根根系系对对矿矿质质养养分的吸收。分的吸收。一、光照一、光照光照是植物养分吸收与同化的原动力。光照是植物养分吸收与同化的原动力。蒸腾
2、作用蒸腾作用能量能量酶的诱导和代谢途径酶的诱导和代谢途径养分含量养分含量（相对（相对%）照度照度指数指数 NH4+H2PO4-K+Ca2+Mg2+Mn2+SiO2100100100100 100 100100100 58 58 7678 107 103 85 5 56 40 3341 64 68 46 65 5 17 1513 49 40 22 35光照对水稻吸收养分的影响光照对水稻吸收养分的影响一一一一般般般般638C638C的的的的范范范范围围围围内内内内，根根根根系系系系对对对对养养养养分分分分的的的的吸吸吸吸收收收收随随随随温温温温度度度度升升升升高高高高而而而而增增增增加加加加。温温
3、温温度度度度过过过过高高高高（超超超超过过过过40C 40C）时时时时，高高高高温温温温使使使使体体体体内内内内酶酶酶酶钝钝钝钝化化化化，从从从从而而而而减减减减少少少少了了了了可可可可结结结结合合合合养养养养分分分分离离离离子子子子载载载载体体体体的的的的数数数数量量量量，同同同同时时时时高高高高温温温温使使使使细细细细胞胞胞胞膜膜膜膜透透透透性性性性增增增增大大大大，增增增增加加加加了了了了矿矿矿矿质质质质养养养养分的被动溢泌。分的被动溢泌。分的被动溢泌。分的被动溢泌。低低低低温温温温往往往往往往往往使使使使植植植植物物物物的的的的代代代代谢谢谢谢活活活活性性性性降降降降低低低低，从从从从
4、而而而而减减减减少少少少养养养养分的吸收量。分的吸收量。分的吸收量。分的吸收量。二、温度二、温度030范围内，温度升高，吸收养分速度加快范围内，温度升高，吸收养分速度加快最适土壤温度 1525 三、土壤水分三、土壤水分作用：作用：1.影响植物根系的生长发育影响植物根系的生长发育 2.影响土壤养分的浓度、有效性和迁移影响土壤养分的浓度、有效性和迁移 3.影响土壤通气性、土壤微生物活性、影响土壤通气性、土壤微生物活性、土壤温度等，从而影响养分形态、土壤温度等，从而影响养分形态、转化及有效性转化及有效性适宜的土壤含水量：适宜的土壤含水量：五、土壤通气性五、土壤通气性良好良好 有氧呼吸有氧呼吸 ATP
5、 吸收吸收田间持水量的田间持水量的6080%水水分分状状况况是是化化肥肥溶溶解解和和有有机机肥肥料料矿矿化化的的决决定定条条件件。水水分分状状况况对对植植物物生生长长，特特别别是是对对根根系系的的生生长长有有很很大大影影响，响，从而间接从而间接影响到养分的吸收。影响到养分的吸收。养养分分的的释释放放、迁迁移移和和植植物物吸吸收收养养分分与与水水有有关。关。水分水分土土壤壤通通气气状状况况主主要要从从三三个个方方面面影影响响植植物物对对养养分分的的吸吸收收：一一是是根根系系的的呼呼吸吸作作用用；二二是是有有毒毒物物质质的的产产生；三是土壤养分的形态和有效性。生；三是土壤养分的形态和有效性。四、通
6、气状况四、通气状况通气通气 植物吸收养分是被动吸收和主动吸收相结合的过程，而通气有利于有氧呼吸，所以，能促进植物对养分的吸收，农业生产中的中耕培土是调节土壤通透性、促进养分有效吸收的重要手段。大麦离体根培养在不同氧张力下吸收磷的情况 土壤的氧化还原状况土壤的氧化还原状况影响养分的形态和有效性影响养分的形态和有效性 如如Eh低，养分呈还原态，除低，养分呈还原态，除NH4+、Fe2+、Mn 2+外，许多养分的还原态对外，许多养分的还原态对植物吸收是无效，甚至是有害的植物吸收是无效，甚至是有害的五、土壤的酸碱性（介质反应）五、土壤的酸碱性（介质反应）介质酸碱性对植物吸收养分的影响：介质酸碱性对植物吸
7、收养分的影响：1.1.影响根细胞表面的电荷状况影响根细胞表面的电荷状况酸性反应时，根细胞的蛋白质分子带正电荷酸性反应时，根细胞的蛋白质分子带正电荷为主，能多吸收外界溶液中的阴离子为主，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碱性反应时，根细胞的蛋白质分子带负电荷 为主，能多吸收外界溶液中的阳离子为主，能多吸收外界溶液中的阳离子偏酸性：吸收阴离子偏酸性：吸收阴离子 阳离子阳离子偏碱性：吸收阳离子偏碱性：吸收阳离子 阴离子阴离子2.2.影响养分形态和有效性影响养分形态和有效性蛋白质的解离状况可由下式表达营养元素营养元素土壤中有效含量土壤中有效含量 较多时的较多时的pH范围
8、范围氮氮 5.58.0钾、钙、镁钾、钙、镁 6.0磷磷 5.57.0硫硫 5.5铁、锰、锌铁、锰、锌 铜、钴铜、钴 6.0硼硼 5.07.0总的来说，总的来说，pH5.57.0时，时，各种养分的有效性均较高各种养分的有效性均较高pH值值土壤反应和植物有效土壤反应和植物有效养分含量的关系养分含量的关系PO43-pH7 则钙离子多，则钙离子多，Ca-PpH 57 有效性最高有效性最高pH 直根系的直根系的LvLv越大，总面积越大，根与养分接触的机率高越大，总面积越大，根与养分接触的机率高反映根系的营养特性反映根系的营养特性3.根的分布根的分布 分布稀疏或过密：养分利用不充分分布稀疏或过密：养分利用
9、不充分 分布合理：提高养分吸收效率分布合理：提高养分吸收效率（二）植物根际及其营养作用（二）植物根际及其营养作用1.根际的概念：根际的概念：由于植物根系的影响而使由于植物根系的影响而使其理化生物性质与原土体有显著不同的那部其理化生物性质与原土体有显著不同的那部分根区土壤。离根分根区土壤。离根1几几mm范围。范围。2.根系分泌物根系分泌物（1）种类）种类 无机物：无机物：CO2、矿质盐类矿质盐类 有机物：核酸、蛋白质及酶、有机物：核酸、蛋白质及酶、氨基酸、有机酸氨基酸、有机酸 （2）作用：）作用：活化土壤养分；活化土壤养分；增加养增加养分的有效性和移动性；分的有效性和移动性；抵御有害物质（过抵御
10、有害物质（过量的铁、铝、锰）对根系的毒害作用；量的铁、铝、锰）对根系的毒害作用；3.根际微生物根际微生物（1）非侵染微生物对植物吸收养分的影响）非侵染微生物对植物吸收养分的影响矿化有机物，释放矿化有机物，释放COCO2 2和无机养分和无机养分产生和分泌有机酸，促进养分的有效性产生和分泌有机酸，促进养分的有效性固定和转化大气中的养分固定和转化大气中的养分产生和释放生理活性物质产生和释放生理活性物质（2）菌根：菌根：土壤真菌侵染植物根系后形成土壤真菌侵染植物根系后形成 的联合共生体的联合共生体作用：促进植物对养分的吸收作用：促进植物对养分的吸收4.根际根际pH值值 呼吸作用呼吸作用（1）影响因素）
11、影响因素 根系分泌的有机酸根系分泌的有机酸、HCO3-等，影响等，影响根际根际pH值值。（2）作用作用：影响养分的有效性影响养分的有效性第五节第五节合理施肥的基本原理合理施肥的基本原理一、合理施肥的基本理论一、合理施肥的基本理论（一）养分归还学说（李比希）（一）养分归还学说（李比希）1.1.要点：要点：随着作物的每次收获，必然要随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走大量养分，从土壤中取走大量养分，如果不正确地归如果不正确地归还土壤的养分，地力就将逐渐下降，还土壤的养分，地力就将逐渐下降，要要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分部养分2.意义：意义：强调
12、施肥的重要性。强调施肥的重要性。3.归还养分的方式：归还养分的方式：一是通过施用有机肥料，一是通过施用有机肥料，二是通过施用二是通过施用无机肥料无机肥料，二者各有优缺点，若能配合施用，二者各有优缺点，若能配合施用则可取长补短，增进肥效，是农业可持续发则可取长补短，增进肥效，是农业可持续发展的正确之路，展的正确之路，但李比希对有机肥的作用估但李比希对有机肥的作用估计不足。计不足。养分归还学说养分归还学说为恢复地力和提高作物为恢复地力和提高作物单产，通过施肥把作物单产，通过施肥把作物从土壤中摄取并随收获从土壤中摄取并随收获物而移走的那些养分归物而移走的那些养分归还给土壤的学说。还给土壤的学说。Ju
13、stus Liebig不同植物的营养元素归还比例不同植物的营养元素归还比例归还程度归还程度归还比例归还比例/%需要归还的营养需要归还的营养元素元素补充要求补充要求低度归还低度归还30铁、锰铁、锰不必要归还不必要归还 （二）最小养分律（李比希）（二）最小养分律（李比希）1.要点：要点：作物产量的高低受土壤中作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。也就是相对含量最低的养分所制约。也就是说，决定作物产量的是土壤中相对说，决定作物产量的是土壤中相对质质量分数量分数最少的养分，最少的养分，最小养分会随最小养分会随条件变化而变化，如果增施不含最小条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以
14、增产，还会降养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。低施肥的效益。2.意义：意义：强调施肥要有针对性强调施肥要有针对性最小养分律最小养分律示意图示意图最小养分随条件而变化最小养分随条件而变化的示意图的示意图目前农业生产尤其是目前农业生产尤其是大棚蔬菜生产大棚蔬菜生产中，普遍中，普遍存在过量施用氮肥，施钾肥不足，造成氮过剩而存在过量施用氮肥，施钾肥不足，造成氮过剩而钾亏缺，氮、磷、钾养分比例失衡的问题。这样钾亏缺，氮、磷、钾养分比例失衡的问题。这样的施肥模式不仅浪费肥料资源，降低肥料利用率，的施肥模式不仅浪费肥料资源，降低肥料利用率，造成土壤盐害，而且使应该补充的最小养分没有造成土壤盐害，
15、而且使应该补充的最小养分没有得到补充，土壤缺钾就成了提高产量的制约因素，得到补充，土壤缺钾就成了提高产量的制约因素，从而降低施肥效果，给农民带来一定的经济损失。从而降低施肥效果，给农民带来一定的经济损失。（三）限制因子律（布来克曼）（三）限制因子律（布来克曼）最小养分律的扩大和延伸最小养分律的扩大和延伸1.含义：含义：增加一个因子的供应，可以使作物增加一个因子的供应，可以使作物生长增加。但在遇到另一个生长因子不足生长增加。但在遇到另一个生长因子不足时，即使增加前一个因子，也不能使作物时，即使增加前一个因子，也不能使作物增产，直到缺少的因子得到满足，作物产增产，直到缺少的因子得到满足，作物产量才
16、能继续增长。量才能继续增长。2.意义：意义：施肥既要考虑各种养分供应状况，施肥既要考虑各种养分供应状况，又要注意与生长有关的又要注意与生长有关的环境因素环境因素。（四）报酬递减律（四）报酬递减律1.含义：含义：在技术条件相对稳定的情况下，在技术条件相对稳定的情况下，随着投入量的增加，报酬是增加的，但随随着投入量的增加，报酬是增加的，但随单位投入量的增加，报酬的增加却是依次单位投入量的增加，报酬的增加却是依次递减的。递减的。2.意义意义：揭示了作物产量与施肥量之间揭示了作物产量与施肥量之间的一般规律；的一般规律；第一次用函数第一次用函数Y=A(1-e-cx)关系反映了肥料递减规律；关系反映了肥料
17、递减规律；使肥料使肥料使用由经验型、定型化走向了定量化。使用由经验型、定型化走向了定量化。3.完善完善（费佛尔）：（费佛尔）：Y=b0+b1x+b2x2 表表 燕麦磷肥砂培试验燕麦磷肥砂培试验施磷量施磷量(P2O5，克，克/盆盆)干物质产量干物质产量（克（克/盆）盆）每单位的增产量每单位的增产量（克）（报酬）（克）（报酬）0 9.800.0518.919.110.1026.647.730.2038.635.990.3047.124.250.5057.392.572.0067.640.34报酬递减律示意图报酬递减律示意图Y=A(1-e-cx)施肥量与边际产量的关系施肥量与边际产量的关系Y=b0+
18、b1x+b2x2报酬递减律告诫我们：报酬递减律告诫我们：施肥要有施肥要有限度，不是施肥越多越增产，超过合限度，不是施肥越多越增产，超过合理施肥量上限就是盲目施肥理施肥量上限就是盲目施肥。小结小结主要内容：主要内容：植物的营养成分（植物必需营养元素）植物的营养成分（植物必需营养元素）植物对养分的吸收（吸收的机理）植物对养分的吸收（吸收的机理）影响植物吸收养分的环境条件影响植物吸收养分的环境条件(元素间的相互关系元素间的相互关系)植物的营养特性（施肥的关键时期）植物的营养特性（施肥的关键时期）合合理理施施肥肥的的基基本本原原理理(李李比比希希的的三三个个学学说说、报报酬酬递递减律减律思考题新鲜植物体含水量、干物质量新鲜植物体含水量、干物质量必需营养元素种类、判断标准、种类划分必需营养元素种类、判断标准、种类划分同等重要律同等重要律养分离子向根部迁移途径养分离子向根部迁移途径根外营养，影响因素及特点根外营养，影响因素及特点影响植物吸收养分的主要外界环境条件影响植物吸收养分的主要外界环境条件拮抗作用拮抗作用 协助作用协助作用 维茨效应维茨效应施肥的四个基本原理施肥的四个基本原理植物营养临界期植物营养临界期 营养最大效率期营养最大效率期 植物营养期植物营养期 生育期生育期