高级植物营养学幻灯片.ppt

高级植物营养学绪论 一、植物营养的早期探索 1、比利时 Van Helmont (1577～1644) 于1640年在布鲁塞尔进行了植 物营养学史上第一个定量试验。结论：水是植物惟一的营养物质。（错误） 2、英国：Woodward (1665～1782) 认为，土和盐都有营养作用。 3、德国：Glauber 认为，硝也有营养作用。 4、18世纪末，相当一些人认为植物营养物质包括：水、气、土、盐、硝、油、和火（燃素） 等。 从本质上说植物营养物质是什么？ 5、德国：Thaer （1752～1828）认为腐殖质是土壤中惟一的营养物质。（观点片面） 6、18世纪到19世纪： 英国学者 Priestley （1733 ～1804） 荷兰学者 Ingen-House（1730 ～ 1799） 瑞士学者 Senebier （1742～1809） 根据试验说明空气也是植物营养物质的一种来源。 7、瑞士化学家 de Saussure （1767～1845） 结论：植物中的C、H、O 来自于空气和水，而矿质元素（灰分）来自于土壤。 8、法国学者 Boussingault （ 1802～1887 ）研究氮素营养，发现豆科植物能利用和固定空气中的氮素，从而 是土壤含氮量增加。 二、植物矿质营养学说的建立和发展 ●1840年，德国化学家李比希Justus von Liebig （1803～1873）提出：矿质营养学说；养分归还学说；最小养分律。 ●学说意义： 在理论上，否定了腐殖质学说，说明了植物营养的本质；在实践上，引出了巨大的化肥工业。 ●根据矿质营养学说的原理，德国植物学家Sachs和Knop设计了营养液培养试验，同时证明了矿质营养学说的正确性。 ●20世纪50年代已经确认了目前已知的16种植物必需营养元素。 三、现代植物营养学研究进展 1、美国Hoagland(1884～1949)在20世纪初提出“霍格兰氏(Hoagland)营养液”，也导致了无土栽培(水培)产业的发展。 研究养分吸收发现，矿质元素能逆浓度梯度进入植物体。 2、20世纪50年代初期，美国Epstein提出离子吸收的酶动力学假说，发展和丰富了载体假说，后人又提出了离子泵假说、变构酶假说，近年又发展成为离子通道、转运子等理论。 Epstein还发现矿质养分吸收、运输的基因型差异，首先提出植物营养遗传特性改良的重要思想。 3、从20世纪50年代开始，土壤化学研究活跃，引入土壤养分元素的强度、数量、容量等概念；引入养分的流动性观点，物理化学观点。 美国Barber提出了植物养分生物有效性的概念。 4、20世纪80年代以来，德国Marschner(1929～1996)系统地开展植物根际营养研究。 四、植物营养学的研究内容 ●广义的植物营养学，包括了植物营养原理、肥料学、作物施肥学和植物营养研究法。 ●植物营养原理：植物营养元素的种类及其主要功能；营养元素的吸收、运转、同化及代谢过程；植物营养与植物各时期的生长和发育的关系等。涉及到的边缘领域学科：生理学、生态学及分子生物学。 ●肥料学：涉及肥料的种类、成分、性质及其制造原理；肥料各组分在土壤中的转化规律及对作物产量和品质的影响。 ●作物施肥学：如何以植物营养原理为依据，结合土壤和其他环境条件合理施用肥料，以达到作物高产优质；讨论经济效益与施肥的关系。 ●植物营养研究法：植物营养研究的基本手段，试验设计和数据分析，先进技术和仪器设备的应用等。 五、植物营养学的研究方法 1、生物试验：是指在一定的环境条件下，有目的地对生长中的植物进行某种处理，然后观察和分析测定植物对该处理的反应，从而得到某一问题的结论。 （1）田间试验：研究植物营养与农业生产的关系。 （2）培养试验 ：土培、砂培、水培 （3）实验室试验：在生长室内的研究，适用于一些模式植物的营养研究。 2、植物营养分析：主要对土壤、肥料、植物等进行分析测定。分析测定方法有化学分析、仪器分析及分子生物学分析。 第一章 植物营养元素 第一节 植物体的主要组成成分 一、植物体的主要组成成分 植物含水：80%～95% 干物质：5%～20%： 有机物：C、H、O、N占95%，又称可挥发元素。 矿物质（灰分）：60多种，占5%，称矿质元素，又称灰分元素。 二、影响植物体中矿质元素含量的因素 影响植物体中矿质元素含量的因素： 1、遗传因素控制植物对某种元素的吸收累积能力并决定该元素在植物体中的含量。 植物对某种元素的吸收累积能力是长期选择的结果，这种选择是根据不同植物的形态和生理生化特性而发生的。 2、特定的生理过程导致矿质元素在