农学专业基础知识材料.docx

植物养分——植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。养分元素——植物体用于维持正常新陈代谢完成生命周期所需的化学元素。植物养分学是探讨植物对养分物质汲取,运输,转化和利用的规律及植物与外界环境之间养分物质和能量交换的科学。植物养分学的主要任务——阐明植物体与外界环境及养物质运输,安排和能量转化的规律，并在此基础上通过施肥手段为植物供应足够的养分，创建良好的养分环境，或通过改良植物遗传特性的手段调整植物体的代谢，提高植物养分效率，从而达到明显提高作物产量改善产品品质的目的。

肥料分类:按来源分：无机肥料,有机肥料等按元素分：氮肥,磷肥,钾肥等按养分多少分：单质肥料,复合肥料等按养分有效性分：速效肥料,缓效肥料,长效肥料按肥料状态分：固体肥料和液体肥料

第二节源-库关系与产量

通常，植物体内进行光合作用或能合成有机物质为其它器官供应养分的部位称之为源（如成熟的绿色叶片），而把消耗或储存部位称之为库（如根,茎,生长顶端和果实等）。植物体内，同化产物和其它物质经常进行着从源到库的运输。

“土壤养分生物有效性”的含义:（1）土壤中矿质态养分的浓度,容量与动态变化；（2）根对养分的获得与养分向根表迁移方式与速度；（3）在根系生长与汲取的作用下，土壤中养分的有效化过程以及环境因素对养分有效化的影响。

土壤养分向根表的迁移有两种方式：（一）质流植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土体之间出现明显水势差，土壤溶液中的养分随水流向根表迁移。其特点是运输养分数量多，养分迁移的距离长。养分通过质流到达根部的数量取决于植物的蒸腾速率和土壤溶液中该养分的浓度。(二)扩散当根系截获和质流作用不能向植物供应足够的养分时，根系不断的汲取可使根表有效养分的浓度明显降低，并在根表垂直方向上出现养分浓度梯度差，从而引起土壤养分以扩散方式顺浓度梯度向根表运输。土壤养分的扩散作用具有速度慢距离短的特点。扩散速率主要取决于扩散系数。

在植物养分汲取总量中，通过根系截获的数量很少。大多数状况下，质流和扩散是植物根系获得养分的主要途径。对不同养分元素而言，不同供应方式的贡献各不相同：Ca2+,Mg2+和NO3-主要靠质流供应，而H2PO4-,K+,NH4+等扩散是主要的迁移方式。在相同蒸腾条件下，土壤溶液中浓度高的元素，质流供应的量就大。

养分向根表的迁移受到根系汲取和土壤供应两方面的影响。（一）土壤湿度增加土壤湿度，可使土壤表面水膜加厚，一方面能增加根表与土粒间的接触汲取；另一方面又可削减养分扩散的曲径，从而提高养分扩散速率。（二）施肥施肥可增加土壤溶液中养分的浓度，直接增加质流和截获的供应量。同时，施肥加大了土体与根表间的养分浓度差，也增加了养分扩散迁移量。

根系密度是指单位土壤体积中根的总长度，表示有多大比例的土壤体积向根供应养分。

影响根系生长的环境因素（一）土壤物理因素土壤容重增加意味着紧实度变大，大孔隙削减，根的伸长速度降低，平均直径削减。主根伸长受阻会激发侧根的发展，形成密集的表层根系。通常根系生长最适温度范围在20～25℃之间，土壤温度过高或过低都可能抑制根系的生长。（二）土壤养分状况增加养分供应可促进根系生长。一般根系集中生长在养分浓度较高的地方。适当深施肥料有利于根系下扎和汲取下层土壤水分和养分。在局部根区提高养分浓度对根系形态有明显影响，其中以供应硝酸盐最为突出。矿质养分的供应对根毛的长度和密度也有很大影响。土壤硝酸盐和土壤磷的浓度与根毛数目及根毛长度之间呈负相关关系；而铵盐的存在则增加根毛的密度与长度。

（一）根际养分浓度分布1.累积当土壤溶液中养分浓度高，植物蒸腾量大，养分供应以质流方式为主时，根对水分的汲取速率高于养分汲取速率，根际养分浓度增加并高于土体的养分浓度，出现养分累积区;2.亏缺当土壤溶液中养分浓度低，植物蒸腾强度小，根系汲取土壤溶液中养分的速率大于汲取水分的速率时，根际即出现养分亏缺区;3.持平一定条件下，当水分蒸腾速率和养分汲取速率相等时，根际没有养分浓度梯度差。

（二）根际养分浓度分布的影响因素1.养分元素种类Ca2+,NO3-,SO42-,Mg2+等养分在土壤溶液中含量较高，在根际一般呈累积分布；H2PO4-,NH4+,K+和一些微量元素Fe2+,Mn2+,Zn2+等养分在土壤溶液中的浓度低，由于植物汲取，根际出现亏缺分布。养分在根际亏缺的强度,范围与该种养分的扩散系数,迁移速率等特性亲密相关。2.土壤缓冲性能根际养分分布与粘粒含量和缓冲实力有关。粘粒含量少的土壤，对养分的吸附力弱，离子迁移速率快，养分亏缺范围大。粘粒含量多的土壤，缓冲实力强，