植物营养学与土壤学

1、中国农业大学及中国农业科学院植物营养学研究生入学考试必背28道题（部分）一华北石灰性土壤上作物一般容易缺乏哪些微量元素？为什么？并指出主要的症状有那些表现？答：华北石灰性土壤容易缺乏 Fe, Mn，Zn微量元素I缺铁原因石灰性土壤上 CaCOs含量高，土壤溶液中高浓度的重碳酸盐是石灰性土壤上造成植物缺铁的根本原因，这些高浓度的重碳酸盐使土壤的PH值在8以上的较高范围内。土壤中无机态的铁的溶解度受 PH值控制，PH值每升高一个单位，铁的溶解度降低 1000倍。所以, 石灰性土壤中水溶性铁的浓度很低，是导致植物缺铁的直接外界因素。 机理I型植物在缺铁胁迫的时候，会主动的做出适应性反应，双子叶植物和

2、非禾本科单子叶植物向根分泌质子，以酸化根际土壤，增加铁的溶解度，而且质膜上Fe3+将Fe3+还原成Fe2+利于根系的吸收。高浓度的重碳酸盐具有较强的缓冲能力，将根系分泌的质子迅速中和， 质膜上的Fe3+还原酶活性受PH值影响很大，高PH值抑制其活性，使 高浓度的重碳酸盐能促进植物使根内有机酸的合成，对铁进行螯合以向地上部分运输，此外高浓度的重碳酸盐还会使木质部汁液 度，使进入木质部Fe不能向上运输。/ 高浓度的重碳酸盐能促进 Fe2+转化为Fe3+而失活，且 自由空间的碱性提高，使已经运输到地上不的Fe以高 高浓度的重碳酸盐会抑制根系生长，减少根缺铁的症状表现：典型的症状是在叶片的 上往往明显

3、可见叶脉深绿而脉间黄化， 叶片逐渐枯死。此外，缺铁时根系中可能出现泉酶的活性提高,PH值, e的能力下降。,使铁滞留在跟中，难 降低导管中铁的溶解酸盐浓度过高时，植物体 自由空间中，降低Fe2+数量。 ，减少铁的吸收量。网状组织中出现失绿现象，在叶片 明显。严重缺铁时，叶片上出现坏死斑点, 积累的现象U缺锌所以，石灰性土壤高PH是造成植物缺锌的重要原因。其次，土壤溶液中高浓度 根系生长，使植物摄取症状表现：缺锌时， 或白化症状。缺锌的玉米叶 子叶植物缺锌时， 果树缺锌时， 病。川缺锰更是限制了活性锰向根表的迁移及其在体内的运输，从而使植物缺锌。症状表现：通常表现为叶片失绿并出现杂色斑点，而叶脉

4、仍保持绿色禾本科：条状黄化，进而坏死。阔叶植物：斑状黄化和坏死缺锰的植株还表现出易受冻害原因：土壤中锌受PH的影响，一般PH升高一个单位，锌的溶解度下降100倍。HC03-会抑制 高浓度HC03-影响植物体内锌向地上部分运输。生长受抑制，尤其是节间生长严重受阻，并表现出叶片的脉间失绿 为叶脉平行的叶肉组织变薄，叶片中脉出现失绿条纹。双 典型症状是节间变短，植株生长矮化，叶片失绿，有时叶片不能正常展开。影响叶片生长，又影响枝条正常伸长，使节间变得很短。例如苹果缺锌的小叶PH值都会促进Mn2+被氧化，尤其是在干旱条件下，水分不足（非此题答案，此为补充）除铁，锰，锌等微量元素外，北方石灰性土壤也易缺

5、P,KW缺P原因：石灰性土壤对P有强烈的固定作用，因而土壤溶液中 P浓度很低，且移动性很小。 P移动性与土壤含水量有密切的关系，石灰性土壤处于降水较少的干旱及半干旱区，P向根表的扩散和根系生长都因土壤含水量偏低而削弱。缺素症状：生理表现，供P不足时，植物光合作用和呼吸作用及生物合成过程都受到影响， RNA合成降低，蛋白质合成减少，细胞分裂迟缓，新细胞难以形成，同时也影响细胞伸长，从而明显影响植物的营养生长。形态特征，从外形上看，生长延缓，植株矮小，分枝或分蘖减少，在缺P初期叶片常呈暗绿色，这是由于缺P影响细胞伸长的程度超过影响叶绿素合成的程度，使单位叶面积中叶绿素含 量反而较高，但光合作用效率

6、很低，表现为结实状况很差。缺P的果树，花芽出生速率低，开放和发育慢而弱，果实质量差，缺 P果树叶片常呈褐色，易过早落果。 植物缺P首先表现在老叶中，因为P再利用程度高，缺P老叶P到新叶。 严重缺P植株体内碳水化合物代谢受阻，使糖分积累，形成花青素：许多一年生植物（玉 米）的茎常出现典型的紫红色症状。 酸性土壤中缺P时，使植物体内铁，锰，铝含量过高而中毒。V缺钾 原因：生产力提高和有机肥的投入减少症状：略二试比较Ca，P在根部吸收的部位，横向运输，纵向运输，再利用程度和缺素症状出现的部位 等方面的特点？根部吸收部位逆浓度的主动吸收过程。根毛区吸收，因根毛去有大量 的根毛，吸收面积大，而且根 毛区

7、的木质部已经成熟，可将吸收的P迅速运往上部。P的主动吸收过程以液泡膜上 的H+-ATP酶的H+为驱动力, 借助于质子化的磷酸根载体而实现的，即H+与H2PO4-共运方式。植物对Ca的吸收为被动的跨膜运输过程。植物根吸收Ca的部位主要在 根尖的伸长区，因为这一部位 的内皮层尚未形成完整的 氏带，养分可直接通过质外体 进入木质部导一横向运输纵向运输再利用程度磷在木质部和韧皮部主要通过共根毛区，且运输的速率受蒸腾作用的影响不大韧皮部中属难移动元主/、素（钙向韧皮部筛管P能运输 需要的部位质体途径，运 输的部位在率极低，几乎不能移 动。所以钙的长距离运位，以供给新生组织利 用，所以缺p部位主要 在老叶

8、位且其素,所以p在植物体内再装载时受到限制，使钙 难以进入韧皮部即的运输效率很高，且 p 在木质部和韧皮部中可以相互补充，从而使利用程度比较高，当植 缺P时，老叶中的P 可以运往缺 P新叶部r外体途径 输的部, 伸长区；）横向运输的速率受蒸腾作用影响大质部运输，其 韧皮部中的运输效输受蒸腾速率的影响使有少量的钙进入韧较大，钙主要运往蒸腾 作用强的部位。而蒸腾作用弱的部位经常发生“生理性缺钙”皮部，也很快被韧皮部 汁液中高浓度的磷酸盐沉淀，不能移动）所 以，钙在植物体内的再 利用程度低，当植物缺 钙时，首先表现在幼 叶，根尖或新生长点三分别说明氮肥在旱地施用时，氮素的损失途径有哪些（影响氮肥利用

9、率的因素）？提高氮肥 利用率的相应措施有哪些？答：氮素损失的途径：氨挥发，硝化一反硝化，淋洗和径流1氨挥发NH3本身容易挥发，特别是在碱性条件下，氨的挥发损失比较严重，尤其是在石灰性土壤上施用氨态氮肥的损失更严重。2硝化作用和反硝化作用在通气良好的条件下，NH4+-N肥易在硝化细菌作用下转化为NO3N即HN03, NO3N肥极易随水流失。在通气不良或者淹水条件下，N03 N经反硝化细菌作用，还原生成N2, N0,N02气体，并挥发使氮素损失。3淋洗和径流由于土壤胶体和正负电荷，对N03 N的吸附力能力不强，所以土壤中的N03 N易被水淋洗和径流流水流失，造成氮素损失。提高氮素利用率措施：施用氮

10、肥时应该因地制宜，配合合理的施氮技术，提高氮肥利用率，施用氮肥时，可以从以 下六方面综合考虑：1. 土壤条件：土壤有机质含量：土壤有机质含量高的土壤易发生反硝化作用，造成NO3 N肥的损失，所以有机质的含量高的土壤应该施用 NH4+-N肥。 土壤水分条件：土壤含水量，一方面易发生反硝化作用；另一方面，N03 N肥易随水流失，所以含水量高的土壤易施用 NH4+-N肥 土壤Ph值：碱性土壤中，NH4+-N肥易挥发损失，且较为严重，宜施用 N03N肥 土壤质地：砂型土壤，N03N流失严重，应酌情少施氮肥2作物营养状况：不同作物对氮肥需求不同，同一作物的不同品种氮肥需求也不同，应该根据作 物喜好施用氮

11、肥 小麦，水稻为需氮量大的作物，应多施氮肥，而豆科作物大多有固氮功能，应 水稻为典型的喜 NH4+-N的作物，施用NH4+-N效果比N03N好， 失，所以水稻宜施NH4+-N肥 烟草为典型的喜氧作物，对 N03 N的反应良好，应施用N0 甜菜是喜Na作物，施用NaN03的效果最好 忌氯作物不能施用NH4CL肥料：甜菜，亚麻，甘薯，马铃薯 不同生育期的作物对氮量不同 注意作物营养的两个关键时期，营养临界期，植物营养3 重视平衡施肥 施用化学氮肥时应配合施用磷肥，钾肥以及有机肥料，以 肥利用率。4.坚持合理的施氮技术 坚持“深施覆土”的原则 胺态氮肥和尿素作基肥时，坚持深施并 深度一般应大于6CM

12、。作追肥时，应采用穴施，沟施覆土或结合灌溉深施。为了克服氮肥深施可 能出现的肥效迟缓现象，施用时间应适当提前几天，中，后期施肥则应酌情减少用量 避免硝态氮的淋失和反硝化 硝态氮肥施用于水田， 于大量未腐熟的有机肥同时施 采用合理的水，肥综合管理在稻田水肥综合管理上，采取无水层混施和犁沟基施碳铵，及“以水带氮”追施尿素的氮肥深施 技术，二者结合施用。5必须根据氮肥 NH4+-N肥：易被土壤胶体吸附，不易造成氮素损失。但在碱性环境中氮易挥发损失，在通气条 件良好的土壤中，NH4+-N可经过硝化作用转化为N03 N,易造成氮素的淋失和流失。属于生理 酸性肥料，应施入碱性土壤。 N03N肥：N03不能

13、被土壤胶体吸附，易随水流失，可经过反硝化作用还原为多种气体（N2,N0,N02），引起氮素气态损失。属于生理碱性肥料，应该施入酸性土壤 酰胺态氮肥一尿素：适宜各种土壤和作物，可以做基肥和追肥，适当深施或施用后立即灌水， 使尿素随水渗入土层，减缓尿素水解，不作种肥，防止烧种 缓释/控释氮肥：新型肥料6.根据气候条件合理施用：下雨天，光照强烈，天气干旱等气候条件施肥效果差。四.简述钾的主要营养功能，棉花缺钾会出现什么典型症状，并说明其说明其原因？ 答：钾的主要营养功能：（一）促进光合作用，提高 C02的同化率养分平衡吸收，从而提高氮NN肥在水田易损，利用土壤的吸附能力减少氨的挥发，施用作基肥，追肥

14、后应避免大水漫灌，雨季应尽量少施或者不施。避免 避免硝态氮淋失和反硝化脱氮损失特征综合考虑（氮肥的品种和特征）钾能促进叶绿素的合成钾能改善叶绿体的结构（促进电子在类囊体膜上传递和线粒体内膜上电子传递）钾能促进叶片对 C02的同化（钾能促进ATP数量，为CO2同化提供能量，钾降低叶片组织对C02阻抗）（二）促进光合作用产物的运输钾能够促进光合作用产物向储藏器官运输，增加“库”的储存量 钾能调节“源”和“库”的相互关系（三）促进蛋白质的合成钾通过对酶的活化作用，从多方面对氮素的代谢产生影响 钾能促进蛋白质的合成还表现在它能促进根瘤菌的固氮作用（四）参与细胞渗透势调节作用K+对调节植物细胞的水势有重

15、要作用（五）调节气孔运动气孔运动与表皮组织保卫细胞中 K+浓度有密切关系，通过K+含量调 从而控制气孔开闭，不仅影响叶片中C02交换，与光合作用直接相关，而 利于作物的经济用水（六）激活酶的活性 K+是植物体内最有效的活化剂，K+水平明显影响植物体内的（七）促进有机酸的代谢 K+参与作物体内氮素的代谢，在木质部中 N03-的主要陪伴进生成有机酸，以维持电荷平衡，同时促进 N03-的吸收（八）增强植物的抗逆性钾对增强作物的抗逆性有哪处为另外一个大题） 抗旱性：增加细胞中K+的浓度可提高细胞的渗 对水的束缚能力，使原生质胶体充水膨胀而保持 强细胞膜的持水能力，使细胞膜保持稳定白 水分，此外，供钾充

16、足的气孔开闭可随植物 物经济用水。此外，钾可以促进根系 抗高温：缺钾作物在高温条件下，易失去水分平衡，平高的植物在高温条件下，能保水势和膨压，进植物光合作用，加速蛋白质 及渗透调节，提高作物耐高温能力 抗寒性：钾不仅能促进植物,粉，糖，可溶蛋白及各种阳离子含量，组织中上述物质的增加，既能提高细胞渗透势，增强抗旱 能力，又能使冰点下降，减少霜冻的胃寒，提高抗寒性。充足的钾有利于降低呼吸速率和水分损 化层，从而增强植物的抗低温的能力，质膜中蛋白质分子上的疏基（-HS ）易氧化呈双疏基，使蛋白质变性,N03 N被还原成氮后，促细胞渗透势， 物蒸腾作用,的影响？其作用原理是什么？（此或植物组织脱水：钾

17、能提高胶体的充水度，分散性和粘滞性。因此，钾能增 势和透性的增强，有利于细胞从外界吸收 而调节自如，使作物减少水分蒸腾，使作 增强作物吸水能力。引起萎蔫。K+具有渗透调节功能，供钾水以保证作物的正常代谢。通过施钾肥可促，补偿高温下有机物的过度消耗，钾还能通过气孔运动聿的根系和粗壮的木质部导管，而且能提高细胞和组织中淀失，保护细胞抗盐性：供钾这些类脂中，不饱和脂肪酸也因脱水氧化，使质膜失去原有选择性受盐害。另外，充足的钾能提高细胞的渗透势，减轻水分及离子的不平衡状态，加速代谢进程，使膜蛋白产生适应性变化，提 高作物抗盐能力。、 5抗病性：增施钾肥能提高作物的抗病性，钾能使细胞壁增厚，提高细胞木质

18、化程度，从而阻止 或减少病原菌的入侵和昆虫的危害。钾能促进植物体内低分子化合物转变为高分子化合物，使可溶性养分减少，抑制病菌的滋生，适 量供钾的作物，在其感染病点周围积累植物抗毒素，酚类及生长素，可阻止病虫害部位扩大，且 易于形成愈伤组织。6. 抗倒伏：钾能促进作物茎干维管束的发育，使茎壁增厚，髓腔变小，机械组织内细胞排列整齐, 增强作物抗倒伏能力。7. 抗早衰：钾能防止早衰，延长籽粒的灌浆时间和增加千粒重的作用。施用钾肥后小麦籽粒中脱 落酸含量降低，使其含量高峰期时间后移。在冬小麦灌浆期间，充足的钾还能延缓叶绿素的破坏,延长功能叶的功能器。8. 钾还能抗Fe2+, Mn2+及H2S等还原性物

19、质的危害。供钾充足可在根系周围形成氧化圈，消除还 原物质的危害。能从成熟叶和茎内流向幼嫩的组织进行再分配，因此植物生长 即处在潜在性缺钾阶段，往往使植株活力和细胞膨压明显降低。棉花属于双子叶植物，其缺钾的症状有： 由于钾在植物体内流动性很强， 早起，不易观察到缺钾的症状， 表现出植株生长缓慢。后期才表现出来。严重缺钾的时候，植株首先在植株下部老叶缺钾通常在植物生长发育的中，上出现失绿并逐渐坏死，叶片暗绿无光泽。棉花（双子叶植物）叶脉间先失绿，沿叶缘开始出 现黄化或有褐色的斑点或条纹，呈 V型干枯，并逐渐向叶脉间蔓延，最后发展为坏死组织。 植物出现褐色坏死组织与缺钾体内有腐胺积累有关。植物缺钾时

20、，根系生长明显停滞，细根和根毛生长很差，易出现根腐病。 缺钾的植株木质化程度低，后壁组织不发达，常表现出组织柔弱而易倒伏。缺钾 气孔不能开闭自如，因此在水分胁迫的条件下，尤其是高温，干旱的季节， 出现萎蔫。在供氮过量而钾不足时，棉花植株叶片上常会出现叶脉紧缩而脉间 充足使细胞内原生汁液丰富，钾不足是纤维素合成受阻）五试述有机肥在农业生产中的作用，并简述其作用机理（此题分两种答案，植物营养学和土壤学角度此为植物营养学角度（一）提高土壤有机质，改良土壤物理化学性质 增施有机肥，有机肥与无机肥相结合，能够 施用有机肥可使土壤容重下降， 水稳性团粒 供氮和蓄水能力增强，土壤的物理性状和供肥性）（二）提

21、供养分和活性物质 有机肥料不仅能够提供N , P, 核糖，核酸等，均可供作物直接 此外，在缓解化肥，尤其是钾肥不（三）活化土壤养肥，提高养分利用率 随着土壤有机质含量的增态含量增加，因而其有效量也相应提高 施用有机肥料 物料本身也会 化和循环。素也有重要作用。（由于氮0高土土y明显改善写机质的含量，从而提高土壤肥力。 的阳离子交换量和保肥，保水能力增加,扌，棉花叶片 株失水多而大量营养元素，还还有有机养分和大量活性物质，如氨基酸, 刺激根系生长。机肥在实现平衡施肥方面起着重要作用。蔓中 B,Mn , Cu, Zn,Mn , Fe等微量元素的交换态和有机结合微生物的数量和活性提高，使得胞外酶的分

22、泌增加。有机些酶和酶作用的底物，使有关酶的活性得到提高，这有利于土壤中养分的转 有机肥施入土壤后，在其降解过程中产生的可溶性有机物对活化土壤养分元（四）提高作物品质，增强作物的抗逆性有机肥和无机肥配合施用能平衡养分吸收，提高产品质量，有机肥施入土壤，会改善土壤的理化 性状，增加土壤的保水，保肥能力，有机肥本身可以产生一些抑菌物质或降解过程中产生抑菌物 质；植物体内的氨基酸含量增加有助于作物抗旱，从而增强作物的抗逆性和抗病虫害的能力。（五）减少污染，化“害”为“利”化肥的使用不当或大量施用会带来环境污染问题，如地下水硝酸盐含量超标和水体富营养化，施 用有机肥可避免大量施用化肥带来的环境污染。此外

23、，有机肥料能提高土壤有机质含量，增强土壤的吸持能力，往往有利于重金属和农药的吸附, 减轻其危害（六）作为无土栽培的优质基质，替代不可再生的泥炭等资源将有机废弃物高温堆肥后制成的优质栽培基质，不但就地取材，价格低，而且重量轻，结构性好，含有丰富的N,P,K等大量元素和多数微量元素，能保证作物生长期内的营养需求，而且可以避免 重金属对食物链的污染。六.秸秆直接还田的优点，及在还田时应该注意的问题是什么？答：优点，提高土壤有机质含量：经常施用秸秆能明显提高土壤有机质含量， 有利于维持土壤有机质的稳定，改善土壤的理化性状。 促进土壤团粒结构的形成土壤有机质对土壤结构的稳定性有良好作用。秸秆直接还田比施

24、用厩肥更能增加土壤有机质的含 量，特别有利于水稳性团粒形成 提供养分秸秆中含有作物需要的各种养分，秸秆直接还田能明显提高耕层土壤中的养分，尤其是钾的含量 调节土壤的氮素供应微生物在分解C/N大的秸秆初期，要从土壤中吸收氮素组成自身的体细胞，导 固定，起到暂时保存氮素的作用。当微生物死亡后，这部分氮素又分解释放进 秸秆直接还田还增加了土壤中的能源物质，也有利于生物固氮 提高土壤微生物和土壤酶的活性施用秸秆后微生物数量明显增加，距离施秸秆出近的土壤尤为明 活化土壤中养分有良好作用 秸秆还田能减少某些作物的病害注意事项：秸秆还田要能发挥良好作用，需保证在微为此应该做到以下几点：-F秸秆的正常矿质化和

25、腐殖化,土壤湿度掌握在天坚持水量的的 60%-80% 必须配合施用适量的氮肥，以免发生还 由于生物固定会引起微生物和作物间 配合施用适量磷肥。酸性土壤上配 预防有机酸的危害：秸秆在腐解过程 长。生产上采用控制秸秆 施用碱性肥料，及适当提早施用等措施，预防有机酸的危害 病虫害严重的田块的秸秆 高温堆肥种方法，简述各种方法的优缺点?七.我国配方施肥中常见的氮素的生物机态养分的释放,则在翻耕后即使灌水I起氮素损失。因为在秸秆还田前期， 素，导致作物幼苗生长不良。在缺磷的土壤上 石灰，以利于微生物的活动有机酸，累积到一定浓度时会危害作物的生 求撒施均匀，及时调节水分状况，提高翻埋技术，酌情直接还田，以

26、防细菌和虫卵的蔓延，这类秸秆只试用于制作测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律，土壤供肥性能和肥机肥料的基础上，提出N,P,K及中，微量元素等肥料的施用数量，施肥时答：测土配方施料效应，在合理施期和施用方法。通俗讲，就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥，技术核心是调节和解决作 物需肥和土壤供肥间的矛盾，实现养分平衡供应。科学用肥原则：（一）有机肥与化肥配合施用（二）做好配方施肥，力争做到专用化（三）优化推荐施肥量，提高肥料利用率与增产效应确定经济合理施肥量依据的基本理论：“养分归还学说”，“最小养分定律”和“养分不可替代性” “报酬递减律”和“因子综合作用定律”方法：（一）测土施肥法-以

27、土壤肥力化学为基础（二）作物营养诊断施肥法-以作物营养化学为基础（三）肥料效应函数施肥法-以田间试验和生物统计学原理为基础不同方法各有特点，应用时可并存，互相补充和渗透。具体的方法有四种：I .以测土施肥为理论的土壤养分丰缺指标法：通过多点田间试验，将土壤有效养分的化学测量值（相对值）按田间试验所获得的作物相 对产量划分为35个等级作为养分丰缺指标，然后按照等级布置田间试验，求得某一类型 土壤作物产量与施肥量关系的曲线，作为建设施肥量依据。n .养分平衡法，又称目标产量法运用计划产量指标。农作物需肥量，土壤供肥量，肥料有效养分含量与肥料利用率等五个 参数构成建议施肥量计算公式，以此估算推荐施肥量。推荐施=一季作物养分吸收总量-土壤供应养分肥料中养分含量*肥料当季利用率川.设计多点肥料试验不同肥力等级的地块上按一定的试验设计布置多点分散的肥料试验，先求彳 映的效应函数，而后由此分别计算出计算出最高产量施肥量或经济最佳施肥 IV .营养诊断法包括作物外形诊断，土壤-植物的化学诊断以及施肥诊断等（四）大力推广已见成效的施肥方法，改进施肥技术1. 大力推广施肥机械化进程2. 试验与研制有利于提高养分利用率的肥料利用率的肥料新剂型或添加剂（五）普及和加快开展农化服务的步伐，拓宽和深化农化服务的内涵与水平八. 答：物对肥料反I，养分的吸收，养分在体内的长简述现代植物营养学的研