农业化学总论1-2

1、KCl和和NaCl浓度对离体大麦根吸收浓度对离体大麦根吸收K+和和Na+速率的影响速率的影响浓度（浓度（mmolmmol/L/L）吸收率（吸收率（mol/gmol/g鲜重鲜重h h）0246823451K+Na+外界磷浓度对生长外界磷浓度对生长4周的周的8种植物以及生长种植物以及生长24小时的大麦吸磷速率的影响小时的大麦吸磷速率的影响生长生长24小时小时生长生长8周周0.0010.0010.010.010.10.11 110100.010.010.10.11 1101010010010001000磷浓度（磷浓度（mol/L）磷吸收率（磷吸收率（mol/g根鲜重根鲜重h）植物对养分有反馈调节能力

2、。中断某仪养分的植物对养分有反馈调节能力。中断某仪养分的供应，往往会促进植物对这一养分的吸收。供应，往往会促进植物对这一养分的吸收。在缺磷一段时期后再供磷会导致地上部含磷量在缺磷一段时期后再供磷会导致地上部含磷量大大增加，甚至引起磷中毒。大大增加，甚至引起磷中毒。1、中断养分供应的影响、中断养分供应的影响2、长期供应的影响、长期供应的影响 某一矿质养分的吸收速率与其外界某一矿质养分的吸收速率与其外界浓度间的关系还取决于养分的持续供应浓度间的关系还取决于养分的持续供应状况。用离体根或或完整的幼龄植物进状况。用离体根或或完整的幼龄植物进行短期研究时，通常是在很稀的营养液行短期研究时，通常是在很稀的

3、营养液或溶液中进行预培养，因此植株或根内或溶液中进行预培养，因此植株或根内的养分浓度相当低。当供应养分以后，的养分浓度相当低。当供应养分以后，养分吸收速率会非常高，甚至在高浓度养分吸收速率会非常高，甚至在高浓度范围内，吸收速率仍持续增高。范围内，吸收速率仍持续增高。土温高，有利于土壤养分的迁移和土温高，有利于土壤养分的迁移和根系的吸收，但过高不利根系的吸收，但过高不利减少的次序如下：减少的次序如下：H H2 2POPO4 4- -NHNH4 4+ +K K+ +SOSO4 42 2MgMg2+2+ClCl- -CaCa2 2 对寒冷地区的冬季作物增施氮、磷对寒冷地区的冬季作物增施氮、磷肥作种肥

4、，或者追施土杂肥和草木肥作种肥，或者追施土杂肥和草木灰等，都能取得良好效果。灰等，都能取得良好效果。 （三）光照（三）光照 光照可通过影响植物叶片的光合强光照可通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生间接影响，最终影响到根腾强度等产生间接影响，最终影响到根系对矿质养分的吸收。系对矿质养分的吸收。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

5、 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（四）水分的影响（四）水分的影响 水分状况是决定土壤中养分离子以水分状况是决定土壤中养分离子以扩散还是以质流方式迁移的重要因素，扩散还是以质流方式迁移的重要因素，也是化肥溶解和有机肥料矿化的决定条也是化肥溶解和有机肥料矿化的决定条件。水分状况对植物生长，特别是对根件。水分状况对植物生长，特别是对根系的生长有很大影响，从而间接影响到系的生长有很大影响，从而间接影响到养分的吸收。养分的吸收。水分是土壤养分有效化的溶剂，矿水分是土壤养分有效化的溶剂，矿质养分和有机养分只有溶解在水中质养分和有机养分

6、只有溶解在水中才能被作物根系所吸收利用。才能被作物根系所吸收利用。养分向根表迁移以及根系对养分的养分向根表迁移以及根系对养分的吸收都必须有水。当养分进入到根吸收都必须有水。当养分进入到根系后，也需要以水为介质才能运转系后，也需要以水为介质才能运转到地上部去。到地上部去。 但并不是土壤水分越多越好，因为：但并不是土壤水分越多越好，因为：v土壤的孔隙是一定的，当水分过多时，土壤的孔隙是一定的，当水分过多时，土壤空气就不足了，影响根的呼吸代土壤空气就不足了，影响根的呼吸代谢，主动吸收受到影响谢，主动吸收受到影响v水分过多时，随着重力水的下渗，会水分过多时，随着重力水的下渗，会引起一些可溶性养分的流失

7、，特别是引起一些可溶性养分的流失，特别是NONO3 3- -的淋失的淋失 v土壤水分过多造成还原条件，土壤水分过多造成还原条件，NONO3 3- -生成生成N N2 2、N N2 2O O 五、通气状况五、通气状况l土壤通气状况主要从三个方面影响植物土壤通气状况主要从三个方面影响植物对养分的吸收：一是根系的呼吸作用；对养分的吸收：一是根系的呼吸作用；二是有毒物质的产生；三是土壤养分的二是有毒物质的产生；三是土壤养分的形态和有效性。形态和有效性。l1、良好的通气环境、良好的通气环境，能使根部供氧状况，能使根部供氧状况良好，并能使呼吸产生的良好，并能使呼吸产生的CO2从根际散失。从根际散失。这一过

8、程对根系正常发育、根的有氧代这一过程对根系正常发育、根的有氧代谢以及离子的吸收都有十分重要的意义。谢以及离子的吸收都有十分重要的意义。导致有害物质的产生：在长期淹水状态导致有害物质的产生：在长期淹水状态下，由于嫌气微生物的大量繁殖，使土下，由于嫌气微生物的大量繁殖，使土壤中甲烷、硫化氢和丁酸等有害物质大壤中甲烷、硫化氢和丁酸等有害物质大量积累，由于抑制根系的呼吸作用可导量积累，由于抑制根系的呼吸作用可导致植株窒息死亡。致植株窒息死亡。 为调解土壤的通气状况，应为调解土壤的通气状况，应采用科学采用科学的水浆管理的水浆管理v旱田作物及时中耕、培土能改善作旱田作物及时中耕、培土能改善作物根部通气条件

9、物根部通气条件，增强生理活性，增强生理活性，提高肥效。提高肥效。v水田应水田应前期浅水勤灌，中期排水晒前期浅水勤灌，中期排水晒田，后期干、湿交替，其目的在于田，后期干、湿交替，其目的在于以水调肥，以水控制或促进根系对以水调肥，以水控制或促进根系对养分的吸收。养分的吸收。（六）土壤反应（六）土壤反应（pH）l间接影响间接影响：土壤养分的有效性。：土壤养分的有效性。l直接影响直接影响：pH 改变了介质中改变了介质中H+和和OH-的的比例。其对离子吸收的影响主要是通过比例。其对离子吸收的影响主要是通过根表面，特别是细胞壁上的电荷变化及根表面，特别是细胞壁上的电荷变化及其与其与K+，Cu2+，Mg2+

10、等阳离子的竞争作等阳离子的竞争作用表现出来的。用表现出来的。土壤养分的有效性土壤养分的有效性一般在一般在pH pH 67时土壤养分有效性最高，时土壤养分有效性最高，但钼在碱性条件下有效性高。但钼在碱性条件下有效性高。v影响土壤养分的溶解度来影响养分影响土壤养分的溶解度来影响养分的有效性。的有效性。v影响土壤微生物的活性来影响养分影响土壤微生物的活性来影响养分的有效性。的有效性。对根系吸收养分的影响，直接影响根系对根系吸收养分的影响，直接影响根系对阴、阳离子的吸收对阴、阳离子的吸收R COOHNH3+R COO -NH2HCO3 -H +吸附离子吸附离子外部离子外部离子NO3 -NH4+ +酸性

11、酸性碱性碱性pHpH值的变化除了影响质膜所带的电荷外，值的变化除了影响质膜所带的电荷外，还与质膜的选择透性有关，在还与质膜的选择透性有关，在pHpH值值5.55.5时，由于参与质膜结构的时，由于参与质膜结构的CaCa+ + 被被H H代换，代换，膜的选择性降低，影响根系的吸收。膜的选择性降低，影响根系的吸收。 在农业生产中，南方酸性土要施用石灰或在农业生产中，南方酸性土要施用石灰或生理碱性肥料，北方碱土要施用石膏或生生理碱性肥料，北方碱土要施用石膏或生理酸性肥料，以调节土壤的理酸性肥料，以调节土壤的pHpH值。值。K+Na+Ca2+Mg2+阳离子总量阳离子总量处理处理(cmol/kg 干物质干

12、物质)Mg25733161152Mg35722368150提高镁浓度对向日葵中各种阳离子含量的影响提高镁浓度对向日葵中各种阳离子含量的影响5.0含量含量 (umol/g)Cl-K+离子浓度离子浓度(mmol)NO3-Cl-K+地上地上部部根根地上地上部部 根根011.06.54615190.111.1331333330.511.513539521.012.012363552.013.07080265.016.0519029NO3-对大麦根和地上部对大麦根和地上部K+,Cl-的影响的影响离子间的拮抗作用离子间的拮抗作用N0N03 3- -和和H H2 2P0P04 4-

13、 -也存在拮抗，因此施用硝态也存在拮抗，因此施用硝态氮肥时，应重视增施磷肥。在酸性土壤氮肥时，应重视增施磷肥。在酸性土壤上氮肥的施用量不宜过大，否则上氮肥的施用量不宜过大，否则NHNH4 4+ +浓浓度较高时抑制作物对度较高时抑制作物对CaCa2+2+的吸收，在含的吸收，在含钾较少的沙性土壤上钾较少的沙性土壤上NHNH4 4+ +N N施用量较大施用量较大时，要考虑增加钾肥，但钾又不能一次时，要考虑增加钾肥，但钾又不能一次用量过大，因钾浓度过高，会抑制用量过大，因钾浓度过高，会抑制CaCa2+2+ 和和MgMg 2+ 2+的吸收。的吸收。 离子间的协助作用是指在溶液中某一离子的存离子间的协助作

14、用是指在溶液中某一离子的存在有利于根系对另一些离子的吸收。这种作用主在有利于根系对另一些离子的吸收。这种作用主要表现在阳离子和阴离子之间，以及阴离子与阴要表现在阳离子和阴离子之间，以及阴离子与阴离子之间。离子之间。Ca2+对多种离子的吸收有协助作用，一般认对多种离子的吸收有协助作用，一般认为是由于它具有稳定质膜结构的特殊功能，有助为是由于它具有稳定质膜结构的特殊功能，有助于质膜的选择性吸收。的这种协助作用也称于质膜的选择性吸收。的这种协助作用也称“维维茨效应茨效应”。2 2、离子间的协助作用、离子间的协助作用 吸收速率吸收速率 (umol/g鲜重鲜重 4h)玉米玉米甜菜甜菜外部溶液外部溶液Na

15、Cl+KClNa+K+Na+K+Na+K+Na+ K+无钙无钙9.0 11.020.018.8 8.327.1有钙有钙5.9 15.020.915.4 10.726.1Ca2+对根系选择性吸收对根系选择性吸收K+/ Na+ 的影响的影响植物除可以从根部吸收养分外，植物除可以从根部吸收养分外，还能通过叶片吸收养分，这种营还能通过叶片吸收养分，这种营养方式称为植物的叶部营养，或养方式称为植物的叶部营养，或根外营养。根外营养。叶部营养也是植物营养的一种方叶部营养也是植物营养的一种方式，特别是在根部营养受阻的情式，特别是在根部营养受阻的情况下，叶部营养是一种辅助手段。况下，叶部营养是一种辅助手段。叶片

16、是由表皮组织、叶肉组织及输导组叶片是由表皮组织、叶肉组织及输导组织所组成的。叶片上的表皮组织含有大织所组成的。叶片上的表皮组织含有大量表皮细胞，气孔就是表皮细胞分化出量表皮细胞，气孔就是表皮细胞分化出来的组织，一般气孔数目在来的组织，一般气孔数目在5050300300个。个。表皮组织具有一层均一无孔的角质膜。表皮组织具有一层均一无孔的角质膜。溶液透过角质膜的难易与角质膜上蜡质溶液透过角质膜的难易与角质膜上蜡质的化学成分有关。的化学成分有关。角质膜可分三层角质膜可分三层v紧靠表皮细胞壁的一层是由角质、纤维紧靠表皮细胞壁的一层是由角质、纤维素及果胶共同构成的角化层。素及果胶共同构成的角化层。v中间

17、一层为角质与蜡质混合组成的角质中间一层为角质与蜡质混合组成的角质层。层。v最外一层完全由蜡质组成。蜡质是一类最外一层完全由蜡质组成。蜡质是一类复杂的有机混合物，主要化学成分为高复杂的有机混合物，主要化学成分为高碳脂肪酸和高碳一元醇，这类化合物的碳脂肪酸和高碳一元醇，这类化合物的分子间隙可让水分子大小的物质通过。分子间隙可让水分子大小的物质通过。由于表皮细胞的脂肪酸和果胶等羧基的解由于表皮细胞的脂肪酸和果胶等羧基的解离，常带有负电荷，这对阳离子的通透是离，常带有负电荷，这对阳离子的通透是有利的。有利的。叶表面外部还有与内部亲脂性基相连的腊叶表面外部还有与内部亲脂性基相连的腊状突起物，可使非极性的

18、脂溶性物质进入状突起物，可使非极性的脂溶性物质进入表皮细胞。表皮细胞。 外质连丝是养分从角质膜到达表皮细胞原外质连丝是养分从角质膜到达表皮细胞原生质膜的一条通路。叶下表皮由于气孔较生质膜的一条通路。叶下表皮由于气孔较多，比叶上表皮更容易使养分透过。多，比叶上表皮更容易使养分透过。 1 1、防止养分在土壤中的固定防止养分在土壤中的固定叶部营养直接供给植物吸收的养分，可叶部营养直接供给植物吸收的养分，可防止养分在土壤中被固定。特别是易被防止养分在土壤中被固定。特别是易被土壤固定铜、锰、铁、锌等微量元素，土壤固定铜、锰、铁、锌等微量元素，养分利用效率高，养分利用效率高，叶都喷施效果较好。叶都喷施效果

19、较好。某些生理活性物质，如赤霉素、增产灵、某些生理活性物质，如赤霉素、增产灵、磺烷酸钠等，更适合叶部喷施。磺烷酸钠等，更适合叶部喷施。在寒冷或干旱地区，土壤施肥不能取得在寒冷或干旱地区，土壤施肥不能取得良好效果时，采取叶部追肥则能及时供良好效果时，采取叶部追肥则能及时供给作物养分。给作物养分。 2 2、及时满足植物对养分的需要、及时满足植物对养分的需要叶部对养分的吸收和转化都比根部快，能叶部对养分的吸收和转化都比根部快，能及时满足植物的需要及时满足植物的需要，改善缺素症，改善缺素症。v32的实验表明，在根部施用时，经的实验表明，在根部施用时，经15昼昼夜后积累的数量仅接近于叶部施用后夜后积累的

20、数量仅接近于叶部施用后5分钟时积累的数量。分钟时积累的数量。v尿素施用于土壤，一般要尿素施用于土壤，一般要4一一5天后才见天后才见效，但在叶部喷施后往往在效，但在叶部喷施后往往在1一一2天内就天内就表现出明显效果。表现出明显效果。 v叶部追肥可增加光合作用和呼吸作叶部追肥可增加光合作用和呼吸作用的强度，明显提高酶的活性。用的强度，明显提高酶的活性。v改善植物向根部供应有机养分的状改善植物向根部供应有机养分的状况，从而能增强根系吸收水分和养况，从而能增强根系吸收水分和养分的能力。分的能力。 叶部营养的局限性叶部营养的局限性作物对大量元素氮、磷和钾的需要量作物对大量元素氮、磷和钾的需要量比较多，叶

21、部营养只能作为根部营养比较多，叶部营养只能作为根部营养的补充。的补充。肥料用量小，不能满足作物整个生育肥料用量小，不能满足作物整个生育期对微量元素的需要。期对微量元素的需要。根外营养而不能完全取代根部营养，根外营养而不能完全取代根部营养，根外追肥也只能是为了解决某些特殊根外追肥也只能是为了解决某些特殊问题而采用的辅助性措施。问题而采用的辅助性措施。 1 1、溶液的组成、溶液的组成v钾被叶片吸收速率依次为钾被叶片吸收速率依次为KC1KC1KNOKNO3 3K K2 2HPOHPO4 4v而氮被叶片吸收的速率则为尿素而氮被叶片吸收的速率则为尿素硝酸盐铵盐硝酸盐铵盐v在喷施生理活性物质和微量元素肥在

22、喷施生理活性物质和微量元素肥料时，加入尿素可提高吸收速率和料时，加入尿素可提高吸收速率和防止叶片出现暂时黄化防止叶片出现暂时黄化2 2、溶液的浓度及反应、溶液的浓度及反应在一定浓度范围内，营养物质进入在一定浓度范围内，营养物质进入叶片的速度和数量随浓度的提高而叶片的速度和数量随浓度的提高而增加。增加。供给阳离子时，溶液供给阳离子时，溶液pH值应调至微值应调至微碱性，以利于叶片对阳离子的吸收碱性，以利于叶片对阳离子的吸收。供给阴离子时，溶液供给阴离子时，溶液pH值则应调至值则应调至弱酸性，利于叶片对阴离于的吸收。弱酸性，利于叶片对阴离于的吸收。3 3、溶液湿润叶片的时间、溶液湿润叶片的时间 叶片

23、湿润时间保持在叶片湿润时间保持在3030分钟至分钟至1 1小时小时以内时，叶片吸收养分的速度快，以内时，叶片吸收养分的速度快，数量多。数量多。v喷施时间应选在下午或傍晚进行，喷施时间应选在下午或傍晚进行，以防止叶面很快变干。以防止叶面很快变干。v使用使用“湿润剂湿润剂”，降低溶液的表面，降低溶液的表面张力，增大溶液与叶片的接触面积。张力，增大溶液与叶片的接触面积。 表面张力大表面张力大表面张力小表面张力小表面活性剂可降低表面张力表面活性剂可降低表面张力4 4、养分在叶内的移动性、养分在叶内的移动性 移动性很强的元素为硝态氮及尿素移动性很强的元素为硝态氮及尿素态氮、钾，其中氮钾；态氮、钾，其中氮

24、钾；移动性较强的元素为磷、氯、镁，移动性较强的元素为磷、氯、镁，其中磷氯镁；其中磷氯镁；移动性稍差的元素为锌、锰、铜、移动性稍差的元素为锌、锰、铜、钼等微量元素，其中锌铜锰钼等微量元素，其中锌铜锰钼；钼； 移动性较弱的元素有铁、硼、钙等。移动性较弱的元素有铁、硼、钙等。以简单无机盐为主以简单无机盐为主加入微量元素、加入微量元素、 螯合剂，螯合剂，助剂等物质助剂等物质综合型综合型作物在不同的生育时期内对营养条件作物在不同的生育时期内对营养条件有着不同的要求。为了合理施肥，不有着不同的要求。为了合理施肥，不仅要了解作物营养的一般特点，还必仅要了解作物营养的一般特点，还必须了解作物在不同生育期对营养

25、条件须了解作物在不同生育期对营养条件的特殊要求，调节不同作物在不同生的特殊要求，调节不同作物在不同生育时期所要求的营养条件，以达到提育时期所要求的营养条件，以达到提高产量和改善品质的目的。高产量和改善品质的目的。作物靠种子中贮存的物质进行营养作物靠种子中贮存的物质进行营养的过程叫作物的种子营养。的过程叫作物的种子营养。作物在种子营养期间对土壤养分的作物在种子营养期间对土壤养分的要求不高，只要有适宜的水分、温要求不高，只要有适宜的水分、温度、通气条件和光照，幼苗就能正度、通气条件和光照，幼苗就能正常生长。常生长。生长初期吸收的数量、强度都较低生长初期吸收的数量、强度都较低生育中期，对营养物质吸收的数量、生育中期，对营养物质吸收的数量、强度都较高强度都较高到成熟期，又趋于减少到成熟期，又趋于减少单子叶作物的养分吸收高峰大致在单子叶作物的养分吸收高峰大致在拔节期拔节期双子叶作物的养分吸收高峰约在初双子叶作物的养分吸收高峰约在初花期一盛花期花期一盛花期生育期生育期时间时间(天天)占全生育期占全生育期%NP2O5K2O