植物营养学属植物学的范畴，是植物生理学、植物营养学的重要部分基本概念植物营养——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。

营养元素——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营养学——植物营养学是研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学植物营养学是植物营养诊断的理论基础、依据.植物营养诊断的主要任务——诊断、识别出植物缺乏哪种营养，哪些营养需要补充，以指导施肥（如何补充营养）最小养分律：作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化植物营养诊断的方法：形态识别、植物分析（含量）、组织化学和生物化学方法1.植物缺素症是植物体内营养状况的外部表现.2.植物形态识别是植物营养诊断的一种方法.3.及时施肥是消除症状,减少损失的办法.第二章植物的一般特性结构、生理特性、生长条件、必需的营养元素各器官的功能：叶的功能：光合作用，固定CO2，合成有机物植物叶片是进行光合作用的主要场所，它是由表皮组织、叶肉组织及输导组织所组成的。

气孔是由表皮细胞分化出来的组织，并按一定距离分布于叶表面上，其主要功能是与外界进行气体交换及蒸腾水分。

根系的功能：固定；吸收水、营养。

是植物吸收养分和水分的主要器官，也是养分和水分在植物体内运输的重要部位，它在土壤中能固定植物，保证植物正常受光和生长，并能作为养分的储藏库。

二、生理特性光合作用CO2 + 2H2O (CH2O) + O2 + H2O呼吸作用C6H12O + 6O2 6CO2 + 6H2O蒸腾作用物质吸收运输三、植物生长所需的条件：光照：温度：水分：养分：空气：支撑：四、植物生长必需营养元素（一）、植物的组成成分：植物由水和干物质组成，一般新鲜植物含有75—95％的水和5—25％的干物质。

（二）、必需营养元素的概念确定必需营养元素的三条标准*必要性：缺少这种元素植物就不能完成其生命周期不可替代性：缺少这种元素后，植物会出现特有的症状，而其它元素均不能代替其作用，只有补充这种元素后症状才会减轻或消失。

直接性：这种元素是直接参与植物的新陈代谢，对植物起直接的营养作用，而不是改善环境的间接作用。

对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接性的化学元素称为植物必需营养元素；其它元素则是非必需营养元素。

非必需营养元素中一些特定的元素，对特定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所必需，这些元素为有益元素。

目前国内外公认的高等植物所必需的营养元素：有18种：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅、铁、硼、锰、铜、锌、鉬、氯、镍。

水培或砂培必需营养元素的分组：分组原则：根据植物体内含量的多少分为大量营养元素和微量营养元素。

一般以占干物质重量的0.1%为界线。

大量营养元素含量占干物重的0.1%以上，包括C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Si等10种; 微量营养元素含量一般在0.1%以下，包括Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni等8种来源：碳和氧来自空气中的二氧化碳、氢和氧来自水。

其它的必需营养元素几乎全部是来自土壤。

由此可见，土壤不仅是植物生长的介质，而且也是植物所需矿质养分的主要供给者。

（三）、必需营养元素的一般营养功能第一组：植物有机体的主要组分，包括C、H、O、N和S；第二组：P、B(Si)都以无机阴离子或酸分子的形态被植物吸收，并可与植物体中的羟基化合物进行酯化作用；第三组：K、(Na)、Ca、Mg、Mn、Cl，这些离子有的能构成细胞渗透压，有的活化酶，或成为酶和底物之间的桥接元素；第四组：Fe、Cu、Zn、Mo，这些元素的大多数可通过原子价的变化传递电子。

十八种营养元素同等重要，具有不可替代性；N、P、K素有“肥料三要素”之称；有益元素对某些植物种类所必需，或是对某些植物的生长发育有益。

大量元素: 碳、氢、氧、磷、氮、钾、硫、钙、镁、硅。

其中碳、氢、氧很容易从水、空气中获得, 而氮、磷、钾3种元素,由于植物需要量较多,土壤中含量又较少,常需通过施肥补充才能满足植物生长发育的需要, 由此被称为“肥料三要素”或“植物营养三要素”。

五、养分循环植物根对多种养分的吸收受植物体内营养状况的影响，地上部养分在韧皮部中运到根部的数量是反映地上部营养状况的一种信号。

当运往根部的数量高于或低于某一临界值时，根系可相应降低或提高吸收速率；韧皮部中矿质元素的移动性比较：移动性大：氮磷钾镁移动性小：铁锰锌铜难移动：硼钙移动性大小决定养分再利用程度的大小。

矿质养分的再利用植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其它器官或部位，而被再度利用，这种现象叫做矿质养分的再利用。

矿质养分再利用的程度取决于养分在韧皮部中移动性的大小，韧皮部中移动性大的养分元素，如氮、磷、钾等，其再利用程度高。

而钙、硼的再利用程度低。

养分再利用的过程是漫长的:第一步，养分的激活（养分离子在细胞中被转化为可运输的形态。

）第二步，进入韧皮部被激活的养分转移到细胞外的质外体后，再通过原生质膜的主动运输进入韧皮部筛管中。

第三步，进入新器官养分通过韧皮部或木质部先运至靠近新器官的部位，再经过跨质膜的主动运输过程卸入需要养分的新器官细胞内。

六、养分的再利用与缺素部位再利用程度大的元素，养分的缺乏症状首先出现在老的部位，而不能再利用的养分，在缺乏时由于不能从老部位运向新部位，而使缺素症状首先表现在幼嫩器官。

缺素症状表现部位与养分再利用程度之间的关系矿质养分种类缺素症出现的部位再利用程度氮磷钾镁老叶高S 新叶较低铁、锌、铜、钼新叶低硼和钙新叶顶端分生组织很低氮、磷、钾和镁四种养分在体内的移动性大，因而，再利用程度高，当这些养分供应不足时，可从老部位迅速及时地转移到新器官，以保证幼嫩器官的正常生长。

铁、锰、铜和锌通过韧皮部向新叶转移的比例及数量还取决于体内可溶性有机化合物的水平。

当能够螯合金属微量元素的有机成分含量增高时，这些微量元素的移动性随之增大，因而老叶中微量元素向幼叶的转移量随之增加。

第一节N素营养及N营养诊断一、植物体内氮的含量和分布一般植物含氮量约占植物体干物重的0.3%-5%,而含量的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。

种类：大豆>玉米>小麦>水稻器官：叶片>子粒>茎秆>苞叶(玉米)发育：同一作物的不同生育时期，含氮量也不相同。

注意：植物体内氮素的含量和分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。

通常是营养器官的含量变化大，生殖器官则变动小，但生长后期施用氮肥，则表现为生殖器官中的含氮量明显上升。

二、氮的营养功能氮是植物体内许多重要有机化合物的组分，也是遗传物质的基础。

（一）蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含氮16%-18%）；（二）核酸的成分；（三）叶绿素的组分元素；（四）许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）；氮还是一些维生素的组分，而生物碱和植物激素也都含有氮。

总之，氮对植物生命活动以及植物的产量、品质均有极其重要的作用。

合理施用氮肥是获得高产、优质的有效措施。

三、植物对氮的吸收、同化和运输植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮。

在旱地农田中，硝态氮是作物的主要氮源。

由于土壤中的铵态氮通过硝化作用可转变为硝态氮。

所以，作物吸收的硝态氮多于铵态氮。

（一）NO3-N的吸收和同化1、NO3-N的吸收逆电化学势梯度的主动吸收；介质pH显著影响植物对NO3-N的吸收: pH值升高，NO3-N的吸收减少；Ca++促进NO3-N的吸收。

NO3-N进入植物体后，大部分在根系中同化为氨基酸、蛋白质，也可直接通过木质部运往地上部；硝酸根在液泡中积累对离子平衡和渗透调节作用具有重要意义。

2、NO3-N的同化：硝酸还原成氨是由两种独立的酶分别进行催化的。

硝酸还原酶可使硝酸盐还原成亚硝酸盐，而亚硝酸还原酶可使亚硝酸盐还原成氨。

大多数植物的根和地上部都能进行NO3--N的还原作用，但各部分还原的比例取决于不同的因素：1、硝酸盐供应水平当硝酸盐数量少时，主要在根中还原;2、植物种类木本植物还原能力>一年生草本一年生草本植物因种类不同而有差异。

还原强度顺序为：油菜>大麦>向日葵>玉米>苍耳3、温度温度升高，酶的活性也高，所以也可提高根中还原NO3--N 的比例。

4、植物的苗龄在根中还原的比例随苗龄的增加而提高;5、陪伴离子K+能促进NO3-向地上部转移，所以钾充足时，在根中还原的比例下降；而Ca2+和Na+为陪伴离子时则相反;6、光照在绿色叶片中，光合强度与NO3-还原之间存在着密切的相关性。

考虑以上因素可采取相应措施降低温室或塑料大棚中的蔬菜体内的硝酸盐含量。

（二）NH4+-N的吸收和同化1、NH4+-N的吸收NH4+的吸收与H+的释放存在着相当严格的等摩尔关系(K.Mengel et al, 1978) 。

结论：植物吸收NH4+-N，使土壤pH下降植物吸收NO3--N ，使土壤pH上升2、NH4+-N的同化（三）CO(NH2) 2-N的吸收和同化目前关于尿素被同化的途径有两种见解：其一、尿素在植物体内可由脲酶水解产生氨和二氧化碳；其二、尿素是直接被吸收和同化的——尿素+ 磷酸------〉氨甲酰磷酸+鸟氨酸——〉瓜氨酸------>精氨酸尿素同化的特点是：对植物呼吸作用的依赖程度不高，而主要受尿素浓度的影响。

（四）NO3--N和NH4+-N营养作用的比较NO3--N是阴离子，为氧化态的氮源，NH4+-N是阳离子，为还原态的氮源。

不能简单的判定那种形态好或是不好，因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关。

最主要的是植物种类和pH。

(一)植物种类水稻是典型的喜NH4+-N作物。

（水稻幼苗根内缺少硝酸还原酶；NO3--N 在水田中易流失，并发生反硝化作用。

）烟草是典型的喜NO3--N作物。

观赏植物纯硝态氮型：牵牛、一品红、波斯菊、天竹葵等喜硝态氮型：香石竹、非洲菊、菊花、一串红、仙客来、紫罗兰、月季、秋海棠、百合等喜铵态氮型：杜鹃等两者皆宜：唐菖蒲等二）环境反应（pH）从生理角度看，NH4+-N和NO3--N都是良好的氮源，但在不同pH条件下，植物对NH4+-N和NO3--N的吸收量有明显的差异。

NH4+-N肥效不好主要是由于生理酸性所造成的。

南方酸性土，相对来说，NO3-—N优于NH4+-N。

四、植物缺氮症状与供氮过多的危害植物缺氮的外部特征: 叶片黄化，植株生长过程迟缓.苗期植株生长受阻而显得矮小、瘦弱，叶片薄而小。

禾本科作物表现为分蘖少，茎杆细长；双子叶则表现为分枝少。

若继续缺氮，禾本科作物表现为穗小粒瘪早衰。

氮素是可以再利用的元素，植物缺氮的显著特征是下部叶片首先失绿黄化，然后逐渐向上部叶片扩展。