一、植物营养学概念
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。
植物营养学的主要任务
1、阐明植物与外界环境间营养物质和能量的交换过程； 2、阐明植物体内营养物质的运输、分配和转化规律； 3、通过施肥手段，为植物创造良好的营养环境； 4、通过改良植物营养性状，提高植物的营养效率和对营
407 305 214
640 533 560 600
470
100 1961 1969 1977 1985 1993 2001 2009 2017 2025
上世纪90年代以来，化肥用量持续大幅增加，粮食增产缓慢
600
512
500
粮食产量 肥料用量
400
382
300
238

200
136
139
165
100 100
量、改善果蔬色泽、风味，贮藏和加工性能。
植物的营养成分---肥料
C
N
H
Fe
Cl
Mo
S Mg
P
O
Mn B
Cu
Zn
Ca
K
全球微量元素缺乏分布
> 30亿人口面临微量元素缺乏影响
微量元素缺乏危害
Iodine: 白痴病 (IQ) Vitamin A: 夜盲症, 免疫力下降 Iron: 贫血，免疫力下降 Zinc: 发育迟缓，降低维生素A吸收和转化 Ca：软骨病 ……
每公斤养分所增产的粮食不 及世界的1/2，美国的1/3
玉米施肥量和产量比较
玉米产量 (t/ha)
60 50 40 30 20 10
0 China
10
8
6
施氮量
4
256
2
0 Ch in a
USA
138
USA
农业化学
学
植物营养与肥料
科
发
展
植物营养原理
植物营养学
课程内容
第一讲 绪论 第二讲 植物养分吸收、运输 第三讲 植物氮素营养 第四讲 植物磷素营养 第五讲 植物钾素营养 第六讲 植物钙、镁、硫营养 第七讲 植物微量元素营养 第八讲 植物营养生态及遗传
养胁迫的适应性； 5、通过合理施肥，改善生态环境； 6、提高作物产量和改善农产品品质。
目的：提高产量，改善品质, 减轻环境污染。
二、植物营养学与农业生产的关系
1、肥料在农业生产中的作用－增产
Million ton
700
600
500
百
万 400
吨
300
200
Gra粮in食d需em求a量nd Gra粮in食p总ro产du量ction
100
0 1980
1990
2000
2010
世界粮食短缺分布
土地
？ 人口
粮食
肥料的必要性
食 物 链
营养物质
施肥在粮食增产中的贡献 ？
据联合国粮农组织（FAO）统计:
• 在1950－1970年的20年中，世界粮食增产近1倍， 其 中因播种面积增加而增加的产量占22％，因单位面积 产量增加所增加的产量占78％。而在各项增产因素中 增施化肥要起30－50％的作用（一般可按40％估计）
课程主要任务
植物营养学课程构成 植物养分吸收、运输、转化、利用特征 植物营养特性（大量、中微量元素） 植物养分缺乏及初步诊断 肥料的特性、施用方法
第一讲 绪论
主要内容
• 植物营养学的目的与任务 • 植物营养学与农业生产 • 植物营养学科发展概况 • 植物营养学的范畴及其主要研究方法
第一节 植物营养学的目的与任务
粮食生产靠大量消耗资源来支撑
粮食总产（亿吨）粮食播种面积(亿公顷)
粮食总产（亿吨）
粮食总产（亿吨） 粮食总产（亿吨）
化肥用量（千万吨） 农膜用量/农药用量(万吨)
(Shen et al.,Global Food Security,2012)
7
290
粮食需求
10
300
6 270
9
250
8
250
5 230 210
1985
1984
1991
1990
1997
1996
2003
2002
2009
2008
2015 2014
2021 2020
我国农业发展20走过了一条高投入、高资源环境代价的道路 0
资源投入持续增1 加、7 产1量3 徘1徊9 、25效率31下降37 、环43 境问题凸现
我国以占世界的9%的耕地，用去了世界35% (2015) 的化肥，单位面 积用量是世界平均水平的单位面积用量是世界平均水平的3.7倍。
过量施用化肥
太湖不再 碧波荡漾
A Global Issue – China’s Food Security
Lester Brown
1994 • Who will Feed China?
2008 • Will China Starve the World?
2011 • Can the United States Feed China?
化肥消费量(万吨) 化肥用量(kg/ha)
16000 14000 12000 10000
8000 6000 4000 2000
0
世界
中国
500 400 300 200 100
0
世界
中国
我国肥料利用效率低、施肥效益下降
每公斤养分所增加的粮食 (kg/kg)
氮肥当季回收率30%-35％， 低于发达国家20个百分点
Iron
> 2 billion people affected
Iron 缺乏
Calcium 缺乏(孟加拉国) Rickets（软骨病, 佝偻病）
植物营养学
李廷强 教授 浙江大学环资学院
植物营养学
李廷强
电话: 88982518 E-mail: litq@ 办公地址：农生环组团B519
为什么要学植物营养学？
过量施氮也会降低产量：一亩地多用了3公斤氮肥的效果
过量施用化肥现象
小麦季氮肥施用量：280－450 kg/ha 玉米季氮肥施用量：200－350 kg/ha
4 190 170
3 150
粮食产量
6000 180 5000
7
6
200
化肥用量
5
灌溉面积
农膜用量
4
150
2 130 110
1 90 70
0 50
160 4000 140
3000 120
100 2000
80 1000 60
农药用量
3
2
100
粮食面积
1
0
50
1961
1967
194073
01979 1978
• 数以10万计的田间试验结果表明，每公斤化肥平均 可增产8－12kg粮食；4－8kg油料；3－6kg棉花。
• 施化肥增加的农产品价值是化肥投资的4.8倍。
2、肥料在农业生产中的作用－改善品质
营养品质 卫生品质
商品品质
N：果实大小、色泽，蛋白质和氨基酸含量。 P：促进果实和种子的成熟和含磷物质含量。 K：品质元素, 提高蔗糖、淀粉、脂肪、维生素和矿物质含