植物营养学是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用,以及这些过程与植物生长发育、产量和品质的关系的科学,它是植物生理学的一个重要分支,也是农业科学的重要组成部分。
植物营养学主要包括以下几个方面的内容:
1、植物营养元素的分类和功能:植物需要的营养元素主要包括氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硼(B)、钼(Mo)等13种元素,这些元素在植物体内有各自的功能,如氮是构成蛋白质和核酸的重要元素,磷是构成ATP和DNA的重要元素,钾是维持细胞渗透压和调节气孔开闭的重要元素,钙是构成细胞壁和膜的重要元素,镁是构成叶绿素和酶的重要元素,硫是构成蛋白质和某些维生素的重要元素,铁是构成叶绿素和血红蛋白的重要元素,锰是构成酶和叶绿素的重要元素,铜是构成酶和叶绿素的重要元素,锌是构成酶和RNA的重要元素,硼是构成糖和脂的重要元素,钼是构成酶的重要元素。
2、植物营养元素的吸收和运输:植物通过根部的根毛吸收土壤中的营养元素,然后通过细胞间的胞间连丝和细胞内的液泡运输到需要的地方,植物对营养元素的吸收和运输是一个复杂的过程,受到许多因素的影响,如营养元素的种类、浓度、pH值、温度、光照、水分等。
3、植物营养元素的转化和利用:植物将吸收的营养元素转化为自身的物质和能量,如将氮转化为蛋白质和核酸,将磷转化为ATP和DNA,将钾转化为糖和脂,将钙转化为细胞壁和膜,将镁转化为叶绿素和酶,将硫转化为蛋白质和维生素,将铁转化为叶绿素和血红蛋白,将锰、铜、锌、硼、钼转化为酶和叶绿素等。
4、植物营养元素与植物生长发育的关系:植物的生长发育需要足够的营养元素,如缺乏某种营养元素,植物的生长发育就会受到影响,如缺氮会导致植物生长缓慢,叶片变黄;缺磷会导致植物生长不良,根系发育差;缺钾会导致植物抗病力下降,产量降低等。
5、植物营养元素与植物产量和品质的关系:植物的产量和品质也受到营养元素的影响,如适当的营养元素供应可以提高植物的产量和品质,如增加氮肥可以提高作物的蛋白质含量,增加磷肥可以提高作物的油分含量,增加钾肥可以提高作物的糖分含量等。