植物營養(yǎng)研究方法緒論ppt課件

.,緒論,植物營養(yǎng)研究法的發(fā)展概況和課程要求,.,為什么學(xué)習(xí)植物營養(yǎng)研究法,引入新課程學(xué)習(xí)植物營養(yǎng)研究法的目的學(xué)習(xí)植物營養(yǎng)研究法的意義,.,農(nóng)化研究法與植物營養(yǎng)研究法的關(guān)系,前期叫農(nóng)業(yè)化學(xué)后期叫植物營養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)不同還是其它原因？請大家思考,.,第一節(jié)植物營養(yǎng)研究法的發(fā)展概況,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的歷史悠久，在施用肥料促進(jìn)植物生長方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，但對植物營養(yǎng)科學(xué)理論的探索，最早是從西歐開始的。當(dāng)時(shí)，科學(xué)家研究植物營養(yǎng)主要是圍繞著植物生長發(fā)育究竟需要什么物質(zhì)，所需的物質(zhì)是礦物質(zhì)養(yǎng)分還是有機(jī)物質(zhì)養(yǎng)分等間題進(jìn)行的。,.,一、植物營養(yǎng)研究方法的早期建立1.布森高(Boussingault)1834年，開創(chuàng)了田間試驗(yàn)2.魯茨(Lawes)1843年創(chuàng)立英國洛桑試驗(yàn)站3.薩克斯(Sachs)和克諾普(Knop)1860年和1861年，水培試驗(yàn)研究的先軀4.普良尼施尼柯夫20世紀(jì)初，主張把植物土壤肥料聯(lián)系起來研究，提出“肥肥土，土肥苗”的觀點(diǎn)，形成了“生理學(xué)路線的農(nóng)業(yè)化學(xué)派”5.羅宗洛20世紀(jì)2030年代，在氮素營養(yǎng)及微量元素方面做了大量工作6.阿農(nóng)(Arnon)和斯道特(Stout)1939年，提出高等植物必需營養(yǎng)元素的三條標(biāo)準(zhǔn),.,英國洛桑試驗(yàn)站,魯茨(Lawes),.,7.植物必需微量元素的發(fā)現(xiàn)和確定：1860，19221938，19548.霍格蘭(Hoagland)和阿農(nóng)(Arnon)20世紀(jì)2030年代，研究營養(yǎng)液中營養(yǎng)元素的比例和濃度，發(fā)表了許多標(biāo)準(zhǔn)的營養(yǎng)液配方，沿用至今9.元素功能等方面研究：深入理解了16種必需營養(yǎng)元素得營養(yǎng)生理作用；明確了有益元素及其與有害元素間的差異；加強(qiáng)了中量元素得研究；認(rèn)識了營養(yǎng)元素之間相互作用的重要性；微量元素的功能研究進(jìn)展迅速；完善了養(yǎng)分跨膜運(yùn)輸理論，更新了許多傳統(tǒng)概念,.,10.根系研究工作進(jìn)展迅速：海得爾(Hiltner)在1904年提出根際得概念；德國馬斯納(H.Marschner)自20世紀(jì)80年代以來，系統(tǒng)地開展了植物根際營養(yǎng)的研究；11.創(chuàng)立“植物營養(yǎng)遺傳學(xué)”：美國的愛潑斯坦(E.Epstien)在植物的礦質(zhì)營養(yǎng)(1972年)一書中詳細(xì)敘述了植物營養(yǎng)遺傳性狀；我國的嚴(yán)小龍等編著了植物營養(yǎng)遺傳學(xué)，我校植物營養(yǎng)遺傳方面的研究在國內(nèi)外處于領(lǐng)先地位12.提出“植物營養(yǎng)生態(tài)學(xué)”：研究植物土壤及其環(huán)境的相互關(guān)系；Rorison在植物礦質(zhì)營養(yǎng)的生態(tài)問題(1969)一書總結(jié)了當(dāng)時(shí)植物營養(yǎng)生態(tài)的研究成果；近年來環(huán)境保護(hù)更成為研究的熱點(diǎn),.,DennisHoaglandUniversityofCalifornia,“植物營養(yǎng)遺傳學(xué)”和“植物營養(yǎng)生態(tài)學(xué)”都是21世紀(jì)人類重要的研究課題,EmanuelEpstein:UniversityofCalifornia,.,VonThaer,AlbrechtThaerwurde1752inCelle(Niedersachsen)geboren.ErstudierteinGttingenMedizinundliesichdanninseinerHeimatalsArztnieder,woersehrerfolgreichpraktizierteundbaldzumkniglichenLeibarztundStadtphysikusernanntwurde.,.,杰出學(xué)者，光輝著作紀(jì)念農(nóng)業(yè)化學(xué)奠基者尤李比希逝世110周年(金善寶，1983),JustusvonLiebig1803-1873,二、李比希對植物營養(yǎng)研究法的貢獻(xiàn),.,作物產(chǎn)量的高低受土壤中相對含量最低的養(yǎng)分所制約。也就是說，決定作物產(chǎn)量的是土壤中相對含量最少的養(yǎng)分。,最小養(yǎng)分律示意圖,最小養(yǎng)分律（1843年）,.,三植物營養(yǎng)研究法科近年來的發(fā)展趨勢,100多年來，植物營養(yǎng)學(xué)從零散的經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)象描述到揭示機(jī)理，最后建立起完整的學(xué)科體系，它經(jīng)歷了植物營養(yǎng)研究的古典時(shí)期(19世紀(jì))、新古典發(fā)展時(shí)期(20世紀(jì)前半葉)和現(xiàn)代植物營養(yǎng)發(fā)展時(shí)期(20世紀(jì)50年代以后)。在現(xiàn)代植物營養(yǎng)發(fā)展時(shí)期，植物營養(yǎng)學(xué)科逐漸與其他學(xué)科相互滲透，形成許多新的研究領(lǐng)域并獲得大量成果。經(jīng)過長期積累并不斷充實(shí)，植物營養(yǎng)學(xué)已逐漸發(fā)展形成一門體系更為完整，內(nèi)容更加豐富，并具有現(xiàn)代科技特點(diǎn)的一門學(xué)科。,.,第二節(jié)植物營養(yǎng)學(xué)主要研究方法,植物營養(yǎng)學(xué)是農(nóng)業(yè)生物學(xué)中的一個(gè)重要分支。它是一門與多種學(xué)科相互聯(lián)系、相互交叉和相互滲透的學(xué)科。研究植物營養(yǎng)學(xué)的最終目的在于以植物營養(yǎng)特性為依據(jù)，在土壤供肥的基礎(chǔ)上，通過施肥措施，為植物提供良好的營養(yǎng)環(huán)境，在其他農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的配合下，達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的綜合效果，并對環(huán)境質(zhì)量和土壤培肥做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。,.,一、主要的研究范疇,1.植物營養(yǎng)生理學(xué)主要研究：(1)營養(yǎng)生理學(xué)(2)產(chǎn)量生理學(xué)(3)逆境生理學(xué)2.植物根際營養(yǎng)3.植物營養(yǎng)遺傳學(xué)4.植物營養(yǎng)生態(tài)學(xué)5.植物的土壤營養(yǎng)主要研究：(1)土壤養(yǎng)分行為學(xué)(2)土壤肥力學(xué)6.肥料學(xué)及現(xiàn)代施肥技術(shù),.,1.植物營養(yǎng)生理學(xué),營養(yǎng)元素生理學(xué)：研究養(yǎng)分元素的營養(yǎng)生理功能與養(yǎng)分的再循環(huán)、再利用，養(yǎng)分的吸收、養(yǎng)分在植物體內(nèi)的長距離與短距離運(yùn)輸、養(yǎng)分的分配等；產(chǎn)量生理學(xué)：研究主要農(nóng)作物產(chǎn)量的形成、養(yǎng)分的分配和調(diào)節(jié)過程、庫-源關(guān)系及其在產(chǎn)量形成過程中的作用；研究利用各種內(nèi)外源激素或調(diào)節(jié)劑對產(chǎn)量形成過程的調(diào)控和機(jī)理；逆境生理學(xué)：研究植物在旱、澇、鹽堿、高溫、寒冷、病蟲害、通氣不良、營養(yǎng)不足或失調(diào)等逆境條件下的生理變異及適應(yīng)性變化規(guī)律，通過營養(yǎng)調(diào)節(jié)挖掘植物抗逆性的基因型潛力。,.,2.植物根際營養(yǎng)主要研究根土界面微域中養(yǎng)分、水分及其它物質(zhì)的轉(zhuǎn)化規(guī)律和生物效應(yīng)；植物土壤微生物及環(huán)境因素之間物質(zhì)循環(huán)、轉(zhuǎn)化的機(jī)制及調(diào)控措施。,.,3.植物營養(yǎng)遺傳學(xué)主要研究不同植物種類及品種的礦質(zhì)營養(yǎng)效率基因型差異的生理生化特征、生態(tài)變異和遺傳控制機(jī)理，以便篩選和培育出高效營養(yǎng)基因型植物新品種。,.,4.植物營養(yǎng)生態(tài)學(xué)主要研究不同生態(tài)類型中各種營養(yǎng)元素在土壤圈、水圈、大氣圈、生物圈中的轉(zhuǎn)化和遷移規(guī)律；各種養(yǎng)分和環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)系，其中包括重金屬和污染物在食物鏈中的富集、遷移規(guī)律和調(diào)控措施。,不同生態(tài)系統(tǒng)地下“透視”,熱帶雨林,落葉闊葉,針葉林,荒漠,草地,.,土壤養(yǎng)分行為學(xué)：土壤中各種養(yǎng)分的形態(tài)、含量、吸附固定等轉(zhuǎn)化和遷移的規(guī)律；有效養(yǎng)分的形態(tài)、形成過程及影響因素；各種養(yǎng)分的生物有效性以及土壤肥力水平與植物營養(yǎng)的關(guān)系；土壤肥力學(xué)：研究在農(nóng)業(yè)耕作條件下，施肥對土壤肥力演變的影響；闡明維持和提高土壤肥力的農(nóng)業(yè)措施與影響條件。,5.植物的土壤營養(yǎng),.,6.肥料學(xué)與現(xiàn)代施肥技術(shù),主要研究各類肥料的理化性狀和農(nóng)藝評價(jià)，在土壤中的行為，對植物的有效性；建立以有機(jī)、無機(jī)肥料合理分配為中心的輪作施肥制度以及建立電子計(jì)算機(jī)作物施肥決策與咨詢系統(tǒng)，推行定量化配方施肥新技術(shù)。,.,.,二、傳統(tǒng)與現(xiàn)代研究方法及評價(jià),(一)傳統(tǒng)研究方法1.生物田間試驗(yàn)法2.生物模擬法：盆栽試驗(yàn)：土培法、砂培法和水培法培養(yǎng)試驗(yàn)：分根培養(yǎng)、流動培養(yǎng)和滅菌培養(yǎng)3.化學(xué)分析法4.數(shù)理統(tǒng)計(jì)法5.核素技術(shù)法6.酶學(xué)診斷法,.,1.生物田間試驗(yàn)法在田間自然條件下進(jìn)行，是植物營養(yǎng)學(xué)科中最基本的研究方法；試驗(yàn)條件最接近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求，能較客觀地反映生產(chǎn)實(shí)際，所得結(jié)果對生產(chǎn)有直接的指導(dǎo)意義；,田間自然條件有時(shí)很難控制，不適合進(jìn)行單因素試驗(yàn)。此法應(yīng)與其它方法結(jié)合起來運(yùn)用。,.,2.生物模擬試驗(yàn)法,運(yùn)用特殊裝置，給予特殊條件便于調(diào)控水、肥、氣、熱和光照等因素，有利于開展單因子的研究，多用于田間條件下難以進(jìn)行的探索性試驗(yàn)。,所得結(jié)果往往帶有一定局限性，需要進(jìn)一步在田間試驗(yàn)中驗(yàn)證，然后再應(yīng)用于生產(chǎn)。,.,在大多數(shù)情況下，此法應(yīng)與其它方法結(jié)合運(yùn)用，但手續(xù)繁多，工作量大。近十幾年來，有各種自動化測試儀器相繼問世，從而克服了這一缺點(diǎn)。,.,4.數(shù)理統(tǒng)計(jì)法,指導(dǎo)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)；幫助試驗(yàn)者評定試驗(yàn)結(jié)果的可靠性；作出正確的科學(xué)結(jié)論。,計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，可進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理，可進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬，建立數(shù)學(xué)模型等。,.,5.核素技術(shù)法（同位素示蹤技術(shù)法）,利用放射性和穩(wěn)定性同位素的示蹤特性，揭示養(yǎng)分運(yùn)動的規(guī)律；縮短試驗(yàn)進(jìn)程，解決其它試驗(yàn)方法難以深入的問題。,6.酶學(xué)診斷法,通過酶活性的變化了解植物體內(nèi)養(yǎng)分的豐缺狀況，反應(yīng)靈敏，能及時(shí)提供信息專一性較差，需累積經(jīng)驗(yàn)。,.,(二)現(xiàn)代研究方法,近十幾年來，研究植物營養(yǎng)的方法和技術(shù)有了很大