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《植物营养学》教学大纲

发布日期: 2017-05-10 09:00:39 浏览次数:

《植物营养学》教学大纲

一、基本信息

课程名称

植物营养学

课程编号

ARGE3205

英文名称

Plant Nutrition

课程类型

科类基础课

总学时

54

理论学时

54

实验学时

 

实践学时

 

学分

3

预修课程

植物生理学、土壤学

适用对象

农业资源与环境

课程简介

 

本课程主要讲授植物必需营养元素的主要营养功能,植物对养分离子的吸收、运输、分配、同化与再利用,土壤养分元素的化学和生物有效性与养分供应,氮、磷、钾、中量元素和微量元素肥料的性质、入土转化与合理施用,复混肥料的生产工艺性质一施用,有机肥料的主要种类、性质与合理施用,分子生物学在植物营养研究上的应用。

二、教学目标及任务

了解植物营养发展的动态,植物必需营养元素的营养功能,植物营养元素缺乏与过剩的主要症状,分子生物学在植物营养研究上的应用。掌握植物根系和叶片对养分的吸收、运输、分配、同化与再利用,土壤养分的有效性及其影响因素,氮磷钾肥、中量元素肥料、微量元素肥料、复混肥料及有机肥料的性质与合理施用,应用分子生物学技术研究养分的高效吸收利用。要求学生通过本课程的学习,能够将植物营养原理与肥料的合理施用有机地结合起来,具有综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。

三、学时分配

教学课时分配

章节

章节内容

讲课

实验

实践

合计

绪论

 

2

 

 

 

第一章

植物对养分的吸收

6

 

 

 

第二章

养分的运输与分配

2

 

 

 

第三章

土壤养分供应

5

 

 

 

第四章

氮素营养与氮肥

6

 

 

 

第五章

磷素营养与磷肥

5

 

 

 

第六章

钾素营养与钾肥

4

 

 

 

第七章

钙镁硫营养与钙镁硫元素肥料

4

 

 

 

第八章

微量元素营养与微肥

6

 

 

 

第九章

植物的有益元素

2

 

 

 

第十章

复混肥料

2

 

 

 

第十一章

有机肥料

6

 

 

 

第十二章

植物营养的分子生物学基础

4

 

 

 

合计

54

 

 

 

四、教学内容及教学要求 

绪论

第一节  植物营养学的发展史

1.       植物营养学研究的早期探索

2.       植物营养学说的建立和李比希的工作

3.       植物营养学的发展

习题要点:矿质营养学说。

第二节  植物营养的基本原理

1.  植物必需的营养元素

2.       施肥原理

习题要点:必需营养元素的标准、最小养分律。

第三节  我国肥料施用与发展

1.  肥料的来源与分类

2.       肥料试验和研究

3.       我国肥料生产概况

4.       我国肥料施用概况

习题要点:肥料的种类,肥料试验方法。

第四节  植物营养学的范畴和主要的研究方法

1.  植物营养学的范畴

2.       植物营养学主要的研究方法

习题要点:植物营养研究方法。

第五节  植物营养展望

本章重点、难点:必需营养元素的概念,植物营养学研究的范畴,植物营养学的研究方法。

本章教学要求:了解植物营养学的发展史和研究前沿,植物营养学的范畴,植物营养学及其相关学说和概念的含义;理解植物营养的基本原理与主要的植物营养研究方法;掌握养分归还学说,必需营养元素的标准,最小养分律、肥料的生理性质等。

第一章  植物对养分的吸收

第一节  细胞质膜的结构与组成

1.        结构

2.        组成

习题要点:根系形态与养分吸收,根细胞膜结构、自由空间。

第二节  养分离子的跨膜运输

1.        离子泵

2.        简单扩散

3.        离子通道

4.        运输蛋白

习题要点:电化学势、质子驱动力、质子泵、协同运输。

第三节  植物养分吸收的动力学研究

习题要点:吸收动力学曲线,吸收动力学参数。

第四节  植物的有机营养

1.       植物对有机氮的吸收

2.       植物对有机磷的吸收

习题要点:有机氮营养作用与吸收机制。

第五节 植物的叶面营养

1.       叶片的结构与组成

2.       叶片对气态养分的吸收

3.       叶片对矿质养分的吸收

4.       叶面营养的特点与应用

5.       影响叶面营养的因素

习题要点:叶面营养的特点、使用条件与注意事项。

第六节  影响植物养分吸收的因素

1.       光照

2.       温度

3.       土壤通气性

4.       水分

5.       pH

6.       离子间的相互作用

7.       植物营养阶段

习题要点:环境因素、土壤特性及植物营养阶段与养分吸收。

本章重点、难点:养分离子跨膜运输、养分吸收动力学、影响养分吸收的因素。

本章教学要求:了解根的细胞结构,理解,植物根外营养的概念、特性及影响因素,掌握植物吸收养分的机理与影响因素。

第二章  养分的运输与分配

第一节  养分的短距离运输

1.       运输途径

2.       运输部位

3.       养分进入木质部

习题要点:共质体途径、质外体运输、影响短距离运输的因素。

第二节 养分的长距离运输

1.       木质部运输

2.       韧皮部运输

习题要点:压力流学说、木质部和韧皮部汁液组成。

第三节 植物体内养分循环与再利用

1.       植物体内养分循环

2.       植物体内养分再利用

习题要点:植物体内养分的再利用过程。

第四节  -源关系

1.       同化产物的运输与调节

2.       -库的转化

3.       植物激素在源-库关系中的调节作用

4.       -库关系与产量形成

习题要点:源与库的概念。

章重点、难点:短距离运输途径、长距离运输、植物体内养分循环、库-源关系。

本章教学要求:了解养分运输的途径与部位,理解并掌握植物养分的运输与分配、养分的循环与再利用、-源关系

第三章  土壤养分供应

第一节  土壤养分的有效性

1.       土壤养分的化学有效性

2.       土壤养分的生物有效性

习题要点:土壤养分的化学有效性与生物有效性、强度因素、容量因素及缓冲容量。

第二节 土壤养分的移动

1.       截获

2.       扩散

3.       质流

习题要点:主要养分离子向根表的迁移方式、累积、亏缺。

第三节  影响土壤养分有效性的因素

1.       土壤

2.       植物根系

习题要点:根系特性与土壤养分有效性。

第四节  根际

1.       基本概念

2.       离子浓度与分布

3.       根系分泌物

4.       根际pHEh

5.       有机碳的供应根际微生物

6.       VA-菌根

习题要点:根际、根系分泌物、根际微生物。

章重点、难点:土壤养分的生物有效性、养分迁移方式及其影响因素、根际。

本章教学要求:理解并掌握土壤养分生物有效性、养分的强度因素、容量因素及缓冲容量的含义,掌握土壤养分迁移方式及其对供应养分的贡献。理解植物根系生长特性与养分有效性之间的关系,掌握根际概念及其特性,根系分泌物的概念及其对土壤养分有效性的影响,根际微生物及其对土壤养分有效性的影响。

第四章  氮素营养与氮肥

第一节  植物中的氮

1.       氮的生理功能

2.       氮的吸收与同化

3.       铵与硝的营养特点

4.       植物缺氮与氮素过剩症状

习题要点:氮素营养功能化、氮的吸收与同化、植物氮素营养失调症。

第二节  土壤中的氮

1.       氮的含量与形态

2.       土壤氮素来源与氮素平衡

3.       土壤氮素转化

习题要点:有机氮的矿化作用与氮素生物固持、硝化作用与反硝化作用、固定态铵。

第三节  氮肥的种类与施用

1.       氮肥的种类与施用

2.       氮肥在土壤中的转化

3.       氮肥施用技术

习题要点:氮肥利用率、氮肥的种类、特性与合理施用、氮肥入土转化。

章重点、难点:植对铵态氮和硝态氮的吸收与同化、植物缺氮的症状、土壤氮素转化、氮肥的损失途径、氮肥利用率及提高氮肥利用率途径。

本章教学要求:了解植物氮素营养功能、理解并掌握氮肥的种类、特性、在土壤中的转化及其对植物生长、产量、品质与环境的影响,综合所学知识熟练掌握氮肥合理施用技术。

第五章  磷素营养与磷肥

第一节 植物中的磷

1.       磷的生理功能

2.       磷的吸收与同化

习题要点:磷素功能、磷的吸收与同化、植物磷素营养失调症。

第二节 土壤中的磷

1.       土壤中磷的含量与形态

2.       土壤中磷的转化

习题要点:土壤无机磷与有机磷的转化。

第三节  磷肥的种类与施用

1.       磷肥的种类

2.       磷肥的施用

习题要点:常用磷肥的种类、特性与合理施用、磷肥入土转化。

章重点、难点:磷在土壤中的转化与固定、植物缺磷反应、合理施用磷肥的原则、提高磷肥利用率的途径。

本章教学要求:了解植物和土壤中磷的含量、形态,理解并掌握磷肥的种类、特性、在土壤中的转化及其对植物生长、产量、品质与环境的影响,综合所学知识熟练掌握磷肥合理施用技术。

第六章  钾素营养与钾肥

第一节 植物中的钾

1.       钾的生理功能

2.       钾的吸收与再利用

习题要点:钾的营养功能、植物缺钾症。

第二节  土壤中的钾

1.       钾的含量与形态

2.       钾的转化

习题要点:土壤有效钾、固定态钾。

第三节  钾肥的种类与施用

1.       钾肥的种类

2.       钾肥的施用

习题要点:氯化钾、硫酸钾、草木灰。

章重点、难点:钾与作物品质、钾与植物抗性、钾在土壤中的固定、钾肥的种类、特性与合理施用。

本章教学要求:了解植物和土壤中钾的含量、形态,掌握钾肥的种类、特性、在土壤中的转化及其对植物生长、产量与品质的影响,综合所学知识熟练掌握钾肥合理施用技术。

第七章  钙镁硫营养与钙镁硫元素肥料

第一节  

1.       植物中的钙

2.       土壤中的钙

3.       钙肥及其施用

习题要点:钙调蛋白(第二信使)、钙肥施用。

第二节 

1.       植物中的镁

2.       土壤中的镁

3.       镁肥及其施用

习题要点:镁的营养功能、缺镁的发生部位与典型症状。

第三节  

1.       植物中的硫

2.       土壤中的硫

3.       硫肥及其施用

习题要点:植物缺硫的主要症状。

章重点、难点:植物体内的分布特点、生理性缺钙、缺决的土壤条件、植物对硫的需求特性、钙镁硫的营养诊断。

本章教学要求:理解并掌握钙、镁、硫、硅肥的种类、特性、在土壤中的转化及其对植物生长、产量、品质与环境的影响,掌握其合理施用技术。

第八章  微量元素营养与微肥

第一节 

1.       植物中的铁

2.       土壤中的铁

习题要点:铁的营养功能、植物耐缺铁的机理。

第二节 

1.       植物中的锌

2.       土壤中的锌

习题要点:植物缺锌症、土壤中锌的形态与转化。

第三节 

1.       植物中的硼

2.       土壤中的硼

习题要点:植物缺症、土壤中的形态与转化。

第四节 

1.       植物中的锰

2.       土壤中的锰

习题要点:土壤中的形态与转化及有效性调节。

第五节 

1.       植物中的铜

2.       土壤中的铜

习题要点:土壤中的形态与转化。

第六节 

1.       植物中的钼

2.       土壤中的钼

习题要点:植物缺症、土壤中的形态与转化。

第七节  影响微量元素有效性的因素

1.       土壤pH

2.       土壤Eh

3.       土壤有机质

4.       土壤水分

习题要点:影响土壤微量元素肥料有效性的因素与有效性的调节。

第九节  微量元素肥料及其施用

1.       微量元素肥料的种类与性质

2.       微量元素肥料的施用

习题要点:施用微量元素肥料的原则。

本章重点、难点:微量元素的营养特点,微量元素缺乏的土壤条件,植物缺乏BZnFeMo的特征,微量元素在土壤中的固定,微量元素肥料的施用方法, 微量元素营养丰缺的诊断。

本章教学要求:了解微量元素的营养功能,理解并掌握微肥的种类、特性、在土壤中的转化及其对植物生长、产量与品质的影响,熟练掌握微肥合理施用技术。

第九章  植物的有益元素

第一节 

1.       植物体内硅的含量、形态和分布

2.       硅的营养功能

3.       植物对硅的吸收与运输

4.       硅肥及其施用

习题要点:硅的吸收与运输、硅肥使用。

第二节 

1.       植物体内钠的含量

2.       钠的营养功能

3.       钠肥及其施用

习题要点:钠的营养作用。

第三节 

1.       植物体内铝的含量与分布

2.       铝的营养功能

3.       铝对植物的毒害

习题要点:铝毒。

第四节 

1.       植物体内硒的含量、形态和分布

2.       硒的营养功能

3.       植物对硒的吸收与运输

4.       硒肥及其施用

习题要点:硒的营养功能、吸收与运输。

第五节 

1.       植物体内钴的含量

2.       钴的营养功能

3.       植物对钴的吸收与运输

习题要点:钴的营养功能

本章重点、难点:植物有益营养元素作用及亏缺和过量的症状。

本章教学要求:了解硅、钠、钴、硒的营养功能,理解硅、硒肥的特性与合理施用。

第十章  复混肥料

第一节 概述

1.       基本概念

2.       国家标准

3.       复混肥料的特点

习题要点:复混肥料的定义、养分表示方式、类型,复混肥料有哪些主要特点。

第二节  复混肥料的种类和性质

1.       复合肥料

2.       混合肥料

习题要点:掺混复肥、肥料混合要注意哪些方面。

第三节  复混肥料的肥效与施用

1.       复混肥料的肥效

2.       复混肥料的合理施用

习题要点:如何合理施用复混肥料

本章重点、难点:复合肥料的特点,复合肥料的种类和施用,混和肥料的配置原则。

本章教学要求:理解并掌握复合肥料和混合肥料的概念、特性及其合理施用技术,掌握复合肥料和混合肥料的发展动向。

第十一章  有机肥料

第一节  固体废弃物类型

1.       农业废弃物

2.       市政有机废弃物

习题要点:肥料资源化利用的固体有机废弃物。

第二节   有机肥料的生产方法

1.       简易农肥化技术

2.       高温好氧堆肥技术

3.       厌氧分解技术

习题要点:高温堆肥

第三节 有机肥料的利用

1.       提供养分元素

2.       改善土壤肥力性状

习题要点:有机肥料的作用、在土壤中的转化与合理施用。

第四节  施用有机肥料造成的环境问题

1.       重金属

2.       病原微生物

3.       微量有机污染物

习题要点:有机肥中的重金属、病微生物、抗生素。

章重点、难点:有机肥料的特点与的作用、有机肥料在土壤中的转化、有机肥料的合理施用、农业废弃物综合利用、有机肥料的种类、特性与合理施用。

本章教学要求:理解有机肥料的种类、特性、在土壤中的转化及其对植物生长、产量、品质与环境的影响,掌握其合理施用技术,并能综合所学知识进一步探讨合理施肥技术。

第十二章  植物营养的分子生物学基础

第一节  基本概念

1.       分子遗传标记

2.       基因工程

习题要点:基因、基因型、表现型、养分效率。

第二节   分子生物学在植物营养上的应用

1.       分子遗传标记技术在植物营养性状研究中的应用

2.       基因工程技术在植物营养性状研究中的应用

习题要点:RFLPPCRRAPDAFLP

本章重点、难点:植物营养的遗传特性与改良、RFLPPCR

本章教学要求:理解植物营养的遗传变异性和基因潜力、植物营养效率基因型差异的形态学、生理学和遗传学特性,掌握营养遗传特性的研究技术和改良方法。

 

 

五、考核方式及要求 

期末笔试70%,平时课堂互动提问20%,学生趣味知识题10%

六、推荐教材及教学参考书 

  材:《植物营养学》(上/下册),陆景陵/胡霭堂编著,中国农业大学出版社,2003年,标准书号:781066512X/7810665138

参考书:《高等植物的矿质营养》,H. Marschner编著,曹一平,等译,北京农业大学出版社,1991年,标准书号:7-81002-201-6

土壤植物营养学原理和施肥》,鲁如坤编著,化学工业出版社,1998年,标准书号:7502520740

Soil Fertility and Fertilization》,John L. Havlin编著,Prentice Hall2004年,标准书号:0130278246

Mineral Nutrition of High Plants》,H. Marschne编著,Acedemic Press1997年,标准书号:9780124735439

 

大纲修订人:徐阳春

大纲审定人:李荣

修订日期:2015412

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