植物健康营养理论与健康元素

从食物链营养的角度提出植物健康营养理论,即在不影响植物正常生长发育的条件下,通过调节供给植物的营养元素而生产出符合特定需求的产品,提高植物栽培的功能性和经济价值。我们把这种同时注重植物营养和产品功能的人工栽培植物的营养理论称为植物健康营养理论,这里将不具备植物营养功能,但对整个食物链特别是对人和饲养动物有营养作用的元素称为健康元素。根据矿质元素的作用对象,可将健康元素分为营养健康元素和非营养健康元素两类。营养健康元素是指它本身是植物必需营养元素,同时又对食物链上端生物也有重要健康作用。非营养健康元素是指其对植物本身的生长发育没有营养作用,仅对食物链上端的生物有健康作用。把通过植物吸收矿质元素的方式以达到食物链促进健康的栽培管理方式称为健康栽培。本文还定义了植物健康营养理论的学科边界,指出:“奢侈吸收”与动物健康的关系研究,健康元素在植物体内的代谢,健康元素在食物链中的传递形式,植物体内健康元素的含量阈值,健康元素的高效施用与管理都是植物健康营养理论的研究范畴。     

植物对锌吸收运输及积累的生理与分子机制

锌是植物必需的营养元素,也是重金属污染元素之一。现代分子生物学的发展,极大地推动了植物体内与锌吸收运输有关转运蛋白的研究。目前发现,锌铁控制运转相关蛋白(ZIP)、自然抵抗相关巨噬细胞蛋白NRAMP、重金属ATPase酶、阳离子扩散协助蛋白CDF、Mg2+/H+的反向交换转运蛋白MHX等运输蛋白参与细胞内Zn2+离子的跨膜运输,调节植物细胞内Zn2+平衡与分配。利用数量遗传学手段在在水稻上已找到与缺锌植株死亡率和叶片青铜病发生率有关QTL位点。而在Thlaspi caerulescens 和Arabidopsis halleri植物上鉴定出控制锌含量的QTLs,为寻找控制植物高效积累Zn的遗传基础规律打下了基础。     

第六讲微量元素肥料

1植物必需的微量营养元素 自然界的一切物体都是由各种化学元素组成的.目前已发现的化学元素共107种,这些元素在自然界的各种物体中的含量有多有少,相差十分悬殊.植物体中的化学元素已发现有70多种,其中大多数并不是植物必需的元素.据科学家目前公认的植物必需营养元素只是少数,它们是:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、硼(B)、锌(Zn)、锰(Mn)、钼(Mo)、铜(Cu)、铁(Fe)、氯(Cl)共16种.     

新疆绿洲区连续五年施用沼液对农田土壤质量的影响

以施用化肥为对照,通过5年田间小区试验,研究沼液灌溉对绿洲设施蔬菜地土壤质量的影响。试验结果表明:连续施用沼液能够有效调节绿洲农田耕层土壤酸碱度,有利于改良碱性土壤;沼液灌溉能够显著提高设施蔬菜地土壤肥力,尤其是表层土壤中有机质和全氮、全磷、速效氮、有效磷、速效钾、钙、铁、锌和铜等植物必需营养元素含量;然而,连续施用沼液也会导致表层土壤电导率显著升高,土壤中重金属元素显著积累,虽然5年内设施蔬菜地土壤盐分和重金属等有害元素含量均在蔬菜种植允许范围内,但随着沼液灌溉年限的增加,土壤存在次生盐渍化现象和重金属超标风险,尤其以Cd、As和Ni的风险最大。     

环境硒与健康关系研究中的土壤化学与植物营养学

硒是环境中重要的生命元素，世界范围内的土壤和植物缺硒已导致多达４０多种人畜疾病。综合国内外有关研究表明：１）土壤有效性硒而非土壤全硒是决定食物链硒水平的关键因素。２）硒在植物体内具有多种生理作用，硒可能是高等植物必需的营养元素。３）植物性产品中硒的含量和可利用程度因作物品种而异，在非积聚硒的植物中硒主要以硒蛋氨酸蛋白结合态存在于非可食部位中。４）硒在植物体内有一定的移动能力。向低硒带土壤－植物系统     

植物生长必需的微量营养元素——镍

自１９７５年首次发现镍是脲酶的组成成分以来，镍是否是植物生长所必需的营养元素一直为许多研究者所关注，越来越多的证据表明，镍可能是植物生长所必需的微量营养元素，这不仅是由于脲酶在植物体内的氮代谢过程中起着重要作用，而且是由于植物缺镍时生长发育受到抑制，甚至不能完成生命周期，本文总结了国际上有关方面的研究进展，并讨论了影响镍有效性的土壤条件。     

基于X射线荧光光谱技术的洛川苹果地土壤性质特征研究

果园土壤营养元素与重金属元素含量的变化可反映果园土壤物质的输入迁移和可持续发展状况。利用X射线荧光光谱技术,研究了洛川县5,26,67龄苹果园土壤营养元素和重金属元素含量变化及土壤元素间的相关性,并对土壤养分肥力现状水平和土壤重金属含量水平进行了评价。结果表明:洛川县苹果园土壤全磷和全钾含量均在二级水平以上,满足生产要求。土壤Ca、Mg、Fe、Mn等中微量元素全量整体较高但不平衡。土壤重金属积累以26龄果园最明显。根据国家《土壤环境质量标准》,各重金属污染程度依次为AsCrZnPb,土壤重金属综合污染指数0.7,单项污染指数1,土壤环境质量仍具备无公害苹果生产的条件。土壤As、Pb元素含量变化相对独立,其它元素间呈显著相关。洛川果园土壤元素含量总体不平衡,应当注意各营养元素肥料的均衡施用。     

植物体内硼素与其它营养元素之间的作用

植物体内硼与其它营养元素有着复杂的平衡关系。硼胁迫条件下，施用硼肥或其它元素肥料必须注意硼与其它元素间的相互作用，植物硼的营养作用机制目前尚不明确，硼与其它元素相互作用机理的了解将有助于这一问题的深入，本文总结了国内外硼与其它营养元素相互作用的研究结果，探讨了硼与其它营养元素相互作用可能存在的深层原因，以期为进一步研究硼营养机理及元素间的相互作用提供参考     

硒缓解植物重金属胁迫和累积的机制

硒(Se)在提高植物抗逆性、缓解重金属胁迫以及降低植物对重金属吸收方面有着重要的作用。本文综述了Se参与缓解植物重金属胁迫和累积的机制,Se能够缓解重金属的胁迫,主要是因为在植物体内由Se转化而来的相关产物的生理生化作用产生的综合效果。Se是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的必需组分,GSH-Px利用谷胱甘肽(GSH)将有毒的过氧化物还原成无毒的物质,清除由重金属引起的自由基。Se可以激活植物螯合肽(PC)合成酶及增加PC合成的前体,使植物产生更多的PC,形成更多的重金属-PC配合物。Se还可以与重金属形成大分子的复合物,降低重金属的毒害。Se能够与多种重金属元素产生拮抗效应,降低植物对重金属的吸收。     

重金属调控非选择性阳离子通道生理功能的研究进展

非选择性阳离子通道(NSCCs)是生物膜上能同时允许不通价态的阳离子通过的多种通道蛋白的集合体,参与了细胞的营养吸收、膨压控制、信号传导等许多生理过程。NSCCs能够快速转运Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)等细胞代谢必需的营养元素,也能转运有毒重金属离子。了解重金属离子与NSCCs的互作关系,对于调控植物对污染环境中有害重金属的吸收和转运过程具有重要意义。本文综述了重金属离子类型和浓度影响NSCCs门控机制的研究进展,为探索新型离子通道调控剂及其调控机理提供参考。     

营养元素与螯合剂强化植物修复重金属污染土壤研究进展

植物修复技术具有安全、环保、经济、操作简单等独特优势,符合未来重金属污染土壤修复技术的发展趋势,因而应用前景广阔、发展潜力巨大。然而,修复周期长、超富集植物生物量不足、修复效率低、修复范围有限等缺点限制了植物修复的大规模应用。因此,如何增强植物修复效果逐渐成为一个土壤修复热点问题。螯合强化能显著增加土壤中有效态重金属的含量并提高其迁移转化能力。营养元素的施加则有利于维持植物在重金属胁迫下的生长。对螯合剂和营养元素(N、P、K)强化植物修复的作用方式和强化效果进行了总结,深入分析了内在的作用机制以及影响因素,探讨了强化技术目前存在的问题,并对螯合剂与营养元素联合强化的可行性进行了展望。     

营养元素N、P、K对Pb超富集植物吸收能力的影响

为了探索提高Pb(铅)超富集植物吸收能力的方法，该文通过温室土培方法，研究了单一营养元素N、P、K对Pb超富集植物羽叶鬼针草(Bidens maximowicziana)、绿叶苋菜(L.Amaranthus tricolor)和紫穗槐(Sophora japonica)3种植物Pb吸收的影响。营养元素的设计水平为N 0、0.06、0.12、0.18、0.24、0.30 g/kg，P₂O₅ 0、0.06、0.12、0.18、0.24、0.30 g/kg，K₂O 0.08、0.16、0.24、0.32、0.40 g/kg，其他2种元素恒定为0.12 g/kg，土壤铅浓度为800 mg/kg土。结果表明土壤中施入不同水平的营养元素显著影响植物Pb迁移总量。18个处理中羽叶鬼针草、绿叶苋菜与紫穗槐Pb迁移总量最大值与最小值的比值分别为：11.6、10.6、11.9。该试验表明通过调节土壤营养的方法可以提高植物的重金属的迁移总量，利用Pb超富集植物修复Pb污染土壤。3种营养元素对植物的效应不一致，少量的N和K可促进富集植物干质量的增加，促进植物对Pb的吸收，随着N和K水平的增加，植物对Pb的吸收能力降低，但K的抑制作用不如N的显著；土壤供P会降低植物对Pb的吸收，且下降极显著。     

钼肥肥效试验

钼是构成植物体的必需的营养元素,虽然植物需钼量甚微,但在植物生长过程中却必不可少,而且不能替代。     

南通市土壤锌的供给情况及锌肥的增产作用

锌是植物生长发育所必需的微量营养元素之一。它与植物生长、氮代谢、有机酸代谢及酶促反应均有密切关系。缺锌会引起植物小叶、丛生、矮化、畸形和失绿。     

土壤和植物中元素含量的Zipf法则描述

土壤中含有人类已经发现的大多数化学元素,构成了植物矿质营养的主要来源.植物体内元素的种类也高达70余种,其含量从10-16到10-1,差异巨大.如果把土壤的化学组成和植物体内必须营养元素组成加以比较,可以看出两者之间存在相当大的差别.其中一些元素在土壤中的含量很高,但植物的需求量很低,如Si、Al、Fe等;而另一些元素在土壤中含量很低,但却是植物需求量较多的元素,如N、P、S;正是这些差异构成了土壤化学组成和植物营养之间关系的基础[1].元素的原子序数即核电荷数决定了元素的内在性质,一般的土壤和植物分析结果也表现出原子序数越大的重金属元素,其在土壤和植物中的含量也越低.Zipf法则由于具有普适性的特点,已被广泛地应用于离散型分布的研究[2],为了解土壤与植物中元素含量与元素原子序数之间存在的关系,利用Zipf法则对土壤与植物体内元素含量与原子序数之间的关系进行了研究.     

平衡栽培技术体系连载文章集

平衡栽培技术体系自2001年第4期到2009年第1期止,在中国科技核心期刊《中国土壤与肥料》（原名为《土壤肥料》）连载了45期,以全新的视角和图文并茂的方式向广大读者详细讲述了如下内容：农作物的产量形成的六大外因条件、平衡栽培的原理与方法、植物的13种必需营养元素综述、植物必需大量营养元素氮、磷、钾和钙、镁、硫以及微量元素的生理功能、     

垂直电场对EDTA络合诱导铜锌植物吸收及其迁移风险的影响

目前络合诱导植物修复作为一种强化植物吸收重金属的修复技术备受关注。对于一些难移动的污染元素（如Ph、Cu等），添加化学试剂能显著增加土壤溶液中的重金属浓度，从而促进植物对重金属的吸收与富集。然而，研究者也发现大量被络合活化后的重金属具有较强的水溶性，极易通过淋溶渗漏而造成对地下水的二次污染，对周围环境构成严重的生态风险。但到目前为止，还没有切实可行的办法来有效控制络合诱导植物修复过程中的重金属迁移风险。     

马鞍山市盆山农村土壤和植物中的重金属含量

论述了马鞍山市盆山农场的土壤和植物中几种重金属元素的含量，分布和特点，以及它们之间的相关性，并探讨其中几种重金属元素在土壤和茶叶中含量的相关关系。     

有机碳肥对养分平衡的作用初探——试析植物营养中的碳短板

<正>碳是17种必需营养元素之首,在植物元素组成百分比中名列第一,且远远超过NPK的总和。然而长期以来,化肥工业却鲜有以补碳为目的的产品。这一现状对作物养分平衡有怎样的影响?靠天补碳是否能满足作物碳营养?一般有机肥能否满足作物碳营养?无论从学术上还是生产上,都有必要对这些问题进行深入思考。1植物营养中碳短板的认识缺位经典植物营养理论认定了17种必需元素,其中碳、氢、氧这三种元素主要来源于二氧化碳和水,一     

土壤生物膜对稻田生态系统功能的影响

土壤微生物通过自身分泌胞外基质能够形成一层薄膜,即生物膜。生物膜的形成有利于微生物适应环境,并对土壤的形成和植物的生长发育起到一定的调节作用。土壤生物膜可通过胞外聚合物及自身代谢过程调控土壤元素循环,影响土壤污染物降解,同时,在增强根际免疫、抑制病原菌对植物根系的侵袭及提高土壤肥力和作物产量方面发挥着重要作用。稻田是地球上最大的人工湿地,其生态环境不仅能满足水稻的生长,同时也为土壤微生物的生存、繁衍及生物膜的形成等提供了绝佳条件。水稻发育过程中常因多种病虫害、营养元素限制或重金属胁迫等影响其生长及粮食产量。本文从生态环境保护的角度,综述了稻田系统中生物膜对土壤重金属污染、营养元素流失以及水稻生长健康等方面的影响。