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第一章植物的营养1

一、植物的营养1

（一）植物营养学1

（二）比较营养生理1

目录1

1．自养和异养3

2．同化和异化3

3．细胞构造的比较3

4．必需元素的比较3

5．氮素代谢的比较5

（一）18世纪以前关于植物营养的看法6

6．消化和排泄的比较6

二、植物营养学的发展6

（二）李比西（Liebig）以后植物营养学的发展11

（三）日本植物营养学的发展13

第二章植物体的组成16

一、植物体的组成16

（一）元素组成16

1．水16

2．干物质的元素组成16

3．元素的分类18

4．有益元素22

1 植物体的有机成分及其构成元素23

（二）有机物的组成23

2．植物体的有机物组成30

3．各种有机成分及其化学结构31

二、植物的必需元素43

（一）必需性的判断方法43

1．由生长发育实验判断其必需性43

2．从机能方面探讨其必需性45

（二）发现的转机和年代46

1．大量营养元素46

2．微量营养元素46

三、植物的营养特征49

（一）所需营养元素量的差异50

（二）所需营养元素质的差异52

（三）对所需营养元素存在形态的喜好的差异53

第三章植物的物质代谢55

一、光合作用55

（一）光合作用的机理55

1．叶绿体55

2．光化学反应系统56

（二）卡尔文（Calvin）关于二氧化碳固定的研究57

1．示踪物实验57

2．二氧化碳还原的途径58

（三）单叶光合效率、光呼吸、二氧化碳的补偿点60

（四）C4-循环61

1．C4-植物的特征61

2．与光合作用有关的酶的分布62

3．C4-循环的机理64

（五）光呼吸65

1．光呼吸的机理65

2．叶的构造与光呼吸67

3．肉质植物的有机酸代谢67

（六）光合作用细菌的二氧化碳固定68

二、呼吸作用70

（一）呼吸70

3．底物71

2．氧分压71

1．温度71

（二）影响呼吸强度的主要因素71

4．二氧化碳72

5．水分72

6．光72

（三）呼吸的底物及其代谢72

1．糖的代谢72

2．发酵73

3．TCA（三羧酸、柠檬酸或克雷布斯）循环73

4．HMP（己糖－磷酸途径或氧化五碳糖磷酸）途径75

5．脂质的代谢75

7．二氧化碳的固定和C4-二羧酸的产生77

（四）末端氧化酶和电子传递链77

6．蛋白质及氨基酸的代谢77

（五）对氰、叠氮化合物、硫化氢的非敏感性呼吸84

（六）一氧化碳的抑制作用86

（七）损伤组织和罹病组织的呼吸87

（八）养分的吸收和呼吸87

三、植物生长发育的控制87

（一）光周期（短日性、长日性）、春化现象87

1．光周期87

2．花芽形成的诱导物质（成花激素）存在的可能性和性质88

3．花芽形成刺激的接受机理和植物光敏色素89

4．花芽分化的诱导和核酸代谢90

5．春化现象91

1．生长调节剂的研究史92

（二）植物生长调节剂的作用92

2．化学结构和生物合成94

3．作用和应用97

4．植物生长调节剂的作用机理101

第四章主要无机元素的生理作用104

一、氮的生理作用104

（一）吸收和移动104

1．氨和硝酸104

2．吸收和代谢108

3．同化的初期产物109

（二）硝酸的还原110

1．硝酸向亚硝酸的还原110

2．亚硝酸向氨的还原113

3．硝酸还原和细胞内的代谢114

4．植物体内的硝酸还原部位117

5．影响硝酸还原的主要因素118

（三）氨基酸及肽119

1．氨基酸的种类和构造123

2．氨基酸的生物合成124

3．肽链的构造和种类127

4．肽链的生物合成129

（四）核酸及蛋白质129

1．核酸的构成成分129

2．核酸的构造和种类131

3．核酸的生物合成132

4．蛋白质的构造135

5．蛋白质的种类135

6．蛋白质的生物合成142

（五）烟碱144

1．尼古丁的生成过程145

2．尼古丁生物合成的途径146

3．摘心对尼古丁生成的影响146

4．氮的吸收和尼古丁生成的关系147

5．养分欠缺的影响147

6．化学控制的影响147

7．尼古丁的运输和代谢147

（六）茶的茶氨酸148

（七）尿囊素152

（八）尿素154

（九）生物固氮的机理156

1．固氮生物156

2．固氮的酶系统157

3．电子供给系统158

4．ATP（三磷酸腺苷）参与的机理158

5．底物的特异性159

6．进化史的研究160

（一）磷的吸收和分布161

1．磷的吸收形态161

二、磷的生理作用161

2．磷的吸收机理162

3．向地上部的运输163

（二）磷的存在形态164

1．无机磷酸166

2．糖磷酸脂166

3．高能磷酸化合物170

4．含磷辅酶173

5．磷脂173

6．核蛋白质177

7．肌醇六磷酸178

（一）吸收和存在形态180

1．植物对钾的吸收180

三、钾的生理作用180

2．土壤、岩石层的钾含量181

3．钾的吸收机理181

（二）生理作用189

1．钾的效应189

2．缺钾症状和防治措施191

3．钾的生物化学作用192

四、钙的生理作用197

（一）吸收和存在形态197

1．影响吸收的各种因子197

2．存在形态199

1．和细胞壁的关系211

（二）生理作用211

2．和细胞增殖及壁以外的细胞构成成分的关系212

3．和各种酶类的关系214

4．和根吸收钾的关系214

5．和光合作用产物运输的关系215

6．和作物体内有机酸的关系217

7．关于“钙微量元素学说”220

五、镁的生理作用223

（一）吸收和存在形态223

1．镁的吸收223

2．镁的存在形态225

（二）生理作用226

2．在体内的同化230

1．吸收形态和体内的含量230

六、硫的生理作用230

（一）吸收和同化230

3．在体内的移动232

4．缺硫症233

5．对体内成分及其它养分吸收的影响233

6．从土壤和大气中的吸收234

（二）含硫有机物235

七、铁的生理作用238

（一）吸收和存在形态238

1．缺铁的诱发因素238

2．吸收机理239

3．移动及存在形态240

（二）铁蛋白241

1．细胞色素243

2．血红蛋白243

3．过氧化氢酶、过氧化物酶243

4．铁氧（化）还（原）蛋白（非血红素铁蛋白）244

5．其它245

6．缺铁带来的代谢变化245

八、锰的生理作用245

（一）锰的吸收245

（二）锰的存在形态246

（三）锰的生理作用247

（一）吸收和存在形态249

九、铜的生理作用249

（二）生理作用252

1．酶作用252

2．和呼吸的关系253

3．和光合作用的关系253

4．对氮素代谢的影响254

5．铜过剩产生的危害254

十、锌的生理作用255

（一）吸收和存在形态255

（二）生理作用257

十一、钼的生理作用263

十二、硼的生理作用265

（一）植物对硼的需要性265

（二）高等植物体内硼的含量和要求程度265

（三）硼的存在形态266

（四）硼在高等植物中的生理作用266

（五）硼的基本生理机能268

十三、氯的生理作用271

十四、硅的生理作用272

（一）吸收和存在形态272

（二）生理作用275

十五、其它元素279

1．钠280

（一）营养元素280

2．钴282

3．碘283

4．硒284

5．其它（钒、氟、铬）284

（二）非营养元素286

1．铝286

2．其它286

（三）水稻的特异性288

十六、生理特性291

（一）对重金属的耐性291

2．农作物对金属的耐性293

1．指示植物和元素累积植物293

3．对金属耐性的生理学294

4．耐性的遗传学295

5．耐性植物的特征296

6．耐性植物的实用性296

（二）耐盐性296

1．由于高渗透压产生的盐害296

2．因特殊盐类引起的植物生长发育的抑制297

3．对硫化物等的耐性298

4．作物的耐盐性299

第五章植物对养分、水分的吸收303

一、水分的吸收303

（一）主动吸水304

（二）被动吸水305

二、养分吸收的机理306

（一）根的构造306

1．根冠308

2．表皮、根毛308

3．外皮层、厚壁组织细胞层、皮层、内皮层310

4．中柱鞘、中柱、侧根312

（二）根系314

1．禾本科植物根系的形成315

2．豆科植物根系的形成315

（三）根围317

1．根分泌的有机物318

2．根围的氧及根对周围土壤的氧化能力320

3．根围微生物和它们对植物的影响321

（四）细胞壁和质膜324

1．细胞壁324

2．质膜328

（五）无机离子被吸收的机理332

1．植物吸收无机离子的方式332

2．过去关于离子吸收机理的学说和批判335

3．离子吸收的非代谢性方面和代谢性方面341

（六）有机物的吸收350

三、养分的吸收和环境条件351

（一）温度351

（二）光354

（三）空气356

（四）pH359

（五）共存离子的影响360

（六）营养条件361

（七）沼泽植物和旱作物363

（八）呼吸抑制剂、有害物质364

1．硫化氢364

2．有机酸365

3．2价铁366

4．由于盐浓度产生的抑制366

四、养分的吸收和根围土壤367

（一）根围土壤溶液367

（二）养分向根围土壤的移动和根的伸展369

（三）作为养分供给源的根围土壤370

（四）根的活性和根围土壤371

五、伴随着生长发育的养分的吸收和积累过程371

（一）生长发育过程371

（二）各器官的养分含量随生长发育的变化375

（三）养分随生长发育的吸收过程379

（四）养分随生长发育期的变化在各器官中的381

积累和再分配381

六、生长调节物质和养分的吸收386

（一）促进吸收的物质386

（二）螯合剂及其它388

七、叶面吸收390

（一）叶面吸收的机理391

（二）叶面吸收和各种因素的关系393

第六章植物体内的物质运输395

一、运输的机理395

（一）养分的移动和积累395

1．起运输作用的植物组织和物质分布395

2．水分的移动397

3．盐类的移动和积累398

（二）同化产物的运输402

二、在植物体内的再分配405

（一）再分配和环境条件406

1．内部环境条件406

（二）碳水化合物的再分配407

2．外部环境条件407

（三）氮及各种无机元素的再分配411

第七章干物质生产414

一、单叶的光合作用强度414

（一）环境因素415

1．光415

2．CO2的浓度415

3．温度416

（二）遗传因素417

1．种间差异417

2．品种间的差异418

1．无机营养状态421

（三）生理因素421

2．水分状态426

3．叶龄427

4．叶片中光合产物的运输速度428

二、群体干物质生产的能力429

（一）生长发育的解析429

1．生长发育过程430

2．生长的解析430

3．产量构成因素431

4．群体的光合作用和呼吸强度431

1．自然环境433

（二）群体干物质生产和各种因素的关系433

2．栽培条件435

3．品种436

（三）群体干物质生产的形成机理和高产436

1．最适叶面积436

2．群体结构437

3．理想的株型438

4．光能利用率439

第八章植物的营养和产品品质440

一、水分和品质440

（一）植物产品中的水分状态440

（二）水分的供给量和品质441

（一）产品品质的构成成分442

二、营养和品质442

1．与碳水化合物代谢有关的物质443

2．与氮素代谢有关的物质444

3．与脂质代谢有关的物质444

4．生物色素445

5．维生素类446

6．其它成分446

（二）营养元素和品质成分的关系446

1．氮446

（三）施肥和品质447

6．其它微量营养元素447

5．镁447

4．钙447

3．钾447

2．磷447

1．谷类的品质和肥料三要素的适量试验448

2．果实的品质和肥料三要素的关系448

3．三要素对维生素C的影响448

4．施用氮素对果实形态的影响450

5．氮肥对谷类蛋白质含量的影响450

6．有机态氮、无机态氮对西瓜产量和品质的影响450

7．施磷对番茄品质的影响451

8．钾肥和氮肥对果实贮藏性的影响451

1．历史454

（一）组织培养和分化454

一、组织培养454

第九章植物的组织培养和无菌栽培454

2．术语及其含义455

3．培养基及培养方法457

（二）组织培养和物质生产457

1．用培养组织生产的初生代谢产物457

2．用培养组织进行二次代谢产物的生产461

（三）无菌栽培463

1．目的463

2．植物无菌栽培的历史及其设备465

3．用塑料隔绝装置进行无菌栽培的方法465

（一）无菌生物学468

二、无菌生物学468

（二）无菌生物栽培的设备470

第十章 同位素在研究植物营养上的利用474

一、放射性同位素的利用474

（一）示踪原子的利用474

（二）活化分析法和后活化法478

（三）线源的利用479

二、稳定性同位素的利用480

（一）日本将15N用于土壤肥料研究的历史480

（二）测定方法481

（三）15N的浓度表示法482

（四）微量氮素浓度分布的测定483

（五）地力氮素的测定483