土壤肥料學(xué)

（肥料部分）

第六章植物營養(yǎng)與施肥原理

肥料是植物的糧食，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)資料之一，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，需要合理施肥，培肥土壤，也就需要了解作物的營養(yǎng)特性及肥料方面的專門知識(shí)，因而需要學(xué)習(xí)肥料學(xué)。2按組成可把肥料分為三大類：

銨態(tài)氮肥：NH3.H2ONH4HCO3(NH4)2SO4

氮肥硝態(tài)氮肥：NaNO3Ca(NO3)2NH4NO3

酰胺態(tài)氮肥：CO(NH2)2

水溶性磷肥：過磷酸鈣重過磷酸鈣磷肥弱酸溶性磷肥：鈣鎂磷肥沉淀磷肥化學(xué)肥料難溶性磷肥：磷礦粉骨粉

鉀肥：硫酸鉀氯化鉀微肥：ZnSO4Na2B4O7.H2OCuSO4FeSO4.7H2O肥料

化成：磷酸二氫鉀磷酸氫二銨復(fù)合(混)肥：混成：各種作物專用肥生物肥料：磷細(xì)菌肥生物鉀肥固氮菌肥有機(jī)肥料：人畜糞尿廄肥綠肥雜肥34第一節(jié)植物的營養(yǎng)成分

5★灰分元素：將作物干物質(zhì)進(jìn)行煅燒后，CHON以氣體形態(tài)揮發(fā)（氣態(tài)元素）殘留下的不揮發(fā)的物質(zhì)稱灰分，灰分中的元素稱灰分元素。★植物體中元素有七十多種，含量相差很大，這與：植物的種類有關(guān)，如：鹽生植物含鈉多、豆科植物含氮多、水稻含硅多，馬鈴薯、甜菜含鉀多；環(huán)境有關(guān)，如：紅壤土上的植物含鋁多；施肥可以增加植物體內(nèi)該元素的含量。6二、植物必需的營養(yǎng)元素

自然界的元素在植物體內(nèi)幾乎都能找到，但并非全部必需。判斷植物必需營養(yǎng)元素的三條標(biāo)準(zhǔn)：71.缺少這種元素，作物生長發(fā)育受阻，不能完成生活周期。2.缺少這種元素，作物出現(xiàn)某些特定癥狀，只有補(bǔ)充該元素才能恢復(fù)正?；蝾A(yù)防。3.該元素在植物營養(yǎng)生理上表現(xiàn)出直接的效果，而不是改善了植物生長的環(huán)境條件而產(chǎn)生的間接效果。8大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)9目前認(rèn)為植物必需營養(yǎng)元素有16種

（大量元素9種，微量元素7種）：

大量營養(yǎng)元素主要吸收形態(tài)主要來源在干物質(zhì)中的含量（％）

CCO2大氣45HH2O土壤水45OCO2O2

大氣和土壤空氣6NNH4+NO3-

土壤1.5PH2PO4-HPO42-

土壤0.2KK+

土壤1.0SSO42+

土壤0.1Ca

Ca2+

土壤

0.5MgMg2＋土壤0.210微量營養(yǎng)元素種類吸收形態(tài)含量主要來源ClCl-0.01土壤FeFe3＋

Fe2＋

0.01土壤MnMn2+0.005土壤BBO33-B4O72-0.002土壤ZnZn2+0.002土壤CuCu+Cu2+0.0006土壤MoMoO42-0.00001土壤11

十六種必需的營養(yǎng)元素不能缺少，但不一定都需要通過施肥補(bǔ)充。CHO：過去認(rèn)為大氣中取之不盡，用之不竭。現(xiàn)在保護(hù)地施CO2肥:2NH4HCO3+H2SO4(NH4)2SO4+2CO2+2H2ONPK:土壤中含量少（相對），作物需要多，需施肥補(bǔ)充，稱肥料三要素。SCaMg:北方土壤一般夠用，施磷肥時(shí)有所補(bǔ)充FeMoCuZnBMnCl:

一般土壤夠用，但隨產(chǎn)量提高需補(bǔ)充ZnBFe等。12三、營養(yǎng)元素的同等重要性和不可替代律作物必需的營養(yǎng)元素有十六種，它們含量相差幾十到幾十萬倍，但它們對作物所起的作用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替鉀。各種營養(yǎng)元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互協(xié)調(diào)，有適當(dāng)?shù)呐浔龋a(chǎn)上可見到單施氮肥或單施磷肥的增產(chǎn)效果不如二者配合的好。即：兩種元素配合施用的增產(chǎn)效果大于這兩種養(yǎng)分分施的增產(chǎn)之和，這叫交互作用(連應(yīng)效應(yīng))。13四、必需元素的作用1、構(gòu)成作物活體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)及生活物質(zhì):CHONSCaMg

如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠等蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、脂類、葉綠素等2、加速作物體內(nèi)代謝:ZnCuMnClMoBFeCaMgK….是酶的輔基或活化基3、對作物具特殊功能的元素:KCaMg….調(diào)節(jié)滲透勢，增強(qiáng)抗逆性14第二節(jié)植物對養(yǎng)分的吸收

植物對養(yǎng)分的吸收是一個(gè)復(fù)雜的過程，植物吸收養(yǎng)分的器官主要是根系，其次是葉片。養(yǎng)分從土壤進(jìn)入植物體內(nèi)包括兩個(gè)過程：一是養(yǎng)分向根表的遷移，二是根系對養(yǎng)分離子的吸收

15（一）土壤養(yǎng)分向根部的遷移

1、截獲：植物根系與土壤中各養(yǎng)分直接接觸時(shí)獲取養(yǎng)分的方式。

影響因素:根系體積、養(yǎng)分濃度因根系與土壤所占體積相比，一般只有1％－4％，該方式獲取養(yǎng)分較少。162、擴(kuò)散：土壤中的養(yǎng)分離子從高濃度向低濃度的運(yùn)動(dòng)叫擴(kuò)散。影響因素：濃度差、土壤濕度、擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)單位：cm2/s×10-517不同養(yǎng)分離子的擴(kuò)散系數(shù)：

養(yǎng)分離子水中濕潤土壤

NO3-_N1.920.5Cl-2.030.5K+1.980.01－0.24PO43-0.890.00001－0.001183、質(zhì)流：土壤中養(yǎng)分離子隨水流動(dòng)到達(dá)根表的過程叫質(zhì)流。

與植物蒸騰作用有關(guān)；與離子濃度有關(guān)，但不成正比。19

質(zhì)流、擴(kuò)散和截獲這三種方式是同時(shí)存在并相互作用的。?磷以擴(kuò)散為主，氮、鈣、鎂以質(zhì)流為主；銅、錳、鐵、鋅主要是擴(kuò)散；?硼以質(zhì)流和擴(kuò)散各占一半；?鉬含量低時(shí)以擴(kuò)散為主，含量高時(shí)以質(zhì)流為主。20（二）根部對無機(jī)態(tài)養(yǎng)分的吸收

養(yǎng)分通過各種途徑到達(dá)根表后，經(jīng)過各種復(fù)雜的生化過程，養(yǎng)分吸收進(jìn)入到根細(xì)胞中(離子通過質(zhì)流、擴(kuò)散、或截獲進(jìn)入根細(xì)胞的自由空間)，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)移進(jìn)入到地上部分。

211、被動(dòng)吸收定義：膜外養(yǎng)分順濃度梯度（分子）或電化學(xué)勢梯度（離子）、不需消耗代謝能量而自發(fā)地（即沒有選擇性地）進(jìn)入原生質(zhì)膜的過程。特點(diǎn)：不需能量，無選擇性，順濃度梯度進(jìn)行。222、主動(dòng)吸收定義：膜外養(yǎng)分逆濃度梯度或電化學(xué)勢梯度、需要消耗代謝能量、有選擇性地進(jìn)入原生質(zhì)膜內(nèi)的過程。

特點(diǎn)：消耗能量、選擇吸收、逆濃度梯度23二、葉部對養(yǎng)分的吸收（根外營養(yǎng)）（一）根外營養(yǎng)的機(jī)制?根外營養(yǎng)是作物吸收養(yǎng)分的另一種方式；?根外營養(yǎng)的部位是莖葉，主要是葉；?葉部吸收可通過植物葉片的角質(zhì)層上的裂縫進(jìn)入；?葉背面是比較疏松的海綿組織，細(xì)胞間隙大，孔道細(xì)胞多，吸收養(yǎng)分比上表皮快。24

（二）葉部吸收的影響因素：252、溶液的濃度及反應(yīng)

在一定范圍內(nèi)，養(yǎng)分進(jìn)入葉片的速率和數(shù)量隨濃度的提高而增加。溶液酸性，吸收負(fù)離子多，有利于H2PO4-、SO42-、BO33-、NO3-吸收。溶液堿性，吸收陽離子多，有利于K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+吸收。263、溶液與葉面接觸時(shí)間時(shí)間少，吸收不完全，無風(fēng)傍晚好，遇雨重噴，營養(yǎng)液加濕潤劑。

4、葉子部位葉背面有氣孔，易吸收；葉正面液體易存留，注意噴施。275、作物種類雙子葉植物：葉片大，角質(zhì)層薄，有利吸收單子葉植物：稻、麥、谷子等作物葉片小、厚、加大噴施濃度28（二）根外營養(yǎng)特點(diǎn)：1、直接供給植物養(yǎng)分，提高肥料利用率（無土壤中的固定作用）；2、用量少:NPK1%－3％，是土壤施用的1/5－1/10；3、有利于作物后期和密植作物的追肥；4、吸收快，轉(zhuǎn)化快能及時(shí)滿足植物需要；:32P肥示蹤表明5分鐘后各器官有PO43-；5、是施肥的輔助性方法，需和主要措施配合。29第三節(jié)影響作物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件一、光照和溫度?在一定范圍內(nèi)，養(yǎng)分吸收隨溫度增加而加快，溫度過高，酶變性失活。?溫度影響：ATP（三磷酸腺苷）生成量；養(yǎng)分移動(dòng)速度；根系酶活性。30?低溫時(shí)，陰離子吸收的影響比陽離子明顯，如:NO3->NH4+,這可能與陰離子主要是主動(dòng)吸收有關(guān)，因ATP少。越冬作物施水溶性磷，與溫度低、磷擴(kuò)散系數(shù)小、以陰離子吸收有關(guān)。?影響順序：PO33->NH4+>K+>SO42->Mg2+>Cl->Ca2+

31二、通氣大氣地面含氧量20.34％，土壤空氣含氧量10－20％，正常情況下夠用，但如果含水過多、通氣不暢，造成氧氣下降。棉花在O2小于3％、玉米小于6％生長受影響。32通氣影響吸收的原因：

1、根系的有氧呼吸；2、土壤的Eh（氧化還原電位）；

3、養(yǎng)分的形態(tài)及轉(zhuǎn)化；

4、二氧化碳含量。深翻整地、中耕松土、形成良好結(jié)構(gòu)等都有利于通氣，促進(jìn)吸收。

33三、酸堿反應(yīng)34四、土壤水分★各種養(yǎng)分溶解在水中方可吸收，土壤水分太多，造成通氣不暢?！锾镩g持水量的70％－80％有利于吸收?！锼钟绊懀吼B(yǎng)分溶解；養(yǎng)分?jǐn)U散；土壤通氣。35五、養(yǎng)分狀況養(yǎng)分濃度：在一定濃度范圍內(nèi)，隨濃度增加養(yǎng)分吸收增加，過多燒傷根系（生理干旱）。

六、離子間的關(guān)系

對抗（拮抗、頡頏）作用：一種離子的存在能降低另一種離子的吸收。離子間的關(guān)系是復(fù)雜的，一種條件下對抗，另一種條件下可能相助。36植物營養(yǎng)與施肥原理

一、植物營養(yǎng)

植物生長發(fā)育從環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，施肥是滿足作物營養(yǎng)的手段。要合理施肥，就要研究作物需要什么營養(yǎng)元素，作物怎樣吸收這些元素以及植物營養(yǎng)的特性？37

1、數(shù)量：植物需16種必需元素是通性；但植物不同所要求的數(shù)量不同：塊根、塊莖類作物如：馬鈴薯、甘蔗需鉀多；以收獲葉子為主的蔬菜、茶、桑需氮多；豆類作物能固氮，需氮少，需磷、鉀多；油菜、甜菜需硼多；大豆、馬鈴薯需鈣多；水稻需硅多。（一）植物的營養(yǎng)共性和個(gè)性382、比例：各種作物對不同營養(yǎng)的要

求有一定適宜比值，如：Ca/B：甜菜100大豆500煙草1200Fe/Mn：大豆1.5－3.5小麥2.5K/Mg>8煙草缺鎂癥P/Zn>400馬鈴薯缺鋅作物每生產(chǎn)100斤籽粒需N:P2O5:K2O約為3：1：3斤。393、形態(tài)：植物營養(yǎng)特性不同，對營

養(yǎng)元素的形態(tài)有特殊要求

?馬鈴薯：以NH4+_N為好，馬鈴薯喜S，施氮肥應(yīng)優(yōu)選(NH4)2SO4，不宜用NH4Cl。

?忌Cl作物：茶、煙草、柑桔、甜菜、甘薯、甘蔗、葡萄等。

?甜菜：以NO3-_N為好，因喜Na＋，施用氮肥優(yōu)選硝酸鈉。

?煙草：硝酸根有利燃燒，NH4+促進(jìn)芳香族揮發(fā)油形成（香味），優(yōu)選NH4NO3。?水稻：優(yōu)選NH4Cl，因S形成H2S毒害根系，Cl－

抑制亞硝化細(xì)菌的活性。40（二）植物營養(yǎng)的階段性和連續(xù)性作物營養(yǎng)的階段性：作物的生育期不同，所要求養(yǎng)分的數(shù)量和比例不完全相同。各生育期有不同的營養(yǎng)特點(diǎn)，就是作物營養(yǎng)的階段性。兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)期：作物的一生中苗期吸收養(yǎng)分少，隨生育進(jìn)展，對養(yǎng)分吸收增加，結(jié)實(shí)期達(dá)高峰，以后吸收減少甚至外滲。有兩個(gè)施肥的關(guān)鍵時(shí)期：41（1）作物營養(yǎng)的臨界期：

作物生長發(fā)育過程中的某一時(shí)期對某種養(yǎng)分要求的絕對數(shù)量雖不多，但很迫切，這時(shí)養(yǎng)分過多或過少，對作物的生長發(fā)育起顯著的不良作用，這個(gè)時(shí)期稱作物營養(yǎng)的臨界