第六章植物生产的营养环境

第一节植物生长发育与营养元素 第二节合理施肥的基本原理和技术 一、植物的营养 （一）植物必需的营养元素 1．判断标准 （1）对所有植物完成生活周期是必不可少的；（2）其功能不能由其他元素代替，缺乏时会表现出特有的症状；（3）对植物起直接营养作用。 2．种类 碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁（Fe）、硼（B）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、钼（Mo）、氯（Cl）。 3．类型 碳、氢、氧、氮、磷、钾等为大量元素；铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯等为微量元素；镁、钙、硫等为中量元素。氮、磷、钾为―肥料三要素‖。 （二）植物矿质营养的吸收 1．植物吸收养分的形态植物所需的养分主要以离子 形态被吸收，只有很少部分以小分子形态吸收。必需营养元素被植物吸收利用时的形态见下表： 必需营养元素 碳 氢 氧 氮 磷 钾 吸收利用形态 CO2 H2O O2、H2O H2PO4-HPO42- K+ 、必需营养元素 钙 镁 硫 铁 锰 吸收利用形态 Ca2+ Mg2+ SO42- Cl- Fe3+, Fe2+ Mn2+ 必需营养元素 硼 锌 铜 钼 吸收利用形态 BO33-B4O72- Zn2+ Cu2+, Cu+ MoO42- ，NH4+、NO3- 氯 2．植物的根部营养植物吸收养分的主要部位 是根部，根尖伸长区又是根吸收养分最多的区 域，根毛区也可以吸收。 （1）土壤养分向根表迁移的途径：截获、质流和扩散。 （2）植物根系 吸收养分的形式：被动吸收和主动吸收。 3．植物根外吸收营养的形式植物除通过茎、叶吸收养分外，主要通过叶面吸收，故根外营养又叫叶部营养。叶部营养的特点： （1）直接供应养分，减少土壤养分固定。 （2）吸收速率快，能及时满足作物营养需要。 （3）能影响植物代谢活动 （4）是经济有效施用微量元素肥料和补施大量元素肥料的手段。 叶面施肥技术： （1）喷肥时可加少量―湿润剂‖或适当加大溶液浓度，并尽量喷施于叶的背面。 （2）最好在下午16：00时以后无风晴天喷施。 （3）对于磷、铜、铁、钙等移动性差的营养元素，要喷在新叶上，并适当增加喷施次数。 （4）喷施阳离子时，溶液应调至微碱性；喷施阴离子则调至弱酸性，以有利于叶片对养分的吸收。

（5）尽量选择植物吸收快的肥料（如尿素）进行叶面喷施。 （三）植物养分离子间的相互关系

1．拮抗作用一种养分的存在抑制植物对另一种养分的吸收，如Ca与Mg、K与Fe、P 与Zn及P、N与Cl之间都有不同程度的拮抗作用。

2．协同作用一种离子的存在帮助和促进植物对其他离子的吸收或相互促进吸收的作用。如P与K、N与P、N与K都表现出相互促进的作用。 二、主要营养元素的生理作用

氮（N）氮是蛋白质和核酸的主要成分；是叶绿素的组成成分；是植物体内许多酶的组成成分，参与植物体内各种代谢活动；是植物体内许多维生素、激素的成分，可调控植物的生命活动。

2. 磷（P）磷是核酸、核蛋白、磷脂、植素、磷酸腺苷和多种酶的成分，能影响植物的生长和代谢；能影响淀粉、蛋白质、脂肪和糖类的转化与积累；能提高植物抗寒、抗旱等抗逆性。 钾（K）是植物体内60多种酶的活化剂；能促进叶绿素合成；促进植物体内糖类、蛋白质等的合成与运转；钾能维持细胞膨压，促进植物生长；能增强植物抗寒、抗旱、抗高温、抗病、抗盐、抗倒伏等能力，提高植物抗逆性。

4. 钙（Ca ）是构成细胞壁的重要元素；能稳定生物膜的结构，调节膜的渗透性；能促进细胞伸长，对细胞代谢起调节作用；能调节养分离子的生理平衡，消除某些离子的毒害作用。 缺钙可导致植株矮小，幼叶卷曲，叶缘发黄，逐渐枯死。不结实或少结实，番茄易患脐腐病。 5. 镁（Mg）是叶绿素的组成成分，并参与光合磷酸化和磷酸化作用；是许多酶的活化剂；参与脂肪、蛋白质和核酸代谢；是染色体的组成成分，参与遗传信息的传递。 6. 硫（S）是含硫氨基酸的成分，也是蛋白质的主要组成成分；参与合成其他生物活性物质；参与酶的活化，提高酶的活性；与叶绿素形成有关；参与合成植物体内挥发性含硫物质，如大蒜油等

7.其他微量元素缺乏的表现举例（1） 7.其他微量元素缺乏的表现举例（2） 三、植物营养元素缺乏症及其诊断 （一）植物营养元素缺乏症 二）植物营养元素缺乏症的诊断

1．形态诊断鉴别营养元素缺乏症时，首先看症状出现的部位。第二要看叶片大小和形状。第三要注意叶片失绿部位。

2．根外喷施诊断配制一定浓度（一般为0.1%～0.2%）的含某种元素的溶液，喷到病株叶部或采用浸泡、涂抹等办法，将病叶浸泡在溶液中1～2小时和将溶液涂抹在病叶上，隔7～10天观察施肥前后叶色、长相、长势等变化，若长势良好，表明原植株缺乏该种元素。 3．化学诊断采用化学分析方法测定土壤和植株中营养元素含量，对照各种营养元素缺乏的临界值加以判断。有土壤诊断和植株化学诊断等方法。 四、配方（合理）施肥

（一）配方（合理）施肥及其原理

1．配方施肥的含义配方施肥是指综合运用现代农业科技成果，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在有机肥为基础条件下，产前提出各种营养元素的适宜用量和比例，以及相应的施肥技术。

2．配方施肥的基本原理（1）养分归还学说；（2）最小养分律；（3）报酬递减律；（4）因子

综合作用律。

3．配方施肥需要分析考虑的因素（1）植物营养特性；（2）肥料利用率；（3）其他因素。 （二）配方施肥的基本方法（施肥量的确定） 配方施肥的基本方法有地力分区（级）配方法、养分平衡法、地力差减法、肥料效应函数法、养分丰缺指标法、氮磷钾比例法等。以养分平衡法为例学习施肥量的确定。 ［例］某菜农计划番茄产量每667m25000kg，不施氮区（对照区）每667m2 番茄产量为1 000 kg，计划每667m2用土粪2000kg作基肥（含肥量0.5%，利用率20%），问该菜农实现计划产量应施多少千克尿素（含N46%，利用率35%）？

（答案：该菜农要实现目标产量，每667m2 除施2000kg土粪外，还应施99.4kg尿素。） 解：（1）计算实现计划产量需氮量：查教材中表7-6得，生产100kg番茄需氮0.45kg，则 作物目标产量需氮量=5000 ×（0.45÷100）=22.5（kg） （2）计算土壤供氮量：也就是要计算未施氮肥的对照区生产所需氮量，即土壤供氮量=1000×（0.45÷100）=4.5（kg）

（3）土粪提供的氮量为：2000×0.5%×20%=2（kg） （4）计算实现计划产量所需尿素量：注意，此处需减去土壤中原有的氮量，则（22.5–4.5-2）÷46%÷35%=99.4（kg） （三）施肥时期与施肥方法

1．施肥时期对于大多数植物来说，施肥应包括基肥、种肥和追肥三个时期。 2．施肥方法（1）撒施；（2）条施；（3）穴施；（4）分层施肥；（5）随水浇施；（6）根外追肥；（7）环状和放射状施肥；（8）拌种和浸种；（9）蘸秧根；（10）盖种肥。 复习思考

1.确定植物必需营养元素的标准是什么？

2.植物跟外营养有哪些特点？应注意哪些问题？

3.植物必需营养元素在植物生长发育过程中的一般功能是什么？ 4.简述氮、磷、钾三要素的生理功能各有哪些？

5.配方施肥有哪些主要理论依据？在农业生产中如何用来指导施肥？

6.某农户冬小麦计划产量450千克/亩，土壤不施肥产量200千克/亩，基肥中准备施用中等质量有机肥2500千克/亩（养分利用率30%，氮含量0.2%，磷含量0.15%，钾含量0.15%），硝酸磷肥40千克/亩（氮含量25%，利用率50%；磷含量13%，利用率25%），问追肥中还需施用尿素、过磷酸钙、氯化钾各多少千克/亩？

第三节化学肥料种类与合理施用

一、土壤中的氮素及氮肥的合理施用 （一）土壤氮素形态及其转化

1．氮素形态分有机态氮和无机态氮两种。有机态氮主要以蛋白质、氨基酸、酰胺、胡敏 酸等形态存在。无机态氮主要是指铵态氮、硝态氮和极少量的亚硝态氮。 2．氮素转化过程氨化作用、硝化作用、反硝化作用、氨的挥发作用等。 （二）氮肥的种类、性质与施用

1．氮肥的种类按氮素形态可分为三类：铵态氮肥、硝态氮肥和酰胺态氮肥。

2．常见氮肥的性质碳酸氢铵（NH4HCO3 ）:含氮量为16.8%～17.5%，化学性质极不稳定，白色结晶，易吸湿结块，易分解挥发，有刺激性氨味，易溶于水，施入土壤无残存物，生理中性肥。氯化铵（NH4Cl ）：含氮量为24%～25%，白色或淡黄色结晶，吸湿性小，热反应稳定，生理酸性肥料，易溶于水。硝酸铵（NH4NO3 ）：含氮量为34%～35％，白色或浅黄色结晶，易结块，易溶于水，易燃烧和爆炸，生理中性肥料。施后土壤中无残留。尿素 [CO

（NH2）：含氮量为45%～46％，白色结晶，无味无臭，稍有清凉感，易溶于水，呈中 性反应，易吸湿，肥料级尿素则吸湿性较小。 3．氮肥的合理施肥技术

（1）氮肥的合理分配：氮肥的合理分配主要考虑土壤条件、作物特性、气候条件等。 （2）氮肥的施用技术：根据不同土壤条件和植物生长情况，确定合理用量和适宜施肥时期，并采用有效施用方法。基肥深施、种肥底施、追肥深施、球肥粒肥深施。

（3）氮肥与其他肥料合理配施：氮肥与磷、钾肥配施有较好效果，并能充分发挥氮肥的 增产效果。

二、土壤中的磷素及磷肥的合理施用 （一）土壤中磷的含量和形态

1．含量我国土壤全磷量（P2O5）一般为0.3～3.5g/kg。 2．形态土壤中磷素一般以有机磷和无机磷两种形态存在。 （二）土壤中磷素的固定

1．化学固定土壤中大量的钙、镁、铁、铝等离子与可溶性磷酸盐作用，形成难溶性磷化合物。

2．吸附固定土壤对土壤溶液中磷酸根离子的吸附作用。

3．生物固定土壤微生物吸收有效态磷酸盐，构成自己的―躯体‖ ，使之变成有机磷化合物。 （三）磷肥的类型

1．水溶性磷肥主要有过磷酸钙和重过磷酸钙等。

2．弱酸溶性磷肥主要有钙镁磷肥、钢渣磷肥、脱氟磷肥、沉淀磷肥和偏磷酸钙等。 3．难溶性磷肥主要有磷矿粉、骨粉和磷质海鸟粪等。 （四）常见磷肥的性质和施用见下表。 肥料名称 主要成分 P2O5/% 主要性质 施用技术要点 过磷酸钙 Ca (H2PO4)2 12～18

灰白色粉末或颗粒状，含硫酸钙40%～50%、游离硫酸和磷酸3.5%～5%，肥料呈酸性，有腐蚀性，易吸湿结块

作基肥、追肥和种肥及根外追肥，集中施于根层，适用于碱性及中性土壤，酸性土壤应先施石灰，隔几天再施过磷酸钙 钙镁磷肥

α-Ca3(PO4)2、CaO、MgO、SiO2 14～18

灰绿色粉末，不溶于水，溶于弱酸，呈碱性反应

一般作基肥，与生理酸性肥料混施，以促进肥料的溶解，在酸性土壤上也可作种肥或蘸秧根 磷矿粉

Ca3 (PO4)2或 Ca5 (PO4)8·F >14

褐灰色粉末，其中1%～5%为弱酸溶性磷，大部分是难溶性磷