植物營(yíng)養(yǎng)與施肥原則ppt課件

1、植物營(yíng)養(yǎng)與施肥原則植物營(yíng)養(yǎng)與施肥原則第一章第一章 植物體：水植物體：水(75-95%) 干物質(zhì)干物質(zhì)(5-25%) (占鮮體重占鮮體重) 干物質(zhì)：干物質(zhì)： 揮發(fā)性氣態(tài)元素?fù)]發(fā)性氣態(tài)元素: C、H、O、N (90%以上以上) 不揮發(fā)物質(zhì)不揮發(fā)物質(zhì)(灰分灰分) : P、K、Ca、Mg、S、Fe、 Mn、Cu、Zn、Mo、B、 Cl、Si、Na、Co、 Al、Ni、V、Se等。等。 目前已在植物體內(nèi)目前已在植物體內(nèi) 檢出檢出70余種礦質(zhì)元素余種礦質(zhì)元素.鹽土中生長(zhǎng)的植物含鹽土中生長(zhǎng)的植物含NaNa多多 酸性土壤上的植物含酸性土壤上的植物含AlAl多多 水稻、小麥等禾谷類作含水稻、小麥等禾谷類作含Si

2、多多 馬鈴薯、甘薯含馬鈴薯、甘薯含K多多 豆科作物含豆科作物含NN多多 大量與微量沒有嚴(yán)大量與微量沒有嚴(yán)格的界限格的界限,隨著環(huán)境的變隨著環(huán)境的變化微量元素含量可超過化微量元素含量可超過大量元素含量。大量元素含量。 目前已發(fā)現(xiàn)目前已發(fā)現(xiàn)16種必需營(yíng)養(yǎng)元素種必需營(yíng)養(yǎng)元素: 大量營(yíng)養(yǎng)元素：大量營(yíng)養(yǎng)元素：C H O N P K Ca Mg S (占植物干重的占植物干重的0.1%以上以上) 微量營(yíng)養(yǎng)元素：微量營(yíng)養(yǎng)元素：C ( 1800 )、 N(1804)、P ,K, Ca, Mg ,S ( 1938 )Fe Mn Cu Zn B Mo Cl(一般占植物干重的一般占植物干重的0.1%以下以下) 任何一

3、種營(yíng)養(yǎng)元素的特殊功能都不能任何一種營(yíng)養(yǎng)元素的特殊功能都不能為其它元素所代替。為其它元素所代替。同等重要律同等重要律: 必需營(yíng)養(yǎng)元素在植物體內(nèi)不論數(shù)量多必需營(yíng)養(yǎng)元素在植物體內(nèi)不論數(shù)量多少都是同等重要的。少都是同等重要的。不可代替律不可代替律: 在在16種營(yíng)養(yǎng)元素之外，還有一類營(yíng)種營(yíng)養(yǎng)元素之外，還有一類營(yíng)養(yǎng)元素，它們對(duì)一些植物的生長(zhǎng)發(fā)育具養(yǎng)元素，它們對(duì)一些植物的生長(zhǎng)發(fā)育具有良好的作用，或?yàn)槟承┲参镌谔囟l有良好的作用，或?yàn)槟承┲参镌谔囟l件下所必需，但不是所有植物所必需，件下所必需，但不是所有植物所必需，人們稱之為人們稱之為“ 有益元素有益元素”。其中主要包括：其中主要包括： Si Na Co S

4、e Ni Al 等。等。水稻水稻Si、固氮作物、固氮作物Co、甜菜、甜菜Na等。等。營(yíng)養(yǎng)元素營(yíng)養(yǎng)元素吸收形態(tài)吸收形態(tài)生物化學(xué)功能生物化學(xué)功能第一組第一組C、H、O、N、SCO2、HCO3-、H2O、O2、NO3-、NH4+、N2、SO4=、SO2離子來自土壤溶離子來自土壤溶液氣體來自大氣液氣體來自大氣是有機(jī)物質(zhì)的主要組成成分，是酶催化過是有機(jī)物質(zhì)的主要組成成分，是酶催化過程中原子團(tuán)的必需元素。通過氧化還原反程中原子團(tuán)的必需元素。通過氧化還原反應(yīng)而同化應(yīng)而同化第二組第二組P、B、Si來自土壤溶液中的磷來自土壤溶液中的磷酸鹽、硼酸和硼酸鹽、酸鹽、硼酸和硼酸鹽、硅酸鹽硅酸鹽與植物中天然醇類進(jìn)行酯化作

5、用，磷酸酯與植物中天然醇類進(jìn)行酯化作用，磷酸酯參與能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)參與能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)第三組第三組K、Na、Mg、Ca、Mn、Cl來自土壤溶液的離子來自土壤溶液的離子一般功能：形成滲透勢(shì)一般功能：形成滲透勢(shì)特殊功能：使酶蛋白的構(gòu)造成為最佳狀態(tài)，特殊功能：使酶蛋白的構(gòu)造成為最佳狀態(tài)，以利酶的活化作用。兩種作用物之間的橋以利酶的活化作用。兩種作用物之間的橋梁聯(lián)結(jié)，使非擴(kuò)散和擴(kuò)散的陰離子平衡梁聯(lián)結(jié)，使非擴(kuò)散和擴(kuò)散的陰離子平衡第四組第四組Fe、Cu、Zn、Mo來自土壤溶液的離子來自土壤溶液的離子或螯合物或螯合物主要以螯合物結(jié)合于輔基內(nèi)，通過這些元主要以螯合物結(jié)合于輔基內(nèi)，通過這些元素原子價(jià)的變化而傳遞電子素原

6、子價(jià)的變化而傳遞電子按其生化作用和生理功能進(jìn)行分類按其生化作用和生理功能進(jìn)行分類 根系根系(為主為主): 礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素 吸收養(yǎng)分最多的吸收養(yǎng)分最多的部位是根尖以上的分部位是根尖以上的分生組織生組織 吸收吸收: 是指營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由介質(zhì)進(jìn)入植物體內(nèi)的過程。是指營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由介質(zhì)進(jìn)入植物體內(nèi)的過程。 養(yǎng)分離子從土壤轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)包括兩個(gè)過程養(yǎng)分離子從土壤轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)包括兩個(gè)過程: 即養(yǎng)即養(yǎng)分離子向根部遷移和根對(duì)養(yǎng)分離子的吸收。分離子向根部遷移和根對(duì)養(yǎng)分離子的吸收。 根冠根毛區(qū)伸長(zhǎng)區(qū)分生區(qū)分生區(qū)葉面葉面(包括莖表面包括莖表面)： CO2 O2 H2O SO2 葉面滲透也可吸收礦質(zhì)元素葉面滲透也可吸收礦質(zhì)元素

7、,如噴如噴施尿素施尿素KH2PO4微量元素等。微量元素等。 介質(zhì)溶液介質(zhì)溶液 細(xì)胞壁水膜細(xì)胞壁水膜 細(xì)胞壁細(xì)胞壁 (自由空間自由空間) 原生質(zhì)膜原生質(zhì)膜 細(xì)胞內(nèi)部細(xì)胞內(nèi)部無論那種方式都是按以下途徑吸收無論那種方式都是按以下途徑吸收:2. 細(xì)胞壁微孔細(xì)胞壁微孔3. 細(xì)胞壁與原生質(zhì)膜細(xì)胞壁與原生質(zhì)膜之間的空隙之間的空隙養(yǎng)分離子向根部遷移有三個(gè)途徑養(yǎng)分離子向根部遷移有三個(gè)途徑: 截獲截獲 分散分散 質(zhì)流質(zhì)流根根土壤土壤速度較慢速度較慢,每天只有幾毫米每天只有幾毫米.離子濃度及含水離子濃度及含水量影響量影響P、K擴(kuò)散。擴(kuò)散。 目前，從能量的觀點(diǎn)和酶的動(dòng)力學(xué)原理來研究植物主目前，從能量的觀點(diǎn)和酶的動(dòng)力學(xué)

8、原理來研究植物主動(dòng)吸收養(yǎng)分的原因，提出載體學(xué)說和離子泵學(xué)說。動(dòng)吸收養(yǎng)分的原因，提出載體學(xué)說和離子泵學(xué)說。C CC CC CC CC CC CC CC CADPADPATPATPPiPiPPPPPP離子離子載體選擇結(jié)合面）載體選擇結(jié)合面）“ “ 活化載體活化載體 ” ”PPC CC C膜內(nèi)膜內(nèi)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)膜膜膜外膜外膜外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)線粒體線粒體B. 磷酸化載體與某種選擇性離子結(jié)合向質(zhì)膜內(nèi)轉(zhuǎn)移磷酸化載體與某種選擇性離子結(jié)合向質(zhì)膜內(nèi)轉(zhuǎn)移 磷酸化載體磷酸化載體+離子離子 磷酸化載體磷酸化載體-離子離子C. 磷酸化載體磷酸化載體-離子在磷酸酯酶作用下解離離子在磷酸酯酶作用下解離,于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)于

9、質(zhì)膜內(nèi)側(cè) 釋放離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)釋放離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi) 磷酸化載體磷酸化載體-離子離子 磷酸酯酶磷酸酯酶 載體載體+離子離子+無機(jī)磷酸無機(jī)磷酸(Pi) 類脂層類脂層 細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞內(nèi) D. 在細(xì)胞內(nèi)的線粒體或葉綠體作用下在細(xì)胞內(nèi)的線粒體或葉綠體作用下,形成形成ATP ADPPi 線粒體或葉綠體線粒體或葉綠體 ATPA. 載體由吸收過程中獲得能量載體由吸收過程中獲得能量 載體載體+ATP 磷酸激酶磷酸激酶 磷酸化載體磷酸化載體+ADP總的看來總的看來.整個(gè)運(yùn)輸過程是整個(gè)運(yùn)輸過程是: 離子離子ATP 運(yùn)輸運(yùn)輸 離子離子ADPPi 膜外膜外 膜內(nèi)膜內(nèi) 載體學(xué)說比較完善的從理論上載體學(xué)說比較完善的從理論上解釋了關(guān)

10、于離子主動(dòng)吸收中的三個(gè)解釋了關(guān)于離子主動(dòng)吸收中的三個(gè)基本過程：基本過程：A 離子選擇性吸收離子選擇性吸收 B 離子通過質(zhì)膜離子通過質(zhì)膜 C 在質(zhì)膜中轉(zhuǎn)移和離子在質(zhì)膜中轉(zhuǎn)移和離子 吸收與代謝作用的密吸收與代謝作用的密 切關(guān)系切關(guān)系 指離子泵可以在逆電化學(xué)勢(shì)梯度的情況指離子泵可以在逆電化學(xué)勢(shì)梯度的情況下將離子泵入或泵出細(xì)胞膜。細(xì)胞膜上的蛋下將離子泵入或泵出細(xì)胞膜。細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)復(fù)合體白質(zhì)復(fù)合體(ATP酶酶)，它使，它使ATP分解分解,放出能放出能量量,驅(qū)使驅(qū)使H+泵出膜外泵出膜外.這樣?？缳|(zhì)膜或產(chǎn)生這樣?？缳|(zhì)膜或產(chǎn)生pH梯度梯度,因而促使膜外陽離子吸收到細(xì)胞中去因而促使膜外陽離子吸收到細(xì)胞中去,

11、這這樣抵消了膜的電化學(xué)勢(shì)樣抵消了膜的電化學(xué)勢(shì),需要再分解需要再分解ATP重復(fù)重復(fù)上面的過程。上面的過程。 ATPH2O-OP(OH)3ADP-H+ 陰離子也是由這種形式進(jìn)行的：陰離子也是由這種形式進(jìn)行的： ADP-H2O-ADPOH 離子泵學(xué)說離子泵學(xué)說: 是另一種吸收養(yǎng)分的形式是另一種吸收養(yǎng)分的形式,它也是它也是由一類離子載體組成的由一類離子載體組成的,如由兩個(gè)短稈如由兩個(gè)短稈菌肽菌肽A組合在一起即為一個(gè)離子通道組合在一起即為一個(gè)離子通道,允許允許K+ 、Na+經(jīng)過經(jīng)過,而不允許而不允許Cu2、Mg2+經(jīng)過。經(jīng)過。 陰離子進(jìn)入與細(xì)胞色素系統(tǒng)密切相關(guān)，陰離子進(jìn)入與細(xì)胞色素系統(tǒng)密切相關(guān)，細(xì)胞色素

12、中心部分含有鐵原子，鐵由二價(jià)變細(xì)胞色素中心部分含有鐵原子，鐵由二價(jià)變?nèi)齼r(jià)，導(dǎo)致細(xì)胞色素的還原與氧化，陰離子三價(jià)，導(dǎo)致細(xì)胞色素的還原與氧化，陰離子便沿著電子傳遞的相反方向進(jìn)入細(xì)胞。便沿著電子傳遞的相反方向進(jìn)入細(xì)胞。(瑞典著名植物生理學(xué)家瑞典著名植物生理學(xué)家 Lundegardh)這一學(xué)說有致命的弱點(diǎn)，很少有人贊同。這一學(xué)說有致命的弱點(diǎn)，很少有人贊同。 陰離子先同質(zhì)子結(jié)合而質(zhì)子化，帶正陰離子先同質(zhì)子結(jié)合而質(zhì)子化，帶正電荷，可為帶負(fù)電的細(xì)胞質(zhì)所吸引，所以電荷，可為帶負(fù)電的細(xì)胞質(zhì)所吸引，所以陰離子吸收與陽離子的吸收在原理上是類陰離子吸收與陽離子的吸收在原理上是類同的，不同的是在陰離子吸收的同時(shí)，質(zhì)同的

13、，不同的是在陰離子吸收的同時(shí)，質(zhì)子又返回細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。使膜外子又返回細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。使膜外H+濃度降低，濃度降低，因而植物吸收陰離子后會(huì)使介質(zhì)中因而植物吸收陰離子后會(huì)使介質(zhì)中pH值提值提高。高。 例如：大麥吸收賴氨酸，玉米吸收甘氨酸，水稻幼例如：大麥吸收賴氨酸，玉米吸收甘氨酸，水稻幼苗能直接吸收各種氨基酸或核甘酸及核酸。苗能直接吸收各種氨基酸或核甘酸及核酸。 究竟有機(jī)養(yǎng)分以什么方式進(jìn)入根細(xì)胞，尚無肯定結(jié)究竟有機(jī)養(yǎng)分以什么方式進(jìn)入根細(xì)胞，尚無肯定結(jié)論。有機(jī)養(yǎng)料的吸收由膜上透過酶作為載體運(yùn)入細(xì)胞，論。有機(jī)養(yǎng)料的吸收由膜上透過酶作為載體運(yùn)入細(xì)胞，這個(gè)過程需消耗能量。也有人用這個(gè)過程需消耗能量。也有人用“ 胞飲

14、現(xiàn)象了解釋胞飲現(xiàn)象了解釋有機(jī)物的吸收。如蓖麻、松樹根尖都有這種現(xiàn)象。有機(jī)物的吸收。如蓖麻、松樹根尖都有這種現(xiàn)象。 用滅菌培養(yǎng)用滅菌培養(yǎng),示蹤元素進(jìn)行試驗(yàn)表明示蹤元素進(jìn)行試驗(yàn)表明,植物根系不僅植物根系不僅能夠吸收礦質(zhì)養(yǎng)分能夠吸收礦質(zhì)養(yǎng)分,也能吸收有機(jī)養(yǎng)分。也能吸收有機(jī)養(yǎng)分。（A）(B)(C)(D)(E)(F) 葉部吸收養(yǎng)分的形態(tài)和機(jī)制與根部類似葉部吸收養(yǎng)分的形態(tài)和機(jī)制與根部類似,吸吸收養(yǎng)分是從葉片角質(zhì)層和氣孔進(jìn)入收養(yǎng)分是從葉片角質(zhì)層和氣孔進(jìn)入,最后通過質(zhì)最后通過質(zhì)膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。 自1844年法國(guó)植物學(xué)家E.Gris把FeSO4溶液涂抹在發(fā)黃的葡萄葉片上用以矯正因缺鐵引起的黃葉病以來

15、，葉面施肥在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用及機(jī)理的研究有了長(zhǎng)足的發(fā)展。1940年，美國(guó)開始用尿素作為根外追肥并獲得成功。但某些農(nóng)業(yè)科學(xué)家對(duì)葉面肥的作用依舊保持懷疑，認(rèn)為葉面吸收養(yǎng)分是一個(gè)不清楚的過程，只在某些特殊條件下有一定的效果。事實(shí)上，關(guān)于葉面滲透吸收養(yǎng)分機(jī)理的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于葉面肥的實(shí)際應(yīng)用。 在世界范圍內(nèi)，葉面施肥已經(jīng)成為重要的在世界范圍內(nèi)，葉面施肥已經(jīng)成為重要的高產(chǎn)栽培管理措施之一，葉面施肥至少可以解高產(chǎn)栽培管理措施之一，葉面施肥至少可以解決生產(chǎn)中的某些特殊的問題：決生產(chǎn)中的某些特殊的問題： 1 1、土壤施用微量元素肥料，往往引起養(yǎng)分固、土壤施用微量元素肥料，往往引起養(yǎng)分固定，有效性降低，施用效果差

16、。采用葉面施肥定，有效性降低，施用效果差。采用葉面施肥即可快速，經(jīng)濟(jì)的矯治微量元素的缺乏，是微即可快速，經(jīng)濟(jì)的矯治微量元素的缺乏，是微量元素施肥的主導(dǎo)措施。量元素施肥的主導(dǎo)措施。 2、 葉面施肥葉面施肥,各種養(yǎng)分物質(zhì)可直各種養(yǎng)分物質(zhì)可直接從葉片進(jìn)入體內(nèi)，參入代謝過接從葉片進(jìn)入體內(nèi)，參入代謝過程，比土壤施肥快。如土施尿素、程，比土壤施肥快。如土施尿素、硫酸銨等氮肥，最快速度也必須硫酸銨等氮肥，最快速度也必須有有34天才能見效，而通過葉面天才能見效，而通過葉面施肥，施肥，12小時(shí)就可被葉片吸收小時(shí)就可被葉片吸收50左右。因此，可以及時(shí)快速左右。因此，可以及時(shí)快速的矯治生育期中營(yíng)養(yǎng)元素的潛在的矯治生

17、育期中營(yíng)養(yǎng)元素的潛在缺乏，特別是在養(yǎng)分臨界期，通缺乏，特別是在養(yǎng)分臨界期，通過葉面施肥，不至于造成大幅度過葉面施肥，不至于造成大幅度減產(chǎn)。減產(chǎn)。 4、在作物迅速生長(zhǎng)期，通過葉面施肥補(bǔ)充根系吸收的不足，發(fā)揮高產(chǎn)品種的最大潛力。 5、施用葉面噴肥，在蔬菜作物上可減少推薦施氮的25，而維持同等產(chǎn)量，從而減少土壤殘留礦質(zhì)氮和植物體內(nèi)硝酸鹽含量，減少對(duì)地下水的污染。 3、在脅迫條件下，如土壤干旱，養(yǎng)分有效性低，通過葉面施肥及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分。 6、 在作物生育后期，根系活力下降土壤施肥不可能實(shí)施的情況下，通過葉面施肥可以促進(jìn)灌漿，使籽粒飽滿。在谷類作物的生育后期，葉面施氮很容易增加籽粒蛋白質(zhì)含量，在這段時(shí)期供

18、應(yīng)氮可以從葉片迅速地被再轉(zhuǎn)移，并直接的運(yùn)輸?shù)秸谏L(zhǎng)的籽粒中。 7、 葉面施肥可以改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。如蘋果果實(shí)內(nèi)的Ca含量是影響果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)，通過將Ca營(yíng)養(yǎng)直接噴施于果實(shí)上，對(duì)防治生理缺鈣和提高果實(shí)硬度，延長(zhǎng)儲(chǔ)藏性具有很好的效果。在蘋果上，研究既不影響內(nèi)在品質(zhì)又能增加色度的增色劑，以提高果實(shí)的外觀品質(zhì)。 近幾年來，葉面噴施劑有向多目的復(fù)合型發(fā)展的趨勢(shì)，如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)節(jié)劑，農(nóng)藥的混合制劑，這種混合只能根據(jù)具體情況，如果盲目的混合使用，及造成浪費(fèi)，有可能得不到好的效果。 由于葉面噴施劑可以解決生產(chǎn)中許多特殊的問題，因此對(duì)葉面的吸收運(yùn)輸機(jī)理需要進(jìn)行深入的研究，如果葉面肥沒有足夠的理論支持，其發(fā)展

19、就會(huì)受到限制。 環(huán)境對(duì)于植物和動(dòng)物都有影響，但接受方式環(huán)境對(duì)于植物和動(dòng)物都有影響，但接受方式不一樣，植物只能被動(dòng)地、有限地改變一些生理不一樣，植物只能被動(dòng)地、有限地改變一些生理狀況來適應(yīng)。狀況來適應(yīng)。 動(dòng)物能動(dòng)地避免，尋求合適的環(huán)境動(dòng)物能動(dòng)地避免，尋求合適的環(huán)境 。 能量的供應(yīng)能量的供應(yīng): 吸收養(yǎng)料需要能量吸收養(yǎng)料需要能量,光光照充足照充足,光合作用強(qiáng)度大光合作用強(qiáng)度大,吸收的能量吸收的能量多多,養(yǎng)分吸收也多；養(yǎng)分吸收也多； 酶的誘導(dǎo)和代謝途徑上需要光照、酶的誘導(dǎo)和代謝途徑上需要光照、硝酸還原酶的激活需要光；硝酸還原酶的激活需要光； 蒸騰作用蒸騰作用: 光可調(diào)節(jié)葉子氣孔的開光可調(diào)節(jié)葉子氣孔的開

20、關(guān)關(guān),而影響蒸騰作用。而影響蒸騰作用。 在一定溫度范圍內(nèi)，溫度增加，呼吸作在一定溫度范圍內(nèi)，溫度增加，呼吸作用加強(qiáng)，植物吸收養(yǎng)分的能力也隨著增加。用加強(qiáng)，植物吸收養(yǎng)分的能力也隨著增加。 植物根系要求適宜的土壤溫度為植物根系要求適宜的土壤溫度為15-25。大麥根際溫度以大麥根際溫度以18 為好，棉花為好，棉花28-30，玉，玉米米25-30，水稻，水稻30-32，馬鈴薯，馬鈴薯20，煙草，煙草22，甜瓜、西瓜、甜椒、番茄、茄子、菜，甜瓜、西瓜、甜椒、番茄、茄子、菜豆適溫豆適溫28-34，洋蔥、胡蘿卜、甘藍(lán)等適溫，洋蔥、胡蘿卜、甘藍(lán)等適溫24-30。 水分對(duì)植物養(yǎng)分有兩方面的作用水分對(duì)植物養(yǎng)分有兩

21、方面的作用 一方面可加速肥料的溶解和有機(jī)肥的礦化一方面可加速肥料的溶解和有機(jī)肥的礦化,促促進(jìn)養(yǎng)分釋放進(jìn)養(yǎng)分釋放; 另一方面釋放土壤中養(yǎng)分的濃度另一方面釋放土壤中養(yǎng)分的濃度,并加速養(yǎng)分并加速養(yǎng)分的流失的流失.所以雨天不宜施肥所以雨天不宜施肥,鉀肥在不正常氣候條鉀肥在不正常氣候條件下的肥效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常年份件下的肥效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常年份,這是由于鉀能增強(qiáng)這是由于鉀能增強(qiáng)作物抗脅迫性。作物抗脅迫性。 通氣有利于有氧呼吸，也有利于養(yǎng)分的通氣有利于有氧呼吸，也有利于養(yǎng)分的吸收，因?yàn)橛醒鹾粑尚纬奢^多的吸收，因?yàn)橛醒鹾粑尚纬奢^多的ATP，供，供陰陽離子的吸收。反之，土壤排水不良，呈陰陽離子的吸收。反之，土壤排

22、水不良，呈嫌氣狀態(tài)，作物非但吸收養(yǎng)分少，甚至根部嫌氣狀態(tài)，作物非但吸收養(yǎng)分少，甚至根部還有外滲還有外滲,排水通氣后才能恢復(fù)，施肥常結(jié)合排水通氣后才能恢復(fù)，施肥常結(jié)合中耕除草，促使作物更好地吸收養(yǎng)分，提高中耕除草，促使作物更好地吸收養(yǎng)分，提高肥料的利用率。肥料的利用率。四四. 通氣通氣 在酸性反應(yīng)中在酸性反應(yīng)中,植物吸收陰離子多于植物吸收陰離子多于陽離子陽離子,而在堿性反應(yīng)中而在堿性反應(yīng)中,吸收陽離子多吸收陽離子多于陰離子。于陰離子。 五五. 土壤反應(yīng)土壤反應(yīng)氮氮: 氨化作用最適反應(yīng)氨化作用最適反應(yīng)pH 6.6-7.5 硝化作用硝化作用 6.5-7.9 氮的固定作用氮的固定作用 6.0-7.8

23、總的反應(yīng)約在總的反應(yīng)約在6.0-8.0范圍內(nèi)范圍內(nèi),在此反應(yīng)范圍內(nèi)在此反應(yīng)范圍內(nèi), 土壤中有效氮含量較土壤中有效氮含量較多多 土壤反應(yīng)直接影響土壤微生物的土壤反應(yīng)直接影響土壤微生物的活動(dòng)活動(dòng)( (生物作用生物作用) )和土中礦物質(zhì)的溶解和土中礦物質(zhì)的溶解和沉淀和沉淀( (化學(xué)作用化學(xué)作用) )因而間接影響了土因而間接影響了土壤中有效養(yǎng)分的多寡。壤中有效養(yǎng)分的多寡。氮氮磷磷 : 磷在土壤中磷在土壤中pH以以5.5-6.5最適當(dāng)最適當(dāng).鉀鉀 、鈣、鎂：、鈣、鎂：pH值在值在6.0以上時(shí)含量增加以上時(shí)含量增加.硫硫 : 酸性土壤中往往缺硫酸性土壤中往往缺硫.硼硼 : B的情況較復(fù)雜的情況較復(fù)雜, 4

24、.7-6.7時(shí)有效性最時(shí)有效性最高。高。微量元素微量元素: 酸性土壤中酸性土壤中Fe Mn Cu Zn含含 量較多量較多, pH超過超過6.0時(shí)，土壤有時(shí)，土壤有 效鉬效鉬(Mo)含量增高。含量增高。 植物對(duì)土壤溶液中某些養(yǎng)分的吸收植物對(duì)土壤溶液中某些養(yǎng)分的吸收速率速率,決定于該養(yǎng)分的濃度決定于該養(yǎng)分的濃度,這種關(guān)系不是這種關(guān)系不是直線關(guān)系直線關(guān)系,而是一種漸近曲線如下圖而是一種漸近曲線如下圖: 吸吸 收收 速速 率率養(yǎng)分濃度養(yǎng)分濃度 指植物可以直接吸收利用的那部分指植物可以直接吸收利用的那部分養(yǎng)分養(yǎng)分,包括水溶性、交換性、弱酸性。包括水溶性、交換性、弱酸性。 指某種營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中有效指某種

25、營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中有效和無效態(tài)含量的總和。和無效態(tài)含量的總和。 當(dāng)外部介質(zhì)的離子進(jìn)一步增加時(shí)當(dāng)外部介質(zhì)的離子進(jìn)一步增加時(shí),作物對(duì)離子作物對(duì)離子的吸收會(huì)達(dá)到一個(gè)飽和點(diǎn)的吸收會(huì)達(dá)到一個(gè)飽和點(diǎn),對(duì)于多數(shù)離子來說這個(gè)對(duì)于多數(shù)離子來說這個(gè)點(diǎn)約為點(diǎn)約為0.1mM。超過這一點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力學(xué)上與第。超過這一點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力學(xué)上與第一條曲線相似的第二條曲線，一般在一條曲線相似的第二條曲線，一般在10mM左右左右開始開始,這種現(xiàn)象稱之。這種現(xiàn)象稱之。 V（ol/g/h)0.1010510152025K+濃度濃度(mM) 離子間的拮抗作用離子間的拮抗作用: 是指某一離子的存在能抑制是指某一離子的存在能抑制另一離子的吸收。另

26、一離子的吸收。 離子間的協(xié)助作用離子間的協(xié)助作用:某一離子的存在能促進(jìn)另一某一離子的存在能促進(jìn)另一離子的吸收。離子的吸收。 維茨效應(yīng)維茨效應(yīng): 外部溶液中外部溶液中Ca2+ Mg2+ Al3+等二價(jià)等二價(jià)及三價(jià)離子，特別是及三價(jià)離子，特別是Ca2+能促進(jìn)能促進(jìn)K+ Rb+及及Br-的的吸收，根里面的吸收，根里面的Ca2+并不影響鉀的吸收。并不影響鉀的吸收。 但維茨效應(yīng)是有限度的，高濃度的但維茨效應(yīng)是有限度的，高濃度的Ca2+反而反而要減少植物對(duì)其它離子的吸收。要減少植物對(duì)其它離子的吸收。 BNZnMgCuCaMnKFeP拮抗作用拮抗作用協(xié)助作用協(xié)助作用營(yíng)養(yǎng)元素間的拮抗作用和協(xié)助作用示意圖營(yíng)養(yǎng)元

27、素間的拮抗作用和協(xié)助作用示意圖 耕作制度耕作制度:復(fù)種指數(shù)的提高，不同作物吸收的養(yǎng)復(fù)種指數(shù)的提高，不同作物吸收的養(yǎng)料不同，連茬毒素，作物的種植密度都影響?zhàn)B分的料不同，連茬毒素，作物的種植密度都影響?zhàn)B分的吸收。傳統(tǒng)耕作、免耕或少耕、吸收。傳統(tǒng)耕作、免耕或少耕、 改善土壤條件、改善土壤條件、節(jié)省能源，提高表層土壤的養(yǎng)分含量和生物活性。節(jié)省能源，提高表層土壤的養(yǎng)分含量和生物活性。 水漿管理水漿管理: 灌溉可以提供部分養(yǎng)分，排水和滲漏灌溉可以提供部分養(yǎng)分，排水和滲漏損失養(yǎng)分。損失養(yǎng)分。 施肥施肥: 注意的問題注意的問題: 用量和比例、副成分、副作用量和比例、副成分、副作用、肥料形態(tài)、位置和方式。用、肥

28、料形態(tài)、位置和方式。Imax(C-Cmin)Km(C-Cmin)-vKm(s)V(s)米氏方程米氏方程 v- 植物對(duì)養(yǎng)分的吸收植物對(duì)養(yǎng)分的吸收,運(yùn)輸和利用都屬基因型運(yùn)輸和利用都屬基因型,就是說就是說,同一作物不同的品種吸收養(yǎng)分的速率和同一作物不同的品種吸收養(yǎng)分的速率和最大速率以及對(duì)養(yǎng)分的親和力是不相同的最大速率以及對(duì)養(yǎng)分的親和力是不相同的考慮到根部養(yǎng)分的外流則公式改為考慮到根部養(yǎng)分的外流則公式改為:(式中式中 Imax為為V ; Cmin為外流養(yǎng)分濃度為外流養(yǎng)分濃度; C-Cmin為凈養(yǎng)分吸收量為凈養(yǎng)分吸收量 ) 在測(cè)定很多品種的資料中，選在測(cè)定很多品種的資料中，選擇擇Km值小，值小，V值大，

29、外流養(yǎng)分量值大，外流養(yǎng)分量微的品種，以當(dāng)?shù)仄贩N作對(duì)照，進(jìn)微的品種，以當(dāng)?shù)仄贩N作對(duì)照，進(jìn)行大田試驗(yàn)求出最高產(chǎn)量，這些品行大田試驗(yàn)求出最高產(chǎn)量，這些品種反映吸收養(yǎng)分速度和最大吸收速種反映吸收養(yǎng)分速度和最大吸收速率均較快，對(duì)養(yǎng)分親和力較高，外率均較快，對(duì)養(yǎng)分親和力較高，外流養(yǎng)分微量，說明肥料利用率高，流養(yǎng)分微量，說明肥料利用率高，達(dá)到省肥高產(chǎn)的目的。達(dá)到省肥高產(chǎn)的目的。 個(gè)性個(gè)性: 不同植物以及同一植物的不同生不同植物以及同一植物的不同生 育期所需養(yǎng)分不同育期所需養(yǎng)分不同 如水稻需如水稻需Si，豆科植物需，豆科植物需Co，塊莖、，塊莖、塊根類植物需塊根類植物需K。豆科植物需。豆科植物需N少。棉、少。

30、棉、麻需麻需Na。油菜、糖用甜菜需。油菜、糖用甜菜需B等。等。共性共性: 所有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需所有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需16種元素種元素水稻：在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期適于水稻：在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期適于NH4-N到生殖生長(zhǎng)期則適于到生殖生長(zhǎng)期則適于NO3-N煙草：則以煙草：則以NO3-N 較合適。不僅可提高產(chǎn)量較合適。不僅可提高產(chǎn)量,而且還而且還可改善品質(zhì)，增強(qiáng)燃燒醒，而可改善品質(zhì)，增強(qiáng)燃燒醒，而NH4-N可增強(qiáng)煙草的芳可增強(qiáng)煙草的芳香化合物，所以香化合物，所以NH4NO3是煙草適宜的氮肥品種是煙草適宜的氮肥品種花卉：硝酸鹽型花卉：硝酸鹽型:一串紅一串紅.百日草百日草.牽牛牽牛. 共存型共存型: 香石竹香石竹.秋海棠秋海

31、棠.百合類百合類20-40%銨態(tài)銨態(tài)氮氮 共用型共用型: 唐菖蒲唐菖蒲肥料不同的形態(tài)肥料不同的形態(tài):磷的臨界期在幼苗期；磷的臨界期在幼苗期；玉米氮素最大效率期在喇叭口到抽穗初期；玉米氮素最大效率期在喇叭口到抽穗初期； 小麥氮素最大效率期在拔節(jié)到抽穗期；小麥氮素最大效率期在拔節(jié)到抽穗期；棉花氮素最大效率期是在開花結(jié)鈴期。棉花氮素最大效率期是在開花結(jié)鈴期。 植物通過根系由土壤中吸收養(yǎng)分植物通過根系由土壤中吸收養(yǎng)分的整個(gè)時(shí)期的整個(gè)時(shí)期,就叫植物營(yíng)養(yǎng)期。就叫植物營(yíng)養(yǎng)期。 一般作物吸收三要素的規(guī)律是一般作物吸收三要素的規(guī)律是: 生長(zhǎng)初期吸收的數(shù)量生長(zhǎng)初期吸收的數(shù)量和強(qiáng)度都較低和強(qiáng)度都較低,隨著生長(zhǎng)期的推

32、移隨著生長(zhǎng)期的推移,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收逐漸對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收逐漸增加增加,到成熟階段到成熟階段,又趨于減少。又趨于減少。植物營(yíng)養(yǎng)期植物營(yíng)養(yǎng)期:植物營(yíng)養(yǎng)階段性植物營(yíng)養(yǎng)階段性:植物營(yíng)養(yǎng)臨界期植物營(yíng)養(yǎng)臨界期: 是指營(yíng)養(yǎng)元素過多或過少或營(yíng)養(yǎng)元素間的不平衡是指營(yíng)養(yǎng)元素過多或過少或營(yíng)養(yǎng)元素間的不平衡,對(duì)于對(duì)于植物生長(zhǎng)發(fā)育起著明顯不良的那段時(shí)間植物生長(zhǎng)發(fā)育起著明顯不良的那段時(shí)間.例如：例如：(NH4)2SO4為生理酸性肥為生理酸性肥料料 植物常根據(jù)自身的需要對(duì)外界環(huán)境中的養(yǎng)分植物常根據(jù)自身的需要對(duì)外界環(huán)境中的養(yǎng)分有高度的選擇性。一般土壤含有較多的有高度的選擇性。一般土壤含有較多的Si、Fe、Mn而植物吸收很少；

33、相反，土壤中而植物吸收很少；相反，土壤中N、P、K 含含量較少，植物卻需要很多。因而施入的肥料必然量較少，植物卻需要很多。因而施入的肥料必然會(huì)出現(xiàn)陰陽離子吸收不平衡的現(xiàn)象。會(huì)出現(xiàn)陰陽離子吸收不平衡的現(xiàn)象。生理酸生理酸(堿堿)性肥料性肥料:(physiological acidic alkaline fertilizer) 由于植物選擇性吸收肥料中的某一離子由于植物選擇性吸收肥料中的某一離子,而使而使土壤變酸或變堿的肥料稱之。土壤變酸或變堿的肥料稱之。NaNO3為生理堿性肥料為生理堿性肥料 CaO/P2O51.3作為可利用難溶性磷的一個(gè)生理指標(biāo)作為可利用難溶性磷的一個(gè)生理指標(biāo),各種作物對(duì)磷灰石的

34、相對(duì)感應(yīng)的遞減次序?yàn)楦鞣N作物對(duì)磷灰石的相對(duì)感應(yīng)的遞減次序?yàn)? 蘿卜菜蘿卜菜大大豆豆豌豆豌豆蕎麥?zhǔn)w麥小白菜小白菜番茄番茄燕麥燕麥紫苜蓿紫苜蓿菠菜菠菜黑麥草黑麥草 根的陽離子交換量根的陽離子交換量(CEC): 每百克干重每百克干重(根根)所含全部交換性陽離子所含全部交換性陽離子(Ca、Mg、K、Na)的毫克當(dāng)量數(shù)稱之。的毫克當(dāng)量數(shù)稱之。作物吸鈣的能力：作物吸鈣的能力：是指作物能吸收難溶性磷酸鹽中磷的能力。是指作物能吸收難溶性磷酸鹽中磷的能力。 根的根的CEC較大的作物較大的作物,對(duì)難溶性磷酸鹽具有較大的對(duì)難溶性磷酸鹽具有較大的吸收能力吸收能力,因?yàn)樗c因?yàn)樗cCa的結(jié)合能力較大的結(jié)合能力較大,故能

35、利用難溶性故能利用難溶性磷酸鹽中的磷磷酸鹽中的磷,根據(jù)根據(jù)CaO/P2O5的比率來衡量這一能力。的比率來衡量這一能力。 水稻在缺氧土壤中生長(zhǎng)，盡水稻在缺氧土壤中生長(zhǎng)，盡管土壤中有大量亞鐵離子、有機(jī)管土壤中有大量亞鐵離子、有機(jī)酸，甚至還有硫化氫等有害的還酸，甚至還有硫化氫等有害的還原物質(zhì)，但危害不大，主要是水原物質(zhì)，但危害不大，主要是水稻根中還有一條稻根中還有一條“ 乙醇酸途徑乙醇酸途徑” 可產(chǎn)生過氧化氫，是水稻根部產(chǎn)可產(chǎn)生過氧化氫，是水稻根部產(chǎn)生氧化力的一條特殊代謝途徑。生氧化力的一條特殊代謝途徑。 施用氮肥能促進(jìn)提高根系氧施用氮肥能促進(jìn)提高根系氧化力；氮肥施用要深淺結(jié)合?；Γ坏适┯靡顪\

36、結(jié)合。作物根系代謝作用作物根系代謝作用根際根際:是指作物根系對(duì)土壤理化、生是指作物根系對(duì)土壤理化、生物性質(zhì)能產(chǎn)生顯著影響的那部分特物性質(zhì)能產(chǎn)生顯著影響的那部分特殊的殊的“ 根區(qū)域根區(qū)域” 通常指根表周圍通常指根表周圍1-4mm土壤。土壤。 各種作物生長(zhǎng)期間，根部常各種作物生長(zhǎng)期間，根部常分泌各種代謝產(chǎn)物，由于作物種分泌各種代謝產(chǎn)物，由于作物種類不同，以及不同的生育期，其類不同，以及不同的生育期，其代謝方式不同，所以根部分泌的代謝方式不同，所以根部分泌的種類和數(shù)量也是經(jīng)常更換著的。種類和數(shù)量也是經(jīng)常更換著的。 小麥根分泌物有各種糖、氨基酸、有小麥根分泌物有各種糖、氨基酸、有機(jī)酸、核苷酸和酶；豆科

37、植物根分泌物有機(jī)酸、核苷酸和酶；豆科植物根分泌物有含氮化合物，氨基酸、酰胺比禾本科植物含氮化合物，氨基酸、酰胺比禾本科植物要多些，因此與根部相適應(yīng)的微生物無論要多些，因此與根部相適應(yīng)的微生物無論在種類或數(shù)量上必然也會(huì)更替改變著。在在種類或數(shù)量上必然也會(huì)更替改變著。在一般情況下，分布在根群附近的微生物比一般情況下，分布在根群附近的微生物比其它部分要多其它部分要多10倍或數(shù)十倍。微生物參入倍或數(shù)十倍。微生物參入植物的營(yíng)養(yǎng)作應(yīng)，不少微生物能把有機(jī)質(zhì)植物的營(yíng)養(yǎng)作應(yīng)，不少微生物能把有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化，產(chǎn)生大量礦質(zhì)化，產(chǎn)生大量CO2和無機(jī)養(yǎng)分，根際和無機(jī)養(yǎng)分，根際微生物能間接地供給植物養(yǎng)分。微生物能間接地供給植

38、物養(yǎng)分。細(xì)菌化營(yíng)養(yǎng)類型細(xì)菌化營(yíng)養(yǎng)類型: 固氮菌固氮菌真菌化營(yíng)養(yǎng)類型真菌化營(yíng)養(yǎng)類型:菌根菌根. 不僅能吸收水分和養(yǎng)分，不僅能吸收水分和養(yǎng)分，轉(zhuǎn)而營(yíng)養(yǎng)植物，有的還能形成轉(zhuǎn)而營(yíng)養(yǎng)植物，有的還能形成生長(zhǎng)素，促進(jìn)植株根系生長(zhǎng)。生長(zhǎng)素，促進(jìn)植株根系生長(zhǎng)。植物接種菌肥植物接種菌肥如如: 根瘤菌劑、固氮菌劑以及菌根瘤菌劑、固氮菌劑以及菌根的菌劑，以利于作物的生長(zhǎng)。根的菌劑，以利于作物的生長(zhǎng)。 植物生產(chǎn)是植物利用日光光能制造有機(jī)物質(zhì)，植物生產(chǎn)是植物利用日光光能制造有機(jī)物質(zhì)，它屬第一性生產(chǎn)；動(dòng)物生產(chǎn)是利用植物生產(chǎn)的物質(zhì)它屬第一性生產(chǎn)；動(dòng)物生產(chǎn)是利用植物生產(chǎn)的物質(zhì)來進(jìn)行的，是能量和養(yǎng)分再分配，屬第二性生產(chǎn)。來進(jìn)行的

39、，是能量和養(yǎng)分再分配，屬第二性生產(chǎn)。 研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，應(yīng)建立農(nóng)業(yè)生態(tài)的觀點(diǎn)，施研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，應(yīng)建立農(nóng)業(yè)生態(tài)的觀點(diǎn)，施肥也不例外。肥也不例外。陸地生物系統(tǒng)中養(yǎng)分和能量的轉(zhuǎn)換陸地生物系統(tǒng)中養(yǎng)分和能量的轉(zhuǎn)換植物土壤有機(jī)質(zhì)動(dòng)物土壤微生物有機(jī)和無機(jī)養(yǎng)分日光熱能熱能熱能有機(jī)養(yǎng)分無機(jī)養(yǎng)分有機(jī)肥料能量 合理施肥能促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，加速并擴(kuò)大植合理施肥能促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，加速并擴(kuò)大植物和動(dòng)物的生產(chǎn)。物和動(dòng)物的生產(chǎn)。 有機(jī)肥與化肥的施用產(chǎn)生的問題有機(jī)肥與化肥的施用產(chǎn)生的問題: :只施用有機(jī)肥不能大幅度提高產(chǎn)量只施用有機(jī)肥不能大幅度提高產(chǎn)量, ,只用化肥又產(chǎn)生污染等只用化肥又產(chǎn)生污染等 我國(guó)我國(guó)1949-

40、1987年年33年的肥料結(jié)構(gòu)年的肥料結(jié)構(gòu) N:P2O5:K2O=1:0.40.46:0.350.50 化肥養(yǎng)分含量單一，但肥效快。且養(yǎng)分含量高，化肥養(yǎng)分含量單一，但肥效快。且養(yǎng)分含量高， 同時(shí)同時(shí) 也要污染環(huán)境。也要污染環(huán)境。 我國(guó)有機(jī)肥料與化學(xué)肥料配合使用的施肥體制。我國(guó)有機(jī)肥料與化學(xué)肥料配合使用的施肥體制。 有機(jī)肥料養(yǎng)分全面，但肥效慢；長(zhǎng)久，但養(yǎng)分含量低有機(jī)肥料養(yǎng)分全面，但肥效慢；長(zhǎng)久，但養(yǎng)分含量低 有機(jī)肥料與化肥配合施用，其營(yíng)養(yǎng)效果在等養(yǎng)有機(jī)肥料與化肥配合施用，其營(yíng)養(yǎng)效果在等養(yǎng) 分含量條件下，配合施用的超過單施化肥或分含量條件下，配合施用的超過單施化肥或單單 施有機(jī)肥的，施用時(shí)間愈長(zhǎng)，效

41、果愈好。施有機(jī)肥的，施用時(shí)間愈長(zhǎng)，效果愈好。 化學(xué)氮肥能促進(jìn)有機(jī)氮的礦化率，提高有機(jī)肥的肥效，化學(xué)氮肥能促進(jìn)有機(jī)氮的礦化率，提高有機(jī)肥的肥效，而有機(jī)氮的存在可促進(jìn)化學(xué)氮的生物固定，減少無機(jī)氮的而有機(jī)氮的存在可促進(jìn)化學(xué)氮的生物固定，減少無機(jī)氮的損失。損失。 有機(jī)肥與無機(jī)磷配合能提高磷的有效性，有機(jī)肥能活有機(jī)肥與無機(jī)磷配合能提高磷的有效性，有機(jī)肥能活化土壤中的磷，還能減少磷肥在土壤中的固定。主要原因化土壤中的磷，還能減少磷肥在土壤中的固定。主要原因是有機(jī)肥腐解產(chǎn)物是有機(jī)肥腐解產(chǎn)物碳水化合物和纖維素掩蔽了粘土礦物碳水化合物和纖維素掩蔽了粘土礦物上的吸附位造成的。上的吸附位造成的。 有機(jī)肥中鉀有效性較高，植物能吸收利用。有機(jī)肥料有機(jī)肥中鉀有效性較高，植物能吸收利用。有機(jī)肥料含有各種微量元素，它們與螯合劑結(jié)合形成螯合物，避免含有各種微量元素，它們與螯合劑結(jié)合形成螯合物，避免在土壤中被固定，提高了它們的有效性。在土壤中被固定，提高了它們的有效性。 有機(jī)肥料還能改善土壤結(jié)構(gòu)有機(jī)肥料還能改善土壤結(jié)構(gòu), ,形成微團(tuán)聚體，形成微團(tuán)聚體，從而提高土壤肥力。從而提高土壤肥