植物營養(yǎng)與施肥課件_第1頁
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文檔簡介

植物營養(yǎng)與施肥課程安排40hr,講授30hr,實驗10hr參考書1.河北農(nóng)業(yè)大學.植物營養(yǎng)與肥料.2.浙江農(nóng)大.植物營養(yǎng)與肥料.中國農(nóng)業(yè)出版社3.馬國瑞.園藝植物營養(yǎng)與施肥.中國農(nóng)業(yè)出版社4.霍習良.2002.土壤肥料學.地震出版社5.李克鋒.土壤、植物營養(yǎng)與施肥.氣象出版社6.石偉勇.植物營養(yǎng)與施肥.中國農(nóng)業(yè)出版社主要內(nèi)容:緒論第一章植物營養(yǎng)原理第二章氮素營養(yǎng)與施肥第三章磷素營養(yǎng)與施肥第四章鉀素營養(yǎng)與施肥第五章鈣鎂硫營養(yǎng)及鈣鎂硫肥緒論研究植物營養(yǎng)的目的植物營養(yǎng)與施肥的發(fā)展概況植物營養(yǎng)與施肥的內(nèi)容和研究方法

一、研究植物營養(yǎng)(nutrition)的目的植物是地球上人類和動物賴以生存的基礎(chǔ)光能化學能(糖):是淀粉、纖維、植物油、膠質(zhì)等有機化合物合成的基礎(chǔ),其中氨基酸、脂肪酸和維生素是哺乳動物不可缺少的食料。人口所需的可代謝能量和蛋白質(zhì)直接來自谷物和其他植物。植物提供人類必需的氧氣和其他生存條件。沒有植物就沒有人類的今天。植物營養(yǎng)問題是植物生產(chǎn)的一個重要方面人多地少植物產(chǎn)品嚴重缺乏需要生產(chǎn)量多、質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品這就需要營養(yǎng)。研究植物營養(yǎng)的目的通過合理施肥,改善土壤肥力,為植物提供適宜的營養(yǎng)條件,從而提高植物產(chǎn)量,增進植物品質(zhì)。17世紀初認為植物由土壤營養(yǎng)的18世紀以后認識到植物的營養(yǎng)既來自土壤,也來自空氣19世紀中期以前:植物營養(yǎng)研究的萌芽期多施用天然有機肥,認為植物營養(yǎng)來自有機物腐爛分解形成的腐殖質(zhì)—腐殖質(zhì)營養(yǎng)學說(中心學說)亞里士多德,泰伊爾礦質(zhì)營養(yǎng)學說:植物不是以腐殖質(zhì)為營養(yǎng),而是以礦物質(zhì)為營養(yǎng)。因為腐殖質(zhì)出現(xiàn)于地球上有了植物以后,而不是在植物出現(xiàn)以前,因此植物的原始養(yǎng)分只能是礦物質(zhì)。該學說的創(chuàng)立,標志著人類對植物營養(yǎng)的研究開始了新的起點。盡管有一定的缺點和錯誤。如固氮和綜合作用因子定律。歸還學說:把植物從土壤中取走的礦質(zhì)養(yǎng)分以肥料的形式還給土壤。最小養(yǎng)分律:植物產(chǎn)量的高低決定于最小的養(yǎng)分因子,盡管其他因子很充足,如這個因子得不到滿足,植物的產(chǎn)量也得不到提高。我國植物營養(yǎng)的發(fā)展《汜勝之書》記載基肥和追肥《農(nóng)書》記載肥料分類18世紀提出施肥技術(shù):時宜、土宜和物宜時宜:“寒熱不同各應(yīng)其候”,如春天用人畜糞,夏天用草糞和泥糞,秋天用火糞。土宜:“隨土用糞如因病下藥”,如陰濕地要用火糞,沙土地用草糞和泥糞,高燥地用豬糞。物宜:“物性不齊當隨其情”。即看天時、看地力、看莊稼施肥的前身說法??梢娢覈鴦趧尤嗣駥Ψ柿鲜┯镁哂胸S富的經(jīng)驗。解放后有了大發(fā)展:全國土壤資源考察和調(diào)查;土壤普查;土壤改良;深翻施肥和旱農(nóng)地區(qū)的防旱保墑耕作技術(shù);擴大綠肥種植面積;化肥試驗;微量元素肥料的應(yīng)用研究;平衡施肥。三、植物營養(yǎng)與施肥的內(nèi)容和研究方法內(nèi)容研究植物營養(yǎng)的原理,闡明植物營養(yǎng)的一些基本知識,使之能被應(yīng)用于實際,生產(chǎn)更多的植物產(chǎn)品。植物營養(yǎng)的實用方面就是施用肥料。肥料是提供植物營養(yǎng)的物質(zhì)。研究肥料問題在我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化中具有重要意義。植物營養(yǎng)是施肥的理論基礎(chǔ)。合理施肥應(yīng)按照植物營養(yǎng)的原理、植物營養(yǎng)特性、植物營養(yǎng)狀況、肥料特點、土壤供肥能力,綜合氣候、土壤和栽培技術(shù)等因素進行綜合考慮。研究植物營養(yǎng)應(yīng)深入了解植物、土壤和肥料三者的相互關(guān)系。方法調(diào)查研究:開調(diào)查會與現(xiàn)場觀察試驗研究:田間試驗、盆栽試驗和化學分析田間試驗:符合生產(chǎn)實際,結(jié)果可直接用于生產(chǎn),是研究土壤肥力和肥料效果的最具體的方法。盆栽試驗:土培法、砂培法和水培法?;瘜W分析:土壤分析、肥料分析和植物分析,是研究植物營養(yǎng)與施肥的最基本的手段。第一節(jié)植物的營養(yǎng)一、植物必需的營養(yǎng)元素二、植物對養(yǎng)分的吸收一、植物必需的營養(yǎng)元素(一)植物的組成成分(二)植物必需的營養(yǎng)元素(三)植物必須元素的分類(四)營養(yǎng)元素的分布和比例(五)營養(yǎng)元素的來源(二)植物必需的營養(yǎng)元素高等植物必需營養(yǎng)元素三條標準:1.如缺少某種營養(yǎng)元素,植物就不能完成生活史;2.必需營養(yǎng)元素的功能不能由其他營養(yǎng)元素所能代替,在其缺乏時,植物會出現(xiàn)專一的、特殊的缺素癥。只有補充這種元素后,才能恢復正常。3.必需營養(yǎng)元素直接參與植物代謝作用,例如酶的組分或酶促反應(yīng)。

根據(jù)以上三條原則,確定了16種高等植物必需營養(yǎng)元素:碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鉬(Mo)、硼(B)、氯(Cl)。表1高等植物的營養(yǎng)元素及其較適合濃度

營養(yǎng)元素

植物可利用的形態(tài)

在干組織中的含量

百分率(%)

mg/kg大

養(yǎng)

碳(C)

氧(O)

氫(H)

氮(N)

鉀(K)

鈣(Ca)

鎂(Mg)

磷(P)

硫(S)

CO2O2,H2OH2ONO3-,NH4+K+Ca2+Mg2+H2PO4-,HPO42-

SO42-454561.51.00.50.20.20.1450,000450,00060,00015,00010,0005,0002,0002,0001,000

養(yǎng)

氯(Cl)

鐵(Fe)

錳(Mn)

硼(B)

鋅(Zn)

銅(Cu)

鉬(Mo)

Cl-Fe3+,F(xiàn)e2+Mn2+BO33-,B4O72-Zn2+Cu2+,Cu+MoO42-

0.010.010.0050.0020.0020.00060.0000110010050202060.1

(四)營養(yǎng)元素的分布和比例由于吸收特性和輸送能力不同,營養(yǎng)元素在植物地上部和根系中的分配比例是不相同的移動性強的元素K、Mg,地上地下相差不多P是有機物的組分,地上部高于根系Ca、Si地上高Na及重金屬元素如Mn,根部高分布受植物種類、品種和生育階段影響不同植物對各營養(yǎng)元素的需要量和隨收獲物帶走而使土壤養(yǎng)分減少的量不同,植物吸肥量計算方法有:經(jīng)濟產(chǎn)量包括籽粒和秸稈中的養(yǎng)分生物產(chǎn)量包括籽粒、秸稈、根系和凋落物中的養(yǎng)分各種植物所需養(yǎng)分的比例不一樣二、植物對養(yǎng)分的吸收(一)植物根系對無機養(yǎng)分的吸收(二)植物根系對有機養(yǎng)分的吸收(三)植物葉部對養(yǎng)分的吸收(一)植物根系對無機養(yǎng)分的吸收養(yǎng)分到達根表的方式截獲:即根系直接靠近養(yǎng)分,是指根系在土壤里伸展過程中吸取直接接觸到的養(yǎng)分。吸收量取決于根系接觸的土壤體積。此方式吸收養(yǎng)分較少。擴散:即養(yǎng)分通過擴散作用到達根表質(zhì)流:即由于蒸騰作用,引起養(yǎng)分離子隨水流移動到根表。離子通過上述方式首先到達根表,進而到達根的自由空間和生物膜,再被被動(簡單擴散、陽離子交換)或主動(載體學說、離子泵)地吸入細胞,進入木質(zhì)部向地上部運輸。養(yǎng)分離子在植物體內(nèi)的運輸

植物根系中的養(yǎng)分要經(jīng)過徑向和縱向運輸?shù)襟w內(nèi)。徑向運輸:根表皮細胞吸收的養(yǎng)分,通過質(zhì)外體和共質(zhì)體徑向輸送到木質(zhì)部導管。質(zhì)外體:原生質(zhì)以外的所有空間,包括細胞間隙、細胞壁與原生質(zhì)膜的間隙以及木質(zhì)部導管等。擴散、質(zhì)流、主動運輸。對養(yǎng)分吸收作用不大。共質(zhì)體:相鄰各細胞的細胞質(zhì)統(tǒng)一體,擴散和主動運輸。長距離運輸(縱向運輸):共質(zhì)體中的離子要運輸?shù)侥举|(zhì)部再往植物地上部運輸,稱為長距離運輸。途徑:木質(zhì)部和韌皮部微管組織運輸物質(zhì):水、無機離子和有機化合物。分別通過木質(zhì)部和韌皮部,靠質(zhì)流。轉(zhuǎn)移細胞。影響植物吸收養(yǎng)分的因素:養(yǎng)分本身、氣候條件、土壤(1)養(yǎng)分離子本身的影響離子的電荷數(shù):電荷越多通過膜越困難,中性分子〉一價離子〉二價離子。介質(zhì)的pH值影響離子存在的形態(tài),從而影響吸收。如堿性下,植物缺硼(H3BO3解離),吸磷(一價磷酸根變成二價磷酸根)減少。離子的大?。簺Q定水化程度,影響通過膜的速率,程度高難以通過。Na+比K+難。離子間的競爭:帶相同電荷的離子之間(電荷量可不同),如K+與Rb+陰離子與OH-,陽離子與H+,如NH4+和NO3-的吸收均受pH值的影響,酸性時NH4+與H+競爭,NH4+

吸收減少;堿性時NH4OH吸收快,甚至中毒??梢娭参镂针x子,一方面有選擇性,另一方面還存在競爭(重金屬中毒,如SO42-與SeO42-),不完全是選擇。競爭載體和電荷。離子間的促進作用:相助作用。如Ca2+在PH低時促進K+吸收(降低膜透性);氮促進磷的吸收,配合施用。陰陽離子間的作用:有相互作用,細胞是保持電荷中性的。(2)氣候條件:光照、溫度、降水光照:影響光能:植物吸收養(yǎng)分是個耗能過程,養(yǎng)分吸收的數(shù)量受能量供應(yīng)的影響,光照充足,養(yǎng)分吸收多。密植時,植物生長又細又長。影響植物對NO3-的吸收和還原最明顯:植物吸收硝態(tài)氮后,需要在硝酸還原酶(光激活)的作用下還原成銨態(tài)氮才能被植物利用。溫度:影響植物的各種生理活動,從而影響吸收。低于2℃只有被動吸收。隨溫度升高,養(yǎng)分吸收加快,直到40℃。超過40℃,由于酶鈍化和膜透性增加,離子泄露增加,植物養(yǎng)分吸收減慢。溫度較低時,由于能量供應(yīng)減少和膜的阻抗增加,根系生長速率減慢,植物對養(yǎng)分吸收也減慢。不同植物適宜的溫度范圍不同降水:有直接和間接影響直接影響:降水可補給少量養(yǎng)分,因為大氣中的NH3、NO2、SO2等氣體和含有礦質(zhì)元素的微塵隨降水降落到植物和地面上。間接影響:影響土壤中養(yǎng)分離子的濃度、土壤的氧化還原狀況及土壤的通氣性;由于水分的溶解作用,降水可使葉和莖上的部分養(yǎng)料遭到淋失,從植物中溶脫。(二)植物根系對有機養(yǎng)分的吸收根部可吸收有機養(yǎng)分:隨著無菌技術(shù)和同位素技術(shù)的應(yīng)用,證實了高等植物可直接吸收利用某些有機化合物。機制:有機養(yǎng)分可能是在具有一定特異性的透過酶的作用下進入細胞的,是一個需能的主動吸收過程;也可能是根部通過胞飲作用將大分子化合物吸收到細胞內(nèi)。(三)植物葉部對養(yǎng)分的吸收根外營養(yǎng)(葉面施肥、根外追肥):是指植物自葉面(包括一部分莖)吸收養(yǎng)分物質(zhì)來營養(yǎng)其本身的現(xiàn)象。根外營養(yǎng)是通過氣孔擴散(CO2、H2O、SO2)和角質(zhì)層滲透(N、P、K、Ca、Mg等)葉面施肥的意義直接供給植物養(yǎng)分,防止養(yǎng)分在土壤中的固定(Cu、Mn、Fe、Zn)和轉(zhuǎn)化,尤其在寒冷和干旱地區(qū)使用效果更佳。葉部對養(yǎng)分的吸收和轉(zhuǎn)化比根部快,能及時滿足植物需要。如葉噴磷5分鐘和土施磷15晝夜效果相同;葉噴尿素24小時,可吸收全量的1/3,效果明顯,而土施需4-5天見效。葉部營養(yǎng)直接影響植物的體內(nèi)代謝,有促進根部營養(yǎng),提高植物產(chǎn)量和改善品質(zhì)的作用。葉部施肥是經(jīng)濟、有效施用微量元素肥料的一種方式。是土壤用量的1/5-1/10。植物是以根部施肥為主要的,葉面施肥只能作為一種補充。影響葉面營養(yǎng)效果的條件:葉片和溶液本身葉片:葉面:葉面積大小、氣孔多少、角質(zhì)層薄。葉片結(jié)構(gòu):葉面、葉背溶液本身肥料種類決定于植物種類和追肥的目的。如磷鉀對提高馬鈴薯、甘薯、甜菜的產(chǎn)量有良好效果;后期噴磷能使禾谷類植物早熟。同種肥料不同成分吸收速率不同:KCL>KNO3>K2HPO4;尿素>硝鹽>銨鹽;無機鹽>有機鹽(尿素除外)。溶液的濃度及反應(yīng):濃度和pH。主要供給陽離子時,溶液調(diào)至微堿性;供陰離子時,調(diào)至微酸性。溶液潤濕葉片的時間:噴施時間,濕潤劑噴施次數(shù)及部位移動性很強的元素:N>K>Na能移動的元素:P>CL>S部分移動的元素:Zn>Cu>Mn>Fe>Mo不移動的元素:B、Ca。增加次數(shù)噴新葉第二節(jié)土壤的營養(yǎng)一、土壤的有效養(yǎng)分二、影響?zhàn)B分有效性的土壤條件一、土壤的有效養(yǎng)分(一)土壤中的養(yǎng)分形態(tài)(二)土壤有效養(yǎng)分的概念(三)土壤養(yǎng)分的強度和容量概念(四)土壤養(yǎng)分的動態(tài)概念(一)土壤中的養(yǎng)分形態(tài)表示土壤養(yǎng)分量的概念有全量養(yǎng)分和有效養(yǎng)分。全量養(yǎng)分:養(yǎng)分總量,包括潛在養(yǎng)分和有效養(yǎng)分。根據(jù)營養(yǎng)元素的結(jié)合狀態(tài)分為:礦物態(tài):所含養(yǎng)分很難溶解,需經(jīng)化學風化釋放,稱無效態(tài)或難溶態(tài)。有機態(tài):所含養(yǎng)分要經(jīng)過微生物的分解,轉(zhuǎn)化為無機態(tài)為植物吸收。代換吸附態(tài):可直接供植物吸收。受膠體吸附。有效形態(tài)。水溶態(tài):可直接供植物吸收,屬速效態(tài)。(二)土壤有效養(yǎng)分的概念土壤的有效養(yǎng)分:植物可以吸收利用的那部分養(yǎng)分。潛在有效養(yǎng)分:提取劑提取分析的土壤有效養(yǎng)分。實際有效養(yǎng)分:一季植物生長全過程中所吸收的養(yǎng)分。(三)土壤養(yǎng)分的強度和容量概念養(yǎng)分的供應(yīng)強度:土壤溶液中養(yǎng)分的濃度。濃度高,即供應(yīng)強度大,吸收養(yǎng)分多。養(yǎng)分的供應(yīng)容量:土壤中有效養(yǎng)分的總量。養(yǎng)分的緩沖容量:土壤溶液中養(yǎng)分濃度降低時,土壤補給有效養(yǎng)分的能力,即活化土壤潛在養(yǎng)分進入土壤溶液的能力。土壤養(yǎng)分的緩沖容量與土壤有效養(yǎng)分的強度決定了土壤的供肥能力。(四)土壤養(yǎng)分的動態(tài)概念養(yǎng)分的動態(tài)平衡:土壤中的有效養(yǎng)分是在不斷地進行著流動和變動,它是在各種不同形式的變動中達成一個復雜的平衡。有效養(yǎng)分來源于礦物質(zhì)的風化和有機質(zhì)的分解,這些過程持續(xù)不斷地進行,這是養(yǎng)分補給的基本動態(tài)。

影響?zhàn)B分補給速度的因子:礦物質(zhì)結(jié)構(gòu)、類型及外界的條件。有效養(yǎng)分的消耗或再固定速度。

養(yǎng)分的形態(tài)轉(zhuǎn)化包括從無效形態(tài)轉(zhuǎn)化為有效形態(tài)和從有效形態(tài)轉(zhuǎn)化為無效形態(tài),兩個過程同時進行,因此有效態(tài)養(yǎng)分只是兩種方向相反的動態(tài)過程中平衡的結(jié)果。養(yǎng)分的季節(jié)動態(tài):溫度、雨量、微生物以無機化學變化為主的養(yǎng)分元素,如K、Ca、Mg、Fe、Mn、B、Cu、Zn、Mo、Si、P等,隨溫度和水分升高,溶解度增加,有效養(yǎng)分提高;寒冷季節(jié)降低。受氧化還原條件影響的養(yǎng)分,如Fe、Mn、S、N等的有效性,陰離子在干旱季節(jié)產(chǎn)生的多,陽離子則在多雨潮濕季節(jié)形成較多。微生物的影響:N形態(tài)轉(zhuǎn)化以微生物為主,因此季節(jié)性變化最明顯。養(yǎng)分的移動隨水分的上下移動:隨水分滲漏;隨蒸發(fā)上移養(yǎng)分向根系表面的移動:質(zhì)流和擴散有效養(yǎng)分的可衡量性

在測定養(yǎng)分時,必須遵循以下原則:把養(yǎng)分以外的肥力因子全部相對固定起來,使他們盡可能符合正常狀態(tài),氣溫、雨量、灌溉等均應(yīng)在試驗范圍內(nèi)盡可能統(tǒng)一化。供試植物種類和品種也要統(tǒng)一。研究一種養(yǎng)分的有效含量時,應(yīng)把其它養(yǎng)分的供應(yīng)量全部統(tǒng)一與滿足。研究測定的范圍限于同一類土壤內(nèi)。二、影響?zhàn)B分有效性的土壤條件(一)土壤的酸堿反應(yīng)(二)土壤的氧化還原反應(yīng)(三)土壤水分狀況(四)土壤的保肥性和供肥性(一)土壤的酸堿反應(yīng)多數(shù)土壤的pH值范圍為4~9土壤pH值對養(yǎng)分有效性的影響是多方面的:影響溶液中的離子組成;直接影響?zhàn)B分的溶解或沉淀;還能影響土壤微生物的活動,從而影響了養(yǎng)分的有效性。

各元素適宜的pH值范圍:氮:pH6-8,土壤中有效氮含量較多。磷:pH6-7.5,土壤中的磷有效性較高。當pH值>7.5時,形成難溶性的磷酸八鈣;pH值<6時,形成難溶性的鐵、鋁鹽類,均降低磷的有效性。鉀、鈣、鎂:pH<6,土壤膠體上的交換性鉀、鈣、鎂被氫離子交換下來,遇雨水易流失,有效含量減少;pH>6,代換性鉀、鈣、鎂較多。微量元素:酸性土壤,鐵、錳、鋅、銅有效含量較多,pH<5時,鐵、鋁增多,植物受害。石灰性或堿性土壤,上述元素減少。pH4.7-6.7土壤中硼的有效性最高,pH>7缺硼。堿性條件下,吸附態(tài)的鉬被釋放,有效性增加;酸性條件下,鉬被吸附,有效性降低,缺鉬。(二)土壤的氧化還原反應(yīng)土壤的氧化還原條件是土壤通氣狀況的標志,影響土壤中各種養(yǎng)分的存在狀態(tài),也就影響對植物的有效度。土壤通氣良好,氧化還原電位高,加速了土壤中養(yǎng)分的分解過程,使有效養(yǎng)分增多。通氣不良,氧化還原電位降低,則有些土壤養(yǎng)分被還原,或是在嫌氣條件下分解的有機質(zhì)產(chǎn)生一些有毒物質(zhì)對植物營養(yǎng)不利。

(三)土壤水分狀況

水分是土壤養(yǎng)分有效化的溶劑水分不足:有效養(yǎng)分減少,施肥效果很差。水分過多:有效養(yǎng)分流失;通氣不良,還原態(tài)養(yǎng)分增加,不利植物生長。水分適宜:植物正常吸收水養(yǎng)分。(四)土壤的保肥性和供肥性保肥性:土壤對養(yǎng)分的吸收和保蓄能力。供肥性:土壤釋放和供給植物養(yǎng)分的能力。保肥性和供肥性主要受土壤復合膠體制約:土壤膠體有巨大的表面能和帶電性,因而對養(yǎng)分的吸收與釋放起著支配作用,與土壤中養(yǎng)分的有效性有著直接關(guān)系。土壤復合膠體的基本性能:土壤對養(yǎng)分的物理吸附土壤對陽離子的代換吸收土壤對陰離子的吸收土壤對養(yǎng)分的物理吸附

物理吸附主要是由于土壤膠體有巨大的表面能。分布于物質(zhì)表面的分子,由于受四周分子引力的不平衡性,比物質(zhì)內(nèi)部的分子具有多余的自由能即表面能。表面能的大小與物體的表面積有關(guān)。如土粒越細,表面能越大。能夠吸附分子態(tài)養(yǎng)分,減少其表面能,使系統(tǒng)暫時達到平衡。分為:正吸附:降低土壤溶液表面張力的溶質(zhì)分子,聚集在土壤膠體表面,形成膠體表面的濃度比周圍土壤溶液中高,暫時保存了養(yǎng)分利于根系吸收。負吸附:增加土壤溶液表面張力的溶質(zhì)分子,被表面所排斥而聚集在離土壤膠體較遠處,形成膠體表面的濃度比周圍土壤溶液中低,這些養(yǎng)分如不能很快為植物吸收,就有淋失的可能。如硝酸鹽就是負吸附。土壤對分子態(tài)養(yǎng)分物理吸附的特點:溶液中鹽類的性質(zhì)未發(fā)生改變,即可溶性鹽的陰、陽離子成分未改變。改變了可溶性鹽在土壤表面或溶液中的濃度。吸附很不穩(wěn)固,仍可淋失。對保蓄養(yǎng)分作用不大。土壤對陽離子的代換吸收

土壤復合膠體是有許多分子聚合而成,其表層分子在水中解離而使膠體帶電,從而吸附。

陽離子代換代換吸收的特點:當量性:陽離子被膠體吸附的代換吸收即各種陽離子之間的交換,是以離子價為根據(jù)的等當量交換??赡嫘裕弘x子交換作用是一種可逆反應(yīng)。代換力:土壤溶液中的陽離子將土壤膠體上吸附的陽離子代換出來的能力。陽離子代換力受下列因子支配:離子價數(shù)愈高,代換力愈大;離子水化膜愈厚,代換力愈??;離子濃度高,代換力增強(在保肥施肥上具有重要意義)。土壤中主要陽離子代換力排序:Fe3+>AL3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+。代換量:每100g干土吸附的陽離子毫克當量數(shù)(m?e/100克干土)。是衡量土壤保肥和供肥力的標志。代換量的大小取決于膠體的類型、數(shù)量和品質(zhì),以及土壤質(zhì)地。如:有機膠體的陽離子代換量比礦質(zhì)膠體大幾倍到幾十倍,可見,多施有機肥料,對增加土壤的保肥供肥能力是非常重要的。我國土壤的陽離子代換量自北向南逐漸減少。砂土陽離子代換量小,所含養(yǎng)分也少,肥力差,但供肥快,見效快,肥勁猛而短。因此少量多次使用較好,避免燒苗或養(yǎng)分流失。粘土陽離子代換量大,保肥力強,但供肥慢,見效慢,肥勁緩而長,易影響小苗的生長。如施肥期晚,特別是氮,易貪青晚熟。土壤對陰離子的吸收

土壤膠體一般帶負電荷多于正電荷,可特定條件下,也可帶正電荷。土壤吸附陰離子能力的大小,主要取決于膠體帶正電荷的多少,以吸附能力分為三類:被土壤強烈吸收的陰離子:最重要的是三種價態(tài)的磷酸根離子,其次是兩種價態(tài)的硅酸根離子及若干有機酸。此類離子常與土壤膠體或土溶液中陽離子形成難溶性的化合物。土壤膠體吸磷酸根后可逆性小(固定,注意施法)。吸收作用很弱或不被土壤吸收的陰離子:硝酸根(易流失,注意施法)、氯離子中間類型的陰離子:硫酸根、碳酸根第三節(jié)肥料與植物營養(yǎng)一、肥料的概念二、植物各生育期的營養(yǎng)特性三、施肥技術(shù)一、肥料的概念肥料的定義:直接或間接供給植物所需養(yǎng)分,改善土壤性狀,以提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)的物質(zhì),統(tǒng)稱為肥料。土施或葉施。肥料的分類:無機、有機、細菌肥料無機肥料:化肥是由無機物組成的肥料。是以礦物、空氣、水等為原料,經(jīng)化學及機械加工制成的肥料。特點:養(yǎng)分含量高、肥效快、施用和貯運方便。種類:氮肥、磷肥、鉀肥、微量元素肥料等等。有機肥料:農(nóng)家肥料一切含有有機物質(zhì),經(jīng)發(fā)酵分解能釋放出無機養(yǎng)分,供植物吸收利用的有機廢棄物。收集、積制和栽種的肥料,如人畜糞尿、廄肥、堆肥、綠肥等。特點:養(yǎng)分含量低而完全,肥效遲緩,并有改良土壤的作用。菌肥含有土壤中有益微生物的接種劑,施用后通過微生物的生命活動能改善植物營養(yǎng)狀況。根瘤菌肥料、固氮菌肥料、磷細菌肥料、菌根真菌的接種劑、有些具有抗菌作用和刺激植物生長作用的放線菌。生物性肥料。肥效不明顯、不穩(wěn)定。二、植物各生育期的營養(yǎng)特性植物的營養(yǎng)特性是合理施肥的重要依據(jù)。(一)營養(yǎng)臨界期與最大效率期植物營養(yǎng)的臨界期:在植物的生長發(fā)育過程中,常有一個時期,對某種養(yǎng)分絕對量的要求雖不多,但很迫切,這種養(yǎng)分缺少或過多時,對植物生長發(fā)育所造成的損失,即使以后補施也很難糾正或彌補,這個時期就叫植物營養(yǎng)的臨界期。磷的營養(yǎng)臨界期出現(xiàn)較早,氮次之,鉀最晚。最大效率期:在植物的長發(fā)育過程中,有一個時期,植物所吸收的某種養(yǎng)分能發(fā)揮其生產(chǎn)最大潛力的時期,叫做營養(yǎng)的最大效率期。此期及時滿足植物養(yǎng)分的需要,對提高產(chǎn)量的效果非常顯著。以上是植物整個營養(yǎng)期中兩個關(guān)鍵的時期,若能及時保證供應(yīng)植物的養(yǎng)分,對提高產(chǎn)量具有重要意義。(二)植物不同生育期的營養(yǎng)特點

果樹生長初期,需要氮素最多,以后需要量下降,至果實采收后,仍需一定的氮素,保證花芽發(fā)育和為來年作準備;鉀吸收高峰在中期;磷需要量變化不大。(三)植物根系特點與施肥

根系發(fā)育的特性和強度,對施肥量和施肥方法具有重要意義。植物發(fā)育初期:植物根系少而短,吸收能力較弱,因此,在表土層施用少量而易于被吸收的肥料。植物發(fā)育后期:多數(shù)根系處于較深或經(jīng)常濕潤的土層中。不同植物,不同耕作技術(shù),根系深、廣、密集區(qū)不同,具體掌握。(四)植物營養(yǎng)特點與肥料形態(tài)

植物不同的營養(yǎng)特性所要求的肥料形態(tài)不同。肥料效果決定于土壤性質(zhì)和植物特性。氮肥形態(tài):不同植物對不同形態(tài)氮肥的反應(yīng)不同薯類,硫酸銨比硝酸銨好;番茄、甜菜,硝酸鹽好;甘藍,銨態(tài)氮和硝態(tài)氮相同。植物體內(nèi)含碳水化合物愈多、有機酸愈多,銨態(tài)氮的效果愈好。磷肥形態(tài):溶解性不同植物吸收難溶性磷肥的能力不同植物發(fā)育初期使用水溶性磷肥,難溶性磷肥當基肥,并施于根系最密集區(qū)鉀肥形態(tài)與植物關(guān)系也很密切

馬鈴薯、漿果類植物需鉀,但氯離子對這些植物品質(zhì)有不良影響,因此不用含氯離子的鉀肥。三、施肥技術(shù)(一)基肥(二)種肥(三)追肥(一)基肥定義:底肥,在植物播種前或秋季施入的肥料。目的:培養(yǎng)地力,改良土壤,創(chuàng)造植物生長發(fā)育良好的土壤條件。使植物在整個生長過程中都能獲得適量的營養(yǎng)。特點:用量大。種類:有機肥料和緩放肥量、磷肥、部分鉀肥、少量氮肥。方法:撒施:是在土壤翻耕前將肥料均勻地撒施于地表,然后翻耕入土。適用于植株密度較大、根系遍布整個耕作層、施肥量又較大的植物地上。但必須撒勻,否則植物生長不齊。條施及穴施:比撒施用量少,肥效高條施:條播植物。穴施:點播植物、果樹。更經(jīng)濟。分層施肥法:將遲效性肥料或粗肥施于中下層,速效性肥料施于上層,做到各層土中肥分均勻分布,以適應(yīng)植物根系不斷伸長對養(yǎng)分的吸收。此法既可不斷供給植物養(yǎng)分,又能促進土壤的迅速熟化。用量應(yīng)多些?;旌鲜┓史ǎ菏菍⑿再|(zhì)不同、作用不一的各種肥料混合起來施用。持久供肥。如有機和無機,分解快慢不同的有機肥混合。(二)種肥定義:是在植物播種、栽種塊莖或移植幼苗時施入土壤的肥料。目的:供給植物生長初期的需要。注意:預防肥料對種子可能產(chǎn)生的腐蝕、灼傷和毒害作用。如肥液濃度過大,呈強酸性或強堿性反應(yīng),產(chǎn)生高溫和未經(jīng)腐熟的有機肥料,均不宜。種類:所有氮肥、水溶性磷肥和鉀肥。方法:拌種法:用少量肥料和種子拌合在一起播種。隨拌隨用。浸種法:用某些肥料做成稀溶液,將種子浸泡一定時間后,取出播種。出苗整齊健壯,抗逆性強,有利于增產(chǎn)。注意濃度和時間。沾秧法:植物秧、苗栽插時,沾上一定肥料,隨沾隨栽。用量少而集中,效果好。水稻、甘薯。蓋種肥:播種后,再用一定量的肥料蓋在種子上面。多用有機肥如土糞、馬糞。作用:供給養(yǎng)分,保墑、保溫,促進種子發(fā)芽出土及初期生長。(三)追肥定義:在植物生長的過程中,根據(jù)植物生長階段對營養(yǎng)元素需要量的增加而補施的肥料。目的:使植物在各個生長發(fā)育期間都有充足的養(yǎng)分供應(yīng),有時也用來改善植物的缺肥狀況。種類:速效性無機肥料,尤其氮肥?;什蛔銜r,也可用水溶性磷肥、鉀肥。方法:撒施:要求:與中耕、除草、松土和灌排水相結(jié)合,并力求撒勻。優(yōu)點:簡便、容易進行、隨時可給植物補充營養(yǎng)元素,保證生長發(fā)育正常。缺點:肥料利用率不高。因為育草、固定、揮發(fā)。條施法:將肥料施于條播植物的一側(cè)或兩側(cè)。先中耕除草,然后在行間開溝施肥,并結(jié)合覆土、培土等工作。穴施法:在點播的、株行距較大的植物的株間或行間開穴施入的追肥。用肥少,流失少,但費工。環(huán)施法:果樹,勿傷根系。放射狀施肥法:果樹,勿傷根系。噴施法:是將肥料配制成稀薄溶液,噴灑于植物葉片上。第二章氮素(nitrogen)營養(yǎng)與氮肥氮是植物的主要營養(yǎng)元素,植物的氮素營養(yǎng)狀況是關(guān)系到其生長和產(chǎn)量形成的重要因素。我國絕大部分耕地土壤氮肥不足,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮素往往成為限制產(chǎn)量的主導因素,因此,施用氮肥均可普遍增產(chǎn)。氮肥品種很多,使用效果受氣候、土壤、植物、耕作栽培措施以及施肥方法等因素的影響。為更好地發(fā)揮氮肥的增產(chǎn)效果,必須了解植物的氮素營養(yǎng)特性、氮肥的性質(zhì)、氮肥施入土壤后的轉(zhuǎn)化和有效使用方法。主要內(nèi)容:植物的氮素營養(yǎng)土壤中的氮素氮肥第一節(jié)植物的氮素營養(yǎng)一、植物體內(nèi)氮的含量和分布二、植物體內(nèi)重要的含氮化合物三、植物對氮素的吸收和利用四、植物缺氮或多氮的癥狀一、植物體內(nèi)氮的含量和分布氮約占植物干重的0.3%-5%。因植物種類、品種、發(fā)育階段、器官及其生長環(huán)境而異。二、植物體內(nèi)重要的含氮化合物

蛋白質(zhì)和核酸:氮是蛋白質(zhì)的重要成分,蛋白質(zhì)中含氮16%~18%。蛋白質(zhì)是細胞原生質(zhì)、細胞核的基本物質(zhì),在植物生長發(fā)育過程中,體內(nèi)細胞的增長和新細胞的形成,都必須有蛋白質(zhì)。核酸也是含氮物質(zhì),是合成蛋白質(zhì),形成遺傳物質(zhì)的必要成分。葉綠素:是含氮合物,是綠色植物進行光合作用的色素。葉綠素含量的多少直接關(guān)系到光合作用的速率和光合產(chǎn)物的形成。植物缺氮,葉綠素含量下降,光合強度減弱,碳水化合物的合成量降低。酶:酶是生物催化劑,是功能蛋白。植物體內(nèi)各種生化反應(yīng)都必須有相應(yīng)的酶參加。因此,植物的氮素營養(yǎng)狀況影響植物體內(nèi)各種物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換過程。其它:植物體內(nèi)的一些維生素(B1、B2、B6)、生物堿(煙堿和茶堿)和激素(生長素、細胞分裂素)等化合物中都含有氮素。它們在植物體內(nèi)含量雖很少,但對調(diào)節(jié)某些生理過程具有重要作用。三、植物對氮素的吸收和利用并非所有形態(tài)的氮素都能被植物直接吸收利用。植物根系從土壤中可吸收利用的主要氮素形態(tài)是無機態(tài)氮中的硝態(tài)氮和銨態(tài)氮。低濃度的亞硝態(tài)氮也可以被植物吸收。某些可溶性有機氮化物,如氨基酸、酰胺等也能直接被吸收利用。豆科植物和豆科綠肥植物與一般植物不同,因有根瘤菌共生固氮,可利用分子態(tài)氮。

硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的吸收:硝態(tài)氮的同化植物吸收的硝態(tài)氮須經(jīng)還原后才能與有機酸結(jié)合形成各種生物性含氮化合物,如氨基酸、酰胺、蛋白質(zhì)等。根和葉都能還原硝態(tài)氮,以葉部還原為主。步驟:硝酸還原酶將硝酸還原為亞硝酸,亞硝酸還原酶將亞硝酸還原為氨。氨的同化植物吸收氨或硝酸還原產(chǎn)生氨后,能很快直接同化。同化途徑:在谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶催化下,形成谷氨酰胺和谷氨酸。在高等植物體內(nèi),還可通過谷氨酸脫氫酶途徑形成谷氨酸。四、植物缺氮或多氮的癥狀缺氮:葉綠素含量降低,葉片薄而小,色淡,嚴重時變黃(有的也出現(xiàn)紫紅色)。由于氮易移動性,缺氮時先從下部葉片變黃,逐步向上部葉片擴展,但不產(chǎn)生病斑或條紋,也不發(fā)生壞死,不易感染病害。蛋白質(zhì)合成減少,導致細胞分裂減少,細胞小,且壁厚。植株生長緩慢,根系發(fā)育不良,根纖細,但在缺氮初期根莖比(根/莖)通常增加。引起植物營養(yǎng)生長期縮短和過早成熟(早衰)。多氮:組織軟弱多汁,營養(yǎng)體徒長,葉面積增大,葉色濃綠,葉片下披相互郁蔽,影響通風透光,從而影響葉片光合作用的進行,使植株體內(nèi)的碳水化合物更加缺乏,植物莖稈細弱,抗倒伏、抗病力差。營養(yǎng)生長延長,出現(xiàn)貪青晚熟現(xiàn)象。過多施用氮肥,植物對氮素的過量吸收會使硝態(tài)氮在體內(nèi)積累,特別是蔬菜中的葉菜類。研究表明,高氮區(qū)大白菜在生育期和在貯藏過程中的“干燒心病”的發(fā)病率都比低氮區(qū)高出幾倍。此外,人、畜食用硝態(tài)氮含量高的食物對健康不利。因硝態(tài)氮的還原產(chǎn)物——亞硝態(tài)氮可減少血液的載氧能力,引起高鐵血紅蛋白癥。同時亞硝態(tài)氮還可與腸胃中的一些消化產(chǎn)物形成一種致癌物——亞硝基胺。第二節(jié)土壤中的氮素一、土壤中氮素的含量與形態(tài)二、土壤氮素的轉(zhuǎn)化一、土壤中氮素的含量與形態(tài)(一)土壤氮素的含量一般耕作土壤含氮量在0.02%-0.2%。凡是有機質(zhì)含量較多的土壤,含氮量也較高。水田高于旱田;表層高于低層;熟化程度高的高與低的。根據(jù)大量資料分析,我國以西北干旱草原、荒漠地區(qū)、華北平原、黃土高原土壤和黃淮海平原土壤有機質(zhì)和含氮量為最低,而東北黑土含量最高,華南、西南和青藏地區(qū)次之。耕作土壤氮的來源主要有以下幾個方面:施入土壤的的氮素化肥和有機肥生物固氮隨降雨帶入土壤中的銨鹽和硝酸鹽灌溉水和地下水的補給此外,動植物、微生物排泄物及其殘體,也能給土壤提供一些氮素(二)土壤氮素的形態(tài):分為有機態(tài)氮和無機態(tài)氮兩大類,以有機氮為主。有機態(tài)氮:存在于動植物殘體及這類有機物經(jīng)微生物分解后形成的腐殖質(zhì)中,占全氮量的95%以上。按溶解度的大小和水解的難易分為:水溶性有機態(tài)氮:氨基酸、酰胺等。在水溶液中很容易水解釋放出氨或直接被植物吸收利用,含量不超過全氮的5%。水解性有機態(tài)氮:蛋白質(zhì)、多肽類、氨基糖和核酸等,占全氮的50%-70%。在酸、堿或酶的作用下可水解成易溶性氮化物,進一步轉(zhuǎn)化為可吸收利用的氮素,是土壤有效氮的直接來源。非水解性有機態(tài)氮:胡敏酸氮、富啡酸氮及其它雜環(huán)氮,占有機氮總量的50%左右。很穩(wěn)定,難以分解,屬難以利用甚至無效的有機態(tài)氮。無機態(tài)氮:很少,占全氮的1%-2%。主要以硝態(tài)氮、銨態(tài)氮形態(tài)存在于土壤溶液中,銨離子能被土壤膠體吸附。屬速效氮。二、土壤氮素的轉(zhuǎn)化

土壤中各種形態(tài)的氮素在物理、化學和生物因素的作用下可相互轉(zhuǎn)化。有如下幾個方面:有機氮的礦化硝化作用土壤無機氮的損失土壤無機氮的固定(一)有機態(tài)氮的礦化:是指有機態(tài)氮化物通過微生物酶系的一系列作用分解為無機態(tài)NH3或NH4+的轉(zhuǎn)化作用。礦化分為氨基化作用和氨化作用兩個過程。氨基化作用:指復雜的有機氮化物在土壤微生物作用下逐級分解形成含氨基的簡單有機化合物的過程。稱為氨基化階段。蛋白酶肽酶蛋白質(zhì)→→多肽→→氨基酸、酰胺、胺等氨化作用:指氨基化合物在土壤微生物作用下分解為氨或銨鹽的過程。稱為氨化階段。脫氨作用可分為氧化、還原、一般水解脫氨三種。

影響有機態(tài)氮礦化的因素:土壤水分、通氣、溫度、pH值及有機質(zhì)組成等。礦化作用最佳的土壤含水量在土壤水吸力10-50kPa間。干旱微生物活動微弱,水多好氣微生物受到抑制,均影響礦化。土壤干濕交替礦化快。土溫在30℃,pH值微酸到微堿,適宜多種微生物的生命活動,礦化快。有機質(zhì)含氮量低或過高的C/N值會影響NH3的釋放速率。(二)硝化作用:是指在通氣良好的條件下,銨在土壤中經(jīng)微生物的作用,轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮的過程。分兩步:

亞硝化細菌硝化細菌

銨→→→亞硝態(tài)氮→→→硝態(tài)氮硝化作用的結(jié)果,將NH4+轉(zhuǎn)化為NO3-,增強了土壤氮素的移動性,同時向土壤介質(zhì)中釋放H+,增加土壤酸度。影響硝化作用速率的主要因素有:土壤通氣性和土壤水分含量:硝化細菌是嚴格的好氣細菌。pH值:硝化細菌最適宜pH值為6.5-7.5。溫度:最適溫為25-35℃。5℃以下,40℃以上速率慢,因影響硝化細菌增殖。(三)土壤無機氮的損失:氨的揮發(fā)損失,反硝化作用,硝酸鹽的淋失。氨的揮發(fā)損失:是指氨從土壤表層釋放到大氣的過程。

NH4++OH-NH3+H2O

此動態(tài)平衡,平衡點受pH和NH4+濃度的影響,另外,質(zhì)地愈粗、陽離子交換量低、高溫大風,損失愈大。北方土壤嚴重。反硝化作用:土壤中硝態(tài)氮還原產(chǎn)生氣態(tài)氮化物N2O或N2的反應(yīng)。分為:生物反硝化作用:嫌氣,土溫25-30℃,堿性條件下嚴重。化學反硝化作用:只有在土壤pH值5以下才能較強烈地進行。影響不大。不僅損失氮,而且破壞臭氧層,影響人體健康。硝酸鹽的淋失:硝態(tài)氮帶有負電荷,不能被膠體吸附保存,故易隨水滲漏和流失。占施肥量的10%-40%。南方很少施用,北方氮肥用量較大的輕質(zhì)砂性土壤防止大水漫灌。影響人體健康,導致魚類和水生植物死亡。(四)無機氮的固定銨的晶格固定:NH4+直徑和土壤中2:1型粘土礦物晶架表面孔穴的大小相近,當NH4+進入層間時,能較容易陷入晶穴而被固定,從而暫時失去有效性。是土壤氮素轉(zhuǎn)化的一個重要方面。對減少氮的淋失和保證植物全季節(jié)對氮的吸收其中要作用。有機質(zhì)對NH3和NO2-的固定:土壤有機質(zhì)有以非交換態(tài)結(jié)合NH3的能力,而且NH3-有機復合體能抗微生物分解。通氣好固定量大。有機質(zhì)高固定NO2-。生物固定作用:被微生物同化,構(gòu)成其軀體,暫時的。第三節(jié)氮肥一、氮肥的類型、品種二、氮肥的性質(zhì)及其在土壤中的轉(zhuǎn)化三、氮肥的施用一、氮肥的類型、品種氮肥品種很多,按其所含氮素的形態(tài)大致分為五種類型:銨態(tài)氮肥:氮素形態(tài)是氨(NH3)或銨(NH4+)。液體氨、氨水、碳酸氫銨、氯化銨和硫酸銨。硝態(tài)氮肥:氮素形態(tài)是硝酸根(NO3-)。硝酸銨、硝酸鈣。硝銨態(tài)氮肥:含有銨和硝酸根兩種形態(tài)的氮。硝酸銨、硫硝酸銨、硝酸銨鈣。酰胺態(tài)氮肥:人工合成的有機氮肥。尿素。長效氮肥:包括有機合成的(難溶性的)緩釋氮肥和涂層(包膜)緩釋氮肥兩類。尿素甲醛、異丁烯叉二脲、硫衣尿素。二、氮肥的性質(zhì)及其在土壤中的轉(zhuǎn)化常用氮肥的成分、性質(zhì)和施用要點銨態(tài)氮肥碳酸氫銨(碳銨):NH4HCO3,16.8%~17.5%,堿性?;瘜W性質(zhì)不穩(wěn)定,白色粉末狀結(jié)晶,易吸濕結(jié)塊,易揮發(fā),有強烈氨味,濕度愈大,溫度愈高,分解愈快,易溶于水。NH4+能被植物吸收,或被土壤吸附,部分消化成NO3-。適用于各種植物和土壤,應(yīng)深施(10厘米左右)覆土,作基肥、追肥均可,不可作種肥。貯藏時要防潮,低溫干燥密封。硫酸銨(硫銨):(NH4)2SO4,20%~21%,弱酸性。吸濕性小,生理酸性肥料,易溶于水,植物易吸收??杀煌寥牢剑苊饬苁В⒈3钟行?。經(jīng)硝化后,形成NO3-N,易淋失。強烈酸化土壤。宜作種肥,作基肥、追肥也可。施于石灰性土壤應(yīng)深施,防止揮發(fā);為防止酸化土壤,應(yīng)配合有機肥或石灰。氯化銨:NH4Cl,24%~25%,弱酸性。白色結(jié)晶,吸濕性比硫銨大,易結(jié)塊,生理酸性肥料,易溶于水,植物易吸收。NH4+-N可被土壤吸附,可酸化土壤,并增加土壤含氯量,易淋失。作基肥、追肥均可,但不宜作種肥。鹽堿地和忌氯植物不宜施用;施于水田效果比硫酸銨好。氨水:NH3H2O,15%~17%,堿性。無色液體肥料;強堿性,揮發(fā)性強,產(chǎn)生特殊的臭氣,有強烈的腐蝕性和刺激性,氣溫越高,越易揮發(fā)??杀煌寥牢剑y于淋失,開始會使土壤堿性增加,但硝化后則酸化土壤。旱田用作基肥或追肥都應(yīng)開溝深施蓋土,水田可隨水淌灌。在清晨、傍晚或陰天氣溫較低、風速較小時施用。貯運過程應(yīng)防揮發(fā),防滲漏、防腐蝕。硝態(tài)氮肥

硝酸銨:NH4NO3,33%~34%,弱酸性。白色結(jié)晶,含雜質(zhì)時淡黃色,吸濕性強,易結(jié)塊,有時呈糊狀。生理中性肥料;無副成分,能助燃。常溫下穩(wěn)定,高溫高壓下會爆炸。NH4+-N可被土壤吸附,NO3-N不能被土壤吸附,易流失。適用于各類土壤和各種植物,但因吸濕性強,不宜作種肥,施于水田效果差。貯存時應(yīng)注意防潮、防爆、放火。硝酸鈣:Ca(NO3)2,13%~15%,中性。為鈣質(zhì)肥料,有改善土壤結(jié)構(gòu)的作用;吸濕性強,生理堿性肥料。不能被土壤吸附,易淋失;能增加土壤PH。適用于各類土壤和各種植物,但不宜作種肥,不宜在水田施用,一般作追肥效果好。貯存時應(yīng)防潮。

酰胺態(tài)氮肥

尿素:CO(NH2),44%~46%,中性。白色結(jié)晶,穩(wěn)定,易溶于水,有一定的吸濕性,長期施用對土壤無不良影響。尿素在土壤中的轉(zhuǎn)化與土壤酸度、濕度、溫度等條件有關(guān),溫度高時轉(zhuǎn)化塊。在土壤中很快轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮,可被土壤吸附,但在轉(zhuǎn)化前易淋失。適宜作基肥和追肥。適用于各類土壤和各種植物。作追肥應(yīng)比一般肥料提前3~5天。不宜作種肥。尿素作根外追肥最為理想,但含縮二脲多的尿素不應(yīng)作根外追肥。存放于陰涼干燥處。三、氮肥的施用(一)氮肥的合理分配(二)氮肥施用量(三)氮肥深施(四)氮肥與其它肥料配合施用(五)應(yīng)用氮肥增效劑(一)氮肥的合理分配根據(jù)土壤與氣候條件:土壤肥力條件:為了提高氮肥效益,氮肥應(yīng)分配在中、低產(chǎn)田。氣候條件:氮肥肥效受氣候條件如雨量、溫度、光照強度等因素影響很大。干旱地區(qū)和年份氮肥肥效較差。北方硝態(tài)氮肥,南方銨態(tài)氮肥。施用時,硝態(tài)氮肥盡可能施在旱作,銨態(tài)氮肥施于水田。根據(jù)植物營養(yǎng)特性:植物對氮的需要量:不同植物、不同品種需氮量不同。果樹、葉菜類需肥量較多;馬鈴薯、甜菜等淀粉和糖料植物需氮較少;同一植物高產(chǎn)品種需氮多。植物種類與氮肥品種的選擇:甜菜宜施硝酸銨;蔥韭類、馬鈴薯宜施硫酸銨。植物各生育期氮肥的分配根據(jù)氮肥特性:銨態(tài)氮肥,NH4+能被吸附,不易流失,但易揮發(fā),可用作基肥深施。硝態(tài)氮肥不被土壤吸附,移動性大,宜作旱地追施。尿素、碳酸氫銨、氨水等對植物種子發(fā)芽有妨害,不宜作種肥;而硫酸銨可作種肥,但用量不宜過多,并且與種子間最好隔土。(二)氮肥施用量

掌握適宜氮肥用量是合理施用氮肥的重要環(huán)節(jié)。最佳產(chǎn)量所需的氮肥用量在很大程度上決定于植物種類、土壤肥力、氣候和農(nóng)業(yè)技術(shù)條件等。確定某一植物的氮肥施用量主要應(yīng)根據(jù)多點多年的田間試驗。目前也有采用推算法確定氮肥用量。

氮肥適宜用量的推算公式:

年施肥量=(年吸收養(yǎng)分量-天然供給量)/肥料利用率

一般氮的天然供給量為吸收量的1/3左右,磷和鉀分別為吸收量的1/2左右;肥料利用率氮為50%,磷為30%,鉀為40%。(三)氮肥深施

銨態(tài)氮肥和尿素深施是防止氮素損失、提高氮肥肥效的一項重要措施。深施的優(yōu)點:可增強土壤對銨離子的吸附,減少氨的直接揮發(fā),減少硝化淋失和反硝化脫氮損失??蓽p少田間雜草對氮的消耗,肥效持久而穩(wěn),后勁足,可克服表施造成前期徒長,而后期脫肥早衰的缺點。有利于促進根系發(fā)育,使根下扎,擴大營養(yǎng)面積,增強對養(yǎng)分的吸收能力,進一步提高產(chǎn)量。(四)氮肥與其它肥料配合施用氮肥與有機肥配合施用:氮肥與有機肥配合施用對奪取高產(chǎn)、降低成本具有重要作用,而且又是改良土壤和提高肥力的重要手段?;旌鲜┯脮r,無機肥可提高有機肥的礦化率,有機肥可提高無機肥的生物同化率從而提高土壤供氮狀況,使肥效持久。氮肥與磷、鉀肥配合施用:我國北方地區(qū),應(yīng)注重調(diào)整氮磷比例。在南方地區(qū)應(yīng)注意調(diào)整氮鉀比例或氮磷鉀比例。氮鉀肥或氮磷鉀肥配合施用的增產(chǎn)效果往往高于單施氮肥的增產(chǎn)效果。

氮肥與微量元素肥料配合施用:(五)應(yīng)用氮肥增效劑

又稱硝化抑制劑,是一種殺菌劑,能抑制土壤中硝化細菌的活動,從而減緩土壤銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的速度,使銨態(tài)氮在較長時間內(nèi)存在土壤中,利于植物吸收,減少硝態(tài)氮的淋失和反硝化脫氮的損失,提高氮肥利用率。種類:2-氯-6吡啶,2-氨基-4-氯-6甲基吡啶,雙氰胺,疊氮化鉀。方法:先與適量細干土混合,再與肥料拌勻,為氮肥用量的2%,作基肥或追肥。效果:抑制硝化效能可延續(xù)30-40天。第三章磷素(phosphorous

)營養(yǎng)與磷肥

地殼中磷(P2O5)的平均含量大約為0.28%,而土壤中磷的含量變異很大,在0.04%~0.25%之間。我國許多土壤磷素供應(yīng)不足,因此,定向地調(diào)節(jié)磷素狀況和合理施用磷肥,是提高土壤肥力,達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要措施之一。目前磷肥生產(chǎn)的數(shù)量和品種遠不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。為了將有限的磷肥更好地發(fā)揮其增產(chǎn)效益。必須了解磷素的營養(yǎng)功能、磷肥的性質(zhì)、肥料在土壤中的轉(zhuǎn)化以及合理施用問題。第一節(jié)植物的磷素營養(yǎng)第二節(jié)土壤中的磷素第三節(jié)磷肥第一節(jié)植物的磷素營養(yǎng)一、植物體內(nèi)磷的含量與分布二、植物對磷的吸收利用三、植物體內(nèi)磷的營養(yǎng)功能四、植物缺磷與多磷的癥狀一、植物體內(nèi)磷的含量與分布植物體內(nèi)磷的含量(P2O5)為干重的0.2%~1.1%。大部分以有機態(tài)磷形態(tài)存在,如核酸、核蛋白、磷脂和植素等,占全磷的85%。其余是無機磷,主要以鈣、鎂、鉀的磷酸鹽存在,含量很少。植物體內(nèi)磷的含量因種類、生育期與組織器官的不同而異。如:油料種子>豆科種子>禾谷類籽粒。生育前期>生育后期。種子>葉>根>莖稈,繁殖器官>營養(yǎng)器官二、植物對磷的吸收和利用植物對磷的吸收:耗能植物主要吸收正磷酸鹽,其中H2PO4-最易吸收,HPO42-次之,PO43-較難吸收。在自然界中最為普遍,又是植物最適宜的利用形式,所以是植物最主要的磷源。也能吸收偏磷酸鹽和焦磷酸鹽。亞磷酸鹽和次磷酸鹽雖能被吸收,但不宜同化,不宜作磷源。還可吸收有機磷,且速度快,超過無機磷酸鹽,所以生產(chǎn)中不可忽視有機肥中有機磷的營養(yǎng)作用。植物對磷的利用:植物吸收的氧化態(tài)正磷酸直接參加各種物質(zhì)代謝,無需還原轉(zhuǎn)化。磷在植物體內(nèi)運轉(zhuǎn)速度很快。磷酸可在植株體內(nèi)上下雙向移動,而且再利用率很高。因此注意磷的早期施用,對提高磷的利用率具有重要意義。三、植物體內(nèi)磷的營養(yǎng)功能

植物體內(nèi)許多重要的有機磷化合物和無機磷酸離子,它們不僅是很多器官的組成成分,而且參與許多重要的生命代謝活動。(一)磷是植物體內(nèi)許多重要化合物的組成成分核酸與核蛋白:磷是核酸的重要組成元素。核糖核酸和脫氧核糖核酸參與原生質(zhì)及細胞器的組成;脫氧核糖核酸是構(gòu)成遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ);核糖核酸可為蛋白質(zhì)合成提供模板進行蛋白質(zhì)合成以及核酸、核蛋白合成和復制,因此,核酸是植物生長發(fā)育、繁殖和遺傳變異中極為重要的物質(zhì)。磷的正常供應(yīng),有利于細胞分裂、增殖,促進根系伸展和地上部的生長發(fā)育。當缺磷時,影響核酸的形成,導致植物生長發(fā)育停滯。磷脂:植物體內(nèi)含有多種磷脂。磷脂和糖脂、膽固醇等膜脂物質(zhì)與蛋白質(zhì)一起構(gòu)成生物膜。它是外界物質(zhì)流、能量流和信息流進出細胞的通道,并具有選擇性,從而起到調(diào)節(jié)生命活動的作用。磷脂分子中脂肪酸的飽和程度可以影響質(zhì)膜的流動性。飽和與非飽和互換以適應(yīng)溫度環(huán)境的變化。磷脂分子中既有酸性基團,又有堿性基團,對細胞原生質(zhì)的緩沖性具有重要作用。因此磷能提高植物對環(huán)境變化的抗逆能力。植素:植素是環(huán)己六醇磷酸酯的鈣鎂鹽,是磷的一種貯藏形態(tài),大量積累在種子中。當種子萌發(fā)時,其在植素酶的作用下,形成游離態(tài)磷酸,供發(fā)芽和幼苗生長的需要。植素的形成和積累有利于淀粉的生物合成。因此,在植物開花后進行根外追施磷肥,能促進磷酸葡萄糖的形成、轉(zhuǎn)化與淀粉的積累,使植物籽實飽滿。含磷的生物活性物質(zhì):植物體內(nèi)含有多種高能磷酸化合物,常見的有腺苷三磷酸(ATP)、鳥苷三磷酸(GTP)、尿苷三磷酸(UTP)、胞苷三磷酸(CTP)。它們在物質(zhì)新陳代謝過程中起著重要作用,尤其是ATP在能量轉(zhuǎn)換中起“中轉(zhuǎn)站”的效能。植物體內(nèi)重要的含磷活性物質(zhì)還有:脫氫酶的輔基——輔酶Ⅰ(NAD)與輔酶Ⅱ

(NADP)、轉(zhuǎn)酰酶的輔基——輔酶A(HS-CoA)、黃酶類輔基——黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)、脫羧基酶的輔基——硫胺素焦磷酸(TPP)和轉(zhuǎn)氨酶的輔基——磷酸吡哆醛等。這些物質(zhì)有的是遞氫體;有的在氮素代謝中發(fā)揮生物催化功效??梢?,適量的磷素營養(yǎng),有利于植物體內(nèi)各種代謝的順利進行。(二)磷能參加光合作用和碳水化合物的合成與運轉(zhuǎn)缺磷時植株體內(nèi)糖類相對積累,并隨之可能形成較多的花青素,使植株上出現(xiàn)紫紅色。(三)促進氮的代謝磷是植物體內(nèi)含氮化合物代謝過程中酶的組成成分之一。磷能加強有氧呼吸作用中糖類的轉(zhuǎn)化,有利于各種有機酸和ATP的形成,前者可以作為氨的受體形成氨基酸,后者則為氨基酸和蛋白質(zhì)合成提供能源。磷有利于植物體內(nèi)硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化與利用。磷能提高豆科植物根瘤菌的固氮活性,增加固氮量。(四)促進脂肪的代謝植物體內(nèi)的油脂是從碳水化合物轉(zhuǎn)化而來,在糖轉(zhuǎn)化為甘油和脂肪酸的過程中,以及兩者合成脂肪時都需要有磷的參與。因此許多油料植物對磷的供應(yīng)特別敏感,缺磷時對生長和發(fā)育的影響更為顯著。(五)提高植物對外界環(huán)境的適應(yīng)性磷能提高植物的抗旱、抗寒、抗病等能力。能維持和調(diào)節(jié)植物體內(nèi)新陳代謝過程,使之適應(yīng)各種不良的環(huán)境條件。無機磷的存在增加細胞液的緩沖性能,有利于細胞的正常生命活動。四、植物缺磷與多磷的癥狀缺磷癥狀從老葉開始。葉小、呈暗綠或灰綠、缺乏光澤。缺磷較嚴重時,莖葉呈紫紅色。嚴重時,葉片脫落。使各種代謝受到抑制,植株生長遲緩、矮小、瘦弱、直立,根系不發(fā)達,成熟延遲,籽粒細小。多磷能增強植物的呼吸作用,消耗大量碳水化合物。引起的病癥通常以缺鋅、缺鐵、缺鎂等失綠癥表現(xiàn)出來。第二節(jié)土壤中的磷素一、土壤中磷的含量二、土壤中磷的轉(zhuǎn)化一、土壤中磷的含量(一)含量我國土壤的全磷(P2O5)含量在0.04%~0.25%。從南到北逐漸增加。土壤磷的含量可用全磷量和有效磷量表示。全磷量:主要以遲效態(tài)存在,反映土壤供磷能力。在0.08%~0.10%以下,施用磷肥有增產(chǎn)效果。有效磷:能被當季植物吸收利用的磷素。土壤有效磷含量與磷肥反應(yīng)的分級指標(二)形態(tài)土壤中的無機態(tài)磷:約占全磷量的50%~90%??煞譃?類:水溶性含磷化合物:如KH2PO4、NaH2PO4、K2HPO4。在土壤溶液中,磷以離子形態(tài)存在,能被植物直接吸收利用,但含量很少。弱酸溶性化合物:如CaHPO4、MgHPO4。能溶于微酸,在中性及微酸性土壤中較多,植物能很好地吸收利用。難溶含磷化合物:是無機磷的主要形態(tài)。在中性和石灰性土壤中,主要有Ca3(PO4)2、氟磷灰石、羥基磷灰石,溶解度很小,難以利用。我國北方黃土性土壤中氟磷灰石和羥基磷灰石含量較高,可占無機磷的60%~80%。在酸性土壤中,主要有紅磷鐵礦和磷鋁石,在pH<7的土壤上是植物磷素營養(yǎng)的重要來源。閉蓄態(tài)磷:即被鐵、鋁氧化物膠膜所包裹的磷酸鐵和磷酸鋁。在pH<7的土壤時,鐵、鋁氧化物把磷酸鹽裹得很緊,很難被植物利用。主要存在于高度風化的強酸性土壤和酸性土中,占無機磷的80%以上。北方黃土性土壤中則僅占10%~20%。吸附態(tài)磷:土壤粘土礦物,鐵、鋁氧化物,鐵、鋁有機絡(luò)合物,方解石等物質(zhì)表面可吸附一部分磷離子。可逆,植物根系能夠吸收。是植物磷營養(yǎng)中重要的磷形態(tài)。土壤中的有機磷:約占全磷量的10%~50%,含量與土壤有機質(zhì)含量有密切關(guān)系。來源:有機肥料、動植物殘體和土壤微生物存在形態(tài):磷脂、植素、核酸、核蛋白及其降解產(chǎn)物利用形式:少部分能被植物直接吸收利用大部分需經(jīng)礦化分解轉(zhuǎn)化為無機態(tài)磷,才能被植物吸收利用二、土壤中磷的轉(zhuǎn)化(一)土壤中無機含磷化合物的轉(zhuǎn)化(二)土壤中有機態(tài)含磷化合物的轉(zhuǎn)化(一)土壤中無機含磷化合物的轉(zhuǎn)化有效磷的無效化和難溶性磷的有效化。有效磷化物在土壤中的固定:化學固定,陰離子代換吸附、生物固定。化學固定:是水溶性磷肥在當季植物利用率低的最重要原因中性和石灰性土壤中形成磷酸八鈣酸性土壤中形成難溶性磷酸鐵、鋁沉淀強酸性土壤中形成極難溶解的鹽基性磷酸鐵或鹽基性磷酸鋁陰離子代換吸附(固定):發(fā)生在酸性土壤中。因酸性土壤中含有較多的1:1粘土礦物,在這類粘土礦物的晶格表層有許多OH-群,在酸性條件下,晶格表層的OH-能部分解離,使粘粒帶正電荷,在OH-解離的過程中同磷酸離子進行離子交換,磷酸離子被吸附在粘粒表面。酸性土壤中的水化三氧化物和鐵鋁氫氧化物等,同樣有很多OH-群,也能與磷酸離子產(chǎn)生陰離子交換而被吸附在膠膜上。氫氧化鐵、鋁或氧化鐵、鋁表面,還能發(fā)生配合體吸附。

分為非專性吸附和專性吸附:非專性吸附:庫侖引力作用產(chǎn)生,可逆專性吸附:化學力作用,是一個緩慢的、造成磷老化的過程,也是磷肥肥效低的主要原因。尤其是南方酸性土。北方石灰性土壤上碳酸鈣對磷的吸附也是專性吸附。生物固定:是指土壤微生物吸收有效性的無機磷酸鹽形成生物體,磷被暫時的固定。土壤中難溶磷的釋放

土壤中難溶性磷酸鹽和閉蓄態(tài)磷、吸附態(tài)磷,轉(zhuǎn)化為溶解度較大的磷酸鹽、有效性較高的非閉蓄態(tài)磷及非吸附狀態(tài)的活性磷,不斷補充土壤的有效磷,供植物吸收。土壤淹水,能提高土壤中磷的有效性。所以旱田改水田,土壤的供磷能力提高。(二)土壤中有機態(tài)含磷化合物的轉(zhuǎn)化

轉(zhuǎn)化過程是在微生物的作用下水解的過程,速度取決于微生物的活性,而溫度、濕度、pH值、C/P比、耕作技術(shù)都影響微生物的活性,從而影響土壤有效磷的轉(zhuǎn)化速度。微生物是通過磷酸酯酶降解有機磷的。第三節(jié)磷肥一、我國磷礦資源與其合理利用二、常用磷肥的性質(zhì)和施用三、磷肥的合理分配和施用一、我國磷礦資源與其合理利用

最早人們利用獸骨制成骨粉作磷肥施用,自1818年發(fā)現(xiàn)磷礦以后,磷礦石就成為制造磷肥的主要原料。按礦石中含磷量的不同分為三級:高品位磷礦:全磷量>28%中品位磷礦:全磷量28%~18%低品位磷礦:全磷量18%以下。磷肥制造方法:機械法:磷礦石經(jīng)機械磨碎后直接利用,如磷礦粉。酸制法:用硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸等處理磷礦粉而成,如過磷酸鈣、重過磷酸鈣等。熱制法:借電力或燃料而產(chǎn)生的高溫分解磷礦粉(石)而得,如鈣鎂磷肥、脫氟磷肥等。二、常用磷肥的性質(zhì)和施用

磷肥按所含磷酸鹽溶解度的不同分為三種類型:難溶性磷肥水溶性磷肥弱酸溶性(枸溶性)磷肥(一)難溶性磷肥磷礦粉、鳥糞磷礦粉和骨粉,只能溶于強酸,肥效遲緩而長,為遲效性肥料。南方用量較大。磷礦粉(1)成分和性質(zhì):成分以氟磷灰石為主,還有羥基磷灰石和氯磷灰石等。大多呈灰褐色粉末,不溶于水,只有在酸性土壤中,才能轉(zhuǎn)化釋放有效磷,所以北方不用。(2)磷礦粉直接施用的條件:有效程度與磷礦的結(jié)晶性質(zhì)、土壤和植物有關(guān)。磷礦的結(jié)晶性質(zhì):結(jié)晶完整,結(jié)構(gòu)致密,單晶大,直接施用效果低;結(jié)晶不完整,結(jié)構(gòu)疏松,單晶較小,直接施用效果高。枸溶率在15%以上的磷礦粉,可直接作肥料施用。土壤條件:pH酸性有利溶解,直接施用效果高。土壤陽離子交換量大小、粘土礦物類型及土壤熟化程度也影響肥效。交換量大的酸性黏土、含蒙脫石粘土礦物的土壤、新墾荒地、熟化度低的紅、黃壤,施用磷礦粉的效果較之相同pH條件下交換量小的砂土、含高嶺石粘土礦物為主的土壤以及熟化度高的土壤為高。南方紅壤、黃壤以及沿海的咸酸田等酸性土壤上是比較適宜的。北方不好。植物特性:油菜、蘿卜、蕎麥利用能力最強;豆科綠肥植物及豆科植物的吸收能力較強;玉米、馬鈴薯、芝麻中等;谷子、小麥、水稻最弱。多年生經(jīng)濟林木和果樹利用能力也較強,可作基肥推廣。(3)磷礦粉的施用方法和后效宜作基肥,不易作追肥和種肥。作基肥撒施、深施為好。磷礦粉和酸性肥料或生理酸性肥料混合施用是提高當季肥效的有效措施。鳥糞磷礦粉和骨粉(1)鳥糞磷礦粉:鳥糞分解的磷酸鹽與土壤中的鈣結(jié)合而形成鳥糞石,磨細后成為鳥糞磷礦粉,是一種優(yōu)質(zhì)磷肥。施用方法同上。(2)骨粉:動物骨骼加工制成。成分磷酸三鈣。肥效緩慢,宜作基肥??上扰c有機肥料堆積發(fā)酵后施用。適于生長期長的植物或酸性土壤上效果較好。夏季肥效比冬季快。(二)水溶性磷肥過磷酸鈣、重過磷酸鈣、氨化過磷酸鈣,易被植物吸收,肥效快,是速溶性磷肥。過磷酸鈣(過磷酸石灰,普鈣)

:(1)成分和性質(zhì):我國目前生產(chǎn)最多的一種化學磷肥。主要成分為水溶性的磷酸一鈣(30%~50%)和難溶于水的硫酸鈣(40%)?;野咨勰?,呈酸性反應(yīng),具有一定的吸濕性和腐蝕性。易結(jié)塊。磷酸一鈣會與制造時生成的硫酸鐵鋁形成難溶性的鐵鋁磷酸鹽,稱為磷酸退化作用。因此過磷酸鈣成品中的含水量和游離酸含量不宜超過國家規(guī)定標準。同時貯運時要防潮。(2)過磷酸鈣施入土壤后的轉(zhuǎn)化利用率只有10%~25%。原因:水溶性磷一部分通過生物作用轉(zhuǎn)化為有機態(tài)大部分磷被土壤吸附或產(chǎn)生化學沉淀而被固定(3)過磷酸鈣的施用

易發(fā)生固定,移動性變小。合理施用原則:減少其與土壤接觸面積,以減少固定;增加與根群的接觸,以提高利用率。具體方法:集中施用:可作基肥、種肥和追肥。均應(yīng)集中施用和深施,減少與土壤接觸,減少固定;提高磷的局部濃度,造成施肥點和根表的濃度差,利于擴散遷移和被根系吸收。旱作采用穴施或條施。種肥集中施入播種行、穴中,覆一薄層土。分層施用:為協(xié)調(diào)磷移動性小而植物根系不斷擴展的矛盾,將2/3作基肥施于根系密集的底層,滿足中后期對磷的需要;1/3種植時作面肥或種肥施于表層,改善初期磷營養(yǎng)。與有機肥混合施用:是提高肥效的重要措施。減少磷肥與土壤的接觸面,減少水溶性磷的化學固定;有機肥分解產(chǎn)生的有機酸能與土壤中的鈣、鐵、鋁離子起絡(luò)合作用或沉淀作用,形成穩(wěn)定的絡(luò)合物(或沉淀),從而減少這些離子對磷的化學沉淀作用,利于發(fā)揮磷的有效性。根外追肥:避免固定,用量少,見效快。2.重過磷酸鈣的性質(zhì)和施用:高濃度磷肥,含P2O540%~50%,因含磷量雙倍或三倍于普通過磷酸鈣,故稱雙料或三料過磷酸鈣。主要成分磷酸一鈣,吸濕性和腐蝕性較強。深灰色顆粒或粉末狀,無磷酸退化現(xiàn)象。用法同上。

(三)枸溶性磷酸能溶于2%的檸檬酸或中性檸檬酸銨溶液的磷肥。鈣鎂磷肥、脫氟磷肥、鋼渣磷肥、沉淀磷肥和偏磷酸鈣等。

鈣鎂磷肥是用磷礦石與適量的含鎂硅礦物在高溫下熔融,經(jīng)水淬冷卻而成玻璃狀碎粒,再磨成細粉狀而成。(1)成分與性質(zhì):無定形磷酸鈣鹽,含磷(P2O5)14%~18%。不溶于水?;揖G色或灰棕色。還有氧化鈣、氧化鎂和二氧化硅等。呈堿性反應(yīng)。是我國生產(chǎn)的主要磷肥品種。(2)在土壤中的轉(zhuǎn)化在酸性土壤中,使磷酸鹽溶解,釋放出磷酸供植物吸收利用。轉(zhuǎn)化過程中既中和部分土壤酸,調(diào)整土壤反應(yīng),同時提高土壤磷以及肥料磷的有效性。中性或石灰性土壤上靠微生物和植物根系分泌的酸溶解,但緩慢,肥效長。(3)施用技術(shù):施用方法:可作基肥、種肥和追肥,以基肥深施效果最好?;?、追肥以集中施用,追肥要早施;可與有機肥堆漚后施用(有機酸);與水溶性磷肥(石灰土上)、氮肥、鉀肥等配合施用。影響施用效果的因素:土壤性質(zhì):適宜在紅壤、黃壤等酸性土壤和有效磷含量低的土壤上施用。肥料粗細:三、磷肥的合理分配和施用

磷肥在化學肥料中的利用率最低,當季植物對磷的利用率僅在25%之內(nèi)。應(yīng)重視提高磷肥利用率。根據(jù)土壤性狀、植物特性、磷肥品種以及施用技術(shù)等加以綜合考慮,才能做到磷肥的合理施用。(一)土壤供磷狀況與磷肥的分配土壤有效磷的含量更能反映土壤供磷水平,與磷肥的肥效呈顯著負相關(guān)。影響土壤有效磷含量的因素如下:土壤有效氮(堿解氮)與有效磷(P2O5)的比例:是影響磷肥肥效的重要因子,>4,效果好。土壤有機質(zhì)含量:與有效磷含量呈正相關(guān)。pH:5.5~7.0有效性高。土壤熟化度和施肥:熟化度高和施有機肥多的土壤,有效磷高。(二)植物需磷特性油菜、塊根塊莖類植物、瓜類、果樹、茶桑等需磷較多,施用效果好,能提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)。(三)磷肥品種與其合理分配和施用難溶性磷肥:適于酸性土壤。施于對磷吸收能力強的植物,如油菜、蘿卜菜等。水溶性磷肥:適宜各類土壤,但中性或堿性土壤更適宜。施于對磷吸收能力較差或敏感的植物,如馬鈴薯、甘薯等。在植物幼苗期作種肥或追肥。枸溶性磷肥:施于酸性土壤上。在植物幼苗期作種肥或追肥。

(四)改進施肥方法

1.相對集中施用在固磷能力強的土壤上,防止水溶性磷肥與土壤接觸,減少固定,提倡集中施用,如條施、穴施、蘸秧根等方法。將磷肥以8cm寬的帶狀施于土表,然后翻耕入土。此時,肥料大體和10%的土壤接觸,可增產(chǎn)20%左右。磷肥在土中移動緩慢,應(yīng)將磷肥施于根系密集分布層。作基肥,深施于15~18cm土層內(nèi),保證中后期磷的供應(yīng);作種肥,可淺施,一般為5~6cm,供幼苗生長;作追肥,深施。植物生長期的前1/3,吸收的磷可占總磷量的2/3。如果植物早期磷素營養(yǎng)不足,后期吸收再多,往往成為奢侈吸收,也無助于植物提高產(chǎn)量。因此,磷肥提倡以基肥為主,配施種肥,早施追肥,以達到為植物創(chuàng)造良好的磷營養(yǎng)環(huán)境和提高磷肥利用率。2.與氮肥配合施用3.與有機肥配合施用普鈣與有機肥料配合施用,是提高肥效的有效措施。原因:有機肥中的有機膠體和粗有機質(zhì)不僅能保護水溶性磷酸鹽,還能包被土壤中的三氧化物,減少水溶性磷酸鹽與鐵鋁離子的接觸;有機質(zhì)分解產(chǎn)生的有機酸能與土壤中的鈣鐵鋁等離子螯合成穩(wěn)定的絡(luò)合物,減少、避免它們對磷酸一鈣的沉淀作用;促進微生物活動,增強磷的溶解,提高有效性。與鉀肥配合施用與石灰性肥料或微量元素肥料配合施用:在酸性和缺乏微量元素的土壤上,還需增施石灰性肥料或微量元素肥料,才能更好地發(fā)揮磷肥提高產(chǎn)量和改進品質(zhì)的效果。第四章鉀素營養(yǎng)與鉀肥第一節(jié)植物的鉀素營養(yǎng)第二節(jié)土壤中的鉀素第三節(jié)鉀肥第一節(jié)植物的鉀素營養(yǎng)一、植物體內(nèi)鉀的含量和分布二、鉀的生理功能三、植物對鉀的吸收四、鉀對植物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響五、植物鉀素營養(yǎng)失調(diào)的癥狀一、植物體內(nèi)鉀的含量和分布植物體內(nèi)鉀含量比磷高,為莖稈干重的1%~4%。鉀是植物體內(nèi)最豐富的陽離子。植物體內(nèi)無固定的有機化合物,主要以離子態(tài)存在。移動性大。薯類、煙草等喜鉀植物,莖稈含量高、種子含量低。二、鉀的生理功能(一)促進酶的活化生物體中約有60多種酶需要鉀離子作為活化劑。鉀離子活化的主要幾種植物酶是合成酶類、氧化還原酶類和轉(zhuǎn)移酶類。它們參與糖代謝、蛋白代謝與核酸代謝等生物化學過程,從而對植物生長發(fā)育起著獨特的生理功效。(二)促進光能的利用,增強光合作用保持葉綠體類囊體膜的正常結(jié)構(gòu)。促進類囊體膜上質(zhì)子梯度的形成和光合磷酸化作用。促進CO2的同化。通過影響氣孔的開閉,調(diào)節(jié)CO2透入葉片和水分蒸騰的速率。(三)利于植物正常呼吸作用,改善能量代謝糖酵解過程中,磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶均需K+或Mg2+離子作活化劑,使糖酵解成丙酮酸,最終形成ATP。(四)增強植物體內(nèi)物質(zhì)合成和運轉(zhuǎn)碳水化合物的合成和遠轉(zhuǎn):鉀不足,植物體內(nèi)糖、淀粉水解成單糖,影響產(chǎn)量。蛋白質(zhì)和核蛋白的合成:鉀能提高植物對氮的吸收和利用;蛋白質(zhì)和核蛋白的合成均需鉀作活化劑;鉀能促進豆科植物根瘤菌的固氮作用。(五)增強植物抗性增強抗凍、抗旱、抗鹽的能力。增強植物對病蟲的抗性。三、植物對鉀的吸收

主要通過擴散主要通過主動吸收土壤K+根表根內(nèi)影響因素如下:土壤供鉀水平:土壤中速效性鉀(水溶性和交換性)、緩效性鉀(非交換鉀或?qū)娱g固定鉀)和礦物態(tài)鉀的含量,及其相互間的動態(tài)平衡,反映了土壤供鉀狀況,它直接影響植物對鉀的吸收利用。植物種類:不同植物需鉀量和吸鉀能力不同。甜菜、馬鈴薯>油菜。介質(zhì)中離子組成:當土壤鉀離子濃度處于正常水平時,鈣能促進鉀的吸收;而水合半徑相似的一價陽離子(如銣)則對鉀的吸收有強烈的競爭作用。

鉀能增強光合作用,促進碳水化物合成和運轉(zhuǎn),還有利于同化硝態(tài)氮和使氨基酸變?yōu)榈鞍踪|(zhì)以及提高固氮微生物的固氮能力,因此合理施用鉀肥對植物產(chǎn)量與品質(zhì)必然會產(chǎn)生良好影響。鉀在改善植物產(chǎn)品品質(zhì)方面起著良好作用,對經(jīng)濟植物更為重要?!捌焚|(zhì)元素”。四、鉀

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