第六章 土壤養(yǎng)分

第六章土壤養(yǎng)分土壤所含養(yǎng)分的來源、消耗和循環(huán)大量元素、微量元素的生理功能、存在形態(tài)及其對(duì)植物的有效性主要內(nèi)容提要第一節(jié)概述

土壤養(yǎng)分：指主要依靠土壤來供給的植物必需營(yíng)養(yǎng)元素。

土壤養(yǎng)分的有效性是決定植物生長(zhǎng)和土壤生產(chǎn)力的主要因素之一，是土壤肥力的重要因子之一。2024/5/14烘干~75℃75～95％水分5～25％干物質(zhì)煅燒~525℃95％以氣體揮發(fā)5％灰分（成分復(fù)雜）新鮮植株植物的組成

如缺少該營(yíng)養(yǎng)元素，植物就不能完成其生活史。（必要性）

該營(yíng)養(yǎng)元素的功能不能由其它營(yíng)養(yǎng)元素所能代替。（不可替代性或?qū)Ｒ恍裕?/p>

該營(yíng)養(yǎng)元素直接參與植物代謝作用。如為植物體

的必需成分或參與酶促反應(yīng)等。（直接性）判斷必需元素的依據(jù)（ArnonandStout，1939提出三條標(biāo)準(zhǔn)）必需營(yíng)養(yǎng)元素的種類(16+1)大量元素（0.1%以上）微量元素（0.1%以上）C、H、O天然營(yíng)養(yǎng)元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、（Ni）來源非礦質(zhì)元素來自空氣和水礦質(zhì)元素來自土壤N、P、K植物營(yíng)養(yǎng)三要素

或肥料三要素Ca、Mg、S中量元素植物完成其生命周期和維持正常的新陳代謝過程所必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素，稱為植物必需營(yíng)養(yǎng)元素。

非必需營(yíng)養(yǎng)元素中一些特定的元素，對(duì)特定植物的生長(zhǎng)發(fā)育有益，或?yàn)槟承┓N類植物所必需，這些元素為有益元素。

鈉（Na）-以Na+形態(tài)吸收，對(duì)某些作物可部分替代K，如甜菜。

硅（Si）-以硅酸鹽等形態(tài)吸收，可增強(qiáng)禾谷類作物莖稈的抗倒伏。

鈷（Co）-豆科植物共生固氮時(shí)必需。

硒（Se）-需硒植物，如黃芪。有益元素一、土壤養(yǎng)分的來源1.礦物質(zhì)巖石礦物風(fēng)化釋放出來的養(yǎng)分，是土壤最初的養(yǎng)分來源。

K如正長(zhǎng)巖、流紋巖和花崗巖（4%以上）、云母片巖P玄武巖（0.35%）>閃長(zhǎng)巖（0.25%）>花崗巖（0.13%）Ca石灰?guī)r最多（42.7%），其他如輝長(zhǎng)巖、玄武巖、閃長(zhǎng)巖等Mg橄欖巖最多（46.32%），其次玄武巖、輝長(zhǎng)巖等Fe玄武巖最多（11.75%）2.土壤有機(jī)質(zhì)

有機(jī)質(zhì)分解釋放出來的養(yǎng)分。N、P、S等營(yíng)養(yǎng)元素絕大部分以有機(jī)態(tài)積累和貯藏在土壤中。

生物固氮

據(jù)估測(cè)：土壤自生固氮菌固氮量為20-100kg/年/公頃

豆科植物共生固氮量50-280kg/年/公頃

大氣降水

含有NO2

、NO、SO2、NH3Cl2及Mg、Na、K、Ca

施肥

人為地施入有機(jī)或無機(jī)肥。3.其他來源二、土壤養(yǎng)分的有效性

土壤中不是所有的養(yǎng)分形態(tài)均能被植物吸收的，這決定于它們的存在形態(tài)，能被植物吸收的養(yǎng)分稱為有效養(yǎng)分

。土壤養(yǎng)分的分類（根據(jù)養(yǎng)分對(duì)植物的有效程度）

速效養(yǎng)分緩效養(yǎng)分難效養(yǎng)分第二節(jié)土壤中的大量元素一、土壤中的氮1.氮的功用

蛋白質(zhì)的重要組分（蛋白質(zhì)中平均含氮16%-18%）；核酸的成分（核酸中的氮約占植株全氮的10％）葉綠素的組分元素（葉綠體含蛋白質(zhì)45～60％，是光合作用的場(chǎng)所）許多酶的組分（酶本身就是蛋白質(zhì)）；多種維生素、植物激素、生物堿的成分（1）施肥：化肥和有機(jī)肥料（主要來源）（2）生物固氮作用：固氮微生物分共生和自生兩種（3）大氣層中所發(fā)生的自然雷電現(xiàn)象：可以將氮氧化為NO2和NO為主的各種氧化物。這些氣態(tài)氮散布于大氣中，通過降水的溶解，隨雨水帶入土中（4）由灌溉水帶入的氮：有些地區(qū)利用地下水和池塘水灌溉，有時(shí)水中短期內(nèi)硝態(tài)氮和氨態(tài)氮量大于10ppm(肥水)（主要以硝態(tài)氮為主）2.氮素的來源和分布（1）有機(jī)氮

有機(jī)氮占全氮的絕大部分，92~98%。有機(jī)氮的礦化率只有3~6%。有機(jī)氮主要有以下幾種形態(tài)：

可溶性有機(jī)氮

<5%，主要為：游離氨基酸、胺鹽（速效氮）及酰胺類化合物；

水解性有機(jī)氮50~70%，包括：蛋白質(zhì)及肽類、核蛋白類、氨基糖類；

非水解性有機(jī)氮30~50%，主要可能是雜環(huán)縮胺類。3.氮素的形態(tài)（2）無機(jī)態(tài)氮

銨態(tài)氮(NH4+)：在土壤里有三種存在方式：

游離態(tài)、交換態(tài)、固定態(tài)

硝態(tài)氮(NO3-)：在土壤主要以游離態(tài)存在。亞硝態(tài)氮(NO2-)：主要在嫌氣性條件下才有可能存在，而

且數(shù)量也極少。在土壤里主要以游離態(tài)存在。

土壤無機(jī)氮占全氮1~2%。最多不超過5~8％。

主要有以下幾種形態(tài)：（3）游離態(tài)氮（N2）植物直接吸收的兩種主要氮素形態(tài)，稱速效養(yǎng)分，只占全氮的1-2%。4.氮素循環(huán)（1）有機(jī)氮的礦化作用

定義：指含氮的有機(jī)化合物在多種微生物的作用下降解為銨態(tài)氮的過程。（分成兩個(gè)過程進(jìn)行）Ⅰ、水解過程

蛋白質(zhì)多肽氨基酸、酰胺等條件①真菌、細(xì)菌、放線菌等；

②在通氣良好；③溫度較高；

④水分60~70%；⑤pH值適中；

⑥C/N比適當(dāng)水解水解朊酶朊酶Ⅱ、水解過程RCHNH2COOH+O2

RCH2COOH+NH3+E

條件：①真菌、細(xì)菌、放線菌等；②在通氣良好；③對(duì)低溫特別敏感；

④水分60~70%；⑤

pH值要求在4.8~5.2⑥C/N比適當(dāng)。銨化微生物酶（2）硝化作用

定義：

硝化作用是指土壤中的銨或氨在微生物的作用下氧化為硝酸鹽的過程。（分兩個(gè)過程進(jìn)行）Ⅰ、亞硝化過程

NH4＋＋O2NO2－＋4H＋

條件：亞硝化細(xì)菌（專性自養(yǎng)型微生物）通氣：良好O2>5%pH5.5-10(7-9),<4.5受抑制！水分：50~60%

溫度：35℃;＜2℃STOP!亞硝化細(xì)菌Ⅱ、硝化過程

2NO2－＋O22NO3－硝化細(xì)菌條件：除了需要的微生物種類不一樣，其它的同上一過程硝化作用的結(jié)果：利：為喜硝植物提供氮素弊：淋失、發(fā)生反硝化作用（3）反硝化作用

定義：

反硝化作用是指硝酸鹽或亞硝酸鹽還原為氣態(tài)氮（分子態(tài)氨和氮氧化物）的過程。兩種類型：微生物反硝化和化學(xué)反硝化微生物反硝化（土壤中反硝化作用的重要形式）反應(yīng)式：NO3－NO2－

NON2ON2反應(yīng)產(chǎn)物的影響因素：嫌氣的程度、pH和溫度。

漬水條件：其產(chǎn)物幾乎為氮?dú)?；嫌氣條件不太強(qiáng)以及較低的pH和溫度下，N2O的比例明顯增加（4）銨的吸附與固定

銨的吸附是指土壤液相中的銨被土壤顆粒表面所吸附的過程。銨的解吸是指土壤固相表面吸附的銨（土壤交換性銨）自土壤固相表面進(jìn)入液相的過程。粘土礦物對(duì)銨的固定（只有2：1型礦物）才固定銨原因：NH4+離子半徑：0.148nm，

2∶1型粘土礦物晶層表面六角形孔穴半徑：0.140nm

一旦NH4+陷入層間的孔穴后，轉(zhuǎn)化為固定態(tài)銨暫時(shí)失去有效性在蛭石多的土壤中，固定態(tài)氮可占全氮的3～8%然而北方土壤：固銨的粘粒礦物較多，但其土壤中銨極少；南方土壤：水田的銨態(tài)氮較多，而能固定銨的粘土礦物少因此，銨的粘土礦物固定作用在我國(guó)的意義不大。（5）銨的揮發(fā)損失

定義：在中性或堿性條件下，土壤中的NH4＋轉(zhuǎn)化為NH3而揮發(fā)的過程。

過程

NH4＋

NH3

＋H＋

OH-H+

影響因素①pH值NH3揮發(fā)60.1%71.0%810.0%950.0%②

土壤CaCO3含量：呈正相關(guān)③

溫度：呈正相關(guān)④

施肥深度：揮發(fā)量表施>深施⑤

土壤水分含量⑥

土壤中NH4＋的含量（6）硝酸還原作用NO3－

NH4＋嫌氣條件硝化還原酶（7）無機(jī)氮的生物固定

定義：土壤中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮被微生物同化為其軀體的組成成分而被暫時(shí)固定的現(xiàn)象。過程：

銨態(tài)氮硝態(tài)氮

影響因素：土體的C/N比、溫度、濕度、pH值有機(jī)氮生物固定生物固定（8）硝酸鹽的的淋洗損失

NO3－－N隨水滲漏或流失，可達(dá)施入氮量的5～10％銨態(tài)氮(NH4-N)在土壤中的轉(zhuǎn)化途徑？？土壤氮素轉(zhuǎn)化小結(jié)銨態(tài)氮硝態(tài)氮有機(jī)氮有機(jī)氮氨化作用生物固定硝酸還原作用NH3

揮發(fā)損失N2、NO、N2O反硝化作用吸附態(tài)銨或固定態(tài)銨水體中的硝態(tài)氮吸附固定淋洗損失

硝酸作用生物固定（1）根據(jù)有機(jī)物質(zhì)C/N進(jìn)行調(diào)控●C/N＞30,礦化最初不對(duì)植物供氮，使植物更缺氮。●C/N＜15,礦化開始時(shí)提供的有效氮量超過微生物同化量，植物能從中獲得有效氮?！駥?shí)施秸稈還田時(shí)，應(yīng)注意配施速效性化學(xué)氮肥。5.土壤氮素的調(diào)控（2）利用激發(fā)效應(yīng)調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)●有機(jī)質(zhì)豐富的土壤：施用新鮮幼嫩的秸稈、綠肥等，能激發(fā)土壤原來有機(jī)質(zhì)的分解?！裼袡C(jī)質(zhì)缺乏的士壤：施用富含木質(zhì)素的有機(jī)肥，則產(chǎn)生負(fù)激發(fā)。（3）科學(xué)施肥，防止土壤氮損失●石灰性土壤施用銨態(tài)氮肥(NH4+)，應(yīng)采取深施覆土，隨施隨灌水或分次施肥的方法?！袼咎锷鲜┯茫瑧?yīng)將銨態(tài)氮盡可能施入還原層。二、土壤中的磷1、磷素的功用

磷是細(xì)胞核的成分之一，磷對(duì)細(xì)胞分裂和植物器官的分化，特別是開花結(jié)果起著重要作用。磷對(duì)提高植物的抗病性、抗性和抗旱能力有良好的作用。植物缺磷抑制體內(nèi)細(xì)胞分裂，使生長(zhǎng)緩慢，缺磷體內(nèi)植物蛋白質(zhì)合成減慢，有氨基酸積累，同時(shí)營(yíng)養(yǎng)器官內(nèi)含有大量糖類，有利于葉內(nèi)合成花青素，使葉子呈紫色、深綠色，根系發(fā)育不良，植株表現(xiàn)矮化現(xiàn)象，結(jié)實(shí)率下降。

土壤全磷含量低。通常不超過全氮含量的十分之一到四分之一。

磷化合物在土壤中的難溶性導(dǎo)致它很難被植物吸收利用。土壤中的速效磷含量與全磷含量很少相關(guān)，所以土壤全磷量不能作為土壤磷素供應(yīng)水平的確切指標(biāo)。

當(dāng)有機(jī)或無機(jī)磷肥施用后，可溶性的磷很容易被固定變?yōu)椴蝗苄缘摹?/p>

一般每年只有10-20%的磷肥能被植物吸收利用。土壤缺磷三方面的原因2.磷素的形態(tài)無機(jī)態(tài)磷（占全磷的50-75%）（1）水溶態(tài)磷pH<7.2以H2PO4-為主。

pH>7.2以HPO42-為主。

pH=7.2時(shí)兩者相等。（2）吸附態(tài)磷

通過通過各種力被土壤固相表面吸附的磷酸根或磷酸陰離子。吸附和解吸處于動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)溶液中磷被移走（如植物吸收）時(shí)，吸附態(tài)磷就釋放到溶液中，同樣，溶液中磷增加，則有部分磷被吸附而呈吸附態(tài)磷。（3）礦物態(tài)磷

無機(jī)磷幾乎99%以上以礦物態(tài)存在。不同土壤中有不同的含磷礦物存在。石灰性土壤中主要是磷酸鈣鹽：氟磷灰石，氫氧磷灰石，碳酸磷灰石。酸性土壤中以磷酸鐵和磷酸鋁鹽為主：有磷鋁石和粉紅磷鐵礦。（4）閉蓄態(tài)磷

酸性土壤中被水化氧化鐵所包裹的磷化合物。有機(jī)態(tài)磷

土壤中的有機(jī)磷一般占全磷的50%。表土中有機(jī)磷一般占全磷的20-80%。隨著土層深度的增加，有機(jī)磷所占的比例減少而無機(jī)磷的比例逐漸增加。（1）肌醇磷酸鹽

這部分占全有機(jī)磷全量的10-50%。（2）核酸占有機(jī)磷全量的0.2-2.5%。（3）磷脂占有機(jī)磷全量的1-5%。（1）土壤磷的有效化過程

有機(jī)磷和難溶性磷酸鹽轉(zhuǎn)化為植物可以吸收利用的水溶性磷酸鹽或弱酸溶性磷酸鹽的過程，有效性提高，稱為磷的釋放。3.土壤磷的轉(zhuǎn)化磷的有效化有機(jī)磷的分解無機(jī)磷的有效植素分解核酸和核蛋白分解酸溶作用氧化還原作用絡(luò)合作用（2）土壤磷的無效化過程

易溶性或速效態(tài)磷轉(zhuǎn)化為難溶性、遲效態(tài)和緩效態(tài)的過程，稱為磷的固定。B

表面反應(yīng)機(jī)制--吸附與解吸①表面交換反應(yīng)（pH5.5~6.5）②表面次生化學(xué)反應(yīng)（配位體交換）③陰離子吸附機(jī)制（中性土壤）A

化學(xué)沉淀機(jī)制酸性土壤中，鐵鋁控制；石灰性和中性土壤，鈣鎂控制。C閉蓄機(jī)制鐵膠膜“包被”(pH值升高)D

生物固定微生物的C/P比＜300(有機(jī)質(zhì))時(shí)，產(chǎn)生生物固定；土壤C/P過高時(shí)，微生物和作物競(jìng)爭(zhēng)。土壤磷的轉(zhuǎn)化4.土壤磷的調(diào)節(jié)目的是要提高土壤磷的有效性。（1）調(diào)節(jié)土壤酸度到中性范圍

因?yàn)榇藭r(shí)磷的固定最少。（2）提高土壤有機(jī)質(zhì)

礦化釋放磷減少磷的固定分解產(chǎn)生的有機(jī)酸可促進(jìn)弱酸溶性磷的溶解（3）土壤淹水

酸性土壤pH升高，而堿性土壤pH下降，即土壤pH趨于中性。

土壤氧化還原電位下降，將高價(jià)磷酸鐵還原成低價(jià)鐵而提高磷酸鐵的溶解度。

閉蓄態(tài)磷的包膜被還原溶解，內(nèi)部的磷釋放進(jìn)入溶液。

磷肥施用量需要大于植物的需求量。注意磷肥的施用方式和深度。

將施入的磷肥集中施于作物可利用的位置，如采用條施，以減少固定提高磷肥的利用率。將磷肥和氮肥同時(shí)施用，也可以提高磷肥的利用率。施用有機(jī)肥可提高原有土壤磷的有效性。施用含于有機(jī)肥中的磷素。對(duì)幼苗接種真菌菌株，可提高磷的利用率。磷肥的施用應(yīng)注意的問題三、土壤中的鉀1.鉀素的功用加速CO2同化、碳水化合物合成調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓(細(xì)胞膜透性降低)酶活性增加抗性(抗病蟲、抗旱、抗寒)－“抗逆元素”果品的品質(zhì)(含糖量和Vc的含量)－“品質(zhì)元素”缺素癥狀：從下部老葉開始大多數(shù)土壤含鉀較多，在0.5-2.5%之間。質(zhì)地較粗的砂質(zhì)或石英質(zhì)土壤含鉀量低于質(zhì)地較細(xì)，含鉀豐富的礦物風(fēng)化形成的土壤含鉀較多。土壤溶液中的鉀交換性鉀非交換性鉀礦物中的鉀（占全鉀的92-98%）

以離子形態(tài)存在于土壤溶液中，濃度2-5mg/L。在干旱或鹽堿地中含鉀量可能很高。是指存在于膨脹性層狀硅酸鹽礦物層間和顆粒邊緣上的一部分鉀。包括天然層狀硅酸鹽礦物如黑云母和伊利石中的鉀和由交換性鉀或水溶性鉀轉(zhuǎn)變?yōu)閷娱g鉀。這部分鉀在一定條件下可以逐漸解釋，供植物吸收利用。（占全鉀的2-8%）靜電作用帶負(fù)電的土壤膠體可吸附鉀離子（占全鉀的1-2%）。包括白云母，金云母，正長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石。鉀長(zhǎng)石是土壤中含鉀最豐富的礦物，但礦物鉀是被固定在晶格之間的，因而只能在晶格被破壞后，鉀才能釋放出來。速效鉀緩效鉀無效鉀2.土壤鉀的含量3.土壤鉀的形態(tài)鉀的有效化：礦物風(fēng)化、緩效鉀的釋放、交換態(tài)鉀解吸土壤中鉀的無效化----鉀的固定

速效鉀轉(zhuǎn)化為緩效鉀的過程

固定機(jī)制

干濕交替、凍融交替、灼燒等，土壤吸附在晶層表面的代換性鉀掉進(jìn)晶穴里，當(dāng)晶層間距變小，鉀離子便被封閉。

影響因素

黏土礦物的類型：2:1型礦物中，四面體電荷數(shù)越多，固鉀能力越強(qiáng)。

土壤水分：干濕交替可使固定態(tài)鉀含量增多。

酸堿度：酸＜?jí)A。

銨離子：濃度較低，吸附到的鉀多于銨。4.土壤中不同鉀素形態(tài)的轉(zhuǎn)化5.土壤鉀的調(diào)節(jié)

分次、適量施用鉀肥

條施、穴施或集中施用鉀肥

鉀肥不宜面施，深施覆土

增施有機(jī)肥1單選土壤氮的主要存在形態(tài)是(

)A.有機(jī)態(tài)氮

B.硝態(tài)氮

C.銨態(tài)氮

D.亞硝態(tài)氮2單選

酸性土壤無機(jī)磷主要形態(tài)是(

)A.磷酸鎂

B.磷酸鐵

C.閉蓄態(tài)磷

D.磷酸鈣3多選以下哪些措施屬于提高土壤有效磷的途徑?()A.提高土壤有機(jī)質(zhì)含量

B.土壤淹水C.合理施用磷肥

D.調(diào)節(jié)土壤酸堿性(pH6.5-6.8)4多選

土壤中鉀的有效化過程包括(

)。A.鉀的固定

B.交換性鉀解吸C.礦物風(fēng)化

D.緩效鉀釋放AB練一練ABCDBCD5判斷

土壤中銨態(tài)氮移動(dòng)性較大，通氣不良時(shí)易發(fā)生反硝化損失，主要以游離態(tài)存在。（

）6判斷

在2:1型黏土礦物中，四面體電荷數(shù)越多，固定鉀的能力越弱。（

）

××練一練課堂作業(yè)1.簡(jiǎn)述土壤中磷素固定的主要機(jī)制。?第三節(jié)土壤中的Ca、Mg、S一、土壤中的鈣1.鈣的功用

穩(wěn)定細(xì)胞膜促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)和根系生長(zhǎng)行使第二信使功能調(diào)節(jié)滲透作用具有酶促作用影響作物品質(zhì)蘋果缺鈣苦痘病水稻缺鈣，幼嫩器官首先受到影響，生長(zhǎng)點(diǎn)受損，新葉調(diào)萎枯死。2.土壤中的鈣

一般土壤并不缺鈣，但在土壤淋洗強(qiáng)烈以及未施石灰的酸性土壤上，也會(huì)發(fā)生缺鈣現(xiàn)象。濕潤(rùn)地區(qū)砂質(zhì)土壤含鈣量較少，濕潤(rùn)溫帶地區(qū)的非石灰性土壤含鈣量在0.7-1.5%左右。濕潤(rùn)熱帶地區(qū)風(fēng)化強(qiáng)烈的土壤只含有0.1-0.3%的鈣。干旱地區(qū)土壤一般含鈣量較高。土壤中的含鈣量在15mg/kg左右就足以滿足植物生長(zhǎng)的需求。

3.土壤中鈣的形態(tài)水溶性鈣

交換態(tài)鈣

礦物態(tài)鈣

土壤水溶液中的鈣離子。

膠體吸附的可交換性鈣離子。鈣長(zhǎng)石(CaAl2Si2O3)是土壤中鈣最主要的來源。鈣也可來自黑云母、磷灰石、及黑色硅質(zhì)土以及石膏(CaSO4．2H2O)。速效鈣4.決定土壤鈣的有效性的因素

土壤全鈣含量：陽(yáng)離子交換量低的砂質(zhì)、酸性土壤全鈣含量可能太低而不能滿足植物吸收。

土壤pH值：土壤pH值低(土壤溶液中H+離子含量高)將阻礙鈣的吸收。

土壤陽(yáng)離子交換量和鈣的飽和度：在酸性土壤上，低飽和度不利于鈣的吸收。鈣飽和度高意味著土壤酸度適宜植物的生長(zhǎng)和微生物的活動(dòng)，或意味著酸性土壤里可交換性的Al含量低，或在堿土里鈉的含量低。

粘土礦物種類：2:1型粘土礦物比1:1型粘土礦物要求鈣的飽和度高，才能提供足夠的有效鈣。例如，蒙脫石鈣飽和度達(dá)到70%才能提供足夠的有效鈣，而高嶺石只需40%到50%的鈣飽和度就可以提供足夠的有效鈣;

土壤溶液中鈣與其它陽(yáng)離子的比值:過量的NH4+，K+，Mg2+，Mn

2+和Al3+等將降低植物對(duì)鈣的吸收，但NO3-的存在可增加植物對(duì)鈣的吸收。二、土壤中的鎂1.鎂的功用

合成葉綠素并促進(jìn)光合作用鎂參與蛋白質(zhì)的合成活化和調(diào)節(jié)酶促反應(yīng)缺鎂癥狀

由于鎂在韌皮部中的移動(dòng)性較強(qiáng)，缺鎂癥狀首先出現(xiàn)在中、下部老葉上。當(dāng)植物缺鎂時(shí)，其突出表現(xiàn)是葉綠素含量下降，并出現(xiàn)失綠癥。失綠癥開始于葉尖端和葉緣的脈間部位，顏色由淡綠變黃再變橙紅或紫色。葉脈保持綠色，在葉片上形成清晰的網(wǎng)狀脈紋。水稻黃瓜玉米植物缺鎂：中下部葉脈間失綠黃化2.土壤中鎂的含量

土壤中鎂的行為與鈣相類似，一般土壤并不缺鎂。但在土壤淋洗強(qiáng)烈的酸性土壤上。在濕潤(rùn)地區(qū)的粗質(zhì)和砂質(zhì)土壤上，鎂的含量只有0.1%，而在干旱和半干旱地區(qū)的細(xì)質(zhì)土壤上鎂的含量可達(dá)到4%。在砂質(zhì)土壤上，特別是施KCl和K2SO4肥料的土壤，鎂的淋失是一個(gè)很嚴(yán)重的問題，因?yàn)榭扇苄缘腃l-和SO42-可促使鎂的淋失。3.土壤中鎂的形態(tài)水溶性鎂

交換態(tài)鎂

礦物態(tài)鎂

土壤水溶液中的鎂離子。膠體吸附的可交換性鎂離子。黑云母，白云石，蛇紋石等礦物風(fēng)化可產(chǎn)生鎂。次生礦物如綠泥石，伊利石，蒙脫石和蛭石等也含鎂。速效鎂

當(dāng)土壤中的交換性鎂低于25-50mg/kg時(shí)，土壤可能缺鎂；陽(yáng)離子交換量低的酸性，砂質(zhì)，和淋洗強(qiáng)烈的土壤，常常缺鎂；石灰性且含鎂量低的土壤，酸性土施有大量含鎂低的石灰的土壤，經(jīng)常施用大量銨態(tài)氮肥和鉀肥的土壤，以及植物對(duì)鎂的需求量很高時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生土壤缺鎂的現(xiàn)象；濕潤(rùn)地區(qū)的砂質(zhì)土出現(xiàn)缺鎂的可能性最大，因?yàn)檫@些土壤中全鎂和交換性鎂都較低；在一些強(qiáng)酸性土壤上，交換性鋁的含量高時(shí)可限制植物對(duì)鎂的吸收。4.易缺鎂的土壤三、土壤中的硫1.硫的功用

合成蛋白質(zhì)的必需成分調(diào)節(jié)氧化還原狀況和傳遞電子參與一些酶的活化影響葉綠素的合成硫參與固氮過程合成植物體內(nèi)揮發(fā)性含硫物質(zhì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響

2.土壤硫的形態(tài)土壤中的硫最初來源于巖石中的金屬硫化物。在風(fēng)化過程中，礦物中的二價(jià)硫(S2-)被氧化為硫酸根。有機(jī)態(tài)硫（占90%以上）

無機(jī)態(tài)硫

土壤溶液中的硫酸根吸附的硫酸根不可溶的硫酸鹽還原態(tài)的無機(jī)硫化合物3.土壤溶液中硫酸根濃度的影響因素

硫酸根的淋洗硫酸根的吸附有機(jī)硫的礦質(zhì)化與固定

土壤中硫酸鹽的去向和磷酸鹽相似：被植物或微生物吸收，形成不可溶性鹽類沉淀，產(chǎn)生陰離子吸附，或從根區(qū)被淋洗走。

但不同于磷酸鹽的是，硫酸鈣，硫酸鐵，硫酸鋁是可溶性的，因而土壤中硫酸鹽的沉淀對(duì)硫的有效性并不起很重要的作用。4.硫的循環(huán)第四節(jié)土壤中的微量元素

土壤中的7種微量元素為：

鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬、和氯。它們之所以被稱為微量元素是因?yàn)橹参飳?duì)它們的需要量很小，它們?cè)谕寥乐械暮恳矘O少。盡管如此，微量元素對(duì)植物的健康生長(zhǎng)卻起著及其重要的作用，有時(shí)甚至超過大量元素的作用。

植物缺乏微量元素時(shí)，可出現(xiàn)植株矮小，低產(chǎn)，早衰或死亡等。因而，有時(shí)少量微量元素的施用都會(huì)明顯的影響植物的生長(zhǎng)。一、土壤中的鐵1.鐵的功用

葉綠素合成所必需；參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)和電子傳遞；參與核酸和蛋白質(zhì)代謝還與碳水化合物、有機(jī)酸和維生素的合成有關(guān)

缺乏癥：

頂端或幼葉失綠黃化，由脈間失綠發(fā)展到全葉淡黃白色。如果樹“黃葉病”；花卉、蔬菜幼葉脈間失綠黃化或白化；禾本科葉片脈間失綠呈條紋花葉。中毒癥狀：

水稻亞鐵中毒“青銅病”鐵的失調(diào)癥柑桔缺鐵——黃葉病柑桔缺鐵的葉序梨樹果樹缺鐵桃樹蘋果樹番茄缺鐵甜菜缺鐵大豆缺鐵煙葉缺鐵水稻缺鐵水稻鐵中毒2.鐵的形態(tài)

鐵是巖石圈中第四大元素，占地球表層的5%，土壤中大多數(shù)鐵存在于原生礦物，粘土礦物，氧化物和水化物中。常見的含鐵原生礦物和次生礦物有橄欖石[(Mg，F(xiàn)e)2SiO4]，菱鐵礦(FeCO3)，磁鐵礦(Fe3O4)，赤鐵礦(Fe2O3)，針鐵礦(FeOOH)，和褐鐵礦[FeO(OH)?nH2O+Fe2O3?nH2O]等。Fe3+在水里的溶解度極低，有機(jī)螯合物可以提高鐵的有效性。3.影響土壤溶液中鐵濃度的因素有機(jī)螯合物

可提高鐵的有效性，一般鐵螯合劑可提高鐵的溶解力達(dá)幾個(gè)數(shù)量級(jí)。在排水狀況良好，氧化性的土壤里，鐵以Fe3+形態(tài)存在為主。土壤積水

由于Fe2+的溶解力增加。土壤溶液中pHpH值增加一個(gè)單位，三價(jià)鐵的含量將降低1000倍，二價(jià)鐵的含量將降低100倍。南方酸性土壤一般不缺鐵，但干旱或半干旱地區(qū)的堿性土壤則通?？赡艹霈F(xiàn)缺鐵。

緊實(shí)，粘重，石灰性土壤容易缺鐵。在冷濕的氣候條件下，土壤濕度大，通氣不良時(shí)，土壤也會(huì)缺鐵。排水良好的土壤，添加有機(jī)質(zhì)(螯合劑的施用)將改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤鐵的有效性。易發(fā)生缺鐵土壤及其對(duì)策：二、土壤中的硼1.硼的功用

促進(jìn)分生組織生長(zhǎng)和核酸代謝；促進(jìn)碳水化合物運(yùn)輸和代謝；參與酚代謝和木質(zhì)素的形成；與生殖器官的建成和發(fā)育有關(guān)。

缺乏癥

莖尖、根尖生長(zhǎng)停止或萎縮死亡。

油菜“花而不實(shí)”、小麥“穗而不實(shí)”；花椰菜“褐心病”、蘿卜“黑心病”等過多癥狀：

棉花、油菜“金邊葉”硼的失調(diào)癥油菜缺硼——花而不實(shí)－B＋B花椰菜缺硼——褐心病蘿卜缺硼——腐心病玉米缺硼豌豆莢果＋B－B黃瓜硼毒棉花硼毒2.硼的形態(tài)巖石和礦物中的硼頁(yè)巖含硼較高，可高達(dá)100mg/kg電氣石（硼硅酸鹽的一種），主要的含硼礦物粘土礦物以及鐵鋁氧化物吸附的硼

與有機(jī)質(zhì)結(jié)合的硼以及硼酸3.硼的有效性

一般在酸性土壤中硼的有效性最高，但酸性砂質(zhì)土壤中，硼很容易被淋洗。在pH值7到9時(shí)，硼的有效性最低。施用石灰可能會(huì)導(dǎo)致硼的缺乏。

施用石灰后，高pH值會(huì)促進(jìn)有機(jī)質(zhì)含量高的土壤中有機(jī)質(zhì)的礦化及硼的釋放。在這種情況下，硼的有效性取決于被固定和礦化的硼的相對(duì)量。三、土壤中的鋅1.鋅的功用

作為碳酸酐酶的成分參與光合作用；作為多種酶的成分參與代謝作用；參與生長(zhǎng)素的合成；促進(jìn)生殖器官的發(fā)育

缺乏癥

植株矮小，節(jié)間短，生育期延遲；葉小，簇生；中下部葉片脈間失綠。

水稻“矮縮病”、玉米“白苗病”、柑桔“小葉病”、“簇葉病”等。

過多癥狀：

葉片黃化，出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)鋅的失調(diào)癥玉米缺鋅——白苗病水稻缺鋅——矮縮病果樹缺鋅——簇葉病、小葉病蘋果柑桔2.鋅的形態(tài)

土壤含鋅量一般在10到300mg/kg，平均為50mg/kg。巖漿巖和沉積巖一般比石灰?guī)r或砂巖含鋅高。含鋅的礦物主要有鋅鐵尖晶石(ZnFe2O4)，菱鋅礦(ZnCO3)和硅鋅石(Zn2SiO4)。

礦物溶解提供土壤溶液最初始的鋅，然后土壤溶液中的鋅可以被吸附在膠體表表面，參與微生物體的合成，以及被土壤溶液中的有機(jī)物質(zhì)螯合。3.影響土壤溶液中鋅濃度的因素

土壤pH值：

鋅的溶解度與土壤pH值極相關(guān)，pH值增加1個(gè)單位，鋅的溶解度降低100倍。與被吸附在粘土礦物和有機(jī)膠體表面的鋅的量相關(guān)。土壤中含鋅原生礦物和次生礦物的豐富度。有機(jī)物質(zhì)螯合物，鋅鹽-螯合劑的結(jié)合對(duì)鋅向根區(qū)表面移動(dòng)及植物對(duì)鋅的吸附極為重要。四、土壤中的銅1.銅的功用

酶的組分；參與光合作用；參與氮代謝；影響花器官發(fā)育

缺乏癥

生長(zhǎng)瘦弱，新葉失綠發(fā)黃，葉尖發(fā)白卷曲，葉緣灰黃，葉片出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)；

果樹“郁汁病”或“枝枯病”等。

過多癥狀：

葉尖及邊緣焦枯，至植株枯死銅的失調(diào)癥－Cu＋Cu小麥缺銅柑桔缺銅2.銅的形態(tài)和濃度

一般土壤中銅濃度為1-40mg/kg，平均為10mg/kg。巖漿巖含10-100mg/kg銅，沉積巖在5-45mg/kg之間。

pH值每降低一個(gè)單位，可溶性銅的含量提高100倍。在pH值低于7時(shí)，Cu2+在土壤溶液中占主要地位，高于7時(shí)則以Cu(OH)2為主。土壤中的有機(jī)物可與銅形成敖合物，從而可讓土壤溶液里銅的濃度超過從含銅礦物溶解度推斷得來的濃度值。表層土壤的可溶性銅主要是有機(jī)的絡(luò)合物。銅和有機(jī)物的之間的結(jié)合是微量元素中最牢固的。銅還可能被一些礦物結(jié)構(gòu)包被，如粘土礦物，鐵鋁或錳的氧化物，這些被包被的銅又可稱為閉蓄態(tài)銅。五、土壤中的錳1.錳的功用

參與光合作用；酶的組分及調(diào)節(jié)酶活性；調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的氧化還原過程；其它功能。

缺乏癥

幼葉脈間失綠黃化，有褐色小斑點(diǎn)散布于整個(gè)葉片燕麥“灰斑病”、豆類“褐斑病”、甜菜“黃斑病”。中毒癥狀：

老葉失綠區(qū)中有棕色斑點(diǎn)，

誘發(fā)其它元素的缺乏癥錳的失調(diào)癥小麥缺錳高梁缺錳水稻缺錳菜豆輕度缺錳大豆缺錳——褐斑病錳中毒的馬鈴薯葉背缺錳的馬鈴薯葉背2.錳在土壤中的供應(yīng)我國(guó)土壤中錳的含量范圍為42~3000mg/kg，個(gè)別土壤可達(dá)5000mg/kg，其中以磚紅壤、赤紅壤和紅壤的含量較高。

土壤錳的含量受到母質(zhì)影響很大玄武巖發(fā)育的紅壤、磚紅壤：2000~3000mg/kg

花崗巖發(fā)育的紅壤發(fā)部分小于500mg/kg

片巖、頁(yè)巖發(fā)育的紅壤為200~500mg/kg

土壤含錳量不適于作為判斷錳的供給水平的指標(biāo)原因：土壤中錳的供應(yīng)狀態(tài)受到土壤酸堿性、氧化還原點(diǎn)位、有機(jī)質(zhì)、土壤質(zhì)地和土壤濕度的影響。一般用活性錳、或可移動(dòng)錳作為對(duì)植物有效的錳。

水溶態(tài)錳、交換態(tài)錳和易還原錳的含量統(tǒng)稱為活性錳。六、土壤中的鉬

作為硝酸還原酶和固氮酶的成分參與氮代謝；

促進(jìn)維生素C的合成；

與磷代謝有密切關(guān)系；

增強(qiáng)抗病力1.鉬的功用

缺乏癥

葉片畸形、瘦長(zhǎng)，螺旋狀扭曲，生長(zhǎng)不規(guī)則；老葉脈間淡綠發(fā)黃，有褐色斑點(diǎn)，變厚焦枯。

如花椰菜、煙草“鞭尾狀葉”；豆科植物“杯狀葉”且不結(jié)或少結(jié)根瘤。中毒癥狀：

茄科葉片失綠等。鉬的失調(diào)癥煙草缺鉬——鞭尾狀葉花椰菜缺鉬——鞭尾葉＋Mo－Mo甘藍(lán)缺鉬——杯狀葉－Mo＋Mo月季番茄鉬中毒

土壤中的含鉬量與成土母質(zhì)極為密切

不同母質(zhì)形成的土壤的平均含鉬量

花崗巖形成的土壤，2.88

mg/kg

石灰?guī)r形成的土壤，2.13

mg/kg

千枚巖形成的土壤，0.94mg/kg

砂巖形成的土壤，0.53mg/kg2.鉬在土壤中的供應(yīng)七、土壤中的氯1.氯素的功用

參與光合作用；酶的活化劑及某些激素的組分；調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓和氣孔運(yùn)動(dòng)；提高豆科植物根系結(jié)瘤固氮；減輕多種真菌性病害

缺乏癥

棕櫚科植物(如椰子樹、魚尾葵等)葉片出現(xiàn)失綠黃斑中毒癥狀：

葉尖、葉緣呈灼燒狀，并向上卷曲，老葉死亡，提早脫落。如：煙草葉色濃綠，葉緣向上卷曲，葉片肥厚、脆性、易破碎。氯的失調(diào)癥氯肥施用時(shí)，要注意忌氯作物的問題魚尾葵缺氯的葉片椰子樹缺氯的葉片煙葉含氯量與其可燃性指數(shù)的關(guān)系第五節(jié)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收一、植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收

植物養(yǎng)分

包括無機(jī)和有機(jī)養(yǎng)分，通常指無機(jī)養(yǎng)分，又稱為礦質(zhì)養(yǎng)分。植物養(yǎng)分資源

指能夠用于植物生產(chǎn)的各種養(yǎng)分的總和，包括土壤養(yǎng)分、肥料養(yǎng)分以及制造肥料養(yǎng)分所需的礦產(chǎn)品等。

植物吸收養(yǎng)分的器官主要是根系

礦質(zhì)養(yǎng)分——根為主→

根部吸收

氣態(tài)養(yǎng)分——葉為主→

葉部吸收

養(yǎng)分從土壤中進(jìn)入到植物體內(nèi)包括兩個(gè)過程

一是養(yǎng)分向根表遷移

二是根系對(duì)養(yǎng)分離子的吸收

根際：受植物根吸收與分泌作用共同影響的土壤微域范圍，是植物與土壤相互作用的場(chǎng)所。

根際的大?。焊两缑娌蛔?毫米或幾毫米范圍的微區(qū)土壤，其大小取決于根毛的長(zhǎng)度。

根際土壤與非根際土壤在理化性質(zhì)及生物學(xué)特性上存在差異。存在于根際的有效養(yǎng)分稱為實(shí)際有效養(yǎng)分，而根際以外的有效養(yǎng)分則為潛在有效養(yǎng)分。根際的概念1.養(yǎng)分離子向根部遷移（1）截獲：是指植物根系在生長(zhǎng)過程中直接接觸養(yǎng)分而使養(yǎng)分轉(zhuǎn)移至根表的過程。

實(shí)質(zhì)：接觸交換

數(shù)量：約占1％，遠(yuǎn)小于植物的需要（2）質(zhì)流：是指由于水分吸收形成的水流而引起養(yǎng)分離子向根表遷移的過程。

影響因素：與蒸騰作用呈正相關(guān)

與離子在土壤溶液中的溶解度（3）擴(kuò)散：是指由于植物根系對(duì)養(yǎng)分離子的吸收，導(dǎo)致根表離子濃度下降，從而形成土體－根表之間的濃度梯度，使養(yǎng)分離子從濃度高的土體向濃度低的根表遷移的過程。

影響因素：土壤水分含量、養(yǎng)分離子的性質(zhì)養(yǎng)分離子的擴(kuò)散系數(shù)：NO3->K+>H2PO4-土壤質(zhì)地：沙土>…土壤溫度：高溫>低溫

不同的元素在土壤中遷移的方式不同

影響因素：元素濃度；植物葉面積系數(shù)；溫度同時(shí)存在，作用程度存在差異在長(zhǎng)距離內(nèi)，（）是補(bǔ)充根表養(yǎng)分的主要形式；在短距離內(nèi)，（）對(duì)補(bǔ)充根表養(yǎng)分的作用較大；而（）補(bǔ)充根表養(yǎng)分的距離最短，且僅占植物所吸收養(yǎng)分總量的極少部分。①截獲②質(zhì)流③擴(kuò)散質(zhì)流擴(kuò)散截獲被動(dòng)吸收（非代謝吸收）主動(dòng)吸收（代謝吸收）溶質(zhì)分子或離子無選擇性地順著濃度梯度或電化學(xué)勢(shì)梯度進(jìn)入細(xì)胞的過程。溶質(zhì)分子或離子有選擇性地逆濃度梯度或電化學(xué)梯度而進(jìn)入細(xì)胞膜內(nèi)的過程。①特點(diǎn)：不需要消耗代謝能量；沒有選擇性；順著濃度梯度或電化學(xué)勢(shì)梯度吸收②方式：離子交換離子擴(kuò)散（簡(jiǎn)單擴(kuò)散、杜南擴(kuò)散）③運(yùn)輸動(dòng)力：膜間的電化學(xué)勢(shì)(濃度)梯度①特點(diǎn)：需要消耗代謝能量；吸收具有選擇性、飽和性、競(jìng)爭(zhēng)性；逆濃度梯度或電化學(xué)勢(shì)梯度吸收；②機(jī)理：載體學(xué)說離子泵學(xué)說：能量來源于ATP2.根部對(duì)離子態(tài)養(yǎng)分的吸收3.葉部對(duì)養(yǎng)分的吸收

葉部吸收養(yǎng)分，稱葉部營(yíng)養(yǎng)或根外營(yíng)養(yǎng)，葉部吸收養(yǎng)分的形態(tài)和根部相同。

優(yōu)點(diǎn)：

①葉部營(yíng)養(yǎng)具有較高的吸收轉(zhuǎn)化速率。

②葉部營(yíng)養(yǎng)直接促進(jìn)植物體內(nèi)的代謝作用。

③葉部噴施可以防止養(yǎng)分在土壤中固定。

④對(duì)于微量元素，是常用的一種施用手段。

缺點(diǎn)：

①效果短暫

②一次噴施補(bǔ)充的養(yǎng)分量有限

③易從葉片疏水表面淋失（1）葉部營(yíng)養(yǎng)的特點(diǎn)

溶液的組成

鉀：KCl>KNO3>K2HPO4

氮：尿素>硝酸鹽>銨鹽

噴施微量元素時(shí)加入少量尿素可促進(jìn)其吸收速率溶液的濃度

葉部吸收養(yǎng)分速率和數(shù)量隨濃度的提高而增加，但濃度過高易導(dǎo)致?lián)p傷（0.1%-2%）

（2）影響葉部吸收養(yǎng)分的因素

葉片的種類及濕潤(rùn)葉片的時(shí)間

與單子葉作物相比，雙子葉作物葉面積大，角質(zhì)層薄，溶液中的養(yǎng)分較易被吸收

噴施的營(yíng)養(yǎng)液在葉片上保留的時(shí)間在0.5-1h以上，最好選擇在清晨、傍晚或陰天噴施，可同時(shí)配合“