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文檔簡介
1、第一章 緒論植物營養(yǎng)學(xué)的發(fā)展概況 植物營養(yǎng)學(xué)的建立和李比希的工作Liebig(1803-1873),德國化學(xué)家,植物營養(yǎng)學(xué)的奠基人 。1840年出版的“化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理上的應(yīng)用”一書中提出了礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說,養(yǎng)分歸還學(xué)說兩大著名學(xué)說,在1843年出版的“化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理上的應(yīng)用”一書第三版中提出了“最小養(yǎng)分率”。1、植物礦物質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說要點(diǎn):土壤中礦物質(zhì)是一切綠色植物唯一的養(yǎng)料,廄肥及其它有機(jī)肥料對于植物生長所起的作用,并不是由于其中所含的有機(jī)質(zhì),而是由于這些有機(jī)質(zhì)在分解時(shí)所形成的礦物質(zhì)。意義:理論上,否定了當(dāng)時(shí)流行的“腐殖質(zhì)學(xué)說”,說明了植物營養(yǎng)的本質(zhì);是植物營養(yǎng)學(xué)新舊時(shí)代的分界線和轉(zhuǎn)折點(diǎn),使維持
2、土壤肥力的手段從施用有機(jī)肥料向施用無機(jī)肥料轉(zhuǎn)變有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ); 實(shí)踐上,促進(jìn)了化肥工業(yè)的創(chuàng)立和發(fā)展;推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。2、養(yǎng)分歸還學(xué)說要點(diǎn):隨著作物的每次收獲,必然要從土壤中取走大量養(yǎng)分,如果不正確地歸還土壤的養(yǎng)分,地力就將逐漸下降,要想恢復(fù)地力就必須歸還從土壤中取走的全部養(yǎng)分。意義:對恢復(fù)和維持土壤肥力有積極作用養(yǎng)分歸還方式:一是通過施用有機(jī)肥料, 二是通過施用無機(jī)肥料。二者各有優(yōu)缺點(diǎn),若能配合施用則可取長補(bǔ)短,增進(jìn)肥效,是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的正確之路。3、最小養(yǎng)分律(1843年)要點(diǎn):作物產(chǎn)量的高低受土壤中相對含量最低的養(yǎng)分所制約。也就是說,決定作物產(chǎn)量的是土壤中相對含量最少的養(yǎng)分。而最小
3、養(yǎng)分會隨條件變化而變化,如果增施不含最小養(yǎng)分的肥料,不但難以增產(chǎn),還會降低施肥的效益。意義:指出作物產(chǎn)量與養(yǎng)分供應(yīng)上的矛盾,表明施肥要有針對性,應(yīng)合理施肥。李比希的功績 確立植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說,建立了植物營養(yǎng)學(xué)科,從而促進(jìn)了化肥工業(yè)的興起。提出養(yǎng)分歸還學(xué)說和最小養(yǎng)分律對合理施肥至今仍有深遠(yuǎn)的指導(dǎo)意義。把化學(xué)應(yīng)用于農(nóng)業(yè),使化學(xué)融合于農(nóng)業(yè)科學(xué)之中;推行新教學(xué)法,重視實(shí)踐和人才培養(yǎng);李比希觀點(diǎn)認(rèn)識的不足與局限性:尚未認(rèn)識到養(yǎng)分之間的相互關(guān)系;對豆科作物在提高土壤肥力方面的作用認(rèn)識不足;過于強(qiáng)調(diào)礦質(zhì)養(yǎng)分作用,對腐殖質(zhì)作用認(rèn)識不夠;李比希是植物營養(yǎng)學(xué)科杰出的奠基人!五、植物營養(yǎng)學(xué)的研究方法 調(diào)查研究:查閱
4、資料、調(diào)查座談會、現(xiàn)場觀察 試驗(yàn)研究1、生物田間試驗(yàn)法:在田間自然條件下進(jìn)行,是植物營養(yǎng)學(xué)科中最基本的研究方法;試驗(yàn)條件最接近農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求,能較客觀地反映生產(chǎn)實(shí)際,所得結(jié)果對生產(chǎn)有直接的指導(dǎo)意義;田間自然條件有時(shí)很難控制,不適合進(jìn)行單因素試驗(yàn)。此法應(yīng)與其它方法結(jié)合起來運(yùn)用。2. 生物模擬法:盆栽試驗(yàn):土培法、砂培法和水培法培養(yǎng)試驗(yàn):分根培養(yǎng)、流動(dòng)培養(yǎng)和滅菌培養(yǎng)運(yùn)用特殊裝置,給予特殊條件便于調(diào)控水、肥、氣、熱和光照等因素,有利于開展單因子的研究,多用于田間條件下難以進(jìn)行的探索性試驗(yàn)。所得結(jié)果往往帶有一定局限性,需要進(jìn)一步在田間試驗(yàn)中驗(yàn)證,然后再應(yīng)用于生產(chǎn)。3. 化學(xué)分析法:研究植物、土壤和肥料體
5、系內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量、形態(tài)、分布與動(dòng)態(tài)變化的必要手段,是進(jìn)行植物營養(yǎng)診斷所不可少的方法。在大多數(shù)情況下,此法應(yīng)與其它方法結(jié)合運(yùn)用,但手續(xù)繁多,工作量大。近十幾年來,有各種自動(dòng)化測試儀器相繼問世,從而克服了這一缺點(diǎn)。4. 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法:指導(dǎo)試驗(yàn)設(shè)計(jì),檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù);幫助試驗(yàn)者評定試驗(yàn)結(jié)果的可靠性;作出正確的科學(xué)結(jié)論。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,可進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理,可進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬,建立數(shù)學(xué)模型等5. 核素技術(shù)法:利用放射性和穩(wěn)定性同位素的示蹤特性,揭示養(yǎng)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;縮短試驗(yàn)進(jìn)程,解決其它試驗(yàn)方法難以深入的問題。6. 酶學(xué)診斷法:通過酶活性的變化了解植物體內(nèi)養(yǎng)分的豐缺狀況,反應(yīng)靈敏,能及時(shí)提供信息專一性較差,需累積
6、經(jīng)驗(yàn)。第一章 植物營養(yǎng)與施肥原則第一節(jié)、植物的營養(yǎng)元素一、植物體內(nèi)元素的組成及含量 植物體由水和干物質(zhì)兩部分組成,一般新鮮植物含7595%的水分和525%的干物質(zhì),干物質(zhì)又分為:a.有機(jī)質(zhì)(占9095%):蛋白質(zhì),脂肪、淀粉、纖維素,果膠等;b.礦物質(zhì)(510%):即灰分。現(xiàn)代分析技術(shù)表明,植物體內(nèi)可檢出的礦質(zhì)元素達(dá)70余種,幾乎自然界里存在的元素在植物體內(nèi)都能找到。 二、植物營養(yǎng)元素的分類1、植物體內(nèi)元素可分兩類:必需元素和非必需元素。(1)必需營養(yǎng)元素:對于植物生長具有必需性、不可替代性和作用直接性的化學(xué)元素 (2)其它元素則是非必需營養(yǎng)元素。(3)有益元素:非必需營養(yǎng)元素中一些特定的元
7、素,對特定植物的生長發(fā)育有益,或?yàn)槟承┓N類植物所必需。2、判斷高等植物必需營養(yǎng)元素的標(biāo)準(zhǔn)判斷高等植物必需營養(yǎng)元素的三條標(biāo)準(zhǔn)(1939年 Arnon和Stout) (1)缺少時(shí)植物完不成生活史。 (2)不能被其它元素代替,有專一缺乏癥(3)直接參與植物代謝。目前 國內(nèi)外公認(rèn)的高等植物所必需的營養(yǎng)元素有17種。它們是碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬、氯、鎳。根據(jù)Arnon和Stout提出的三條標(biāo)準(zhǔn),高等植物必需營養(yǎng)元素共有17種。(1)C、H、O、N、P、K。 大量營養(yǎng)元素(百分之幾十千分之幾) (2)Ca、Mg、S。 中量營養(yǎng)元素(百分之幾千分之幾)(3)Fe
8、、Mn、Cu、Zn、B、Cl、Mo、Ni。 微量營養(yǎng)元素(千分之幾千萬分之幾)第二節(jié)、植物對養(yǎng)分的吸收根系吸收無機(jī)養(yǎng)料的機(jī)制(一)養(yǎng)分離子向根部遷移1、截獲:是指根系在土壤里伸展過程中吸收直接接觸到的養(yǎng)分。截獲吸收養(yǎng)分的多少取決于根系接觸土壤的表面積和根的CEC。2、質(zhì)流:植物的蒸騰作用和根系吸水造成根表土壤與原土體之間出現(xiàn)明顯的水勢差,這種壓力差導(dǎo)致土壤溶液中的養(yǎng)分隨著水流向根表遷移,這種現(xiàn)象稱之“質(zhì)流”3、擴(kuò)散:當(dāng)根系通過截獲和質(zhì)流作用所獲得養(yǎng)分不能滿足植物需求時(shí),隨著根系不斷地吸收,根際有效養(yǎng)分的濃度明顯降低,并在根表垂直的方向上出現(xiàn)養(yǎng)分濃度的梯度差,從而引起土體養(yǎng)分順濃度梯度向根表遷移
9、,這種現(xiàn)象稱為擴(kuò)散。(二)植物對離子態(tài)養(yǎng)分的吸收植物對離子態(tài)養(yǎng)分的吸收分主動(dòng)吸收和被動(dòng)吸收。主動(dòng)吸收需要消耗能量,反之,稱被動(dòng)吸收。1、養(yǎng)分在細(xì)胞膜外表面的聚集 養(yǎng)分穿過質(zhì)外體2、離子跨膜過程 :養(yǎng)分的跨膜吸收分為主動(dòng)吸收和被動(dòng)吸收兩種。礦質(zhì)養(yǎng)分離子跨膜進(jìn)入根細(xì)胞的方式有四種:即(1)簡單擴(kuò)散(2)離子通道(3)離子載體(4)離子泵運(yùn)輸?shù)谌?jié) 影響植物吸收養(yǎng)分的因素 植物吸收養(yǎng)分因外界條件的不同而不同,影響植物吸收養(yǎng)分的外界條件主要有:光照、溫度、水分、通氣、反應(yīng)、養(yǎng)分濃度和元素間的相互作用等方面。一、光照: 作物根部吸收養(yǎng)分所消耗的能量,由呼吸過程供給,凡是能影響根部呼吸的外界因素,也都能影
10、響根部對養(yǎng)分的吸收。根部呼吸作用是依靠分解光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)養(yǎng)分來釋放能量的,而光照直接影響著光合作用的強(qiáng)弱,也就是說光照的充足與否,直接或間接的影響著根對養(yǎng)分的吸收。同時(shí),根部對養(yǎng)分的吸收也直接影響著作物地上部分生長的好壞。一般根部吸收能力較強(qiáng),地上部分生長也穩(wěn)健,則能更多利用光能,提高光能的利用率。二、溫度 在一定的溫度范圍內(nèi),溫度增加,作物新陳代謝加快,呼吸作用加強(qiáng),植物根吸收養(yǎng)分的能力也隨著增加。在低溫時(shí),呼吸作用和代謝作用均較緩慢,而高溫時(shí)又易引起體內(nèi)酶的變性,從而影響?zhàn)B料的吸收。只有在適宜溫度范圍內(nèi)而生長正常的,吸收養(yǎng)分才較多。 當(dāng)溫度不足,影響氧化磷酸化作用,ATP形成少,所以
11、作物越冬時(shí)常須磷肥,以補(bǔ)償?shù)蜏匚震B(yǎng)分不足的影響。此外鉀可增強(qiáng)作物的抗寒性,所以冬作常多施磷鉀肥。 各種作物所需要的溫度不同,就水稻而言,其適宜水溫為30-32。如溫度低則影響根的好氣呼吸,溫度高,雖然呼吸旺盛,但消耗體內(nèi)碳水化合物較多,CO2濃度相應(yīng)增加,也妨礙根的正常呼吸。溫度過高過低均要影響對養(yǎng)分的吸收。三、水分:水分對植物養(yǎng)分有兩方面的作用:一方面可加速肥料的溶解和有機(jī)肥料的礦化,促進(jìn)養(yǎng)分的釋放;另一方面稀釋土壤中養(yǎng)分的濃度,并加速養(yǎng)分的流失。所以雨天不宜施肥。反之,如雨水不足,必然影響植物的生長。四、通氣 通氣有利于有氧呼吸,所以也有利于養(yǎng)分吸收。因?yàn)橛醒鹾粑尚纬奢^多的ATP,供陰
12、、陽離子的吸收。反之,土壤排水不良,是嫌氣狀態(tài),作物非但吸收養(yǎng)分少,甚至根部還有外滲,嚴(yán)重造成爛根。 總之,作物生長在通氣、透水性較好的土壤中,吸收養(yǎng)分常較多。所以施肥常結(jié)合中耕除草,促使作物更好的吸收養(yǎng)分,提高肥料的利用率。五、反應(yīng)(土壤溶液的pH反應(yīng)) 溶液中的反應(yīng)常影響植物吸收養(yǎng)分。植物生長要求在一定的pH值范圍內(nèi)。土壤pH過高或過低,植物都不能很好生長,若pH過低,H+濃度過高,能破壞質(zhì)膜的透性。因?yàn)橘|(zhì)膜中磷脂可以蛋白質(zhì)中的羧基以Ca2+離子為橋梁而結(jié)合起來,可以質(zhì)膜的透性,當(dāng)溶液中H+離子濃度過高,Ca2+離子為H+離子所代替,質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)及磷脂即分異。因而膜的透性大增,致使膜內(nèi)離
13、子態(tài)養(yǎng)分如K+等 外滲,影響作物生長。相反若pH過高,土壤中OH-與養(yǎng)分中陰離子在載體結(jié)合部位要發(fā)生競爭,影響?zhàn)B分吸收,因此植物生長要求一定的土壤pH值范圍。 在一定pH值范圍內(nèi),在酸性反應(yīng)中植物吸收陰離子多于陽離子,而在堿性反應(yīng)中,吸收陽離子多于陰離子。因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是兩性膠體,故能同時(shí)吸收養(yǎng)分中的陰、陽離子。但在酸性反應(yīng)中,由于H+離子濃度增加,因而抑制了蛋白質(zhì)分子中羧基的離解,但卻促進(jìn)了氨基的離解,這種情況下,蛋白質(zhì)分子中所代的電荷以正電荷為主,故能多吸收外界溶液中的陰離子。反之,則能增加蛋白質(zhì)分子中羧基的離解,這時(shí)蛋白質(zhì)分子以帶負(fù)電荷為主,故能多吸收外界溶液中陽離子。圖解: 土壤pH值還直
14、接影響微生物的活動(dòng)及養(yǎng)分離子的有效形態(tài),即影響土壤中有效養(yǎng)料的多寡(P23圖1-20)六、養(yǎng)分濃度: 養(yǎng)分濃度不同,植物吸收的機(jī)制也不同。(解說1,認(rèn)為高低濃度下載體不同2,低濃度載體 高濃度失去選擇性,擴(kuò)散通過,只有大量施肥才發(fā)生)在低濃度下,離子與載體間的親和力大,據(jù)研究K+離子在0.2mmol/L以下,離子與載體的親和力較大(Km=0.021mmol/L),選擇吸收性較強(qiáng)。反之,在高濃度下(3-5mmol/L)離子對載體的親和力較?。↘m=11.4 mmol/L),選擇吸收性弱。所以化肥施用不宜過多,宜多次施用,如果離子濃度過高,吸收極為緩慢,而且也影響對水分的吸收。七、離子間的相互作用
15、:拮抗作用:指某一離子的存在能抑制另一離子的吸收協(xié)助作用:指某一離子的存在能促進(jìn)另一離子的吸收(1)拮抗作用: 離子間的拮抗作用主要表現(xiàn)在陽離子交換與陽離子之間或陰離子與陰離子之間。據(jù)研究認(rèn)為K+、Cs+、Rb+彼此間都有拮抗作用。以大麥、玉米為材料的試驗(yàn)表明Ca2+對Mg2+有抑制作用。水稻吸收K+能減少對Fe2+的吸收等。 離子間的拮抗作用的原因是多方面的。從離子水合半徑看K+、Cs+、Rb+等比較接近,認(rèn)為它們是在載體上同一個(gè)結(jié)合位的競爭,所以彼此間相互抑制。K+離子能增強(qiáng)水稻根系的氧化力,促使Fe2+氧化為Fe3+而沉淀,故可減輕亞鐵過多的危害。另外,Ca2+影響膜上孔的大小,減少膜的
16、透性,所以Ca2+存在影響水合半徑較大的離子如Na+的吸收,而較小的離子K+、NH4+等能透過。(2)協(xié)助作用:Ca2+能通過影響質(zhì)膜的透性來促進(jìn)K+、Rb+、Br-等的吸收,但在高濃度時(shí)則表現(xiàn)出拮抗作用。氮通常能促進(jìn)磷的吸收,因?yàn)榈鞍踪|(zhì)合成既需要能量,也需要核酸,而磷不僅是ATP的組成成分,也是核酸的組成成分,生產(chǎn)上氮磷配合施用,其增產(chǎn)效果較好就是這原因。此外陰離子如NO3-、H2PO4-、SO42-均能促進(jìn)陽離子的吸收,這是由于這些陰離子吸收后,促進(jìn)了植物的代謝作用,形成各種有機(jī)化合物如:有機(jī)酸,故能促進(jìn)大量陽離子吸收如:K+、Ca2+、Mg2+。 離子間的相互作用非常復(fù)雜,在一種濃度下是
17、拮抗作用,另一種濃度下可能就是協(xié)助作用。此外,不同種作物的反應(yīng)也不相同。P26圖1-22八、離子理化性狀和根的代謝作用(一)離子半徑 吸收同價(jià)離子的速率與離子半徑之間的關(guān)系通常呈負(fù)相關(guān)。(二)離子價(jià)數(shù)細(xì)胞膜組分中的磷脂、硫酸脂和蛋白質(zhì)等都是帶有電荷的基團(tuán),離子都能與這些基團(tuán)相互作用。其相互作用的強(qiáng)若順序?yàn)椋翰粠щ姾傻姆肿?lt;一價(jià)的陰、陽離子<二價(jià)的陰、陽離子<三價(jià)的陰、陽離子。相反,吸收速率常常以此順序遞減。(三)代謝活性 由于離子和其它溶質(zhì)在很多情況下是逆濃度梯度的累積,所以需要直接或間接地消耗能量。在不進(jìn)行光合作用的細(xì)胞和組織中(包括根),能量的主要來源是呼吸作用。因此,所
18、有影響呼吸作用的因子都可能影響離子的累積。 九、苗齡和生育階段在植物整個(gè)生育期中,根據(jù)反應(yīng)強(qiáng)弱和敏感性可以把植物對養(yǎng)分的反應(yīng)分為營養(yǎng)臨界期和最大效率期。1、營養(yǎng)臨界期:是指植物生長發(fā)育的某一時(shí)期,對某種養(yǎng)分要求的絕對數(shù)量不多但很迫切,并且當(dāng)養(yǎng)分供應(yīng)不足或元素間數(shù)量不平衡時(shí)將對植物生長發(fā)育造成難以彌補(bǔ)的損失,這個(gè)時(shí)期就叫植物營養(yǎng)的臨界期。2、最大效率期:在植物生長階段中所吸收的某種養(yǎng)分能發(fā)揮起最大效能的時(shí)期。第四節(jié) 植物葉部對養(yǎng)分的吸收植物除可從根部吸收養(yǎng)分之外,還能通過葉片(或莖)吸收養(yǎng)分,這種營養(yǎng)方式稱為植物的根外營養(yǎng)根外營養(yǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要作用葉面施肥可以彌補(bǔ)逆境下根系吸收的不足,如土壤
19、水分過多、干旱、土壤過酸、過堿、作物生長后期根系活力衰退。某些養(yǎng)料如P、Fe、Mn、Cu、Zn等在土壤中易被固定而影響其有效性,葉面施肥則不受土壤條件的影響。果樹等深根系作物,傳統(tǒng)施肥法難以施到根系吸收部位,因而肥效較慢,而葉面肥噴施可取得較好效果。葉面噴施用肥少,見效快,經(jīng)濟(jì)效益高。四、葉面施肥的局限性葉面施肥的局限性在于肥效短暫,每次施用養(yǎng)分總量有限,又易從疏水表面流失或被雨水淋洗;有些養(yǎng)分元素(如鈣)從葉片的吸收部位向植物其它部位轉(zhuǎn)移相當(dāng)困難,噴施的效果不一定好。第五節(jié) 養(yǎng)分的運(yùn)輸和分配1、短距離運(yùn)輸:根外介質(zhì)中的養(yǎng)分從根表皮細(xì)胞進(jìn)入根內(nèi)經(jīng)皮層組織到達(dá)中柱的遷移過程叫養(yǎng)分的橫向運(yùn)輸。由于
20、其遷移距離短,又稱為短距離運(yùn)輸。2、長距離運(yùn)輸:養(yǎng)分從根經(jīng)木質(zhì)部或韌皮部到達(dá)地上部的運(yùn)輸以及養(yǎng)分從地上部經(jīng)韌皮部向根的運(yùn)輸過程,稱為養(yǎng)分的縱向運(yùn)輸。由于養(yǎng)分遷移距離較長,又稱為長距離運(yùn)輸。第二章 植物的氮素營養(yǎng)及氮肥第一節(jié) 氮的營養(yǎng)作用一、植物體內(nèi)氮的含量和分布 組成作物機(jī)體除C、H、O外,N是作物成分中含量較多的元素,一般作物含N量約占干物質(zhì)重量的0.3-5,含N量多的作物是豆科作物和豆科綠肥,非豆科作物一般含N量較少,禾本科一般干物質(zhì)含N量在1左右。 幼嫩器官和種子含蛋白質(zhì)多,含N也多,而莖稈特別是衰老的莖稈含N量少,在作物一生中,氮的分布是變化的,也就是說N具有移動(dòng)再利用性。一般說,在營
21、養(yǎng)生長期,N素大部分在幼嫩器官中,而轉(zhuǎn)入生殖生長期時(shí),莖葉各部分的N則向貯藏器官如籽粒、果實(shí)等轉(zhuǎn)移,到成熟時(shí),全N70左右轉(zhuǎn)入并貯藏在生殖器官或貯藏器官中。因此果實(shí)成熟才采收,而茶葉在營養(yǎng)生長的不同時(shí)期可采收。二、氮的營養(yǎng)功能氮是植物體內(nèi)許多重要有機(jī)化合物的組分,也是遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。(一)蛋白質(zhì)的重要組分(蛋白質(zhì)中平均含氮16%-18%) (二)核酸和核蛋白質(zhì)的成分;(三)葉綠素的組分元素;(四)許多酶的組分(酶本身就是蛋質(zhì)) 三、植物對氮的吸收、同化和運(yùn)輸(一)NO3-N的吸收和同化(具體圖表見課本)1、 NO3-N的吸收 逆電化學(xué)勢梯度的主動(dòng)吸收;介質(zhì)pH顯著影響植物對NO3-N的吸收。p
22、H值升高,吸收減少;進(jìn)入植物體后,大部分在根系中同化為氨基酸、蛋白質(zhì),也可直接通過木質(zhì)部運(yùn)往地上部;硝酸根在液泡中積累對離子平衡和滲透調(diào)節(jié)作用具有重要意義。2、NO3-N的同化硝酸還原成氨是由兩種獨(dú)立的酶分別進(jìn)行催化的。硝酸還原酶可使硝酸鹽還原成亞硝酸鹽,而亞硝酸還原酶可使亞硝酸鹽還原成氨。(二)NH4+-N的吸收和同化(具體圖表見課本)NH4+-N的吸收NH4+的吸收與H+的釋放存在著相當(dāng)嚴(yán)格的等摩爾關(guān)系 (K.Mengel et al, 1978) 。(三)CO(NH2) 2-N的吸收和同化目前關(guān)于尿素被同化的途徑有兩種見解:其一、尿素在植物體內(nèi)可由脲酶水解產(chǎn)生氨和二氧化碳;其二、尿素是直
23、接被吸收和同化的(具體轉(zhuǎn)化見課本) 四、植物缺氮癥狀與供氮過多的危害(一)作物缺氮的外部特征 葉片黃化,植株生長過程遲緩。苗期植株生長受阻而顯得矮小、瘦弱,葉片薄而小。禾本科作物表現(xiàn)為分蘗少,莖桿細(xì)長;雙子葉則表現(xiàn)為分枝少。若繼續(xù)缺氮,禾本科作物表現(xiàn)為穗小粒癟早衰。 氮素是可以再利用的元素,作物缺氮的顯著特征是下部葉片首先失綠黃化,然后逐漸向上部葉片擴(kuò)展。第二節(jié) 土壤中氮素含量與轉(zhuǎn)化二、土壤中氮的形態(tài)及轉(zhuǎn)化土壤中氮素的轉(zhuǎn)化:(1)有機(jī)態(tài)氮的氨化: 即土壤有機(jī)態(tài)氮在微生物作用下的礦化過程,有機(jī)態(tài)氮轉(zhuǎn)變成無機(jī)的銨態(tài)氮。(2)NH4+N的硝化:旱地通氣條件下,銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。(3)NO3-N的反
24、硝化:通氣不良情況下,態(tài)氮轉(zhuǎn)化為 N2、N2O等,是土壤氮素的損失過程。(4)無機(jī)態(tài)氮的生物固定和化學(xué)固定第三節(jié)、常用氮肥的種類、性質(zhì)和施用氮肥品種很多,大致可分為銨態(tài)、硝態(tài)、酰胺態(tài)和長效氮肥等。一、銨態(tài)氮肥: 銨態(tài)氮肥包括碳銨、硫酸銨、氯化銨、氨水、液氨等,它們具有以下共同特性:1、銨態(tài)氮肥易被土壤膠體吸附,部分進(jìn)入粘土礦物晶層。2、銨態(tài)氮易氧化為硝酸鹽:3、在堿性環(huán)境中氨易揮發(fā)損失4、高濃度銨態(tài)氮對作物容易產(chǎn)生毒害作用,尤其對含碳水化合物少的種子。5、作物吸收過量銨態(tài)N對Ca、Mg、K的吸收有一定抑制作用,因此切勿不顧一切大量施用銨態(tài)氮肥,以免引起果樹營養(yǎng)失調(diào)。(一)碳酸氫銨: 簡稱碳銨
25、NH4HCO3 N17制造:它是用CO2通入濃氨水中,經(jīng)碳化并干燥后的產(chǎn)物。優(yōu)點(diǎn):制造簡單,能量消耗低,投資省,建設(shè)速度快等,適合縣級小化肥廠生產(chǎn),產(chǎn)量占氮肥總產(chǎn)量的一半以上性質(zhì):呈白色細(xì)粒結(jié)晶,易溶于水,水溶液呈堿性反應(yīng),pH8.28.4,常溫下易分解揮發(fā),有強(qiáng)烈氨味,易潮解結(jié)塊。但也有其優(yōu)點(diǎn),由于由氨、水、CO2構(gòu)成,不含對植物土壤有害的副成分,長期施用對土壤性質(zhì)無不良影響,較硫銨、氯化銨易被土壤吸附,不易淋失。施用:碳銨施入土壤后最初會增加土壤堿性,但在土壤中硝化之后,反而有提高土壤酸度趨勢,這種影響都是暫時(shí)的。施入土壤后同其他氨態(tài)N肥一樣易發(fā)生土壤吸附性固定,較硫銨、氯化銨易被土壤吸附
26、,這也是碳銨深施不易淋失的原因。碳銨可作基肥和追肥,不宜做種肥及秧用肥,應(yīng)盡量將其放在早春低溫時(shí)作基肥施用。(二)硫酸銨:簡稱硫銨(NH4)2SO4 含N 2021%制造:通過用硫酸洗漂煤氣中的氨制取 2NH3+H2SO4(NH4)2SO4最早生產(chǎn)的含N、S的固體肥料性質(zhì):白色結(jié)晶或微黃,易溶于水,具有較好的物理性、不易吸濕,貯存施用方便,化學(xué)性穩(wěn)定,含S24施用:硫銨與堿性物混合或施入石灰性土表會引起NH3。屬生理酸性鹽,并含一定量游離酸,能增加土壤酸度,好氣條件下,還可以由硝化細(xì)菌作用而生成HNO3,H2SO4。這就是為什么施大量(NH4)2SO4時(shí),應(yīng)配合施用石灰及有機(jī)肥料(可提高土壤緩
27、沖性能)。肥料中的SO42-一方面可提供S營養(yǎng),另一方面在嫌氣條件下可還原成H2S,引起水稻黑根(可采用排水曬田措施來改善)。 硫銨是水溶性N肥可作基肥,追肥和種肥,并適合于各種作物,在用量不大時(shí)做種肥或追肥效果較好。(三)氯化銨 NH4Cl 含N2426制造:氯化銨是制堿工業(yè)的副產(chǎn)品。NH3+ CO2+NaCl+H2ONaHCO3+ NH4Cl Na2CO3+CO2+H2O性質(zhì):白色結(jié)晶,易結(jié)塊,易吸濕,其溶解度低于硫銨,水溶液呈弱酸性,屬生理酸性肥施用:氯化銨施入土壤其代換作用生成的氯化物比硫酸鹽溶解度大,更易淋失,對土壤理化影響較大,特別表現(xiàn)在土壤酸度上,可降低土壤pH值。施入土壤后的轉(zhuǎn)
28、化與硫銨基本相似,在石灰性土壤上: 在排水良好的土壤中,可引起脫Ca現(xiàn)象,造成土壤板結(jié)(若長期施用),CaCl2若在土壤中積累,增加土壤溶液濃度,對種子發(fā)芽,幼苗生長不利,所以NH4Cl最好施于水田。施入酸性土壤中: 使土壤酸化,若連續(xù)施用時(shí),應(yīng)注意配合石灰及有機(jī)肥料施用。 *氯化銨中含有6566Cl,氯對硝化細(xì)菌有抑制作用,使土中硝化作用進(jìn)行較慢,可使銨離子較多保留于土壤中而不易流失,所以在水田施用氯化銨效果比硫銨好。 氯化銨可作基肥和追肥,而不宜作種肥和秧用肥,尤其應(yīng)注意不能與種子接觸。氯化銨對煙草、葡萄、柑桔等“忌氯作物”不宜施用。(四)氨水:含N 1217 NH4OH性質(zhì):氨水是氨的水
29、溶液,呈無色或淡黃色液體,堿性,pH=10,氨易揮發(fā)損失,有強(qiáng)烈的刺激性氨臭味,氨水濃度愈大,溫度愈高,則揮發(fā)愈快。氨水還具有腐蝕作用,對銅、鋁的腐蝕性強(qiáng)烈,對鐵也有一定腐蝕性。施用:氨水施用的關(guān)鍵在于防止氨的揮發(fā),因氨的揮發(fā)除損失N外,還會灼傷作物,所以不論旱地、水田,氨水深施都可提高肥效。氨水施入土壤后,氨可被土壤吸附,隨著氨被硝化,可隨土壤溶液遷移。 氨水可作基肥及追肥不宜作種肥。氨水堿度大,腐蝕性強(qiáng),一旦揮發(fā)會妨礙種子發(fā)芽。二、硝態(tài)氮肥:(一)共同特性:1、硝態(tài)氮肥易溶于水,在土壤中移動(dòng)較快。(水分充足時(shí),可靠集流移向根部;水分少時(shí)也可靠擴(kuò)散移向根部)2、NO3-吸收為主動(dòng)吸收,作物容
30、易吸收硝酸鹽,吸收過多時(shí)對植株無毒害。3、硝酸鹽肥料是帶負(fù)電荷的陰離子,不能被土壤膠體所吸附,降雨過多易流失。4、硝酸鹽肥料對作物吸收鈣、鎂、鉀等養(yǎng)分無抑制作用5、特別在土壤嫌氣條件和堿性反應(yīng)下,或碳水化合物等有機(jī)物大量存在時(shí),硝酸鹽容易通過反硝化作用還原成(NO,N2O)N2而損失。(反硝化作用的實(shí)質(zhì):異養(yǎng)型細(xì)菌利用硝酸鹽中的氧去氧化碳水化合物或其它有機(jī)物從而獲得能量。)影響條件:存在硝酸鹽、有機(jī)物、嫌氣條件、堿性條件(pH)、溫度、水分反硝化作用需消耗H+從而pH升高,它是水田N素?fù)p失的主要途徑,當(dāng)然旱地通氣不良時(shí)也會發(fā)生。6、硝態(tài)氮肥吸濕性大,易燃易爆。(一)硝酸鈉天然硝石:主要分布在智
31、利,一般含NaNO3 1570人工硝酸鈉:制造:生產(chǎn)硝酸時(shí)的一種副產(chǎn)品,把NO、NO2氣體通入碳酸鈉溶液硝酸鈉、亞硝酸鈉(氧化)硝酸鈉性質(zhì):含N1516,Na26%,白色或微黃色結(jié)晶,易溶于水,吸濕性強(qiáng),呈堿性,助燃性(因此貯存時(shí)應(yīng)注意防潮防火)、生理堿性施用:NaNO3施入土壤其Na易與土壤膠體上的Ca進(jìn)行交換,代換性Na增多導(dǎo)致土粒分散,結(jié)構(gòu)破壞,堿性增強(qiáng),施用時(shí)應(yīng)配合施用有機(jī)肥料和過磷酸鈣。 NaNO3宜作追肥,少量多次施用(避免NO3-N淋失)。適施于中性、酸性土壤,不宜于鹽性土及水田。南方茶樹也不宜施用,可施于喜鈉作物如甜菜等。(二)硝酸銨:NH4NO3 簡稱硝銨 NH3+HNO3=
32、 NH4NO3性質(zhì):含N34,白色結(jié)晶,中性弱酸性反應(yīng),吸濕性強(qiáng),易結(jié)塊,助燃性。(高溫、高壓、氧化物存在下,能引起硝銨爆炸)施用:兼有銨態(tài)氮肥和硝態(tài)肥的特性。水田防止主流失及反硝化,旱地施用應(yīng)深施覆土,防止揮發(fā)NH3 宜作追肥。在旱地施用的效果較水田好,少量分次施用。三、酰胺態(tài)氮肥:-尿素CO(NH2)2 N 46 固體氮肥中含N量最高的肥料制造:CO2+2NH3(高溫、高壓)CO(NH2)2+H2O 生產(chǎn)的副產(chǎn)物:縮二脲,對植物有毒害作用,國際上要求縮二脲含量不超過1,水分0.5性質(zhì):白色結(jié)晶,吸濕性小,易溶于水施用: 尿素水解為氨的速率受脲酶的影響很大,而脲酶的活性與土壤類型,土壤有機(jī)質(zhì)
33、含量、水分、溫度、酸堿度以及尿素施用量密切相關(guān)。 隨著時(shí)間的進(jìn)展銨會被硝化。尿素可作基肥、深施可提高肥效,還可作根外追肥,效果好(屬中性肥、是有機(jī)化合物、電離度小、不燒傷莖葉、分子體積小,易透過細(xì)胞膜,容易被葉片吸收),濃度0.52.0不宜作種肥(原因是其含有縮二脲,及NH3毒害) 第三節(jié) N肥的合理分配和施用一、氮肥的合理分配: N肥肥效受雨量、溫度、光照等氣候條件影響較大,一般干旱地區(qū)、年份,N肥的肥效較差,可多施些N肥,而在濕潤的地區(qū)和年份肥效較好,可充分利用這種關(guān)系少施N肥。1、根據(jù)氣候條件: 北方以分配硝態(tài)氮肥更適宜,因北方氣候干旱缺雨,而南方氣候濕潤,年降雨量大,水田占重要地位,因
34、此應(yīng)分配銨態(tài)氮肥,施用時(shí)硝態(tài)氮肥盡可能施在旱作,銨態(tài)氮肥施于水田。2、根據(jù)土壤肥力條件:3、根據(jù)作物種類、品種特性 禾本科作物需N多可多施;甜菜、甘蔗等糖料作物發(fā)育初期需要充足N素以供應(yīng)其營養(yǎng)生長,而到后期N施多會影響淀粉和糖的合成;煙草后期施N多、煙堿含量過高,糖分低味道變差;果樹和漿果作物對氮肥非常敏感,需平衡的N素,氮素營養(yǎng)過多,容易引起營養(yǎng)生長過旺,影響座果率。4、根據(jù)肥料特性: 銨態(tài)N能被土壤吸附,不易淋失,可作基肥深施;硝態(tài)N移動(dòng)性大,宜作旱田追肥(水田追肥可用銨態(tài)N或尿素);尿素、碳銨、氨水不宜作種肥。二、氮肥施用量: 決定于植物種類、土壤肥力及環(huán)境條件的影響,確定某一作物的氮肥
35、施用量主要應(yīng)根據(jù)多點(diǎn)多年的田間試驗(yàn)。目前也有采用推算法確定施肥用量:三、氮肥深施: 意義:1、減少氨揮發(fā),N的硝化淋失及反硝化脫氮2、肥效持久,克服表施造成前期苗徒長,后期脫肥早衰 3、有利于促進(jìn)根系發(fā)育,增強(qiáng)對養(yǎng)分吸收能力四、氮肥與其它肥料配合施用:1、與OM肥配合 化學(xué)肥料一般不能提高土壤的OM或N素含量水平,多數(shù)可造成OM及N的虧缺。2、N與P、K配合施用第三章 植物的磷素營養(yǎng)與磷肥第一節(jié) 植物的磷素營養(yǎng)一、植物體內(nèi)的含量與分布: 植物體內(nèi)P2O5一般為植物干重的0.21.1% 其中85為有機(jī)態(tài)P(核酸、核蛋白、磷脂、植素);15無機(jī)態(tài)P(以Ca、Mg、K的磷酸鹽存在)P在作物種子中含量
36、較高,其中油料作物種子含P量最高。作物生長發(fā)育中,P比較集中在幼嫩組織里,如幼葉、頂芽、根尖等器官,隨著器官的老化,P又轉(zhuǎn)移到幼嫩組織。P在作物體內(nèi)再分配、再利用的能力強(qiáng),因此,缺P首先在老葉或老的器官上出現(xiàn)。二、磷的營養(yǎng)作用 有機(jī)化合物的組成成分 核酸與核蛋白 充足的磷營養(yǎng),能加速細(xì)胞的分裂與繁殖 。 磷脂類化合物 原生質(zhì)和生物膜中不可缺少的成分。 三磷腺苷(ATP) 高能鍵 磷在作物代謝過程中的作用 磷在作物代謝過程中所起的作用表現(xiàn)在兩方面: 磷構(gòu)成重要有機(jī)化合物的成分而在代謝過程中起促進(jìn)作用 磷本身也是代謝過程的調(diào)節(jié)劑 磷與作物的抗逆性 磷能增強(qiáng)作物的抗寒性 提高可溶性糖的含量,使細(xì)胞原
37、生質(zhì)的冰點(diǎn)降低,提高磷脂的含量,使細(xì)胞膜的穩(wěn)定性增強(qiáng)。 磷能增強(qiáng)作物的抗旱性 提高原生質(zhì)膠體的水合度和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的充水度。 磷能提高作物的緩沖作用 作物體內(nèi)的磷主要是以(K2HPO4,KH2PO4)的形態(tài)存在,起著重要的緩沖作用。三、作物對磷的吸收與利用 作物吸收利用磷的形態(tài) 作物吸收與利用磷的形態(tài):包括有機(jī)磷和無機(jī)磷兩類 : 無機(jī)磷有正磷酸鹽(H3PO4)、偏磷酸鹽(HPO3)和焦磷酸鹽磷(H4P2O7)。 H2PO4最易被作物吸收,土壤的pH值在6.07.0之間,有利于作物吸收H2PO4 。 四、磷素缺乏與過多癥狀1、缺磷癥狀 缺磷時(shí)植株生長矮小、莖細(xì)直立,分枝或分蘗較少,根系發(fā)育差,葉片呈
38、暗綠或灰綠色而無光澤,莖葉常因積累花青苷而帶紫紅色 缺磷癥狀從老葉開始向上擴(kuò)展。缺磷植物的果實(shí)和種子少而小。成熟延遲。產(chǎn)量和品質(zhì)降低 第三節(jié) 磷肥的種類、性質(zhì)與施用一、我國P礦資源及利用: 當(dāng)前利用天然P礦石制造P肥的方法有三種:1、機(jī)械法:由P礦石經(jīng)機(jī)械磨碎后直接利用,例磷礦粉2、酸制法:用硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸等處理P礦粉而成,例過磷酸鈣、重過磷酸鈣3、熱制法:借電力或燃料而產(chǎn)生的高溫分解P礦粉而得,如鈣鎂磷肥由于制造方法不同,對磷礦的質(zhì)量要求也不一樣,酸制要求P礦的質(zhì)量較高,而熱制法生產(chǎn)的P肥對礦要求較低二、常用P肥性質(zhì)及施用: 各種P肥按其中所含的磷酸鹽溶解度不同可分為三種類型:難溶性
39、磷肥、水溶性磷肥及弱酸性磷肥。(一)難溶性磷肥:磷礦粉磷礦粉:1、性質(zhì):磷礦粉是由中、低品位天然磷礦石直接磨成粉體而制成。一般呈灰色、灰黃色、灰褐色粉未狀,呈中性至微堿性反應(yīng)不吸濕。其P2O5不同地區(qū)含量差別大,1030%,多數(shù)在2027,其成分復(fù)雜,有含氟、氯、羥基、錳、鍶等各種磷礦粉,是一種難溶性的遲效性磷肥。2、磷礦粉直接施用條件:磷礦粉直接施用是有一定條件的 磷礦的結(jié)晶性質(zhì)及細(xì)度:非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)的磷礦粉其有效P易釋放,直接施用效果較好。一般磷礦粉中有效P量和枸溶率(2檸檬酸溶液浸提的有效P量占全P的百分率)可以衡量磷礦粉中磷酸鹽的可給性和其直接施用的肥料價(jià)值。枸溶率在15以上的磷礦粉一般可
40、直接作肥料施用,若枸溶率低于5而全P量高的磷礦粉只能作加工P肥的原料。 磷礦粉的細(xì)度也影響其肥效,顆粒細(xì),比表面積大,與土壤及作物根系接觸的機(jī)率大,有利于P的溶解,一般要求直接施用的磷礦粉90通過100目的篩(孔徑0.149mm)。 土壤條件:土壤pH低,有利于P礦粉溶解,但若pH太低<5.4,土壤中活性Fe、Al結(jié)合,生成磷酸鐵、磷酸鋁,磷礦粉施用于pH5.55.8效果較好。 (pH太低的土壤施用P肥利用率為什么偏低?) 交換量大的酸性粘土,由于其代換性酸多,能促進(jìn)P的溶解,施磷礦粉效果較好;含蒙脫石為主的粘土礦物上施磷礦粉比含高嶺石為主的粘土礦物的效果好,由于高嶺石對P的固定強(qiáng),風(fēng)化
41、度低的土壤施磷礦粉也較風(fēng)化度高的土壤效果好。福建酸性紅壤上施用效果也較好。 作物特性: 作物種類不同,對磷礦粉的吸收能力差別很大,多年生經(jīng)濟(jì)林木和果樹,如茶樹,柑桔,蘋果等通常對磷礦粉的利用能力都較強(qiáng),這些作物上,磷礦粉宜作基肥施用。與其它肥料的配合磷礦粉與酸性肥料(如過磷酸鈣)或生理酸性肥料(如硫酸銨等)混合施用可提高磷肥的肥效。磷礦粉與有機(jī)肥料共用堆腐,施于酸性土壤有穩(wěn)定的增產(chǎn)效果。3、磷礦粉施用及后效 宜作基肥,不宜作追肥及種肥,因其肥效緩慢,作基肥施于果樹或經(jīng)濟(jì)林木上,可采用環(huán)形施肥法,即按樹冠大小,開一環(huán)形溝,將磷礦粉施下,溝深1525cm,或與OM肥配合作基肥施用。利用分解OM產(chǎn)生
42、的有機(jī)酸來溶解難溶性磷酸鹽;還可與酸性肥料混合施用,例過磷酸鈣,不但可以彌補(bǔ)磷礦粉強(qiáng)度不足的缺陷,還可借助肥料酸性來溶解磷礦粉。 磷礦粉用量應(yīng)參考其P2O5及其可給性大小,磷礦粉施用后效較長,并且不易流失,因此連續(xù)施用二、三年后可停施一段時(shí)間(一、二年)(二)水溶性P肥: 凡能溶于水的磷肥稱水溶性磷肥,其中的P易被植物吸收利用,肥效快,是速效性磷肥。1、過磷酸鈣:(1)性質(zhì):又稱普鈣,由高品位磷礦粉或磷灰石粉碎,加濃硫酸制成。主要成分是水溶性的磷酸一鈣Ca(H2PO4)2·2H2O 3050%及難溶于水的硫酸鈣(占肥料重量的40),含35游離酸,因而有酸味。含P2O5為14-20,灰
43、白色粉未,呈強(qiáng)酸性反應(yīng),PH2-3,具有腐蝕性及吸濕性,易結(jié)塊,同時(shí)可發(fā)生磷酸退化作用。 磷酸退化作用:當(dāng)磷酸吸濕后,其中的磷酸一鈣會與制造時(shí)生成的硫酸鐵、鋁等雜質(zhì)起化學(xué)反應(yīng),形成溶解度低的鐵、鋁磷酸鹽,降低過鈣中有效P含量。因此貯藏過程中,注意防潮,生產(chǎn)過鈣要求水分<14%,游離酸<5。(2)施入土壤后的轉(zhuǎn)化:化學(xué)、生物固定(微生物把無機(jī)態(tài)P轉(zhuǎn)化為有機(jī)態(tài)P)或吸附化學(xué)固定:當(dāng)磷酸鈣施入土壤后,水分不斷從周圍向施肥點(diǎn)匯集,過鈣水解成磷酸二鈣及磷酸,這時(shí)肥料顆粒附近的土壤溶液中的磷酸離子濃度高達(dá)10-20ppm與周圍溶液構(gòu)成濃度梯度,同時(shí)會引起微域土壤酸度下降至pH1-1.5,能把土
44、壤中Fe、Al、Mn、Ca等成分溶解出來形成各種不同的難溶性磷酸鹽被固定下來,因此過鈣利用率只有10-25。 隨著時(shí)間的推移,難溶性P向磷礦石、粉紅磷鐵礦類的結(jié)晶化合物轉(zhuǎn)化,即所謂P的老化,其對作物有效性變差。如土壤中富含鐵、鋁氧化物,磷酸鹽可被氧化鐵、鋁所包蔽,形成所謂閉蓄態(tài)P,這種P作物很難吸收利用。 P肥利用率低于N肥35,是由于南方紅黃壤固P強(qiáng)烈,往往需一次大量施P,對多年生果樹、茶樹可在定植時(shí)一次大量施用磷礦粉或鈣鎂磷肥。吸附:過鈣施入土壤后,部分水溶性P可被土壤固相所吸附。(3)過鈣施用: 為了提高過磷酸鈣的利用率,針對其易固定的特點(diǎn),盡量減少其與土壤的接觸面,增加其與根系接觸面的
45、原則,合理施用。集中施用:+.磷在土壤中移動(dòng)極小,將磷肥集中施用于根際附近,既可減少P肥和土壤的接觸面而減少固定,又有利于吸收利用。 可作基肥、種肥和追肥。水稻施用可作蘸秧根。每畝過鈣35Kg 23倍腐熟有機(jī)肥混合,再加泥漿拌成糊狀,栽前蘸根,隨蘸隨插。 為了協(xié)調(diào)P在土壤中移動(dòng)性不而作物根系又不斷擴(kuò)展的矛盾,可將2/3的P肥作基肥,1/3在種植時(shí)作表面肥或種肥施于表層土壤中,以改善作物生長初期時(shí)P素營養(yǎng)條件。與OM肥混合施:由于有機(jī)膠體和粗有機(jī)質(zhì)能夠保護(hù)水溶性磷酸鹽,防止其與Fe、Al離子接觸,加之有機(jī)肥在分解過程中能形成多種有機(jī)酸,具有強(qiáng)烈絡(luò)合Fe、Al、Ca等金屬離子的作用,使之成為穩(wěn)定絡(luò)
46、合物,可避免固定水溶性磷酸鹽,同時(shí)還能絡(luò)合磷酸鐵、磷酸鋁中的Fe、Al而釋放出磷酸來,因此與有機(jī)肥混合施用是提高過磷酸鈣施用效果的重要措施。 在酸性土壤上與石灰配合施用,使土壤pH提高到中性,要減少Fe、Al對P的固定。根外追肥:過鈣作根外追肥,不僅可避免P肥在土壤中的固定,而且用量省,見效快,尤其在作物生育后期,根系吸收能力減弱,根外追肥具有良好效果,果樹等單子葉作物噴施濃度可用12%2、重過磷酸鈣:主要成分磷酸一鈣,P2O5為40-50,游離酸4-8,不含硫酸鈣,吸濕性及腐蝕性強(qiáng)于過鈣,深灰色顆?;蚍勰鼭窈蟛恢掠辛姿嵬嘶F(xiàn)象。 施用方法同過鈣,它是一種高濃度磷肥,含磷量雙倍或三倍于過鈣
47、(三)枸溶性磷肥: 能溶于2檸檬酸或中性檸檬酸銨溶液的磷肥為枸溶性P肥或弱酸溶性P肥。屬于這一類的磷肥有鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥、偏磷酸鈣等。鈣鎂磷肥:性質(zhì):一般為黑綠色或灰棕色粉末,堿性pH8-8.5,不溶于水,能溶于弱酸,無腐蝕性,不吸潮,不結(jié)塊,易包裝、貯藏、運(yùn)輸,主成分為弱酸溶性Ca3(PO4)2,易被作物吸收,P2O5為14-20、SiO240%、CaO25-30%、MgO10-15%,是一種以P為主的多元素肥料。施用:其移動(dòng)性小,土壤pH<6.5時(shí),可逐漸轉(zhuǎn)化為易溶性磷酸鹽,加之它可以中和土壤酸度,降低土壤中活性鐵、鋁危害。最適宜施在酸性土壤中,并且90通過80目的鈣鎂磷肥肥效較好
48、。 多用于基肥,作追肥時(shí)應(yīng)在苗期早施,由于其移動(dòng)性比過鈣更小,必須深施,因其溶于弱酸,故與有機(jī)肥混合堆漚后施用的肥效較單獨(dú)施用更顯著。 第三節(jié) 磷肥合理分配及施用一、土壤供P狀況與磷肥分配: 我國土壤含P0.050.25,含P在0.080.10以下的土壤施P可表現(xiàn)出增產(chǎn)效果。土壤供P狀況是磷肥合理分配的依據(jù),應(yīng)把磷肥優(yōu)先分配于有效磷含量低的低產(chǎn)土壤上施用。二、作物需P特性與輪作中P肥的分配: 不同作物對P的需求及吸收能力不同,一般果樹、茶樹、桑樹、豆科作物、糖料作物、油料作物對P的需要較多,施P肥效果較好,表現(xiàn)為豆科、十字花科>糖料、瓜、果、茶>小麥>早稻>晚稻。豆科、
49、十字花科根CEC大,分泌有機(jī)酸多,對P吸收能力強(qiáng)。 在同一種土壤上,磷肥應(yīng)首先考慮施在對P需要較多,磷肥效果較好的作物上,對不敏感的晚稻可少施或不施,利用P肥后效。冬季作物,微生物活動(dòng)弱,土壤供P弱,氣溫低,P的釋放不易,可施P肥,還可以提高作物抗寒性。(一)水旱輪作的P肥施用: 福建水旱輪作,一年三熟,大小麥-早稻-晚稻,油茶(綠肥)-早稻-晚稻,越冬甘薯-早稻-晚稻,施用P肥采用“旱重水輕”的原則,因?yàn)樗递喿鳎蓾窠惶嬗欣谕寥乐蠵釋放,旱地淹水土壤pH值趨于中性,若酸性土pH升高,Eh下降,釋放有效態(tài)P(二)旱作輪作的P肥施用: 福建:豆科-薯類 小麥-甘薯 P肥可在冬季用于豆科、小麥
50、三、P肥品種與其合理分配、施用:1、難溶性P肥:分配需P量大,對P吸收強(qiáng)的豆科、十字花科及果、茶,施于酸性土較經(jīng)濟(jì)。2、水溶性P肥:分配對P比較敏感,P吸收較差的蔬菜、小麥、水稻。適于堿性(石灰)土壤施用。作物苗期是P的敏感期,特別小粒種作物,例,油菜、芝麻等種子含植素少,土壤供P不足時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)加P肥。作物需P最大效率期時(shí),水溶性P肥追肥效果較好(果樹在其開花結(jié)果期)3、弱酸性P肥:適用于作物,在酸性土壤上施枸溶性P效果較好。四、氮、磷配合施用: 提高施肥增產(chǎn)效果。五、合理施用磷肥的兩個(gè)問題1. 深施與淺施2. 集中施用與撒施第四章 植物的鉀素營養(yǎng)與鉀肥第一節(jié) 植物的鉀營養(yǎng)1、 含量:鉀含量一
51、般為0.35%。鉀的含量同樣因作物種類不同而異,如豆科作物、馬鈴薯、煙草等喜K作物含鉀量都比較高。2、分布:鉀主要分布在代謝活躍的器官和組織中,如生長點(diǎn)、芽、幼葉等部位,它在植物體內(nèi)移動(dòng)性大,可由老組織向新生幼嫩部位轉(zhuǎn)移,故缺鉀出現(xiàn)在老葉上。3、形態(tài):以離子、水溶性鹽類等方式存在。二、鉀的營養(yǎng)功能(一)鉀與光合作用(二)鉀能促進(jìn)光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸(三)鉀與蛋白質(zhì)合成 (四)鉀對細(xì)胞滲透作用的調(diào)節(jié)(五)鉀與氣孔運(yùn)動(dòng)(六)促進(jìn)酶的活化 (七)增強(qiáng)植物的抗逆性三、植物缺鉀的一般癥狀鉀在作物體內(nèi)流動(dòng)性很強(qiáng),缺鉀癥狀通常在作物生長發(fā)育的中后期才表現(xiàn)出來;嚴(yán)重缺鉀時(shí),植株下部葉片首先出現(xiàn)癥狀:雙子葉植物葉
52、脈間先失綠,沿葉緣開始出現(xiàn)黃化或有褐色的條紋或斑點(diǎn),并逐漸向葉脈間蔓延,最后發(fā)展為壞死組織;單子葉植物葉尖先黃化,隨后逐漸壞死。壞死組織形成與腐胺積累有關(guān)。第三節(jié) 鉀 肥一、氯化鉀、硫酸鉀:1、性質(zhì):KCl K2SO4白色、淡黃色細(xì)結(jié)晶 K2O 60 白色、淡黃色結(jié)晶,K2O 50-52水溶性速效鉀肥 化學(xué)中性 生理酸性 水溶性速效鉀肥 化學(xué)中性 生理酸性宜施于堿性土壤,若施入酸性土壤配 宜施于堿性土壤,若施入酸性土壤配合施用石施用石灰 灰;比KCl吸濕性小、物理性質(zhì)好2、土壤中轉(zhuǎn)化: 施入土壤中的K能立即溶于土壤溶液中,呈離子態(tài),一部分可為植物直接吸收利用,另一部分則被土壤膠體所吸附固定。生
53、物固定:指微生物吸收的K 對作物仍有效吸附固定:土壤溶液中的鉀離子與土壤膠體表面所吸附的陽離子進(jìn)行代換,形成代換性K吸附固定在土壤膠體上,減少流失,對作物仍有效。如K+與土壤膠體上Ca2+交換,多雨地區(qū)造成Ca2+流失,如不配施鈣質(zhì)肥料,土壤造成板結(jié)。晶格固定:常發(fā)生在云母粘土礦物層間,如蒙脫石2:1型,即上下均為硅層,層內(nèi)有較大空間,層間又有膨脹及收縮的特性,當(dāng)吸水膨脹后,層間距離加大,鉀離子能隨水分進(jìn)入層間,當(dāng)水分蒸發(fā)后,層間距縮短,由于K+被晶格固定,很難為當(dāng)季作物吸收。 另一方面,由于K+移動(dòng)性很強(qiáng),被吸附的K及土壤溶液中的K很容易在雨季發(fā)生淋失現(xiàn)象,因此多雨地區(qū)特別是吵質(zhì)土壤上,鉀肥
54、一次用量不宜過多。3、施用:KCl K2SO4可做基肥、追肥、不宜種肥、根外追肥 基肥、追肥、種肥、根外追肥含氯離子會傷害幼苗。 酸性土施用KCl、K2SO4應(yīng)配合石灰,KCl對忌氯作物(例煙草、甘蔗、柑桔、茶)不宜多用。多用于纖維作物,Cl可抑制碳水化合物向根部移動(dòng),碳水化合物累積于莖部可增強(qiáng)纖維強(qiáng)度及拉力,K2SO4適用于各種作物。二、草木灰: 是我國農(nóng)村廣泛施用的農(nóng)家鉀肥1、成分及性質(zhì):植物燃燒后的殘灰,除有機(jī)質(zhì)及N燃燒大量損失外,植物體內(nèi)含有的灰分元素草木灰都有,以K、Ca為主,其次P,故稱K肥。植物種類,燃燒方法不同,K2O含量差別較大,K2O510左右,一般文火熏燒灰黑色的草木灰質(zhì)量較好,木本植物比草本植物K2O含量高,闊葉高于針葉。2、形態(tài):主要以K2CO3形態(tài)存在。其次為硫酸鉀和氯化鉀,其中草本植物中含Si多,高溫燃燒會產(chǎn)生K2SO4,P大部分屬枸溶態(tài),由于草木灰中含CaO、 K2CO3,所以呈堿性,施于酸性土壤較好。3、施用:可施用于多種作物,除基肥、追肥、種肥、外還可用1草木灰浸出液作根外追肥。常以糞土等有機(jī)肥混合穴施、條施。種肥可做蓋種肥,能吸收熱能,提高土壤溫度,冬季可防凍也可防治蚜蟲,但注意不能與腐熟的有機(jī)肥、氨態(tài)N肥混施,防止造成氨的揮發(fā)損失。第三節(jié) 鉀肥的合理分配、施用一、土壤供鉀能力與鉀肥肥效: 土壤供鉀能力決定于速效鉀、緩效鉀的含量及緩效
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