植物營(yíng)養(yǎng)緒論

植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)

Plantnutrition

&

Fertilization教材與參考資料：

《植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)》上下冊(cè)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社《土壤肥料學(xué)》

農(nóng)業(yè)出版社《土壤肥料學(xué)通論》

高等教育出版社《園藝植物營(yíng)養(yǎng)與施肥》

中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社《作物施肥原理與技術(shù)》

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社《土壤肥料學(xué)》

農(nóng)業(yè)出版社《作物營(yíng)養(yǎng)與施肥》

農(nóng)業(yè)出版社《蔬菜施肥原理與技術(shù)》

中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社《植物的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)》

農(nóng)業(yè)出版社《植物營(yíng)養(yǎng)原理》

江蘇科學(xué)技術(shù)出版社《植物營(yíng)養(yǎng)的土壤化學(xué)》北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社《微量元素營(yíng)養(yǎng)與微肥施用》中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社《中國(guó)肥料》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社《中國(guó)有機(jī)肥料》農(nóng)業(yè)出版社《化學(xué)肥料學(xué)》科學(xué)出版社《中國(guó)實(shí)用肥料學(xué)》上海科學(xué)技術(shù)出版社有關(guān)雜志《植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)》中國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)《土壤學(xué)報(bào)》中國(guó)土壤肥料學(xué)會(huì)《土壤》中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所《土壤通報(bào)》中國(guó)土壤肥料學(xué)會(huì)《土壤肥料》中國(guó)農(nóng)科院土壤肥料研究所

《Plantandsoil》《SoilScience》緒論緒論第一節(jié)植物營(yíng)養(yǎng)與肥料的基本任務(wù)植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)：(Plantnutrition)

是研究植物體與環(huán)境之間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量的

交換過(guò)程，即營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸和能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程的科學(xué)。肥料學(xué)：(Fertilization)

研究肥料性能及其積制、施用等理論和技術(shù)的科學(xué)。包括研究肥料對(duì)作物營(yíng)養(yǎng)和土壤肥力的關(guān)系，各種肥料的成分、性質(zhì)和用法，積肥、造肥、保肥、種植綠肥以及施肥的原則、施肥制度、各種作物的施肥方法等。

肥料與植物生產(chǎn)飼料與動(dòng)物生產(chǎn)食物與人類生存

植物營(yíng)養(yǎng)是肥料學(xué)的理論基礎(chǔ)，也是施肥的直接目的。

肥料（fertilizer）

是提供植物必需營(yíng)養(yǎng)元素或兼有改變土壤性質(zhì),提高土壤肥力功能的物質(zhì)。

以提供植物養(yǎng)分為其主要功效的物料。

一、肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用糧食的“糧食”----肥料

發(fā)展中國(guó)家施肥可提高糧食作物單產(chǎn)55%—57%，總產(chǎn)30%—31%（FAO.1989）

我國(guó)1986—1990年糧食總產(chǎn)中有35%左右是施用化肥的結(jié)果（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所,1986）

使用化肥，不論在發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家都是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施

肥料的作用：

促進(jìn)和改善土壤－植物－動(dòng)物系統(tǒng)中營(yíng)養(yǎng)元素的平衡、交換和循環(huán)。

提高土壤肥力，以致土地生產(chǎn)力，即提高單位面積土地的農(nóng)牧產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量；使土壤這一非生資源獲得永久使用，以滿足世界人口不斷增長(zhǎng)所需要的各種產(chǎn)品與數(shù)量。

從某種含義上來(lái)講，有人認(rèn)為沒(méi)有化肥，就不會(huì)有任何文明社會(huì)的存在。

使作物生長(zhǎng)茂盛，提高地面覆蓋率，減緩或防止土壤侵蝕,維護(hù)了地表水域水體的潔凈，不受污染。

改善農(nóng)副產(chǎn)品的品質(zhì)，保護(hù)人體健康。

然而大量研究結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)踐卻已證實(shí)，肥料使用或處理不當(dāng)，會(huì)污染生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致人體健康受到威脅。

氮素肥料可能引起的環(huán)境污染

氨的揮發(fā)和反消化脫氮對(duì)大氣環(huán)境的污染；氮素的淋失對(duì)地表水和地下水環(huán)境的污染；氮素引起的農(nóng)產(chǎn)品、尤其是食品中硝酸鹽的富集。

磷素肥料可能引起的環(huán)境污染

磷素隨地表徑流造成地下水的富營(yíng)養(yǎng)化；磷素生產(chǎn)過(guò)程中引起的大氣氟污染；施用時(shí)可能帶來(lái)重金屬鎘的污染，放射性核素污染。

肥料施用不當(dāng)，降低農(nóng)作物的抗逆能力，包括抗病蟲(chóng)、抗倒伏、抗旱、抗寒等，以致減產(chǎn)和產(chǎn)品品質(zhì)惡化。

肥料施用不當(dāng)惡化了土壤的理化及生物學(xué)性狀；破壞了土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的正常平衡比例，導(dǎo)致土壤肥力下降與作物減產(chǎn)。

農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢棄物的不合理處置引起環(huán)境、尤其是水域的污染。不少的農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢棄物含有植物所需要的營(yíng)養(yǎng)元素，應(yīng)當(dāng)合理收集，作為肥料施用。若任意排放扔棄，勢(shì)必對(duì)環(huán)境產(chǎn)生壓力。如畜、禽糞便引起氮素污染，食品加工業(yè)的有機(jī)廢水，城鎮(zhèn)的生化污水、污泥引起的有機(jī)成分與氮、磷污染，工、礦產(chǎn)生的三廢引起的重金屬、酸堿鹽等污染。根據(jù)我國(guó)土壤主要養(yǎng)分含量耕地土壤普遍缺氮,約有1/3左右的耕地土壤缺磷,1/4左右耕地缺鉀.

最早應(yīng)用的肥料

廄肥和堆肥植物、動(dòng)物廢棄物（包括莖桿、畜血等）人和動(dòng)物排泄物。鳥(niǎo)糞堆積物(鳥(niǎo)糞磷礦)

江、河、湖、泊的淤泥森林的枯枝落葉和表土層海草和海生動(dòng)物的廢棄物綠肥含鹽表土灰(草木灰.血灰.骨灰.焦泥灰)

石灰、石膏和泥灰?guī)r風(fēng)化物等。

第二節(jié)植物營(yíng)養(yǎng)與肥料的發(fā)展概況VanHelmont:“ItookanearthenvesselinwhichIput200poundsofsoildriedinanoven,thenImoistenedwithrainwaterandpressedhardintoitashootofwillowweighing5pounds.

Afterexactlyfiveyearsthetreethathadgrownupweighed169poundandaboutthreeounces.Butthevesselhadneverreceivedanythingbutrainwaterordistilledwatertomoistenthesoilwhenthiswasnecessary,anditremainedfullofsoil,whichwasstilltightlypacked,and,lestanydustfromtheoutsidewouldgetintothesoil,itwascoveredwithasheetofironcoatedwithtin,butperforatedwithmanyholes.VanHelmont:Ididnottaketheweightoftheleavesthatfellintheautumn.IntheendIdriedthesoiloncemoreandgotthesame200poundsthatIstartedwith,lessabouttwoounces.Thereforethe164poundsofwood,barkandroot,arosefromthewateralone”O(jiān)fcoursetheexperimentoverlookedtheroleofthe2ounceslostandtheimportanceofgasesfromtheatmosphere.植物營(yíng)養(yǎng)和肥料學(xué)的發(fā)展可分為四個(gè)階段

(ArnoldFinck1982年劃分)(一).萌芽時(shí)期（1840年以前）水的營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)

海爾蒙特（VanHelmont,1577～1644）于1640年提出的，他做了一個(gè)試驗(yàn)如下圖，5磅（5年后）164磅1磅＝453.6g1盎司＝28.35g

5年后減少了2盎司（56.7g）用雨水澆干土200磅馬口鐵板

柳樹(shù)枝陶土盆

結(jié)論是:柳樹(shù)只靠水營(yíng)養(yǎng)

法國(guó)學(xué)者索秀爾用含有CO2的空氣做試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)C、H、O來(lái)自空氣和水,而灰分來(lái)自土壤。Mg

腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)

1809年泰伊爾(VonThaer,1752～1828)

土壤肥力完全依靠腐殖質(zhì),因?yàn)槌怂?只有腐殖質(zhì)才能供應(yīng)作物營(yíng)養(yǎng),而礦物質(zhì)只是起間接作用，即它可加速腐殖質(zhì)的轉(zhuǎn)化和溶解，使其變成易被植物吸收的物質(zhì)。

法國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家布森高（Boussingault,1802～1887）是采用田間試驗(yàn)方法研究植物營(yíng)養(yǎng)的創(chuàng)始人。1834年,他在自己莊園里創(chuàng)建了世界上第一個(gè)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)站。(二)礦質(zhì)肥料開(kāi)始發(fā)展時(shí)期(1840-1920)

礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)

李比希(JustusVonLiebig,1803～1873)1840年提出：土壤中礦物質(zhì)是一切綠色植物的唯一養(yǎng)料,廄肥及其它有機(jī)肥料對(duì)植物生長(zhǎng)所起的用,并不是其中所含有的有機(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)。

他還進(jìn)一步提出了養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)。1830年硝石由智利-------英國(guó)作肥料1843年第一個(gè)人造肥料過(guò)磷酸鈣在英國(guó)投產(chǎn)1890年第一個(gè)人造氮肥硫酸銨在德國(guó)制成1905年石灰氮在德國(guó)制造成功.1913年合成氨在德國(guó)制造成功,日產(chǎn)量27噸.1921年尿素在德國(guó)制成.

糧食產(chǎn)量由1840年的800公斤/公頃,到1880年的1400公斤/公頃.

由魯茨1843年創(chuàng)立的英國(guó)洛桑實(shí)驗(yàn)站至今已有155年的歷史了，試驗(yàn)工作仍在繼續(xù)中。俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫于1869年在四個(gè)省建立試驗(yàn)站，這是肥料試驗(yàn)網(wǎng)的先驅(qū)。中歐和德國(guó)在化肥工業(yè)的發(fā)展是在前面的。(三)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)概念的延伸時(shí)期(1920-1960)20年代和30年代是肥料的大發(fā)展時(shí)期過(guò)量施用氮肥而產(chǎn)生許多問(wèn)題:A、施肥達(dá)不到預(yù)期的產(chǎn)量.B、施用量過(guò)大而造成肥害.C、肥料的報(bào)酬遞減D、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降.E、病蟲(chóng)害加劇.

Fe(1860

)Mn(1922

)B(

1923)Zn(

1926

)Cu(

1931

)Mo(

1938

)Cl(1954

)pH測(cè)定是1913年開(kāi)始的,1920年人們才把施用石灰引起土壤pH的改變與施肥問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)。在植物養(yǎng)分吸收理論方面

E.Epstein應(yīng)用酶動(dòng)力學(xué)的原理,根據(jù)米凱利斯--門(mén)騰(Michaelis

Menten)方程式,求出酶促反應(yīng)的速率(v)、最大反應(yīng)速率(V)和米氏常數(shù)(Km)

V(s)V=------------

(s)代表底物濃度

Km＋(s)

當(dāng)v＝1/2V時(shí)Km＝(s)

Km值越小,表示酶對(duì)底物的親和力愈大,酶促反應(yīng)速度越快,底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物也愈快,(四)、生長(zhǎng)因子綜合協(xié)調(diào)學(xué)說(shuō)時(shí)期(1960年以后)

1.植物生長(zhǎng)所需要的或?qū)λ幸娴奈镔|(zhì)和其它生長(zhǎng)條件;2.植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要量(及其診斷測(cè)定);3.土壤肥力特性(及其診斷測(cè)定);4.不正確或過(guò)量施肥的危害;5.評(píng)價(jià)肥料作用(產(chǎn)量和質(zhì)量等)的可信賴的方法;

威連斯（Willance，1984)認(rèn)為,下一次農(nóng)業(yè)革命是多學(xué)科性的綜合應(yīng)用革命,包括作物育種、經(jīng)營(yíng)管理、土壤改良、土壤肥力、雜草防治、植物生理、土壤微生物、昆蟲(chóng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械及其它等學(xué)科的綜合應(yīng)用。

(五)、當(dāng)前世界肥料問(wèn)題和動(dòng)向

問(wèn)題:

能源緊張:

制造肥料的能量占農(nóng)業(yè)總耗能量:發(fā)達(dá)國(guó)家35%;發(fā)展中國(guó)家64%;全球平均45%。發(fā)展中國(guó)家更感到能源不足。

磷鉀資源日益枯竭:

三要素比例發(fā)達(dá)國(guó)家平均為:1:0.65:0.64(日本1:1:1)，中國(guó)1:0.4-0.46:0.36-0.50。發(fā)展中國(guó)家PK不足,影響氮肥肥效發(fā)揮,據(jù)估計(jì):P資源足能用500年,鉀可用1000年,且分布不平衡.

肥料利用率低,污染環(huán)境嚴(yán)重:

N30%、P205－40%、K2O50%動(dòng)向：

各國(guó)為解決上述問(wèn)題,尋求各種方法,發(fā)展新肥料,開(kāi)發(fā)新資源,提高肥料利用率,對(duì)家禽糞、廢棄物的利用，生物固氮等?，F(xiàn)在化肥向著高效化、復(fù)合化、液體化(流體化)、長(zhǎng)效化和專一化方向發(fā)展.(六)、我國(guó)肥料科學(xué)的發(fā)展

<<齊民要術(shù)>>、<<王幀農(nóng)書(shū)>>、

<<農(nóng)政全書(shū)>>。

游修齡1980考證:

殷商以前(不知道施肥)----西周時(shí)期(開(kāi)始認(rèn)識(shí)到肥料腐爛植物.草木灰)---戰(zhàn)國(guó)時(shí)期(開(kāi)始施肥)---西漢時(shí)期(施肥技術(shù)有了很大發(fā)展，有基肥、種肥、追肥之分。種植綠肥提高土壤肥力,對(duì)土壤理論也有一定見(jiàn)解)-----清朝(施肥理論進(jìn)一步發(fā)展時(shí)宜、土宜、物宜)。

這些理論要比西歐早的多,可惜由于社會(huì)政治等原因,一直停留在封建小農(nóng)狀態(tài),農(nóng)業(yè)科學(xué)沒(méi)有得到充分發(fā)展.解放后,1958年開(kāi)展了第一次土壤普查,(因土種植.因土施肥.合理分配)1978年第二次土壤普查.為農(nóng)業(yè)區(qū)域打下基礎(chǔ).

在土壤肥力方面：

各省建立了肥料試驗(yàn)網(wǎng),開(kāi)展了土壤肥力監(jiān)測(cè)工作.

在三要素方面：高成分.高肥效氮肥品種增加,磷鉀供應(yīng)增加.微量元素應(yīng)得到重視,綠肥逐漸引入推廣,施肥理論方面發(fā)展到診斷施肥和測(cè)報(bào)施肥.電子計(jì)算機(jī)也應(yīng)用到這一學(xué)科.以及放射性和穩(wěn)定性同位素,液相色譜儀,氨基酸測(cè)定儀.原子吸收光譜儀.等離子體及電子探針等.研究方法包括調(diào)查研究和試驗(yàn)研究?jī)蓚€(gè)方面

1、調(diào)查研究：對(duì)幾千年農(nóng)民在實(shí)踐中創(chuàng)造的豐富經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié).指導(dǎo)生產(chǎn).發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題,加以解決.

2、試驗(yàn)研究：包括田間試驗(yàn).盆栽試驗(yàn)和化學(xué)分析.一般是結(jié)合起來(lái)進(jìn)行的.第三節(jié)植物營(yíng)養(yǎng)與肥料的研究方法

田間試驗(yàn)：是研究土壤肥力和肥料效果最具體的方法,是附和生產(chǎn)實(shí)際的方法,可直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。盆栽試驗(yàn)：是研究植物營(yíng)養(yǎng)的重要方法,包括:土培法.沙培法.水培法以及滅菌培養(yǎng)法。化學(xué)分析法：包括土壤分析.肥料分析和植物營(yíng)養(yǎng)分析。試驗(yàn)研究：植物營(yíng)養(yǎng):各種元素對(duì)各種植物的營(yíng)養(yǎng)作用.產(chǎn)量.品質(zhì);

植物營(yíng)養(yǎng)遺傳性:植物吸收及運(yùn)輸養(yǎng)分均屬基因型,根據(jù)米凱利斯--門(mén)滕方程式進(jìn)行研究.植物營(yíng)養(yǎng)診斷肥料試驗(yàn):不同形態(tài)的化肥肥效,有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配合施用的效果等.可以從事以下幾方面的研究:

植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)還與很多學(xué)科如植物生理學(xué).生物化學(xué).土壤學(xué).作物栽培學(xué).生物統(tǒng)計(jì)學(xué)有密切關(guān)系.第一章植物營(yíng)養(yǎng)與施肥原理本章講授內(nèi)容：植物的營(yíng)養(yǎng)成分植物對(duì)養(yǎng)分的吸收養(yǎng)分在植物體內(nèi)的運(yùn)輸 影響植物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件合理施肥的基本原理

植物營(yíng)養(yǎng)原理是合理施肥的理論基礎(chǔ)。合理施肥應(yīng)按照植物營(yíng)養(yǎng)的原理和作物營(yíng)養(yǎng)特性，結(jié)合氣候、土壤和栽培技術(shù)等因素進(jìn)行綜合考慮。作物生長(zhǎng)在土壤中，在有適當(dāng)?shù)墓?、水、肥、氣、熱條件下，就能生長(zhǎng)發(fā)育，形成有機(jī)物質(zhì)。在土壤養(yǎng)分供應(yīng)不足的情況下，就得通過(guò)施肥來(lái)滿足植物對(duì)養(yǎng)分的要求。第一節(jié)植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素及其生理功能一．植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素一）植物體的元素組成

WHATDOESAPLANTNEEDTOLIVEForhealthygrowth,aplantrequires:Energy:LightforphotosynthesisWaterGases:CO2:basiccomponentoforganicmatterO2:basiccomponentandcatalyticrespirationNutrients:

nitrogen(N)phosphorus(P)potassium(K)calcium(Ca)magnesium(Mg)sulfur(S)micronutrients?NutrientsaretakenupprimarilybytherootsintheformofanaqueoussolutioninthesoilPhotosynthesis:CO2+H2Ocarbohydrates(CHO)+O2ashiscomposedof:WHATDOESAPLANTCONSISTOF?Drymatteriscomposedof:94%OrganicMaterial:30%crudefiber12%protein47%N-freeextracts4%fat6%ashPotassium42%Oxygen24%7%Chloride7%Silicon5%Phosphorus5%Calcium4%Magnesium4%Sulphur1%Sodium1%Traces:iron,zinc,manganese,copper,boron,molybdenum80%WATER20%DRYMATTERNUTRIENTSAVAILABILITYESSENTIALNUTRIENTS正常生長(zhǎng)植株的干物質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)元素的平均含量元素符號(hào)mol/克（干重）mg/kg%Mo0.0010.1-Cu0.10.6-Zn0.3020-Mn1.050-Fe2.0100-B2.020-Cl3.0100-S3.0-0.1P60-0.2Mg80-0.2Ca125-0.5K250-1.0N1000-1.5O30000-45C40000-45H60000-6鉬銅鋅錳鐵硼氯硫磷鎂鈣鉀氮氧碳?xì)?987 鎳

Ni 1.1

確定年份1939193119261922184419231954183918391839183918391804最早1800最早NameChemicalsymbolRelative

%inplants*FunctioninplantNutrientcategoryNitrogenN100Proteins,aminoacidsPrimarymacronutrientsPhosphorusP6Nucleicacids,ATPPotassiumK25Catalyst,iontransportCalciumCa12.5CellwallcomponentSecondarymacronutrientsMagnesiumMg8PartofchlorophyllSulfurS3AminoacidsIronFe0.2ChlorophyllsynthesisMicronutrientsCopperCu0.01ComponentofenzymesManganeseMn0.1ActivatesenzymesZincZn0.03ActivatesenzymesBoronB0.2CellwallcomponentMolybdenumMo0.0001InvolvedinNfixationChlorineCl0.3Photosynthesisreactions*Relativeamountsofmineralelementscomparedtonitrogenindrytissue.MayvarydependingonplantspeciesESSENTIALNUTRIENTS:

FUNCTIONSANDCLASSIFICATIONRelativeamountsofessentialelementsinplanttissues由于植物的遺傳性狀的制約和環(huán)境條件的影響，即使同一植物的不同器官、同一器官的不同時(shí)期其體內(nèi)元素在含量上均有較大的差異。例如稻麥類硅多、豆類氮鉀多，籽粒的氮磷高于莖稈，而莖稈的鈣、硅、鈉又多于籽粒。這種含量上的差異，1.反映了不用作物的某些營(yíng)養(yǎng)特性。2.說(shuō)明作物對(duì)養(yǎng)分的吸收受到環(huán)境條件的影響。例如：當(dāng)某種離子在土壤中含量高時(shí)，雖然作物對(duì)它的需要量不多或并不需要，但它在作物體內(nèi)也會(huì)較多地積累。這說(shuō)明植物體內(nèi)所含的這些元素并不都是它生長(zhǎng)發(fā)育所必需的。有些元素是由于偶然的機(jī)會(huì)進(jìn)入植物體內(nèi)的，其中有些還可能大量積累；而有些元素雖然在植物體內(nèi)的含量極微，卻是植物生長(zhǎng)不可缺少的。運(yùn)用溶液培養(yǎng)，在培養(yǎng)液中有系統(tǒng)地減去植物灰分中的某些元素，觀察植物是否能夠正常生長(zhǎng)發(fā)育，可以檢出植物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素。

1939年Arnon和Stout提出:二、植物必需營(yíng)養(yǎng)元素（一）標(biāo)準(zhǔn)這種元素對(duì)所有高等植物的生長(zhǎng)發(fā)育是不可缺少的。如果缺少該元素，植物就不能完成其生活史

---------必要性2.

這種元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏這種元素時(shí)，植物會(huì)表現(xiàn)出特有的癥狀，只有補(bǔ)充這種元素后癥狀才能減輕或消失-------專一性3.

這種元素必須直接參與植物的代謝作用，對(duì)植物起直接的營(yíng)養(yǎng)作用，而不是改善環(huán)境的間接作用

---------直接性二）高等植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的三條標(biāo)準(zhǔn):２．必需營(yíng)養(yǎng)元素的種類：

目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的高等植物所必需的營(yíng)養(yǎng)元素有16種。它們是碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬、氯。MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMo３．必需營(yíng)養(yǎng)元素的分類：根據(jù)必需營(yíng)養(yǎng)元素在作物體內(nèi)含量的多少，將其分為大量營(yíng)養(yǎng)元素（%－‰）：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S九種，其中的N、P、K三種元素，由于作物需要的良比較多，而土壤中可提供的有效含量又比較少，常常需要通過(guò)施肥才能滿足作物生長(zhǎng)的要求，因此稱為“作物營(yíng)養(yǎng)三要素”或者“肥料三要素”；含量＜‰的稱為微量營(yíng)養(yǎng)元素：有Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl七種。４．植物營(yíng)養(yǎng)元素的同等重要律和不可代替律：植物必需的營(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；任何一種營(yíng)養(yǎng)元素的特殊功能都不能被其它元素所代替。這就叫營(yíng)養(yǎng)元素的同等重要律和不可代替律。對(duì)于該定律應(yīng)該從兩個(gè)方面去理解：①大量元素與微量元素在體內(nèi)的數(shù)量上盡管相差很大，但在植物的營(yíng)養(yǎng)作用上，是同等重要的，并沒(méi)有重要與不重要之分。②植物必需營(yíng)養(yǎng)元素的生理功能是不可代替的。如磷不能代替鉀，鉀不能代替氮。缺磷的土壤只能靠施磷來(lái)解決。因此，施肥必須根據(jù)作物營(yíng)養(yǎng)的要求，考慮不同種類的肥料配合，以防止某些營(yíng)養(yǎng)元素供應(yīng)失調(diào)。５．相互相似作用：幾種營(yíng)養(yǎng)元素都對(duì)某一生理代謝作用過(guò)程或者作用過(guò)程的某一部分起同樣的作用。也就是說(shuō)，某一營(yíng)養(yǎng)元素缺少時(shí)，還可以被另一元素所代替。例如：硼能部分地消除亞麻缺鐵癥，鈉可部分地滿足糖用甜菜對(duì)鉀的需要，銣Rb有時(shí)可以代替鉀的作用，鍶Sr有時(shí)可以代替鈣的作用，而且對(duì)有些植物其代替效用還很高。對(duì)某些低等植物，溴Br可以代替氯Cl的作用。但是這種代替僅僅是部分的和次要的，只能是對(duì)同等重要律的補(bǔ)充，尤其是必需營(yíng)養(yǎng)元素所具有的特殊生理功能是不可代替的。6．有益元素

Beneficialelements：Severalelementsinplantsarenotessential,butwillpromotegrowth.Forexample,cobalt(Co鈷)stimulatesgrowthoflegumessuchasbeans,clover三葉草,andalfalfa紫花苜蓿.Thisstimulationofgrowthbycobaltisduetoitsuse,notbytheplantitself,butbynitrogenfixingbacteriathatliveinrootsofplants.Na-K;Rb-K;Sr-Ca;B-Fe有益元素各論有益礦質(zhì)元素：促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，不為植物普遍所必需。必需元素：1、符合三條標(biāo)準(zhǔn)2、為各種作物所必需有益元素：1、在一定濃度下，具有刺激生長(zhǎng)的作用

2、在一定條件下為作物所需Co-豆科

3、不為所有植物所需Si-水稻；Al-茶樹(shù)；Se-茶花注意：適宜的含量是區(qū)分有益元素的界限。缺少時(shí)影響生長(zhǎng)，過(guò)多時(shí)，則有毒害作用。

第二節(jié)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收一、植物的根部營(yíng)養(yǎng)：根系具有吸收水分和養(yǎng)分，傳導(dǎo)水分和養(yǎng)分到地上部，合成一些有機(jī)化合物，貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及支持作物使之固定于土壤中等多方面的作用。植物與環(huán)境之間的物質(zhì)交換，在很大程度上也要通過(guò)根系進(jìn)行。我國(guó)勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)了“壯苗先壯根”的經(jīng)驗(yàn)，把根系的粗壯發(fā)達(dá)看著是作物豐產(chǎn)的基礎(chǔ)。在不同情況下的許多蹲苗措施，實(shí)質(zhì)上也是為了促進(jìn)根系的發(fā)育。因此，加強(qiáng)根部營(yíng)養(yǎng)是供給作物養(yǎng)分最主要的方式，也是奪取作物高產(chǎn)的最重要的手段。一）、根的吸收部位：根吸收養(yǎng)分最多的部位，據(jù)用作物的離體根研究，是根尖以上的分生區(qū)，大致離根尖1cm，越靠近基部吸收能力越差。但是，作為完整的根系，必須正確地估計(jì)根毛的特殊功能，如果考慮到水分蒸騰對(duì)養(yǎng)分吸收的影響，一般認(rèn)為，根吸收養(yǎng)分最多的部位大約在離根尖10cm以內(nèi)，愈靠近根尖處的吸收能力愈強(qiáng)。因此，施用肥料的深度應(yīng)該在20cm以下。二）、根部對(duì)養(yǎng)分的吸收：１．土壤養(yǎng)分向根表面的遷移方式：①截獲（RootInterception）：根系伸展于土壤中，直接從土壤膠體或者土壤溶液中獲取養(yǎng)分。即植物的根系伸展于養(yǎng)分處，直接接觸而獲得養(yǎng)分。植物根從土壤中截獲養(yǎng)分的數(shù)量是很少的，即使根系十分發(fā)達(dá)，可能截獲到的養(yǎng)分一般不到總量的10%。②擴(kuò)散（Diffusion）：由于植物不斷地吸收土壤中的養(yǎng)分，使得那些和根直接接觸的土壤養(yǎng)分濃度相對(duì)降低，導(dǎo)致土體和根際土壤之間產(chǎn)生養(yǎng)分的濃度差，從而使養(yǎng)分由高濃度向低濃度擴(kuò)散。這種作用叫擴(kuò)散作用。此外，在施肥或土壤中有機(jī)質(zhì)分解、難溶性養(yǎng)分有效化后，也會(huì)因局部養(yǎng)分濃度增高而出現(xiàn)向四周擴(kuò)散的現(xiàn)象。養(yǎng)分離子在土壤中的擴(kuò)散受到許多因素的影響，如土壤水分含量（多＞少）、土壤質(zhì)地（砂土＞粘土）、土壤溫度（高溫＞低溫）以及養(yǎng)分離子的擴(kuò)散系數(shù)與根系活力等。③質(zhì)流（Massflow）：作物的蒸騰作用消耗了根表土壤大量的水分，使其水分含量相對(duì)降低，導(dǎo)致土壤水分向根表移動(dòng)，溶解在水中的養(yǎng)分也隨之移動(dòng)到根表土壤，以補(bǔ)充消耗的養(yǎng)分。一般認(rèn)為，土壤養(yǎng)分的長(zhǎng)距離遷移以質(zhì)流為主，短距離遷移以擴(kuò)散為主。硝態(tài)氮的移動(dòng)性大，質(zhì)流有重要作用，磷鉀則以擴(kuò)散為主，鈣鎂以質(zhì)流為主。以上養(yǎng)分遷移的三種過(guò)程在土壤中是同時(shí)存在的。對(duì)于在土壤中移動(dòng)性比較小的離子，根系用截獲方式吸收離子才比較重要，但畢竟是有限的，因?yàn)楦邓嫉捏w積與土壤體積相比是小的（＜１０％）。質(zhì)流過(guò)程是比較快的，只要水分流量和離子濃度足夠大；相比之下擴(kuò)散作用是一個(gè)慢過(guò)程，一天只有幾個(gè)毫米。２、根部對(duì)無(wú)機(jī)態(tài)養(yǎng)分的吸收：土壤養(yǎng)分遷移到根表，為根系吸收提供了有利的條件，然而養(yǎng)分離子要進(jìn)入植物體內(nèi)則是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程。目前，一般認(rèn)為溶液中的離子進(jìn)入根細(xì)胞的方式可分兩個(gè)類型，即被動(dòng)吸收與主動(dòng)吸收。①無(wú)機(jī)態(tài)養(yǎng)分的被動(dòng)吸收

Passiveuptake：是指植物由于物理的或物理化學(xué)的作用而進(jìn)行的吸收過(guò)程，主要是由高濃度向低濃度的擴(kuò)散作用。被動(dòng)吸收的特點(diǎn)：吸收速度快、無(wú)選擇性、不需要能量、可逆性（在一定條件下，已被吸收進(jìn)入細(xì)胞的離子，也可以由細(xì)胞出來(lái)重新進(jìn)入外部溶液中）。

通過(guò)截獲、擴(kuò)散、質(zhì)流等方式移動(dòng)到根表的無(wú)機(jī)態(tài)養(yǎng)分，首先進(jìn)入根細(xì)胞的自由空間（Freespace)。對(duì)單個(gè)細(xì)胞來(lái)說(shuō)，自由空間是指細(xì)胞壁到細(xì)胞膜之間的間隙。對(duì)整個(gè)根組織來(lái)說(shuō)，是指皮層中薄壁細(xì)胞的細(xì)胞間隙。也就是說(shuō)，自由空間是指在植物體某些器官的組織內(nèi)或細(xì)胞中能夠允許外部溶液自由擴(kuò)散進(jìn)入的那部分空間。進(jìn)入的溶液很快與外部溶液的濃度達(dá)到平衡，離子的進(jìn)出沒(méi)有選擇性，當(dāng)外部溶液濃度低時(shí)又可擴(kuò)散出去，好象是外部溶液與組織內(nèi)相互聯(lián)貫著的一條自由通道。蠶豆根的自由空間為13%，大麥23%，向日葵16-21%，小麥11-33.5%不等。

②無(wú)機(jī)態(tài)養(yǎng)分的主動(dòng)吸收

Activeuptake：是指植物細(xì)胞利用呼吸作用釋放的能量作功，而逆濃度梯度吸取養(yǎng)分的過(guò)程。主動(dòng)吸收是一切有生命的有機(jī)體所具有的特性，其特點(diǎn)是：持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、具有明顯的選擇性、需要消耗能量、不可逆性（主動(dòng)吸收的離子（尤其是吸入液泡內(nèi)的離子），只要細(xì)胞保持健康活力，就不會(huì)釋放出來(lái)）。主動(dòng)吸收說(shuō)明了以下三個(gè)問(wèn)題：Ａ．植物體內(nèi)離子態(tài)養(yǎng)分的濃度，常常比外界土壤溶液的濃度高幾十甚至幾千倍。Ｂ．植物吸收養(yǎng)分有高度選擇性，而不是外界環(huán)境中有什么養(yǎng)分就吸收什么養(yǎng)分。Ｃ．植物對(duì)養(yǎng)分的吸收強(qiáng)度與其代謝作用密切相關(guān)，而不決定于外界土壤溶液中的養(yǎng)分濃度。植物生長(zhǎng)旺盛，吸收強(qiáng)度就大，生長(zhǎng)弱，吸收強(qiáng)度就小。載體（Carrier）普菲費(fèi)爾（Pfeffer1900）提出。培養(yǎng)試驗(yàn)的結(jié)果表明，不同種類的植物組織對(duì)多種離子的吸收，在一定的濃度范圍內(nèi)，都表現(xiàn)有一定的規(guī)律，即較低濃度時(shí)，離子的吸收隨濃度增加而迅速增加；在較高濃度時(shí)，隨濃度增加，離子的吸收增加很少；到最高濃度時(shí)，離子的吸收趨于穩(wěn)定。這表明了載體的存在和載體具有一定的飽和度。載體學(xué)說(shuō)（CarrierTheory)：

生物膜上具有某些分子，它們有載運(yùn)離子通過(guò)生物膜的能力，這些分子叫載體。載體分布在細(xì)胞膜上，而且對(duì)其所運(yùn)載的離子具有一定的專一性，離子可以由不同的載體而結(jié)合在不同位置上通過(guò)質(zhì)膜運(yùn)入細(xì)胞內(nèi)。因而可以有選擇性地運(yùn)載某種離子通過(guò)生物膜。載體是在類脂層中擴(kuò)散的類脂化合物，很可能是一種透過(guò)酶，但目前為止還不能下結(jié)論，因?yàn)檫€沒(méi)有分離出載體分子。載體運(yùn)載離子消耗的能量來(lái)源于呼吸作用，但是能量消耗于何處，目前還不清楚.一般認(rèn)為有三種可能：①用于改變?cè)|(zhì)膜的特性，以便離子通過(guò)；②離子－載體復(fù)合物的合成和分解；③離子、離子－載體復(fù)合物的循環(huán)運(yùn)輸。載體運(yùn)輸離子的過(guò)程：①載體由呼吸過(guò)程中獲得能量載體＋ATP→磷酸化載體＋ADP②磷酸化載體與某種選擇性離子結(jié)合，透過(guò)質(zhì)膜磷酸化載體＋離子→離子－載體③離子－載體在磷酸化酶的作用下解離，于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)釋放離子。離子－載體→載體＋離子＋無(wú)機(jī)磷酸Pi④無(wú)機(jī)磷酸在細(xì)胞內(nèi)的線粒體或葉綠體作用下形成ATPADP＋Pi→ATP總式為：離子＋ATP→離子＋ADP＋Pi

可見(jiàn)將一個(gè)離子由膜外帶到膜內(nèi)，需消耗１個(gè)ATP分子。３．根部對(duì)有機(jī)態(tài)養(yǎng)分的吸收：采用滅菌培養(yǎng)方法，利用示蹤元素進(jìn)行研究的結(jié)果表明，植物不僅能吸收無(wú)機(jī)養(yǎng)分，也能吸收有機(jī)態(tài)的養(yǎng)分。如：水稻幼苗可吸收甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、組氨酸、天冬酰胺、RNA、各種核苷酸、甘油磷酸鈣、卵磷脂和植酸鈉等。大麥能吸收賴氨酸；玉米能吸收甘氨酸；大麥和小麥、菜豆能吸收各種磷酸己糖和磷酸甘油酸。另?yè)?jù)孫羲研究，水稻吸收葡萄糖１天內(nèi)就能運(yùn)到穗部。有機(jī)態(tài)養(yǎng)分究竟以什么方式進(jìn)入根細(xì)胞內(nèi)，

尚無(wú)肯定的結(jié)論一般認(rèn)為，有機(jī)分子透過(guò)質(zhì)膜的難易程度決定于分子的大小和脂溶性的強(qiáng)弱。凡是脂溶性強(qiáng)的化合物都比較容易透過(guò)質(zhì)膜，脂溶性愈強(qiáng)，愈容易透過(guò)；分子量小的有機(jī)分子也容易透過(guò)。Wheeler和Hanchey于1971年用電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞也和動(dòng)物一樣，有胞飲作用。如蓖麻和松樹(shù)根尖均有這種現(xiàn)象。其過(guò)程是：原生質(zhì)膜內(nèi)陷，把進(jìn)入凹陷處的有機(jī)養(yǎng)分連同水和無(wú)機(jī)養(yǎng)分一起包圍起來(lái)，形成水囊泡；然后水囊泡逐步向細(xì)胞內(nèi)部移動(dòng)；最后破裂，所含養(yǎng)分釋放于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的細(xì)胞質(zhì)中。二、Plant

Foliagenutrition

：植物葉面（包括一部分莖）吸收養(yǎng)分來(lái)營(yíng)養(yǎng)其本身的現(xiàn)象叫做葉部營(yíng)養(yǎng)或根外營(yíng)養(yǎng)。Despitethepresenceofathickcuticle,manyplantscanabsorbnutrientsthroughtheirleavesandstems.Forexample,iron,copperandzincaresprayedonappletopreventmineraldeficiencies.一）、葉部對(duì)養(yǎng)分的吸收：

１．葉子吸收養(yǎng)分的途徑：一般認(rèn)為葉部吸收養(yǎng)分是從葉片角質(zhì)層和氣孔進(jìn)入，最后通過(guò)質(zhì)膜而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。

(近來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)在表皮細(xì)胞壁的外壁，孔道細(xì)胞中以及葉毛基部和周圍、葉脈的上、下表皮細(xì)胞都呈現(xiàn)有較多的微細(xì)結(jié)構(gòu)，即外質(zhì)連絲（Ectodesmata)分布，它是一種不含原生質(zhì)的纖維空隙，能使細(xì)胞原生質(zhì)與外界直接聯(lián)系。它可作為角質(zhì)膜到達(dá)表皮細(xì)胞原生質(zhì)膜的一條通路。)２．葉子吸收養(yǎng)分的形態(tài)：離子態(tài)：鉀離子、磷酸根離子等。分子態(tài)：二氧化碳、尿素、二氧化硫、氮?dú)獾?。３．葉子吸收養(yǎng)分的機(jī)制：

①通過(guò)角質(zhì)膜的吸收：表皮組織的角質(zhì)膜可分三層。緊靠表皮細(xì)胞的外壁是由角質(zhì)、纖維素和果膠共同構(gòu)成的角化層，中間為角質(zhì)與蠟質(zhì)混合組成的角質(zhì)層，最外一層完全由蠟質(zhì)組成。蠟質(zhì)是一類復(fù)雜的有機(jī)混合物，主要成分由高糖脂肪酸和高糖一元醇組成，這類化合物的分子間隙可讓水分子大小的物質(zhì)通過(guò)。外部溶液通過(guò)這種空隙進(jìn)入角質(zhì)層，再借助于果膠物質(zhì)進(jìn)入角化層及表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁而到達(dá)質(zhì)膜。在這些空隙內(nèi)由于脂肪酸、果膠等羧基的解離而帶有負(fù)電荷，這對(duì)陽(yáng)離子的通透有利。②葉部對(duì)二氧化碳的吸收：葉子從空氣中吸收的二氧化碳主要經(jīng)由氣孔進(jìn)入葉肉，通過(guò)細(xì)胞間隙及葉肉細(xì)胞的表面流入葉綠體，在葉綠體內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)變成單糖。其反應(yīng)式為：6CO2

＋12H2O→C6H12O6

＋6H2O＋6O2二）、葉部營(yíng)養(yǎng)的特性：１．直接供給作物吸收的養(yǎng)分可防止養(yǎng)分在土壤中的固定和轉(zhuǎn)化。有些容易被土壤固定的營(yíng)養(yǎng)元素如銅、錳、鐵、鋅等，葉部噴施能避免土壤的固定，直接供給作物吸收；某些生理活性物質(zhì)如赤霉素、B9等，施入土壤易于轉(zhuǎn)化，采用葉面噴施就能克服這種缺點(diǎn)。２．葉部對(duì)養(yǎng)分的吸收轉(zhuǎn)化比根部快，能及時(shí)滿足作物需要。

32P涂于棉花葉部5分鐘后各器官已有相當(dāng)數(shù)量的Ｐ，根、生長(zhǎng)點(diǎn)和嫩葉中增加強(qiáng)烈。10天后32P的積累達(dá)到最高點(diǎn)。而根部施用15天后Ｐ的分布和強(qiáng)度僅僅接近于葉部施用５分鐘的情況。又如：一般尿素施入土壤4-5天后才見(jiàn)效果，葉部施用只需1-2天即可顯出效果。故在出現(xiàn)缺素癥或遭自然災(zāi)害時(shí)最為適用。３．直接影響體內(nèi)代謝，促進(jìn)根部營(yíng)養(yǎng)，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)。３．直接影響代謝，促進(jìn)根部營(yíng)養(yǎng)，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)。

葉部追肥可提高光合作用和呼吸作用的強(qiáng)度，顯著地促進(jìn)酶的活性，直接影響體內(nèi)一系列重要的生理過(guò)程，同時(shí)也改善了作物對(duì)根部有機(jī)養(yǎng)分的供應(yīng)，增強(qiáng)根系吸收水分和養(yǎng)分的能力，因此，適時(shí)噴施某些營(yíng)養(yǎng)元素，既能調(diào)節(jié)酶的活性又能使植株生長(zhǎng)健壯，增強(qiáng)抗性，積累較多的有機(jī)物質(zhì)，達(dá)到促進(jìn)早熟、改善品質(zhì)、提高產(chǎn)量的目的。如：前期噴尿素可促進(jìn)酶的合成，使生長(zhǎng)旺盛；

中期和后期噴Ｐ、Ｋ可促進(jìn)酶作用的分解過(guò)程，有利于葉片內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)向生殖器官轉(zhuǎn)移；

作物開(kāi)花時(shí)噴硼能促進(jìn)種子的形成；

作物生育后期根系衰老，吸收養(yǎng)分的能力減弱，根外追肥可補(bǔ)救脫肥的危險(xiǎn)。

４．經(jīng)濟(jì)、有效：施用量?jī)H為土壤施用的1/5-1/10。三）、影響葉部營(yíng)養(yǎng)的條件：１．溶液的組成：溶液的組成決定于葉部追肥的目的。作為營(yíng)養(yǎng)液組成分的各種養(yǎng)分被植物吸收的速度是不同的。例如，葉片吸收鉀的速率為：氯化鉀＞硝酸鉀＞磷酸氫二鉀；葉片吸收氮的速率為：尿素＞硝酸鹽＞銨鹽。一般地，無(wú)機(jī)鹽比有機(jī)鹽類（尿素除外）的吸收速率要快，在噴施生理活性物質(zhì)或微量元素肥料（如鋅、硼、鐵、錳等）時(shí)加入尿素可提高吸收速率和防止葉片出現(xiàn)暫時(shí)的黃化。２．溶液濃度及pH：

一定范圍內(nèi)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入葉片的速度與數(shù)量，隨濃度的增加而增加。所以在葉片不受肥害的前提下要適當(dāng)?shù)靥岣呷芤旱膰娛舛?。溶液pH影響葉片的吸收：中性至微堿性條件下葉片吸收陽(yáng)離子快，弱酸性條件下吸收陰離子快。３．溶液濕潤(rùn)葉片的時(shí)間：

試驗(yàn)證明濕潤(rùn)葉片的時(shí)間在30-60分鐘內(nèi)吸收的速度快，吸收量大，余下未被吸收的還可以逐步地被葉片吸收利用。因此選擇傍晚噴施同時(shí)使用濕潤(rùn)劑，效果很好。濕潤(rùn)劑可以降低溶液的表面張力，增大溶液與葉片的接觸面積，提高噴施效果。常用的濕潤(rùn)劑有中性皂和洗滌劑（用0.1-0.2%）。４．葉片結(jié)構(gòu)與養(yǎng)分吸收：雙子葉植物如棉花、油菜、豆類、薯類及甜菜等葉面積大，角質(zhì)層薄，溶液中的養(yǎng)分容易被吸收；稻、麥、谷子等單子葉植物葉面積小，角質(zhì)層較厚，溶液中養(yǎng)分的吸收就比較困難，故應(yīng)加大噴施濃度。從葉片結(jié)構(gòu)上看，葉子表面的表皮組織下是比較致密的柵狀組織，而葉子背面是疏松的海綿組織，細(xì)胞間隙大，孔道細(xì)胞也多，故噴施葉背面養(yǎng)分吸收速度快。５．噴施次數(shù)與部位：

各種養(yǎng)分在細(xì)胞內(nèi)的移動(dòng)性差別很大：移動(dòng)性強(qiáng)的養(yǎng)分N＞K＞Na，能夠移動(dòng)的養(yǎng)分磷＞氯＞硫，部分移動(dòng)的養(yǎng)分Zn＞Cu＞Mn＞Fe＞Mo，不移動(dòng)的養(yǎng)分硼和鈣。噴施不易移動(dòng)的養(yǎng)分時(shí)，必須增加噴施次數(shù)，同時(shí)必須注意噴施部位，如鐵肥只有噴施在新葉上，效果才好。另外每隔一定時(shí)間（一般7-10天）噴施一次的效果比一次噴施的效果要好。但次數(shù)過(guò)多，增加勞力成本。

四）、葉部追肥的適用時(shí)期：

１．作物遭受凍害、傷害、水災(zāi)后為了增加營(yíng)養(yǎng)恢復(fù)生長(zhǎng)，可利用根外追肥吸收快的特點(diǎn)進(jìn)行根外追肥。２．作物出現(xiàn)缺素癥特別是那些在體內(nèi)不易移動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)元素（微肥）時(shí)。３．密植條件下根部追肥困難而又需要追肥時(shí)。４．作物生長(zhǎng)后期由于某些營(yíng)養(yǎng)元素的影響而出現(xiàn)早衰，根部追肥急救不及時(shí)時(shí)。５．提高后期營(yíng)養(yǎng)水平，改善產(chǎn)品質(zhì)量。第三節(jié)影響植物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件

一、光照：光照對(duì)于植物吸收養(yǎng)分的影響主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：１．能量：植物吸收養(yǎng)分是個(gè)耗能的過(guò)程，吸收養(yǎng)分的數(shù)量及其速率受著能量供應(yīng)的影響，光照充足，光合作用強(qiáng)度大，吸收的能量多，養(yǎng)分吸收也就多。高橋等研究發(fā)現(xiàn)，光強(qiáng)不足時(shí)，水稻吸收氮和磷受到顯著的抑制。２．酶的誘導(dǎo)和代謝途徑：光照影響植物對(duì)硝酸根的吸收和還原。植物吸收硝酸根后必須在體內(nèi)還原成NH3后才能利用，這個(gè)過(guò)程需要硝酸還原酶的參與，而在植物體內(nèi)硝酸還原酶的形成，需要光的誘導(dǎo)。缺光硝酸還原酶不能形成，硝酸根在體內(nèi)積累，不但影響硝酸根的繼續(xù)吸收，而且影響到作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。另一方面，光照不足，體內(nèi)碳水化合物合成少，有機(jī)酸（氨的受體）形成少，體內(nèi)NH3的同化受到抑制，不僅影響到氮的吸收，而且會(huì)因?yàn)轶w內(nèi)NH3積累過(guò)多造成氨中毒，又能影響到其他養(yǎng)分離子的吸收。

３．蒸騰作用：由于光可以調(diào)節(jié)葉子氣孔的開(kāi)閉，從而影響到蒸騰作用，間接影響到植物對(duì)養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸。二、溫度：根系吸收養(yǎng)分最適宜的土壤溫度為15－25℃。在0－30℃范圍內(nèi)溫度升高，根系吸收養(yǎng)分的速率和數(shù)量增加。土壤溫度超過(guò)30℃時(shí)，養(yǎng)分的吸收也顯著減少，土壤溫度在40℃以上，養(yǎng)分吸收急劇減少，根系迅速老化，體內(nèi)酶變性養(yǎng)分吸收也趨于停止，嚴(yán)重的細(xì)胞死亡。細(xì)胞膜在高溫下透性增加，養(yǎng)分常有外滲現(xiàn)象。各種作物最適宜的根際土溫為：大麥18℃，棉花28－30℃，玉米25－30℃，馬鈴薯20℃，煙草22℃，番茄25℃，水稻（最適宜的水溫）30－32℃。水稻試驗(yàn)表明，當(dāng)溫度從30℃降低到16℃時(shí)，吸收的養(yǎng)分減少，但各種養(yǎng)分減少的程度不同，其減少的次序?yàn)镻O4＞NH4＞K＞SO4＞Mg＞Cl＞Ca。三、土壤通氣性：土壤空氣的特點(diǎn)就是氧氣含量低而二氧化碳含量高。大氣O2的含量為20.99%，CO2的含量為0.03%；表層土壤空氣中，O2為20.3%，CO2為0.2-1%。土壤空氣中高濃度的CO2是由于有機(jī)體的呼吸作用和有機(jī)物質(zhì)的分解造成的。氧氣對(duì)植物根系的呼吸作用是必要的，呼吸作用產(chǎn)生的能量供各代謝活動(dòng)需要，其中包括根系對(duì)養(yǎng)分離子的吸收。土壤氧分壓降低時(shí)，根系吸收養(yǎng)分減少。據(jù)霍普金斯（Hopkins1950）研究表明，番茄在氧分壓低于大氣氧分壓的10%或0.1巴時(shí)，對(duì)磷、鉀的吸收大為減少。氧分壓為0.21巴時(shí)，Ｐ與Ｋ的相對(duì)吸收量為100%的話，0.05巴時(shí)分別為56%和75%，0.005巴時(shí)各為30%和37%。

三井進(jìn)午對(duì)番茄進(jìn)行了通氣試驗(yàn)，

結(jié)果如下：

根系缺氧還影響到植物激素的合成。如淹水而引起缺氧可使向日葵對(duì)激動(dòng)素的合成減少，使番茄體內(nèi)赤霉素的含量下降。由于植物激素含量的下降，影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育，最終影響到養(yǎng)分的吸收。在低氧厭氣環(huán)境下，由于厭氣微生物的大量滋生，它們所形成的終極產(chǎn)物如乙烯、甲烷、硫化物、氰化物、丁酸和其它脂肪酸大量積累，也會(huì)對(duì)植物造成毒害，抑制呼吸作用，從而影響?zhàn)B分的吸收。由于厭氧使土壤的氧化還原電位下降，也會(huì)影響到養(yǎng)分的形態(tài)和有效性，并能引起某些養(yǎng)分的損失。土壤氧化還原性的好壞對(duì)植物吸收養(yǎng)分的影響是兩方面的。一方面直接影響植物本身的代謝活動(dòng)，主要是影響呼吸作用，從而影響?zhàn)B分的吸收；另一方面是影響?zhàn)B分本身，主要是影響?zhàn)B分的形態(tài)、有效性和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，從而對(duì)植物養(yǎng)分的吸收加以影響。土壤氧化還原狀況對(duì)養(yǎng)分形態(tài)的影響：不少營(yíng)養(yǎng)元素在不同的氧化還原電位下，呈現(xiàn)不同的形態(tài)。除了NH4+、Fe++和Mn++外，植物吸收的是氧化態(tài)養(yǎng)分，許多養(yǎng)分的還原態(tài)對(duì)植物吸收來(lái)說(shuō)是無(wú)效的。所以說(shuō)還原性強(qiáng)的土壤中，養(yǎng)分的有效性降低也是植物生長(zhǎng)不良的原因之一。土壤氧化還原狀況對(duì)養(yǎng)分釋放的影響：隨著土壤氧化還原電位的變化，某些養(yǎng)分會(huì)得到釋放而另一些養(yǎng)則會(huì)被固定。如磷容易被土壤中的鐵、鋁所固定，失去對(duì)作物的有效性，這在南方的紅黃壤中是影響施磷效果的主要原因。如果土壤淹水，Ｅｈ下降，氧化性的高鐵還原為第鐵，一部分磷就釋放出來(lái)，可供植物吸收，所以說(shuō)磷的有效性水田比旱田高。土壤氧化還原狀況對(duì)養(yǎng)分保存的影響：氮、硫等營(yíng)養(yǎng)元素由于土壤Eh的改變而改變其形態(tài)。在旱地土壤中施入的NH4+因硝化作用而氧化成NO3-，硝酸根不宜被土壤吸附而易遭淋失；在NH4+氧化成NO3-的過(guò)程中，如果土壤局部厭氣，氧化過(guò)程受阻，中間產(chǎn)物NO2-積累。植物只能吸收少量的亞硝酸根，吸收多了對(duì)植物有毒害，農(nóng)產(chǎn)品中亞硝酸根含量過(guò)高，影響品質(zhì)和人體健康。對(duì)硫來(lái)說(shuō)，植物只可以吸收SO4-2和SO2。在還原條件下，SO4-2可以形成H2S而造成氣態(tài)損失，也可以形成揮發(fā)性的有機(jī)硫化物而損失。四、土壤反應(yīng)：土壤溶液的ｐＨ常常影響植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。１．pH與代謝：一般來(lái)說(shuō)，在酸性反應(yīng)中植物吸收陰離子多于陽(yáng)離子；而在堿性反應(yīng)中，吸收陽(yáng)離子多于陰離子。這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是兩性膠體，能同時(shí)吸收陰、陽(yáng)離子。但在酸性反應(yīng)（嚴(yán)格地講pH低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)）時(shí)，由于H+濃度增加，因而抑制了蛋白質(zhì)分子中羧基的解離，而增加了氨基的解離。所以蛋白質(zhì)分子中所帶的電荷以正電荷為主，故有利于外界溶液中陰離子的吸收；反之，在堿性反應(yīng)時(shí)則會(huì)增加蛋白質(zhì)分子中羧基的解離，這時(shí)蛋白質(zhì)就帶負(fù)電荷為主，故對(duì)吸收外界溶液中的陽(yáng)離子有利。

pH過(guò)高過(guò)低都不利于植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。pH過(guò)高時(shí)，一方面介質(zhì)中的OH-可與陰離子養(yǎng)分發(fā)生吸收競(jìng)爭(zhēng)，減少陰離子吸收，另一方面，許多養(yǎng)分的有效性減弱，從而影響吸收。

水分對(duì)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)肥的礦化,促進(jìn)養(yǎng)分釋放;

另一方面釋放土壤中養(yǎng)分的濃度,并加速養(yǎng)分的流失.所以雨天不宜施肥,鉀肥在不正常氣候條件下的肥效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常年份,這是由于鉀能增強(qiáng)作物抗脅迫性。五.水分植物對(duì)土壤溶液中某些養(yǎng)分的吸收速率,決定于該養(yǎng)分的濃度,這種關(guān)系不是直線關(guān)系,而是一種漸近曲線如下圖:

吸收速率養(yǎng)分濃度六.養(yǎng)分濃度七.離子間的相互作用

離子間的拮抗作用Ionantagonism:

是指溶液中某一離子的存在能抑制另一離子的吸收。

離子間的協(xié)助作用Ionsynergism:溶液中某一離子的存在能促進(jìn)另一離子的吸收。

維茨效應(yīng)Vietseffect:

外部溶液中Ca2+Mg2+Al3+等二價(jià)及三價(jià)離子，特別是Ca2+能促進(jìn)K+

Rb+及Br-的吸收，根里面的Ca2+并不影響鉀的吸收。

但維茨效應(yīng)是有限度的，高濃度的Ca2+反而要減少植物對(duì)其它離子的吸收。

BNZnMgCuCaMnKFeP拮抗作用協(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

耕作制度: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分的吸收。傳統(tǒng)耕作、免耕或少耕、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。

水漿管理:

灌溉可以提供部分養(yǎng)分，排水和滲漏損失養(yǎng)分。

施肥:

注意的問(wèn)題:用量和比例、副成分、副作用、肥料形態(tài)、位置和方式。八.耕作管理第四節(jié)植物營(yíng)養(yǎng)的遺傳性Imax(C-Cmin)Km＋(C-Cmin)-----------------------v＝Km＋(s)V(s)米氏方程v＝-------------植物對(duì)養(yǎng)分的吸收,運(yùn)輸和利用都屬基因型,就是說(shuō),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考慮到根部養(yǎng)分的外流則公式改為:(式中Imax為V;Cmin為外流養(yǎng)分濃度;C-Cmin為凈養(yǎng)分吸收量)在測(cè)定很多品種的資料中，選擇Km值小，V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)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率均較快，對(duì)養(yǎng)分親和力較高，外流養(yǎng)分微量，說(shuō)明肥料利用率高，達(dá)到省肥高產(chǎn)的目的。

個(gè)性:

不同植物以及同一植物的不同生育期所需養(yǎng)分不同第五節(jié)植物的營(yíng)養(yǎng)特性一.植物營(yíng)養(yǎng)的共性

如水稻需Si，豆科植物需Co，塊莖、塊根類植物需K。豆科植物需N少。棉、麻需Na。油菜、糖用甜菜需B等。共性:

所有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需16種元素水稻：營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期適于NH+4-N，生殖生長(zhǎng)期則適于NO-3-N。煙草：以NO3-N較合適。不僅可提高產(chǎn)量,而且還可提高檸檬酸等有機(jī)酸含量，增強(qiáng)燃燒性，改善品質(zhì)，而NH+4-N可增強(qiáng)煙草的芳香族揮發(fā)油化合物的含量，所以NH4NO3是煙草適宜的氮肥品種花卉：硝酸鹽型:一串紅.百日草.牽牛.

共存型:

香石竹.秋海棠.百合類20-40%銨態(tài)氮共用型:

唐菖蒲肥料不同的形態(tài):NH＋4-NNO3-N二.植物各生育期的營(yíng)養(yǎng)特性

植物營(yíng)養(yǎng)期:植物通過(guò)根系由土壤中吸收養(yǎng)分的整個(gè)時(shí)期。植物營(yíng)養(yǎng)階段性:一般作物吸收三要素的規(guī)律是:生長(zhǎng)初期吸收的數(shù)量和強(qiáng)度都較低,隨著生長(zhǎng)期的推移,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收逐漸增加,到成熟階段,又趨于減少。植物營(yíng)養(yǎng)臨界期:是指營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)多或過(guò)少或營(yíng)養(yǎng)元素間的不平衡,對(duì)于植物生長(zhǎng)發(fā)育起著明顯不良的那段時(shí)間.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；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(kāi)花結(jié)鈴期。

植物營(yíng)養(yǎng)最大效率期:植物吸收的營(yíng)養(yǎng)元素能夠發(fā)揮最大增產(chǎn)潛力的時(shí)期。例如：(NH4)2SO4為生理酸性肥料三.植物營(yíng)養(yǎng)的選擇性植物常根據(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Si、Fe、Mn而植物吸收很少；相反，土壤中N、P、K含量較少，植物卻需要很多。因而施入的肥料必然會(huì)出現(xiàn)陰陽(yáng)離子吸收不平衡的現(xiàn)象。生理酸(堿)性肥料:(physiologicalacidic[alkaline]fertilizer)由于植物選擇性吸收肥料中的某一離子,而使土壤變酸或變堿的肥料稱之。NaNO3為生理堿性肥料

CaO/P2O5>1.3作為可利用難溶性磷的一個(gè)生理指標(biāo),各種作物對(duì)磷灰石的相對(duì)感應(yīng)的遞減次序?yàn)?蘿卜菜>大豆>豌豆>蕎麥>小白菜>番茄>燕麥>紫苜蓿>菠菜>黑麥草

四.植物根系的特性根的陽(yáng)離子交換量(CEC):每百克干重(根)所含全部交換性陽(yáng)離子(Ca、Mg、K、Na)的毫克當(dāng)量數(shù)稱之。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。根的CEC較大的作物,對(duì)難溶性磷酸鹽具有較大的吸收能力,因?yàn)樗cCa的結(jié)