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2019年自考植物营养与施肥考试重点总结

日期:2019-07-25  编辑整理:广东自考网  【 】 【打印

绪论

植物营养:植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分,用以维持其生命活动。植物营养是施肥的理论基础。

植物营养学:是研究植物对营养物质吸收,运输,转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。

营养元素:植物体用于维持正常新陈代谢完成生命周期所需的化学元素。

肥料:提供植物必需营养元素或兼有改变土壤性质,提高土壤肥力功能的物质。它是提高农业生产的物质基础之一。

生理酸性肥:某些肥料施入土壤中后解离成阳离子和阴离子,作物吸收的阳离子大于阴离子,使土壤中残留的酸性离子增多,使土壤酸度提高,这种由作物吸收后是使土壤酸度提高的肥料。

生理碱性肥:某些肥料进入土壤中后解离成阳离子和阴离子,作物吸收的阴离子大于阳离子,使土壤中残留的碱性离子增多,使土壤的碱度提高,这种由作物吸收后使土壤碱度提高的肥料。

肥料学:研究肥料性能及其机制,施用等理论和技术的科学。

合理施肥内容(原则):时宜、物宜、地宜(因时制宜,因物制宜,因地制宜)。

合理施肥应考虑:土壤、作物、肥料

合理施肥意义:供给植物营养、改善土壤结构。

目前土壤施固态微肥存在的问题:有效性降低、施用不均匀、易污染环境。

 

施用技术:

1、基肥 作物播种或定植前结合土壤耕作施用的肥料。作基肥施用的肥料大多是迟效性的肥料。厩肥、堆肥、家畜粪等是最常用的基肥。

2、种肥 指下播种同时施下或与种子拌混的肥料(播种或定植时施用的肥料)。

3、追肥 植物生长期间为调节植物营养而施用的肥料。

 

植物营养学主要任务:

1、阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程,

2、阐明植物体内营养物质运输、分配和能量转化的规律;

3、通过施肥手段为植物提供充足的养分,创造良好的营养环境;

4、通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢,提高植物营养效率。

 

研究植物营养与肥料的目的:提高作物产量,品质和土壤肥力。

德国科学家李比希的三个学说:矿物质营养学说、归还学说、最小养分律。

矿物质营养学说:土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料。厩肥及其他有机肥料对于植物生长所起的作用,并不是由于其中的有机物,而是由于这些有机质在分解时所形成的矿物质。

意义:

1)理论上,否定了当时流行的“腐殖质营养学说”,说明了植物营养学新旧时代的分界线和转折点,使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向施用无机肥料转变有了坚定的基础;

2)实践上促进了化肥工业。

 

归还学说:植物从土壤中吸收养分,每次收获必从土壤中带走某些养分,使土壤中养分减少,土壤贫化。要维持地力和作物产量,就要归还植物带走的养分。

意义:对恢复和维持土壤肥力有积极作用。

 

最小养分律:作物产量受最小养分所支配。.在植物各生长因子中,如有一个因子含量最少,其他生长因子即或丰富,也难以提高作物产量。

意义:作物产量的高低受土壤中相对含量最少的养分所限制,也就是说,决定作为产量的是土壤中相对含量最少的养分。而最小养分会随条件变化而变化,如果增施不含最小养分的肥料,不但难以增产还会降低施肥的效率。

 

高等植物必需营养元素三条标准:必要性、直接性、不可替代性。

1. 如缺少某种营养元素,植物就不能完成生活史;2. 必须营养元素的功能不能由其它营养元素代替;

3. 必须营养元素直接参与植物代谢作用。
 

16种必需营养元素:C H O N P S K Ga Mg(大量,占植物干重0.1%以上)Fe Mn Zn Cu Mo(钼) B Cl(微量,占植物干重0.1%以下)。Ca Mg S也称中量元素。

氮磷钾被称为植物营养三要素(即肥料三要素或氮磷钾三要素)。

同等重要律:必需营养元素在植物体内不论数量多少都是同等重要的。

不可代替律:任何一种营养元素的特殊功能都不能为其它元素所代替。

有益元素:在16种营养元素之外,还有一类营养元素,它们对一些植物的生长发育具有良好的作用,或为某些植物在特定条件下所必需,但不是所有植物所必需,人们称之为“有益元素”。其中主要包括:Si Na Co Se Ni Al 等。水稻Si、固氮作物Co、甜菜Na等。

养分再利用:早期吸收进入植物体的养分可以被其后生长的器官或组织利用。

植物营养研究方法:1)调查研究;2)试验研究。

试验研究包括:

田间试验、盆栽试验(水培法、砂培法、土培法、灭菌培养)。

化学分析(土壤分析 肥料分析 植物分析)。
 

第一章 植物营养与施肥原则

养分离子从土壤转入植物体内的两个过程:养分离子向根迁移和根对养分离子的吸收。

养分离子向根部迁移途径:截获、扩散、集流。

截获:是指根系在土壤里伸展过程中吸收直接接触到的养分。

对移动性小的离子较重要,如Cu、Mg。

扩散:是指土壤溶液中当某种养分的浓度出现差异时所引起的养分运动。速度较慢,每天只有几毫米。受离子浓度及含水量影响。如P、K。

集流(质流):是因植物蒸腾作用而引起的土壤养分随土壤水分流动的运动。速度较快,但要求水分和离子浓度足够大。NO3-之类高溶解性的离子的主要吸收机制。 如N、Ca、B、Mo。

植物对离子态养分的吸收(阳离子吸收):被动吸收、主动吸收。

被动吸收:养分进入根细胞内需消耗能量的属物理或化学的作用 (非代谢吸收)。是植物吸收养分的初级阶段。

主动吸收:凡是养分进入细胞内需要消耗能量的,具有选择性。如逆浓度吸收(代谢吸收)。

载体学说:生物膜上具有某些分子,它们有载运离子通过生物膜的能力,它们对某种离子具有专性结合点,因而可以选择性的运载某种离子通过生物膜。

载体学说比较完善的从理论上解释了关于离子主动吸收中的三个基本过程:

A 离子选择性吸收;B 离子通过质膜;C 在质膜中转移和离子吸收与代谢作用的密切关系。

离子泵学说:指离子泵可以在逆电化学势梯度的情况下将离子泵入或泵出细胞膜。

植物对有机态养分的吸收:究竟有机养分以什么方式进入根细胞,尚无肯定结论。

有机养料的吸收由膜上透过酶作为载体运入细胞,这个过程需消耗能量。

也有人用“胞饮”现象了解释有机物的吸收。如蓖麻、松树根尖都有这种现象。

叶部吸收(根外营养):养分从叶片角质层和气孔进入,最后通过质膜进入细胞内。

根外营养:植物叶片(包括一部分茎)吸收养料并营养其本身的现象。

意义:当土壤环境和水分过多或过干等造成根系营养吸收受阻或作物生长后期根系活动衰退时,叶面吸收养料可以弥补根系吸收养料不足,但只能做为根系营养的一种补充,而不能代替。

 

叶面施肥可以解决生产中的某些特殊的问题(优点):

1、土壤施用微量元素肥料,往往引起养分固定,有效性降低,施用效果差。采用叶面施肥即可快速,经济的矫治微量元素的缺乏,是微量元素施肥的主导措施。

2、叶面施肥,各种养分物质可直接从叶片进入体内,参与代谢过程,比土壤施肥快。

3、在胁迫条件下,如土壤干旱,养分有效性低,通过叶面施肥及时补充养分。

4、在作物迅速生长期,通过叶面施肥补充根系吸收的不足,发挥高产品种的最大潜力。

5、施用叶面喷肥,在蔬菜作物上可减少推荐施氮的25%,而维持同等产量,从而减少土壤残留矿质氮和植物体内硝酸盐含量,减少对地下水的污染。

6、在作物生育后期,根系活力下降土壤施肥不可能实施的情况下,通过叶面施肥可以促进灌浆,使籽粒饱满。

7、叶面施肥可以改善农产品品质。

 

缺点:由于大量元素需要量多,单靠叶面施肥就会供应不足。

 

根外施肥包括:叶面喷施、注射施肥、打洞填埋、涂抹。优点是:用肥少,收效快。

影响植物吸收养分的外界环境条件:光照、温度、水分、通气、反应、养分浓度、离子间相互作用。

光照:a)能量的供应:吸收养料需要能量,光照充足,光合作用强度大,吸收的能量多,养分吸收也多;b)酶的诱导和代谢途径上需要光照、硝酸还原酶的激活需要光;c)蒸腾作用:光可调节叶子气孔的开关,而影响蒸腾作用。

温度:在一定温度范围内,温度增加,呼吸作用加强,植物吸收养分的能力也随着增加。

水分: a)加速肥料的溶解和有机肥的矿化,促进养分释放;b)释放土壤中养分的浓度,并加速养分的流失。

通气:有利于有氧呼吸,也有利于养分的吸收。

主要从三个方面影响植物对养分的吸收:1.根系的呼吸作用;2.有毒物质的产生;3.土壤养分的形态和有效性。

土壤反应:在酸性反应中,植物吸收阴离子多于阳离子,而在碱性反应中,吸收阳离子多于阴离子。土壤反应直接影响土壤微生物的活动(生物作用)和土中矿物质的溶解和沉淀(化学作用),因而间接影响了土壤中有效养分的多寡。

养分浓度:植物对土壤溶液中某些养分的吸收速率,决定于该养分的浓度,这种关系不是直线关系,而是一种渐近曲线。

养分全量:指某种营养元素在土壤中有效和无效态含量的总和。

有效养分:指植物可以直接吸收利用的那部分养分,包括水溶性、交换性、弱酸性。

光照对根系养分吸收的影响及具体原因:光照可通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生间接影响,最终影响到根系对矿质养分的吸收。

当大量施肥,而土壤保持保肥性较弱时,会产生“二重图型”。

土壤pH对根系养分吸收的影响及具体原因:酸性反应时,根细胞的蛋白质分子带正电荷为主,故能多吸收外界溶液中的阴离子;碱性反应时,根细胞的蛋白质分子带负电荷为主,故能多吸收外界溶液中的阳离子。

根系对养分的调控机理:植物根系对养分吸收的反馈调节机理可使植物在体内某一养分离子的含量较高时,降低其吸收速率;反之,养分缺乏时,能明显提高吸收速率。净吸收速率的降低包括流入量的降低和溢泌量的增加。

酸性土壤上植物生长不良的原因:氢离子毒害;铝的毒害;锰的毒害;缺乏有效养分。

影响养分迁移的因素:土壤湿度、养分的吸附和固定、施肥。

列出土壤中养分向根表迁移的几种方式, 并说明氮磷钙各以那种方式为主? 它们在根际的分布各有何特点?

① 迁移方式: 截获、质流、扩散;② 氮以质流为主:土壤吸附弱,移动性强;磷以扩散为主:土壤固定强,土壤溶液中浓度低,移动性弱;③ 氮的根际亏缺区比磷大的多。

植物吸收养分特点:选择性,累积性,基因型差异。

 

离子间的相互作用:

a)拮抗作用:是指某一离子的存在能抑制另一离子的吸收。

b)协助作用:某一离子的存在能促进另一离子的吸收。

c)维茨效应:外部溶液中Ca2+ 、Mg2+、Al3+等二价及三价离子,特别是Ca2+能促进K+、Rb+及Br-的吸收,根里面的Ca2+并不影响钾的吸收。

植物营养的遗传性:植物对养分的吸收,运输和利用都属基因型,就是说,同一作物不同的品种吸收养分的速率和最大速率以及对养分的亲和力是不相同的。

 

植物的营养特性:

a)共性:所有植物生长发育必需16种元素。

b)个性:不同植物以及同一植物的不同生育期所需养分不同。

植物营养期:植物通过根系由土壤中吸收养分的整个时期。

植物营养的阶段性:一般作物吸收三要素的规律是:生长初期吸收的数量和强度都较低,随着生长期的推移,对营养物质的吸收逐渐增加,到成熟阶段,又趋于减少。

植物营养临界期:是指营养元素过多或过少或营养元素间的不平衡,对于植物生长发育起着明显不良的那段时间。

磷的营养临界期:大多数植物在幼苗期,具体如冬小麦在分蘖始期,棉花和油菜在幼苗期,玉米在三叶期。

氮的营养临界期:水稻在三叶期,本田在幼穗分化期,杂交水稻本田在分蘖期,棉花在现蕾期。小麦、玉米一般在分蘖期和幼穗分化期。

钾的营养临界期:水稻在分蘖初期和幼穗形成期。

植物营养最大效率期:指营养物质能产生最大效率的那段时期。

玉米氮素最大效率期在喇叭口到抽穗初期;小麦氮素在拔节到抽穗期;棉花氮素,磷素在开花结铃期,水稻氮素是分蘖期。

阳离子交换:被土壤负电荷吸引的阳离子可以被其他阳离子交换出来,所以称为交换性阳离子,它的总量称为阳离子交换量CEC。

作物吸钙作的能力:是指作物能吸收难溶性磷酸盐中磷的能力。

根的CEC较大的作物,对难溶性磷酸盐具有较大的吸收能力。因为它与Ca的结合能力较大,故能利用难溶性磷酸盐中的磷,根据CaO/P2O5的比率来衡量这一能力。

水稻根中有一条“乙醇酸途径” 可产生过氧化氢,是水稻根部产生氧化力的一条特殊代谢途径。施用氮肥能促进提高根系氧化力。

根际:是指作物根系对土壤理化、生物性质能产生显著影响的那部分特殊的“根区土壤” 通常指根表周围1-4mm土壤。

参与植物营养的微生物区可分为:细菌化营养类型、真菌化营养类型(区别在于在供给植物营养上,前者是细菌起主要作用,后者反之)

细菌化营养类型:固氮菌

真菌化营养类型:菌根,不仅能吸收水分和养分,转而营养植物,有的还能形成生长素,促进植株根系生长。

当土壤养分不足时,微生物和高等植物之间会竞争养分。

平衡施肥:均衡地供应作物各种必需的营养元素的施肥原则。

意义:能促进生态系统的良性循环,加速并扩大植物和动物的生产。

施肥方法:撒肥、带施、条施、穴施、深施、根外追肥(叶面喷施、注射施肥、打洞填埋、涂抹)。

土壤中的有机质不只可以供给有效磷,还可以活化土壤中的磷。

有机肥中的钾的有效性较高,植物能吸收利用。就钾肥而言,有机肥可以代替化学肥料。

有机肥优点:营养全面,肥效长,含有一定的有机质,促进微生物繁殖,改善土田理化性质,提高肥力,使废弃物再度利用,减少化肥投入,保护环境

缺点:肥效缓慢;有机质容积会释放有害物质;有机肥施肥数量大,耗费劳力。

无机肥优点:含量高,施用量少。

缺点:养分种类单一,长期施用会造成土田板结;肥效短而猛,易流失,污染环境;长期施用可抑制土田微生物的活动,导致土田的理化性质降低。

有机肥与化学肥料配合施用的优越性:a)提高土壤主要养分;b)活化土壤中的磷,减少无机磷的固定;c)提高土壤中微量元素的有效性。

有机肥料还可以改善土壤结构,形成微团聚体,从而提高土壤肥力。
 

第二章 氮肥

含量分布:一般植物含氮量约占植物干重的0.3-5%,豆科作物含氮量比禾本科作物高(丰富的蛋白质);种子和叶片含氮量比茎杆和根部高(氮素主要存在于蛋白质和叶绿素中);同一作物不同生育期含氮量也不相同,一般作物吸收高峰在营养生长旺盛期和开化期,以后迅速下降,直到收获,到成熟期作物体内氮从茎叶转向种子或果实。

植物的吸收:主要吸收无机态氮,即NH4+和NO3-,也可吸收某些可溶性的有机氮化物,尿素、氨基酸、酰胺等。但数量有限,低浓度的亚硝酸盐也能被植物吸收。

营养功效:1.蛋白质的重要组分;2.核酸和核蛋白质的成分;3.叶绿素的组成元素;4.许多酶的组分;5.许多维生素的组成。

施用要领:深施。1、基肥深施2、种肥底施3、追肥深施。

决定其对植物产生影响的外部因素:介质反应、介质中伴随离子、介质通气状况。

缺少:缺氮对叶片发育影响最大,叶片细小直立与茎的夹角小,叶色淡绿,严重时呈淡黄色,失绿的叶片色泽均一,一般不出现斑点,缺氮症状先从老叶开始。缺氮茎杆细长,很少有分蘖和分枝,花和果实稀少植株提前成熟,影响产量和品质。缺氮作物根系最初比正常的色白而细长,但根量少,而后期根停止伸长,呈现褐色。

过多:氮素过多时容易促进植株体内蛋白质和叶绿素大量形成,使营养体徒长,叶面积增大,叶色浓绿,叶片下披互相遮荫,影响通风透光,作物茎杆较弱,抗病虫、抗倒伏能力差,延迟成熟增加空秕粒,叶菜类作物氮素过多,组织含水量高不易贮藏,苹果体内氮素过多,则枝叶徒长,不能充分进行花芽分化,且易发生病虫害,果实品质差,缺乏甜味,着色不良,熟期也晚。

合理分配依据:1.根据气候条件;2.根据土壤肥力条件;3.根据作物种类、品种特性;4.根据肥料特性;5.根据作物生育期的需肥特性。

使用过多可能引起的污染:1.氮素的挥发和反硝化作用对大气的污染;2.氮素的淋湿对地表水和地下水的污染;3.氮素引起农产品特别是食品中硝酸盐的富集。

氨态氮肥:带负电,易被土壤吸附,易溶于水,土壤中移动性小,肥效慢,通过硝化作用可转化为硝酸盐,碱性环境中易挥发,高浓度对植物产生毒害,过量时对钙镁钾的吸收有抑制。

硝态氮肥:带负电,易被土壤吸附,易溶于水,土壤中移动性大、块,肥效快,通过反硝化作用可被还原为气体状态,吸湿性大,易燃易爆,过量时对作物本身无毒害作用,而且对钙镁钾吸收无抑制。

分配:铵态氮还原态,硝态氮氧化态;北方以分配硝态氮为宜,南方应分配铵态氮;硝态氮肥施在旱作,铵态氮肥施入水田;铵态氮肥可作基肥深施,硝态氮肥,宜作旱田追肥。烟草、水稻、马铃薯、甘薯喜铵态氮,甜菜,一般蔬菜喜硝态氮。

植物对铵态氮和硝态氮在吸收、同化、运输和贮存方面各有什么异同?

吸收:铵态氮为被动扩散;硝态氮为主动吸收。

同化:铵态氮直接同化;硝态氮先还原后同化。

运输:铵态氮基本不进行长距离运输;硝态氮在木质部运输。

贮存:铵态氮不能累积,以酰胺形态贮存;硝态氮可累积贮存。

氮的去向:作物吸收、残留土壤、挥发、地下水渗漏。

 

分类:

【铵态氮肥】碳酸氢铵,硫酸铵,氯化铵,氨水,液氨。

【硝态氮肥】硝酸钠,硝酸铵。

【酰胺态氮肥】尿素。

【长效氮肥】尿素甲醛,异丁叉二脲,丁烯叉二脲,硫磺包膜尿素,塑料包膜肥料。

1.碳酸氢铵:白色细粒结晶,含氮量17%左右;易挥发,挥发受温度影响大,其次受含水量影响;易溶于水,易潮解;较硫胺和氯化铵易被土壤吸附,不易淋失;可做基肥和追肥,要深施;适用各种土壤,适合于大多数植物。

2.硫酸铵:白色或微黄色结晶;含氮20.5%—21%;吸湿性小,不易结块;易被土壤吸附;可做基肥、种肥、追肥,最好做追肥和种肥,做种肥较其他肥类好,水田中应深施和追肥结合耘田,为防止无氧呼吸,还应结合排水晒田措施;另外还可最为硫素的来源。

3.氯化铵:白色晶体,含氮25%—26%,不易挥发;可做基肥和追肥,不能与种子接触;水田比旱田施用效果好,在水田中施用时比用硫胺好;不宜植物:烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、甘薯、葡萄、柑橘。

4.氨水:无色或淡黄色液体,含氮12%—17%;易挥发,易被土壤吸收,不易移动;可做基肥和追肥,施肥做到易不离土,二部离水(稀释覆土)。

5.液氨:常温气体,含氮82%;在质地细的含粘土和有机质多的湿润土壤比砂质干燥土壤中易吸附;在质地较粗的土壤易挥发;一般做基肥,应深施,必要时也可做追肥;使用时需注意安全,防止其高浓度蒸汽曝露。

6.硝酸钠:白色或微黄色晶体,含氮15%—16%,含钠26%;吸湿性强,易溶于水;易破坏土壤胶体,应配合使用有机肥和过磷酸钙;宜做追肥,施用时要少量多次;适宜在酸性和中性土壤中使用,不适宜施于盐碱地和水田、水浇田;对喜钠植物:甜菜、芜菁甘蓝、胡萝卜、芹菜等施用效果更好;有助燃性,储存时注意防潮防火。

7.硝酸铵:白色结晶,含氮34%;吸湿性强,易结块;兼有硝态肥和氨态肥特性;宜做追肥;在水田中施用要注意防止流失和反硝化,旱田施用效果较水田好,应该少量分次施用,且深施覆土;不能与新鲜有机物混合堆沤或混施,以免发生反硝化作用;能助燃,是强氧化剂,高温高压下易爆炸,应小心储存。

8.尿素:白色晶体,含氮46%,固态氮肥中含氮量最高;粒状尿素吸湿性较低,易溶于水;吸附性依土壤决定,一般一般含腐殖质多的盐基饱和度大的土壤中尿素吸附量大;尿素分解速度粘土大于砂土,有机质高的土壤大于有机质低的土壤,低温时旱田大于水田,高温时正好相反;可做基肥和追肥,应深施,最追肥时,效果比其他肥料好;

尿素宜作根外施肥的原因:

①尿素分子体积小,易透过细胞膜;②尿素溶液呈中性,电离度小,不易引起质壁分离;③尿素具有一定的吸湿性,能使叶面保持湿润状态,以利叶片吸收;④尿素进入细胞后很快参与同化作用,肥效快。

氮肥利用率提高措施:

1.选择适当的作物和土壤肥料;2.尽量避免表层土壤中无机态氮的过量积累;3.针对氮肥损失的主要机制来采取相应的措施(地膜覆盖、缓释型肥、以水带肥)。

生理酸性肥:碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵
 

第三章 磷肥

 

含量分布:植物体内磷(P2O5)的含量一般为植株干重的0.2-1.1%,其中大部分以有机态磷形式存在,含量是生殖器官>营养器官,种子>叶片,叶>根系>茎杆,幼嫩部位>衰老部位。新芽、根尖等分生组织中,磷显著增高,表现出顶端优势。液泡是磷的储藏库,细胞质是磷的代谢库。

重要含磷化合物:核酸、蛋白质、磷脂、植素、一些生物活性物质(ATP,GTP、UTP、CTP、辅酶等。

植物的吸收:作物通过根系和叶部吸收无机磷和有机磷。

无机磷:主要吸收正磷酸盐,其次有偏磷酸盐,H2PO4-最易被作物吸收。

有机磷:己糖磷酸脂,蔗糖磷酸酯、核糖核酸。

营养功效:1.磷是植物体内重要化合物的组成元素;2.磷能加强光合作用和碳水合物的合成与运转;3.促进氮素代谢;4.磷能促进脂肪代谢;5.提高作物对外界环境的适应性。

施用要领:1.相对集中施用;2.氮磷配合施用。

影响磷素吸收的土壤因素:pH、通气、温度、水分、菌根、土壤质地、土壤离子种类。

缺少:缺磷时,各种代谢过程受到抑制,植株生长迟缓、矮小、瘦弱、直立、根系不发达,成熟延迟、籽实细小、植株叶小、叶色暗绿或灰绿、缺乏光泽,主要是细胞发育不良致使叶绿素密度相对提高,同时,Fe的吸收间接地促进叶绿素合成,使叶色暗,严重缺磷时,在不少作物茎叶上明显地呈现紫红色的条纹或斑点(花青苷)甚至叶片枯死脱落,症状一般从基部老叶开始。逐渐向上部发展。

过多:磷素过剩,谷类无效分蘖,秕粒增加,叶肥厚而密,植株早衰。由于磷过多,而引起的病症,通常以缺Zn、Fe、Mg等的失绿症表现出来。

合理分配依据:1.根据植物特性;2.根据植物不同生育期;3.根据土壤酸碱性。

使用过多可能引起的污染:1.随地表径流造成地下水的富营养化;2.可能给土壤带来重金属镉的污染;3.放射性核素污染。

常用磷肥按其所含磷酸盐溶解度分类:难溶性磷肥、水溶性磷肥、弱酸溶性(枸溶性)磷肥。

难溶性磷肥:磷矿粉、鸟粪磷矿粉和骨粉;大部分只溶于强酸,肥效迟缓,为迟效性磷肥。

水溶性磷肥:过磷酸钙、重过磷酸钙、氨化过磷酸钙;肥效快,为速效磷肥。

枸溶性磷肥:钙镁磷肥、脱氟磷肥、钢渣磷肥、沉淀磷肥、偏磷酸钙;能溶于2%的柠檬酸或中性柠檬酸铵溶液

1.磷矿粉:原生的或沉积变质的磷灰石,结晶完整,结构致密,直接施用效果相对较低,一般都小于30%,次生的磷灰石直接施用相对效果高,一半大于60%;宜作基肥,不宜作追肥和种肥,以撒施深施为好;磷矿粉与酸性肥料或生理酸性肥效混施,可提高当季肥效,磷矿粉具有较长的后效。

影响磷矿粉肥效的因素:结晶性质(还有细度);土壤条件(主要PH,其次有土壤阳离子交换量,粘土矿物类型,土壤熟化程度);作物特性。

在盐基饱和度小和pH低,阳离子交换量大、粘土矿物类型(蒙脱石)、土壤熟化程度低的土壤上施用磷矿粉易于发挥肥效;另外,对于磷矿粉的吸收能力,油菜、萝卜、荞麦>豆科绿肥作物及豆科作物>玉米、马铃薯、芝麻>谷子、小麦、水稻等。

2.鸟粪磷矿粉和骨粉:鸟粪磷矿粉直接使用效果接近钙镁磷肥,施用方法与普通磷矿粉相似;骨粉肥效缓慢,宜作基肥,可先与有机肥发酵后施用,骨粉在夏季施用肥效比冬季快。

3.过磷酸钙:又称普钙;灰白色粉末,呈酸性反应,具有一定的吸湿性和腐蚀性;利用率较低,一般只有10-25%。

磷酸退化作用:当过磷酸钙吸湿后,除易结块外,其中的磷酸一钙还会与制造时生成的硫酸铁铝等杂质起化学反应,形成溶解度低的铁、铝磷酸盐。这种作用叫磷酸退化作用。

磷的吸持作用:施用水溶性磷酸盐后,存在于液相中的磷酸或磷酸根离子会被土壤固相所吸持,产生吸持作用。包括吸附和吸收两个不同又难以截然区分的反应。

吸附是磷酸离子在固相表面;吸收是离子均匀地渗入固相内部。吸附又存在专性吸附和非专性吸附(作用力不同划分的)。与吸持相反的是解吸。

非专性吸附:由带正电荷的土壤胶粒通过静电引力产生的吸附。

专性吸附:它不仅由静电力引起,也包括化学力。

过磷酸钙的施用:过磷酸钙无论在何种土壤上都易发生磷的固定,移动性变小。

合理施用的原则是:减少其与土壤的接触面积,以减少土壤磷的吸附固定,增加作物根系的接触机会。

A、集中施用:可作基肥、种肥和追肥,均适当集中施用和深施。

B、分层施用:为解决磷酸移动性小而根系扩展的矛盾,可分层施用2/3作基肥,1/3作面肥或种肥施入表层土。

C、与有机肥混合施用:是提高肥效的重要措施,混合可减少磷肥与土壤接触面。

D、作根外追肥。

E、制重过磷酸钙成颗粒磷肥。

4.重过磷酸钙:又称双料或三料过磷酸钙,吸湿性和腐蚀性较强,呈深灰色颗粒粉末状,不含Fe、Mn、Al等杂质,吸湿后不致有磷酸退化现象发生。施用方法与普钙相同,肥量可减少,对喜硫作物(豆科、十字花科、马铃薯)肥效不如等量普钙。

5.钙镁磷肥:含磷量(P2O5)14-18%,不溶与水,一般呈灰绿色或灰棕色,呈碱性反应,没有腐蚀性,物理性状良好,不吸湿,不结块。它是我国目前生产的主要磷肥品种之一。

施用方法:肥效与土壤性质、作物种类、肥料细度、施用技术有关。

A、 酸性土壤当季肥效高于过磷酸钙,石灰性土则低于普钙。

B、 油菜、豆科作物和豆科绿肥效果与普钙相似或略高,而水稻、小麦、玉米,一般约为普钙的70-80%。

C、 可作基肥、种肥和追肥。但以基肥深施效果最好,钙镁磷肥还可与有机肥堆沤后施用。

喜磷植物:豆科作物、豆科绿肥作物,糖用作物、纤维作物中的棉花,油料作物中的油菜,块根、块茎类作物以及瓜类,果树、桑树和茶树都需要较多的磷,施用磷肥有较好的肥效。禾谷类作物不及上述作物敏感。

大田作物,一般规律是:冬季绿肥作物(包括豆科以及萝卜等油菜)>一般旱地豆科作物>大麦、小麦>早稻>晚稻。

水田土壤在由干变湿的过程中,土壤有效磷增加,原因是:

① 石灰性土壤CO2的积累,pH下降;

② 酸性土壤pH上升,Fe、Al磷酸盐水解;

③ 有机离子与磷酸离子代换,磷的扩散增加;

④ Eh下降,难溶性的FePO4.2H2O变为易溶性的。

 

磷肥的施用:

一、在水旱轮作中,磷肥分配应掌握“旱重水轻”的原则,即将磷肥重点施入旱作上,而水稻大部分或全部利用其后效。

二、旱作轮作中,磷肥分配使用应根据作物的生理特性,吸磷能力及轮作制度而定。在有绿肥或豆类轮作中,磷肥应优先施用于豆类和豆科绿肥上,棉麦轮作中,重点施在棉花上,在轮作中作物具有对磷反应相似的营养特性时,磷肥应重点施用于越冬作物上,如在小麦、杂粮(玉米、谷子等)轮作中,磷肥应重点施用在小麦上,后茬玉米、谷子可利用其后效。

 

磷肥的合理利用:

难溶性磷肥应该分配给轮作中对磷吸收强的作物如油菜、萝卜菜、荞麦以及苕子、胡枝、毛蔓豆等豆科作物;水溶性磷肥应该分配给对吸磷能力差而对磷敏感的作物如马铃薯、甘薯等;作物幼苗期是磷素营养的临界期,因而采用水溶性磷肥或某些枸溶性磷肥作种肥和早期追肥;在后期需磷多的作物,可用水溶性磷肥作根外追肥,作物生长盛期,对磷的需要量增多,但这时根系发达,吸磷能力增强,一般可利用作为基肥施用的难溶性磷肥或枸溶性磷肥;水溶性磷肥适于各种土壤,但在中性或碱性(石灰性)土壤上更为适宜,在酸性土壤中,以分配难溶性磷肥或枸溶性磷肥较为经济有效。

在小麦/玉米、小麦/水稻轮作体系中,磷肥应如何分配?为什么?

1、小麦/玉米轮作,优先分配在小麦上,因为小麦需磷高于玉米、小麦生长期温度的,对磷的需要量高。

2、小麦/水稻轮作,优先分配在小麦上,因为小麦需磷高于水稻、小麦在旱地,磷的有效性低于水稻季。

当季利用率:施肥当季作物吸收的来自肥料的养分占施用养分的百分比。

累积利用率:是指一次性施肥后,连续种植各季植物总的吸肥量占施用养分的百分比。
 

第四章 钾肥

 

含量分布:植物体中含量较高,一般超过钾。高产植物中,甚至超过氮。钾比较集中地分布在代谢最活跃的器官和组织中,如生长点、芽、幼叶等部位。缺钾植物中的含量:老叶小于新叶。同一细胞中:细胞质小于液泡。

植物的吸收:钾离子。

营养功效:1.促进酶的活化;2.促进光能的利用,增强光合作用;3.有利于植物正常呼吸,改善能量代谢;4.增强植物体内物质合成和转运;5.增强植物抗性

施用要领:深施、早施、相对集中施、与含其它养分的肥料配合施用。

缺少:老叶叶缘发黄,进而变褐,焦枯似灼烧状。叶片上出现褐色斑点,但叶中、叶脉处仍保持绿色。缺钾严重时,整个叶片变为红棕色或干枯状,坏死脱落。有的叶片呈青铜色,向下卷曲,叶表面叶肉组织凸起,叶脉下陷。

过多:1.浪费资源,而且造成氮的吸收受阻,抑制营养生长,影响产量,影响钙、镁、硼、的吸收,引起叶菜“腐心病”、苹果“苦痘病”等,2.造成土壤环境污染,及水体污染;3.削弱庄稼生产能力。

合理分配依据:1.根据作物种类;2.根据同一作物不同品种;3.根据作物不同生育期;4.土壤含水量;5.土壤粘粒含量。

使用过多可能引起的污染:水体,土壤污染,富营养化。

钾的形态:可溶性钾、交换性钾、非交换性钾、矿物态钾。

钾肥包括:氯化钾、硫酸钾、窑灰钾、草木灰、钾镁肥和钾钙肥、生物钾肥。

1.氯化钾:易溶于水,是速效性钾肥,纯净时吸湿性小;化学中性生理酸性肥料,施入土壤后,钾以离子形态存在。氯化钾中含有氯离子,对于忌氯作物以及盐碱地不宜施用。如必须施用时,应及早施入,以便利用灌溉水或雨水将氯离子淋洗至下层。可作基肥和追肥,但不能作种肥。

2.硫酸钾:易溶于水,也是速效性钾肥,吸湿性较小;施用后,在中性和石灰性土壤上生成硫酸钙,而在酸性土壤上生成硫酸。作基肥、种肥、追肥均可,由于钾在土壤中的移动性较小,一般以基肥最为适宜;应注意施肥深度,并应集中条施或穴施,使肥料分布在作物根系密集的湿润土层中。

适用硫酸钾的作物:缺硫或硫含量不很丰富的土壤、需硫较多的作物、对氯敏感的作物、需优先保证品质的作物等。

3.草木灰:植物残体燃烧后所剩余的灰分统称为草木灰。草木灰中含有各种钾盐,以碳酸钾为主,其次是硫酸钾,氯化钾含量较少;草木灰中的钾90%都能溶于水,是速效性钾肥;可作基肥、种肥或追肥,其水溶液也可用于根外追肥;由于其主要成分是碳酸钾,故不能与铵态氮肥混合施用,也不应与人粪尿、圈肥等有机肥料混合,以免引起氮素的挥发损失;草木灰还可用作水稻秧田的盖肥,能起到供给养分,增加地温,减少青苔,防止烂秧以及疏松表土,便于起秧等多种作用;通常以集中施用为宜,采用条施或穴施均可;应优先施在忌氯喜钾的作物(如烟草、马铃薯、甘薯)上;由耐盐植物所得到的草木灰不能用作肥料,以免把大量的盐分带回壤。

草木灰的成分和植物种类有关:

1、草木灰中磷、钾、钙的含量比木灰要少。

2、同一种植物,幼嫩组织的灰分中含磷、钾多, 衰老组织的灰分则含钙、硅多。

3、窑灰钾肥:是水泥工业的副产品,主要成分硫酸钾、氯化钾;;褐色粉末,强碱性反应,吸湿性强;可做基肥和追肥,作基肥时施于酸性土壤,还可改良土壤酸性;由于肥料含硅,施于水稻效果较好:在旱田施用时应耕前撒施,也可穴施、沟施,要避免与种子、幼苗根系直接接触;另外还应早施,不能与铵态氮肥,水溶性磷肥或腐熟的有机肥料混用。

土壤供钾能力确定:田间试验、盆栽试验、化学分析。

施用钾肥时:1.施于喜钾植物;2.施于缺钾土壤;3.施于高产田。

喜钾植物:豆科作物,含碳水化合物多的薯类作物和含糖较多的甜菜、甘蔗以及一些浆果等,经济作物中的棉花、麻类和烟草等,禾本科作物中以玉米对钾最为敏感,水稻、小麦对钾不太敏感。

土壤因素:壤质地粗的砂性土大多是缺钾土壤,施钾肥后效果十分明显;砂性土施钾时应控制用量,采取"少量多次"的办法,以免钾的流失。
 

第五章 钙镁硫肥

 

 

钙的含量分布:植物干物质含钙量为0.5—3%;一般豆科植物、甜菜、甘蓝、需钙较多,禾谷类作物马铃薯需钙少。地上部较根部多,茎叶较果实、籽粒多。

钙的营养作用:稳定细胞膜、稳定细胞壁(裂果病)、促进细胞伸长和根系伸长、参与第二信使传递、调节激素作用

分类:石灰是最主要的钙肥,包括生石灰、熟石灰、碳酸石灰三种;其他含钙的化肥如硝酸钙、氯化钙,多用根外追肥;多种磷肥、草木灰以及工业废渣也可以做钙肥施用。

石灰的改土作用:中和酸性、消除铝毒、增加有效养分、改善土壤物理性状、改善作物品质,减少病害

影响石灰用量的因素:作物种类、土壤性质(粘土>沙土,旱田>水田)、施肥方法(整个耕层,石灰量多;局部施用,石灰量少;多用作基肥,也可作追肥)。

石灰施用量只需测定值的一半

钙缺乏:植株生长受阻,顶芽侧芽分生组织死亡,幼叶卷曲畸形,果实发育不良。番茄、辣椒、西瓜的脐腐病和顶腐病,蚕豆、花生败青空粒,苹果患苦痘病。

镁的含量分布:植物体中含镁量约为干物质的0.05-0.7%;豆科作物的含镁量为禾本科作物的2-3倍,从植株的部位看,种子含镁较多,茎叶次之,而根系较少。作物生长初期,镁大多存在于叶片,到结实期则转到种子中。

镁的营养作用:镁是叶绿素的必需部分;是多种酶的活化剂;Mg参与碳水化合物的合成;参与脂肪和类脂的合成;参与蛋白质和核酸的合成。

缺镁:(宏观上)叶脉间失绿,(微观上)叶绿素含量下降,片层结构变形,基质数量减少。

分类:硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、氧化镁、钾镁废渣等,溶于水,易被作物吸收。

作物对镁的吸收量顺序为:块根、块茎作物>禾本科作物。施用钾、钙肥时,容易造成作物缺镁。

氮肥的形态也会影响镁的肥效,引起缺镁严重程度顺序:(NH4)2SO4>CO(NH2)2>NH4NO3>Ca(NO3)2。在酸性土壤中,镁肥的效果大小为碳酸镁>硝酸镁>氯化镁>硫酸镁,在中性或碱性土壤中,碳酸镁<硫酸镁的肥效。镁肥可用作基肥和追肥。

硫的含量分布:作物含硫量为干重的0.1-0.5%平均0.25%左右,十字花科、百合科、豆科等作物需硫较多,而禾本科需硫较少。作物吸收硫是通过根系吸收土壤中的SO42= ,叶部吸收大气中的SO2。

硫的营养作用:是蛋白质、酶的组成元素;某些生物活性物质的组成部分;提高产油率;参与固氮过程。

缺硫:作物体中硫的移动性很少,较难从老组织向幼嫩组织运转。缺硫时,作物生长受到严重阻碍,植株矮小瘦弱,叶片退绿或黄化,茎细、僵直,分蘖分枝少,与缺氮有点相似,但缺硫症状首先从幼叶出现。

施用:水稻常用的硫肥有石膏和硫磺,也可用其它硫酸盐肥料,花生、大豆等豆科作物,它们需硫较多,又是喜钙作物,特别在结荚期需要大量的钙,施用石膏有利于果壳的形成,增加饱果数,硫肥对豆科作物除促进细菌固氮,减少落花落果外,同时,还促进油脂的形成。施用石膏还能改良碱土,使作物增产。
 

第六章 微量元素

 

硼的特殊性:1.不是酶的组成成分,不以酶的形式参与营养生理作用2.不能通过酶和其他有机化合物螯合而发生反应3.没有化合价变化,不参与电子传递,没有氧化还原能力4.在植物体内形成硼酸盐。

土壤中硼的形态:矿物态硼、吸附态硼、有机态硼、水溶性硼。

硼的营养作用:1.促进体内碳水化合物的运输和代谢(参与糖代谢);2.参与半纤维素及有关细胞壁物质的合成;3.促进细胞伸长和细胞分裂;4.促进生殖器官的建成和发育。

花的子房和柱头含硼量很高,缺硼时:油菜“花而不实”,大麦、小麦“穗而不实”;棉花“蕾而不花”;花生“有壳无仁”;菊花“扫帚病”;4.调节酶的代谢和木质化作用5.提高豆科作物根瘤菌的固氮能力。

缺硼还影响根的生长,一些植物缺硼时块根内形成褐斑。

锌的营养作用:1.某些酶的组分或活化剂(锌通过酶的作用对植物碳氮代谢产生相当广泛的影响);2.参与生长素的代谢(锌能促进吲哚和丝氨酸合成色氨酸,而色氨酸是生长素的前身);3.参与光合作用中CO2的水和作用;4.促进蛋白质代谢;5.促进生长器官发育和提高抗逆性(抗旱、抗热、抗冻等)。

土壤中锌的形态:矿物态,交换态、有机态、水溶态

钼的营养作用:1.是硝酸还原酶的组分,钼的营养作用突出表现在氮素代谢方面;2.参与根瘤菌的固氮作用,还可能参与氨基酸的合成与代谢;3.促进植物体内有机含磷化合物的合成4.参与体内的光合作用和呼吸作用;5.促进繁育器官的速成。

土壤中钼的形态有:难溶态钼、交换(吸附)态钼、有机结合态钼、水溶态钼。

锰的营养作用:1.直接参与光合作用,参与水的光解和电子传递2.多种酶的活化剂,参与氮代谢、生长素代谢、氧化还原过程等3. 促进种子萌发和幼苗生长。

土壤中锰有矿物态、交换态、易还原态和水溶态锰、有机态(pH>8时有)、活性锰或可给态锰。

铁的营养作用:1.叶绿素合成所必需,大部分铁存在于叶绿体中,蔬菜75%;2.参与体内氧化还原反应和电子传递;3.参与植物呼吸作用;4.铁与核酸,蛋白质代谢有关。

土壤中可给铁含量与全铁含量相比是很低的,可给性无机铁的形态有Fe3+、Fe(OH)2+和Fe2+等,这些阳离子为土壤胶体所吸附,而称为代换态铁。

铜的营养作用:1.参与体内氧化还原反应,铜是植物体内许多氧化酶的成分或是某些酶的活化剂;2.构成铜蛋白并参与光合作用,叶绿体中含量较高;3.超氧化物歧化酶(SOD)的重要组分;4.参与氮代谢,影响固氮作用;5.促进花器官的发育。

土壤中铜的形态有:矿物态、交换态、水溶态、有机整合态

缺素外观形态判断:症状出现部位:Fe、Mn、B、Mo、Cu都首先在新生组织出现,而Zn在老叶上出现。其次,看叶片大小和形状,缺Zn叶片窄小,簇生(小叶病),缺B叶片肥厚,叶片卷曲、皱缩、变脆,其它元素叶片大小和形状不变。再看失绿部位,缺Zn 、Fe、Mn都会产生叶脉间失绿黄化,但叶脉仍为绿色,缺Zn最初在下部老叶片上,沿主脉出现失绿条纹及黄绿相间成明显花叶,严重时褐色斑点,缺铁植株幼叶叶脉间失绿黄化,严重时整个叶片变黄或发白。
 

第七章 复合肥料

 

复合肥料:是指同时含有两种或两种以上氮、磷、钾主要营养元素的化学肥料。

按其制造方法分类:化合复合肥料(一般属二元型复肥)、混合复合肥料(大都属于三元型复肥)、掺合复合肥料

复合肥料与单元肥料相比有以下优点:(1) 养分全面,种类多,含量高:(2) 物理性状好,便于施用:(3) 副成分少,对土壤无不良影响:(4)配比多样性,有利于针对性的选择和施用(5)降低成本,节约开支:

复合肥料的缺点:

1.化合复合肥料养分比例固定,不能满足各种土壤、作物对养分比例的不同需要。

2.难于满足施肥技术的要求,各种养分施在同一时期,同一深度。如氮适于追肥,磷适合于作种肥和基肥。

二元复合肥料:磷酸铵,硝酸磷肥,磷酸二氢钾,硝酸钾,聚磷酸铵(多磷酸铵),偏磷酸铵。

三元复合肥料:尿磷钾肥,铵磷钾肥。

复合肥料的经济使用:

1.选择比例适合的复肥品种:北方一般应以NP复合肥料为主,南方一般以NPK复合为主。一般作物以选用氮磷复合肥或三元复合肥料为主,豆科作物以选用磷钾复肥为主。此外还要考虑作物品种用途和生育期等。

2.根据复合肥料中养分形态合理施用:铵态型复肥宜用于水稻田,多雨地区的丘陵坡地及砂性土壤上,减少氮素损失,含氯复肥注意忌氯作物和盐碱地,含构溶性磷为主的复肥施在酸性土壤上较好,复肥应作基肥,且宜深施。

3.按复肥中养分比例计算施用量:A.养分比例接近或相等的(如硝酸磷肥N:P为1:1)一般按含氮量计算,若作物对另一养分要求较多时,则用单质肥料满足。B.养分比例相差悬殊的,则按肥料中养分比例较大的那一养分计算,如磷酸铵以P2O5含量计算,若N不足时可用单质肥料调整。

肥料混合原则:1.混合后不产生不良的物理性状,要选择吸湿性小的肥料品种;2.混合时,肥料养分不受损失或无效化(考虑氨的挥发,硝酸盐的还原,水溶性磷的转化等);3. 应有利于提高肥效和施肥工效。

复合肥料朝着高效化、液体化、多成分、多功能化发展。


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