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植物营养与施肥
植物营养与施肥园艺学院 王国英?课程安排?40hr，讲授30hr，实验10hr?参考书?1. 河北农业大学.植物营养与肥料.2. 浙江农大.植物营养与肥料.中国农业出版社 3. 马国瑞.园艺植物营养与施肥.中国农业出版社???4. 霍习良.2002.土壤肥料学.地震出版社5.李克锋.土壤、植物营养与施肥.气象出版社 6.石伟勇.植物营养与施肥.中国农业出版社??主要内容：绪论第一章 植物营养原理第二章 氮素营养与施肥第三章 磷素营养与施肥第四章 钾素营养与施肥第五章 钙镁硫营养及钙镁硫肥第六章 微量元素营养与施肥第七章 复合肥料第八章 有机肥料第九章 合理施肥 第十章 部分园艺植物的施肥绪 论? ? ?研究植物营养的目的植物营养与施肥的发展概况 植物营养与施肥的内容和研究方法一、研究植物营养(nutrition)的目的?植物是地球上人类和动物赖以生存的基础?光能?化学能（糖）：是淀粉、纤维、植物油、胶 质等有机化合物合成的基础，其中氨基酸、脂肪酸 和维生素是哺乳动物不可缺少的食料。人口所需的 可代谢能量和蛋白质直接来自谷物和其他植物。?植物提供人类必需的氧气和其他生存条件。没有植物就没有人类的今天。?植物营养问题是植物生产的一个重要方面人多地少?植物产品严重缺乏?需要生产量多、质优的产品?这就需要营养。?研究植物营养的目的通过合理施肥，改善土壤肥力，为植物提供适宜的营养条件，从而提高植物产量，增进植物品质。二、植物营养与施肥(fertilization) 的发展概况?植物学创立以前人们已从种植实践中学会了施用肥料以营养植物，获得好产品和产量。肥料以自然产品为主，不能从理论上阐明肥料的变化和植物营 养的机制。直到植物生理和化学发展后，才把 植物营养的道理和肥料在营养中的作用逐渐讲 解清楚。??17世纪初认为植物由土壤营养的18世纪以后认识到植物的营养既来自土壤，也来自空气?19世纪中期以前：植物营养研究的萌芽期多施用天然有机肥，认为植物营养来自有机物腐烂分解形成的腐殖质―腐殖质营养学说（中心学说）亚里士多德，泰伊尔?19世纪中期到20世纪初是植物营养研究获得很大进展的时期?法国化学家布森高发现豆科植物能利用空气中的氮 素增加土壤氮素，提出了氮素营养学说。?德国化学家李比希是植物矿质营养学说的奠基者， 他否认了腐殖质营养学说，提出了矿质营养学说、 归还学说和最小养分律。? 矿质营养学说：植物不是以腐殖质为营养，而是以矿物质为营养。因为腐殖质出现于地球上有了植物以后，而不是在植 物出现以前，因此植物的原始养分只能是矿物质。该学说的创立，标志着人类对植物营养的研究开始了新的起点。尽管有一定的缺点和错误。如固氮和综合作用因子定律。? 归还学说：把植物从土壤中取走的矿质养分以肥料的形式还给土壤。? 最小养分律：植物产量的高低决定于最小的养分因子，尽管其他因子很充足，如这个因子得不到满足，植物的产量也得不到提高。?第一次世界大战后肥料施用有了相当大的发展，是矿质营养学说的 发展时期。对土壤肥力有了新认识、发现了微量元素 （20世纪初发现缺素症）。?当代为止从矿质营养理论发展到生长因子综合理论阶段― 即植物丰产是由影响植物生长发育的各种因子，如温、 光、水、气、养分、品种以及耕作条件等综合作用的 结果。?我国植物营养的发展? ? ?《汜胜之书》记载基肥和追肥 《农书》记载肥料分类 18世纪提出施肥技术：时宜、土宜和物宜?时宜：“寒热不同各应其候”，如春天用人畜粪，夏天用草粪和泥粪，秋天用火粪。?土宜：“随土用粪如因病下药”，如阴湿地要用火粪，沙土地用 草粪和泥粪，高燥地用猪粪。?物宜：“物性不齐当随其情”。 即看天时、看地力、看庄稼施肥的前身说法。可见我国劳动人 民对肥料施用具有丰富的经验。?解放后有了大发展：?全国土壤资源考察和调查； 土壤普查； 土壤改良；???深翻施肥和旱农地区的防旱保墒耕作技术；扩大绿肥种植面积； 化肥试验；???微量元素肥料的应用研究；平衡施肥。?三、植物营养与施肥的内容和研究方法?内容?研究植物营养的原理，阐明植物营养的一些基本知 识，使之能被应用于实际，生产更多的植物产品。?植物营养的实用方面就是施用肥料。肥料是提供植 物营养的物质。研究肥料问题在我国农业现代化中具有重要意义。?植物营养是施肥的理论基础。合理施肥应按照植物营养的原理、植物营养特性、植物营 养状况、肥料特点、土壤供肥能力，综合气 候、土壤和栽培技术等因素进行综合考虑。 研究植物营养应深入了解植物、土壤和肥料?三者的相互关系。?方法? ?调查研究：开调查会与现场观察 试验研究：田间试验、盆栽试验和化学分析?田间试验：符合生产实际，结果可直接用于生产，是研究土壤肥力和肥料效果的最具体的方法。 盆栽试验：土培法、砂培法和水培法。 化学分析：土壤分析、肥料分析和植物分析，是 研究植物营养与施肥的最基本的手段。? ?第一章 植物营养原理植物营养原理是进行植物营养诊断(nutritional diagnosis)、指导合理施肥的理论基础。而要做到合理施肥，科学调节植物营养，就应当了解植物营养与施肥的原理。 主要内容：第一节 植物的营养第二节 土壤的营养第三节 肥料与植物营养第一节植物的营养一、植物必需的营养元素二、植物对养分的吸收一、植物必需的营养元素（一）植物的组成成分（二）植物必需的营养元素（三）植物必须元素的分类（四）营养元素的分布和比例（五）营养元素的来源（一）植物的组成成分? ?一般新鲜植株含有75%-95%的水分5%-25%的干物质?有机质：蛋白质和其它含氮化合物，如脂肪、淀粉、蔗糖、纤维素和果胶，均由C、H、O、N组成。如果将干物质燃烧，其中的碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)等元素以二氧化碳、水、 分子态氮和氮的氧化物形式跑掉，称为气态元素。?矿物质：留下的残渣称为灰分，70余种。（二）植物必需的营养元素高等植物必需营养元素三条标准：1.如缺少某种营养元素，植物就不能完成生活史； 2.必需营养元素的功能不能由其他营养元素所能代替， 在其缺乏时，植物会出现专一的、特殊的缺素症。 只有补充这种元素后，才能恢复正常。 3.必需营养元素直接参与植物代谢作用，例如酶的组 分或酶促反应。根据以上三条原则，确定了16种高等植物必需营 养元素：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾 (K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌 (Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、硼(B)、氯(Cl)。（三）植物必需元素的分类?大量元素和微量元素表1高等植物的营养元素及其较适合浓度在干组织中的含量营养元素植物可利用的 形态CO2 O2，H2O H2O NO3-，NH4+ K+ Ca2+ Mg2+ H2PO4-，HPO42SO42-百分率（%） 45 45 6 1.5 1.0 0.5 0.2 0.2 0.1 0.01 0.01 0.005 0.002 0.002 0.01mg/kg 450，000 450，000 60，000 15，000 10，000 5，000 2，000 2，000 1，000 100 100 50 20 20 6 0.1大 量 营 养 元 素碳（C） 氧（O） 氢（H） 氮（N） 钾（K） 钙（Ca） 镁（Mg） 磷（P） 硫（S） 氯（Cl） 铁（Fe） 锰（Mn） 硼（B） 锌（Zn） 铜（Cu） 钼（Mo）微 量 营 养 元 素ClFe3+，Fe2+ Mn2+ BO33-，B4O72Zn2+ Cu2+，Cu+ MoO42-（四）营养元素的分布和比例?由于吸收特性和输送能力不同，营养元素在植物地上部和根系中的分配比例是不相同的? ? ? ?移动性强的元素K、Mg，地上地下相差不多 P是有机物的组分，地上部高于根系 Ca 、Si地上高Na及重金属元素如Mn，根部高?分布受植物种类、品种和生育阶段影响?不同植物对各营养元素的需要量和随收获物带走而使土壤养分减少的量不同，植物吸肥量计算方法有：? ?经济产量包括籽粒和秸秆中的养分生物产量包括籽粒、秸秆、根系和凋落物中的养分?各种植物所需养分的比例不一样（五）营养元素的来源二、植物对养分的吸收（一）植物根系对无机养分的吸收（二）植物根系对有机养分的吸收 （三）植物叶部对养分的吸收（一）植物根系对无机养分的吸收1.养分到达根表的方式?截获：即根系直接靠近养分，是指根系在土壤里伸展过程中吸取直接接触到的养分。吸收量取决于根系接触的土壤体积。此方式吸收养分较少。? ?扩散：即养分通过扩散作用到达根表质流：即由于蒸腾作用，引起养分离子随水流移动到根表。离子通过上述方式首先到达根表，进而到达根 的自由空间和生物膜，再被被动（简单扩散、阳离 子交换）或主动（载体学说、离子泵）地吸入细胞， 进入木质部向地上部运输。2.养分离子在植物体内的运输植物根系中的养分要经过径向和纵向运输到体内。①径向运输：根表皮细胞吸收的养分，通过质外体和共质体径向输送到木质 部导管。质外体：原生质以外的所有空间，包括细胞间隙、细胞壁与原生质膜的间隙以及木质部导管等。扩散、质流、主动运输。对养分吸收作用不大。共质体：相邻各细胞的细胞质统一体，扩散和主动运输。②长距离运输（纵向运输）：共质体中的 离子要运输到木质部再往植物地上部运输，称为长距离运输。?途径：木质部和韧皮部微管组织?运输物质：水、无机离子和有机化合物。分别通过木质部和韧皮部，靠质流。转移细胞。3.影响植物吸收养分的因素：养分本身、气候条件、土壤（1）养分离子本身的影响?离子的电荷数：电荷越多通过膜越困难，中性分子〉一价 离子〉二价离子。介质的pH值影响离子存在的形态，从而 影响吸收。如碱性下，植物缺硼（H3BO3解离），吸磷 （一价磷酸根变成二价磷酸根）减少。 离子的大小：决定水化程度，影响通过膜的速率，程度高 难以通过。Na+比K+难。??离子间的竞争：?带相同电荷的离子之间（电荷量可不同）,如K+与Rb+?阴离子与OH-，阳离子与H+，如NH4+和NO3-的吸收均受pH值的影响，酸性时NH4+与H+竞争， NH4+ 吸收减少；碱性 选择性，另一方面还存在竞争（重金属中毒，如SO42-与 SeO42-），不完全是选择。竞争载体和电荷。 时NH4OH吸收快，甚至中毒。可见植物吸收离子，一方面有?离子间的促进作用：相助作用。如Ca2+在PH低时促进K+ 吸收（降低膜透性）；氮促进磷的吸收，配合施用。?阴阳离子间的作用：有相互作用，细胞是保持电荷中性的。（2）气候条件：光照、温度、降水?光照：?影响光能：植物吸收养分是个耗能过程，养分吸收的 数量受能量供应的影响，光照充足，养分吸收多。密植时，植物生长又细又长。?影响植物对NO3-的吸收和还原最明显：植物吸收硝态氮后，需要在硝酸还原酶（光激活）的作用下还原成铵态氮才能被植物利用。?温度：影响植物的各种生理活动，从而影响吸收。?低于2℃只有被动吸收。 随温度升高，养分吸收加快，直到40 ℃。 超过40 ℃，由于酶钝化和膜透性增加，离子泄露增加， 植物养分吸收减慢。???温度较低时，由于能量供应减少和膜的阻抗增加，根系生长速率减慢，植物对养分吸收也减慢。?不同植物适宜的温度范围不同?降水：有直接和间接影响?直接影响：降水可补给少量养分，因为大气中的NH3、 NO2、SO2等气体和含有矿质元素的微尘随降水降落 到植物和地面上。?间接影响：影响土壤中养分离子的浓度、土壤的氧化还原状况及土壤的通气性；由于水分的溶解作用，降 水可使叶和茎上的部分养料遭到淋失，从植物中溶脱。（二）植物根系对有机养分的吸收?根部可吸收有机养分：随着无菌技术和同位素技术的应用，证实了高等植物可直接吸收利用 某些有机化合物。 机制：有机养分可能是在具有一定特异性的透 过酶的作用下进入细胞的，是一个需能的主动?吸收过程；也可能是根部通过胞饮作用将大分子化合物吸收到细胞内。（三）植物叶部对养分的吸收?根外营养（叶面施肥、根外追肥） ：是指植物自叶面（包括一部分茎）吸收养分物质来营 养其本身的现象。 根外营养是通过气孔扩散（CO2、H2O、SO2） 和角质层渗透（N、P、K、Ca、Mg等）?1.叶面施肥的意义?直接供给植物养分，防止养分在土壤中的固定（Cu、Mn、Fe、Zn） 和转化，尤其在寒冷和干旱地区使用效果更佳。?叶部对养分的吸收和转化比根部快，能及时满足植物需要。如叶喷磷5分钟和土施磷15昼夜效果相同；叶喷尿素24小时，可吸收全量的1/3，效果明显，而土施需4-5天见效。?叶部营养直接影响植物的体内代谢，有促进根部营养，提高植物产量和改善品质的作用。?叶部施肥是经济、有效施用微量元素肥料的一种方式。是土壤用量 的1/5-1/10。植物是以根部施肥为主要的，叶面施肥只能作为一种补充。2.影响叶面营养效果的条件：叶片和溶液本身?叶片：?叶面：叶面积大小、气孔多少、角质层薄。 叶片结构：叶面、叶背??溶液本身?肥料种类?决定于植物种类和追肥的目的。如磷钾对提高马铃薯、甘薯、甜 菜的产量有良好效果；后期喷磷能使禾谷类植物早熟。 同种肥料不同成分吸收速率不同：KCL&KNO3&K2HPO4；尿素& 硝盐&铵盐；无机盐&有机盐（尿素除外）。??溶液的浓度及反应：浓度和pH。主要供给阳离子时，溶液调至 微碱性；供阴离子时，调至微酸性。?溶液润湿叶片的时间：喷施时间，湿润剂?喷施次数及部位? ?移动性很强的元素：N&K&Na 能移动的元素：P&CL&S?? ?部分移动的元素：Zn&Cu&Mn&Fe&Mo不移动的元素：B、Ca。增加次数 喷新叶第二节 土壤的营养一、土壤的有效养分二、影响养分有效性的土壤条件一、土壤的有效养分（一）土壤中的养分形态（二）土壤有效养分的概念（三）土壤养分的强度和容量概念（四）土壤养分的动态概念（一）土壤中的养分形态表示土壤养分量的概念有全量养分和有效养分。?全量养分：养分总量，包括潜在养分和有效养分。根据营 养元素的结合状态分为：?矿物态：所含养分很难溶解，需经化学风化释放，称无效态或难 溶态。 有机态：所含养分要经过微生物的分解，转化为无机态为植物吸 收。 代换吸附态：可直接供植物吸收。受胶体吸附。有效形态。 水溶态：可直接供植物吸收，属速效态。?? ?（二）土壤有效养分的概念?土壤的有效养分：植物可以吸收利用的那部分养分。 潜在有效养分：提取剂提取分析的土壤有效 养分。 实际有效养分：一季植物生长全过程中所吸 收的养分。??（三）土壤养分的强度和容量概念?养分的供应强度：土壤溶液中养分的浓度。浓度高，即供应强度大，吸收养分多。 养分的供应容量：土壤中有效养分的总量。??养分的缓冲容量：土壤溶液中养分浓度降低时，土壤补给有效养分的能力，即活化土壤潜在养分进入土壤 溶液的能力。 土壤养分的缓冲容量与土壤有效养分的强度决定了土壤的供肥能力。（四）土壤养分的动态概念?养分的动态平衡：土壤中的有效养分是在不断地进行着流动和变动，它是在各种不同形式的变动中达成一个复杂的平衡。有效养分来源于矿物质的风化和有机质的分解，这些 过程持续不断地进行，这是养分补给的基本动态。影响养分补给速度的因子：?矿物质结构、类型及外界的条件。?有效养分的消耗或再固定速度。养分的形态转化包括从无效形态转化为有效形态和从有效形态转化为无效形态，两个过程同时进行，因此有效态养分只是两种方向相反的动态过程中平衡的结果。?养分的季节动态：温度、雨量、微生物?以无机化学变化为主的养分元素，如K、Ca、Mg、Fe、 Mn、B、Cu、Zn、Mo、 Si、 P等，随温度和水分升 高，溶解度增加，有效养分提高；寒冷季节降低。?受氧化还原条件影响的养分，如Fe、Mn、S、N等的有效性，阴离子在干旱季节产生的多，阳离子则在多 雨潮湿季节形成较多。 微生物的影响：N形态转化以微生物为主，因此季节性 变化最明显。??养分的移动? ?随水分的上下移动：随水分渗漏；随蒸发上移养分向根系表面的移动：质流和扩散?有效养分的可衡量性在测定养分时，必须遵循以下原则:?把养分以外的肥力因子全部相对固定起来，使他们尽可能符合正常状态，气温、雨量、灌溉等均应在试验 范围内尽可能统一化。??供试植物种类和品种也要统一。研究一种养分的有效含量时，应把其它养分的供应量 全部统一与满足。 研究测定的范围限于同一类土壤内。?二、影响养分有效性的土壤条件（一）土壤的酸碱反应（二）土壤的氧化还原反应（三）土壤水分状况（四）土壤的保肥性和供肥性（一）土壤的酸碱反应?多数土壤的pH值范围为4~9土壤pH值对养分有效性的影响是多方面的：? ? ?影响溶液中的离子组成；直接影响养分的溶解或沉淀；还能影响土壤微生物的活动，从而影响了养分的有效性。各元素适宜的pH值范围：? ?氮：pH6-8，土壤中有效氮含量较多。 磷：pH6-7.5，土壤中的磷有效性较高。 当pH值&7.5时，形成难溶性的磷酸八钙；pH值 &6时，形成难溶性的铁、铝盐类，均降低磷的有效性。?钾、钙、镁：?pH&6，土壤胶体上的交换性钾、钙、镁被氢离子交换下来，遇雨水易流失，有效含量减少； pH&6，代换性钾、钙、镁较多。??微量元素：?酸性土壤，铁、锰、锌、铜有效含量较多，pH&5时，铁、 铝增多，植物受害。石灰性或碱性土壤，上述元素减少。 pH4.7-6.7土壤中硼的有效性最高， pH&7缺硼。 碱性条件下，吸附态的钼被释放，有效性增加；酸性条 件下，钼被吸附，有效性降低，缺钼。? ?（二）土壤的氧化还原反应?土壤的氧化还原条件是土壤通气状况的标志，影响土壤中各种养分的存在状态，也就影响对植物的有效度。?土壤通气良好，氧化还原电位高，加速了土壤中养 分的分解过程，使有效养分增多。?通气不良，氧化还原电位降低，则有些土壤养分被 还原，或是在嫌气条件下分解的有机质产生一些有 毒物质对植物营养不利。（三）土壤水分状况水分是土壤养分有效化的溶剂? ?水分不足：有效养分减少，施肥效果很差。水分过多：有效养分流失；通气不良，还原态养分增加，不利植物生长。 水分适宜：植物正常吸收水养分。?（四）土壤的保肥性和供肥性? ?保肥性：土壤对养分的吸收和保蓄能力。供肥性：土壤释放和供给植物养分的能力。 保肥性和供肥性主要受土壤复合胶体制约：土壤胶体有巨大的表面能和带电性，因而对养 分的吸收与释放起着支配作用，与土壤中养分 的有效性有着直接关系。土壤复合胶体的基本性能：?土壤对养分的物理吸附??土壤对阳离子的代换吸收土壤对阴离子的吸收?土壤对养分的物理吸附物理吸附主要是由于土壤胶体有巨大的表 面能。分布于物质表面的分子，由于受四周分子 引力的不平衡性，比物质内部的分子具有多余的 自由能即表面能。表面能的大小与物体的表面积 有关。如土粒越细，表面能越大。能够吸附分子态养分，减少其表面能，使系统暂时达到平衡。分为：?正吸附：降低土壤溶液表面张力的溶质分子，聚集在土壤胶体表面，形成胶体表面的浓度比周围土壤溶液 中高，暂时保存了养分利于根系吸收。?负吸附：增加土壤溶液表面张力的溶质分子，被表面 所排斥而聚集在离土壤胶体较远处，形成胶体表面的浓度比周围土壤溶液中低，这些养分如不能很快为植物吸收，就有淋失的可能。如硝酸盐就是负吸附。土壤对分子态养分物理吸附的特点：?溶液中盐类的性质未发生改变，即可溶性盐的阴、阳 离子成分未改变。?改变了可溶性盐在土壤表面或溶液中的浓度。 吸附很不稳固，仍可淋失。对保蓄养分作用不大。??土壤对阳离子的代换吸收土壤复合胶体是有许多分子聚合而成，其表层分子在水中解离而使胶体带电，从而吸附。阳离子代换代换吸收的特点：1.当量性：阳离子被胶体吸附的代换吸收即各种阳离子之间的交换，是以离子价为根据的等当量交换。2.可逆性：离子交换作用是一种可逆反应。3.代换力：土壤溶液中的阳离子将土壤胶体上吸附的阳离子代换出来的能力。阳离子代换力受下列因子支配：?离子价数愈高，代换力愈大；??离子水化膜愈厚，代换力愈小；离子浓度高，代换力增强（在保肥施肥上具有重要意义）。 土壤中主要阳离子代换力排序： Fe3+&AL3+&H+&Ca2+&Mg2+&NH4+&K+&Na+。4.代换量：每100g干土吸附的阳离子毫克当量数 （m?e/100克干土）。??是衡量土壤保肥和供肥力的标志。代换量的大小取决于胶体的类型、数量和品质，以及 土壤质地。如：?有机胶体的阳离子代换量比矿质胶体大几倍到几十倍，可 见，多施有机肥料，对增加土壤的保肥供肥能力是非常重 要的。我国土壤的阳离子代换量自北向南逐渐减少。?砂土阳离子代换量小，所含养分也少，肥力差，但供肥快，见效快，肥劲猛而短。因此少量多次使用较好， 避免烧苗或养分流失。?粘土阳离子代换量大，保肥力强，但供肥慢，见效慢， 肥劲缓而长，易影响小苗的生长。如施肥期晚，特别 是氮，易贪青晚熟。?土壤对阴离子的吸收土壤胶体一般带负电荷多于正电荷，可特定条件下，也可带正 电荷。土壤吸附阴离子能力的大小，主要取决于胶体带正电荷的多 少，以吸附能力分为三类：?被土壤强烈吸收的阴离子：最重要的是三种价态的磷酸根离子， 其次是两种价态的硅酸根离子及若干有机酸。此类离子常与土壤 胶体或土溶液中阳离子形成难溶性的化合物。土壤胶体吸磷酸根 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阴离子：硝酸根（易流失，注意施法）、氯离子 中间类型的阴离子：硫酸根、碳酸根?第三节 肥料与植物营养一、肥料的概念二、植物各生育期的营养特性三、施肥技术一、肥料的概念?肥料的定义：直接或间接供给植物所需养分，改善土壤性状，以提高植物产量和品质的物质，统称为肥料。土施或叶施。?肥料的分类：无机、有机、细菌肥料?无机肥料：化肥是由无机物组成的肥料。 是以矿物、空气、水等为原料，经化学及机械加 工制成的肥料。? ?? ?特点：养分含量高、肥效快、施用和贮运方便。 种类：氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料等等。?有机肥料：农家肥料一切含有有机物质，经发酵分解能释放出无机养分， 供植物吸收利用的有机废弃物。??收集、积制和栽种的肥料，如人畜粪尿、厩肥、堆 肥、绿肥等。?特点：养分含量低而完全，肥效迟缓，并有改良土壤的作用。?菌肥?含有土壤中有益微生物的接种剂，施用后通过微生物的生命活动能改善植物营养状况。 根瘤菌肥料、固氮菌肥料、磷细菌肥料、菌根真菌?的接种剂、有些具有抗菌作用和刺激植物生长作用的放线菌。? ?生物性肥料。 肥效不明显、不稳定。二、植物各生育期的营养特性植物的营养特性是合理施肥的重要依据。 （一）营养临界期与最大效率期?植物营养的临界期：在植物的生长发育过程中，常有一个时期，对某种养分绝对量的要求虽不多，但很迫切，这种养分缺少或 过多时，对植物生长发育所造成的损失，即使以后补施也很难纠正或弥补，这个时期就叫植物营养的临界期。磷的营养临界期出现较早，氮次之，钾最晚。?最大效率期：在植物的长发育过程中，有一个时期，植物所吸收的某种养分能发挥其生产最大潜力的时期，叫做营养的最大效率期。此期及时满足植物养分的需要，对提高产量的效果 非常显著。以上是植物整个营养期中两个关键的时期，若能及时保证供应植物的养分，对提高产量具有重要意义。（二）植物不同生育期的营养特点果树生长初期，需要氮素最多，以后需要 量下降，至果实采收后，仍需一定的氮素，保 证花芽发育和为来年作准备；钾吸收高峰在中 期；磷需要量变化不大。（三）植物根系特点与施肥根系发育的特性和强度，对施肥量和施肥方法具有 重要意义。?植物发育初期：植物根系少而短，吸收能力较弱，因 此，在表土层施用少量而易于被吸收的肥料。 植物发育后期：多数根系处于较深或经常湿润的土层 中。 不同植物，不同耕作技术，根系深、广、密集区不?同，具体掌握。（四）植物营养特点与肥料形态植物不同的营养特性所要求的肥料形态不同。肥料 效果决定于土壤性质和植物特性。?氮肥形态：不同植物对不同形态氮肥的反应不同?薯类，硫酸铵比硝酸铵好； 番茄、甜菜，硝酸盐好； 甘蓝，铵态氮和硝态氮相同。??植物体内含碳水化合物愈多、有机酸愈多，铵态 氮的效果愈好。?磷肥形态：溶解性 不同植物吸收难溶性磷肥的能力不同? ??植物发育初期使用水溶性磷肥，难溶性磷肥当基肥，并施于根系最密集区?钾肥形态与植物关系也很密切马铃薯、浆果类植物需钾，但氯离子对这些植物品质有不良影响，因此不用含氯离子的钾肥。三、施肥技术（一）基肥（二）种肥（三）追肥（一）基肥??定义：底肥，在植物播种前或秋季施入的肥料。目的：? ?培养地力，改良土壤，创造植物生长发育良好的土壤条件。 使植物在整个生长过程中都能获得适量的营养。? ?特点：用量大。 种类：有机肥料和缓放肥量、磷肥、部分钾肥、少量氮肥。?方法：?撒施：是在土壤翻耕前将肥料均匀地撒施于地 表，然后翻耕入土。适用于植株密度较大、根 系遍布整个耕作层、施肥量又较大的植物地上。 但必须撒匀，否则植物生长不齐。 条施及穴施：比撒施用量少，肥效高??条施：条播植物。 穴施：点播植物、果树。更经济。??分层施肥法：将迟效性肥料或粗肥施于中下层，速效性肥料施于上层，做到各层土中肥分均匀分布，以适应植 物根系不断伸长对养分的吸收。此法既可不断供给植物 养分，又能促进土壤的迅速熟化。用量应多些。?混合施肥法：是将性质不同、作用不一的各种肥料混合 起来施用。持久供肥。如有机和无机，分解快慢不同的 有机肥混合。（二）种肥?定义：是在植物播种、栽种块茎或移植幼苗时施入土壤 的肥料。 目的：供给植物生长初期的需要。 注意：预防肥料对种子可能产生的腐蚀、灼伤和毒害作 用。如肥液浓度过大，呈强酸性或强碱性反应，产生高? ?温和未经腐熟的有机肥料，均不宜。?种类：所有氮肥、水溶性磷肥和钾肥。?方法：? ?拌种法：用少量肥料和种子拌合在一起播种。随拌随用。 浸种法：用某些肥料做成稀溶液，将种子浸泡一定时间 后，取出播种。出苗整齐健壮，抗逆性强，有利于增产。注意浓度和时间。?沾秧法：植物秧、苗栽插时，沾上一定肥料，随沾随栽。 用量少而集中，效果好。水稻、甘薯。 盖种肥：播种后，再用一定量的肥料盖在种子上面。多 用有机肥如土粪、马粪。作用：供给养分，保墒、保温，?促进种子发芽出土及初期生长。（三）追肥?定义：在植物生长的过程中，根据植物生长阶段 对营养元素需要量的增加而补施的肥料。 目的：使植物在各个生长发育期间都有充足的养 分供应，有时也用来改善植物的缺肥状况。??种类：速效性无机肥料，尤其氮肥。基肥不足时，也可用水溶性磷肥、钾肥。?方法：?撒施：?要求：与中耕、除草、松土和灌排水相结合，并力 求撒匀。?优点：简便、容易进行、随时可给植物补充营养元素，保证生长发育正常。 缺点：肥料利用率不高。因为育草、固定、挥发。??条施法：将肥料施于条播植物的一侧或两侧。先中耕除草，然后在行间开沟施肥，并结合覆土、培土等工作。?穴施法：在点播的、株行距较大的植物的株间或行间开穴施入的追肥。用肥少，流失少，但 费工。 环施法：果树，勿伤根系。 放射状施肥法：果树，勿伤根系。 喷施法：是将肥料配制成稀薄溶液，喷洒于植 物叶片上。? ? ?第二章 氮素(nitrogen)营养与氮肥?氮是植物的主要营养元素，植物的氮素营养状况是关系到其生长和产量形成的重要因素。我国绝大部分耕地土壤氮肥不足，在农业生产中氮素往往成为限制产量的主导因素， 因此，施用氮肥均可普遍增产。?氮肥品种很多，使用效果受气候、土壤、植物、耕作栽培措施以及施肥方法等因素的影响。为更好地发挥氮肥的增 产效果，必须了解植物的氮素营养特性、氮肥的性质、氮 肥施入土壤后的转化和有效使用方法。?主要内容：??植物的氮素营养土壤中的氮素?氮肥第一节 植物的氮素营养一、植物体内氮的含量和分布二、植物体内重要的含氮化合物三、植物对氮素的吸收和利用四、植物缺氮或多氮的症状一、植物体内氮的含量和分布? ?氮约占植物干重的0.3%-5%。因植物种类、品种、发育阶段、器官及其生长环境而异。二、植物体内重要的含氮化合物?蛋白质和核酸：氮是蛋白质的重要成分，蛋白质中含氮16%～18%。蛋白质是细胞原生质、细胞核的基本物质，在植物生长发育过程中，体内细胞的增长和新细胞的形成， 都必须有蛋白质。核酸也是含氮物质，是合成蛋白质，形 成遗传物质的必要成分。?叶绿素：是含氮合物，是绿色植物进行光合作用的色素。 叶绿素含量的多少直接关系到光合作用的速率和光合产物 的形成。植物缺氮，叶绿素含量下降，光合强度减弱，碳 水化合物的合成量降低。?酶：酶是生物催化剂，是功能蛋白。植物体内各种生化反 应都必须有相应的酶参加。因此，植物的氮素营养状况影 响植物体内各种物质和能量的转换过程。 其它：植物体内的一些维生素（B1、B2、B6）、生物碱 （烟碱和茶碱）和激素（生长素、细胞分裂素）等化合物?中都含有氮素。它们在植物体内含量虽很少，但对调节某些生理过程具有重要作用。三、植物对氮素的吸收和利用?并非所有形态的氮素都能被植物直接吸收利用。植物根系从 土壤中可吸收利用的主要氮素形态是无机态氮中的硝态氮和 铵态氮。 低浓度的亚硝态氮也可以被植物吸收。 某些可溶性有机氮化物，如氨基酸、酰胺等也能直接被吸收? ?利用。?豆科植物和豆科绿肥植物与一般植物不同，因有根瘤菌共生 固氮，可利用分子态氮。硝态氮和铵态氮的吸收 ：?硝态氮的同化?植物吸收的硝态氮须经还原后才能与有机酸结合形成各种生物性含氮化合物，如氨基酸、酰胺、蛋白质等。?根和叶都能还原硝态氮，以叶部还原为主。步骤：硝酸还原酶将硝酸还原为亚硝酸，亚硝酸还原酶将亚硝酸还原为氨。?氨的同化? ?植物吸收氨或硝酸还原产生氨后，能很快直接同化。同化途径：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。在高等植物体内，还可通过谷氨酸脱氢酶途径形成谷氨酸。四、植物缺氮或多氮的症状缺氮：?叶绿素含量降低，叶片薄而小，色淡，严重时变黄（有的也出现紫红 色）。由于氮易移动性，缺氮时先从下部叶片变黄，逐步向上部叶片扩展，但不产生病斑或条纹，也不发生坏死，不易感染病害。?蛋白质合成减少，导致细胞分裂减少，细胞小，且壁厚。植株生长缓慢， 根系发育不良，根纤细，但在缺氮初期根茎比（根／茎）通常增加。 引起植物营养生长期缩短和过早成熟（早衰）。?
多氮：?组织软弱多汁，营养体徒长，叶面积增大，叶色浓绿，叶片下披相互郁蔽，影 响通风透光，从而影响叶片光合作用的进行，使植株体内的碳水化合物更加缺 乏，植物茎秆细弱，抗倒伏、抗病力差。? ?营养生长延长，出现贪青晚熟现象。 过多施用氮肥，植物对氮素的过量吸收会使硝态氮在体内积累，特别是蔬菜中 的叶菜类。研究表明，高氮区大白菜在生育期和在贮藏过程中的“干烧心病” 的发病率都比低氮区高出几倍。此外，人、畜食用硝态氮含量高的食物对健康不利。因硝态氮的还原产物――亚硝态氮可减少血液的载氧能力，引起高铁血红蛋白症。同时亚硝态氮还可与肠胃中的一些消化产物形成一种致癌物――亚 硝基胺。
第二节 土壤中的氮素一、土壤中氮素的含量与形态二、土壤氮素的转化一、土壤中氮素的含量与形态（一）土壤氮素的含量? ?一般耕作土壤含氮量在0.02%-0.2%。 凡是有机质含量较多的土壤，含氮量也较高。?水田高于旱田；表层高于低层；熟化程度高的高与低 的。 根据大量资料分析，我国以西北干旱草原、荒漠地区、 华北平原、黄土高原土壤和黄淮海平原土壤有机质和 含氮量为最低，而东北黑土含量最高，华南、西南和 青藏地区次之。??耕作土壤氮的来源主要有以下几个方面：? ? ? ? ?施入土壤的的氮素化肥和有机肥生物固氮 随降雨带入土壤中的铵盐和硝酸盐 灌溉水和地下水的补给 此外，动植物、微生物排泄物及其残体，也 能给土壤提供一些氮素（二）土壤氮素的形态：分为有机态氮和无机态氮两大类，以有机氮为主。?有机态氮：存在于动植物残体及这类有机物经微生物分解后形成的腐殖质中，占全氮量的95%以上。按溶解度的大小和水解的难易分为：?水溶性有机态氮：氨基酸、酰胺等。在水溶液中很容易水解释 放出氨或直接被植物吸收利用，含量不超过全氮的5%。 水解性有机态氮：蛋白质、多肽类、氨基糖和核酸等，占全氮 的50%-70%。在酸、碱或酶的作用下可水解成易溶性氮化物， 进一步转化为可吸收利用的氮素，是土壤有效氮的直接来源。??非水解性有机态氮：胡敏酸氮、富啡酸氮及其它杂环氮，占有机氮总量的50%左右。很稳定，难以分解，属难以利用甚至无 效的有机态氮。?无机态氮：很少，占全氮的1%-2%。主要以硝态氮、铵态氮形态存在于土壤溶液中，铵离子能被土壤胶体吸附。属速效氮。二、土壤氮素的转化土壤中各种形态的氮素在物理、化学和生物因素的作用下可相互转化。有如下几个方面：? ? ? ?有机氮的矿化 硝化作用 土壤无机氮的损失土壤无机氮的固定（一）有机态氮的矿化：是指有机态氮化物通过微生物酶系的一系列作用分解为无机态NH3或NH4+的转化作用。矿化分为氨基化作用和氨化作用两个过程。?氨基化作用：指复杂的有机氮化物在土壤微生物作 用下逐级分解形成含氨基的简单有机化合物的过程。 称为氨基化阶段。蛋白酶 肽酶 蛋白质→ →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 为氨或铵盐的过程。称为氨化阶段。脱氨作用可分 为氧化、还原、一般水解脱氨三种。影响有机态氮矿化的因素：土壤水分、通气、温度、pH值及有机质组成等。?矿化作用最佳的土壤含水量在土壤水吸力10-50kPa 间。干旱微生物活动微弱，水多好气微生物受到抑 制，均影响矿化。? ?土壤干湿交替矿化快。土温在30℃ ， pH值微酸到微碱，适宜多种微生物 的生命活动，矿化快。 有机质含氮量低或过高的C/N值会影响NH3的释放 速率。?（二）硝化作用：是指在通气良好的条件下，铵在土壤中经微生物的作用，转化成硝态氮的过程。分两步：亚硝化细菌 硝化细菌铵→→→亚硝态氮→→→硝态氮 硝化作用的结果，将NH4+转化为NO3-，增强了土壤氮素的移动性，同时向土壤介质中释放H+，增加土壤酸度。影响硝化作用速率的主要因素有：?土壤通气性和土壤水分含量：硝化细菌是严格的 好气细菌。? ?pH值：硝化细菌最适宜pH值为6.5-7.5。温度：最适温为25-35℃。5℃ 以下，40℃ 以上速 率慢，因影响硝化细菌增殖。（三）土壤无机氮的损失：氨的挥发损失，反硝化 作用，硝酸盐的淋失。?氨的挥发损失：是指氨从土壤表层释放到大气的 过程。 NH4++OHNH3+H2O此动态平衡，平衡点受pH 和NH4+浓度的影响，另外，质地愈粗、阳离子交换量低、高温大风，损失愈大。北方土壤严重。?反硝化作用：土壤中硝态氮还原产生气态氮化物N2O或N2的反应。分为：?生物反硝化作用：嫌气，土温25-30 ℃ ，碱性条件下严重。?化学反硝化作用：只有在土壤pH值5以下才能较强 烈地进行。影响不大。不仅损失氮，而且破坏臭氧层，影响人体健康。?硝酸盐的淋失：硝态氮带有负电荷，不能被胶体吸附保存，故易随水渗漏和流失。占施肥量的 10%-40%。南方很少施用，北方氮肥用量较大的 轻质砂性土壤防止大水漫灌。影响人体健康，导 致鱼类和水生植物死亡。（四）无机氮的固定?铵的晶格固定：NH4+直径和土壤中2: 1型粘土矿物晶架表面孔穴的大 小相近，当NH4+进入层间时，能较容易陷入晶穴而被固定，从而暂 时失去有效性。是土壤氮素转化的一个重要方面。对减少氮的淋失和保证植物全季节对氮的吸收其中要作用。?有机质对NH3和NO2-的固定：土壤有机质有以非交换态结合NH3的能 力，而且NH3-有机复合体能抗微生物分解。通气好固定量大。有机质高固定NO2-。?生物固定作用：被微生物同化，构成其躯体，暂时的。第三节 氮肥一、氮肥的类型、品种二、氮肥的性质及其在土壤中的转化三、氮肥的施用一、氮肥的类型、品种氮肥品种很多，按其所含氮素的形态大致分为五种类型：?铵态氮肥：氮素形态是氨（NH3）或铵（NH4+）。液体氨、氨水、碳 酸氢铵、氯化铵和硫酸铵。 硝态氮肥：氮素形态是硝酸根（NO3-）。硝酸铵、硝酸钙。 硝铵态氮肥：含有铵和硝酸根两种形态的氮。硝酸铵、硫硝酸铵、 硝酸铵钙。? ?? ?酰胺态氮肥：人工合成的有机氮肥。尿素。长效氮肥：包括有机合成的（难溶性的）缓释氮肥和涂层（包膜） 缓释氮肥两类。尿素甲醛、异丁烯叉二脲、硫衣尿素。二、氮肥的性质及其在土壤中的转化常用氮肥的成分、性质和施用要点? ? 铵态氮肥 碳酸氢铵（碳铵）：NH4HCO3 ，16.8%~17.5%，碱性。化学性质不稳定，白色粉末状结晶，易吸湿结块，易挥发，有强烈氨味，湿度愈大，温度愈高，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-。适用于各种植 物和土壤，应深施（10厘米左右）覆土，作基肥、追肥均可 ，不可作种肥。贮藏时要防潮，低温干燥密封。?硫酸铵（硫铵）：（NH4）2SO4，20%~21%，弱酸性。吸湿性小，生理酸性肥料，易溶于水，植 物易吸收。可被土壤吸附，避免淋失，并保持 有效性。经硝化后，形成NO3-N，易淋失。强烈 酸化土壤。宜作种肥，作基肥、追肥也可。施于石灰性土壤应深施，防止挥发；为防止酸化土壤，应配合有机肥或石灰。?氯化铵：NH4Cl，24%~25%，弱酸性。白色结晶，吸湿性比硫铵大，易结块，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，但不宜作种肥。盐碱地和忌氯植物不宜施用；施于水田效果比硫酸铵好。?氨水：NH3H2O，15%~17%，碱性。无色液体肥料；强碱性，挥发性强，产生特殊的臭气，有强烈的 腐蚀性和刺激性，气温越高，越易挥发。可被土 壤吸附，难于淋失，开始会使土壤碱性增加，但 硝化后则酸化土壤。旱田用作基肥或追肥都应开沟深施盖土，水田可随水淌灌。在清晨、傍晚或阴天气温较低、风速较小时施用。贮运过程应防 挥发，防渗漏、防腐蚀。? 硝态氮肥? 硝酸铵：NH4NO3，33%~34%，弱酸性。白色结晶， 含杂质时淡黄色，吸湿性强，易结块，有时呈糊 状。生理中性肥料；无副成分，能助燃。常温下 稳定，高温高压下会爆炸。NH4+-N可被土壤吸附 ，NO3-N不能被土壤吸附，易流失。适用于各类土壤和各种植物，但因吸湿性强，不宜作种肥，施于水田效果差。贮存时应注意防潮、防爆、放 火。?硝酸钙：Ca（NO3）2， 13%~15%，中性。为钙质肥料，有改善土壤结构的作用；吸湿性强，生理碱性肥 料。不能被土壤吸附，易淋失；能增加土壤PH。适 用于各类土壤和各种植物，但不宜作种肥，不宜在 水田施用，一般作追肥效果好。贮存时应防潮。??酰胺态氮肥尿素：CO（NH2），44%~46%，中性。白色结晶，稳定， 易溶于水，有一定的吸湿性，长期施用对土壤无不 良影响。尿素在土壤中的转化与土壤酸度、湿度、温度等条件有关，温度高时转化块。在土壤中很快转化为铵态氮，可被土壤吸附，但在转化前易淋失。 适宜作基肥和追肥。适用于各类土壤和各种植物。 作追肥应比一般肥料提前3~5天。不宜作种肥。尿素 作根外追肥最为理想，但含缩二脲多的尿素不应作根外追肥。存放于阴凉干燥处。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）氮肥与其它肥料配合施用（五）应用氮肥增效剂（一）氮肥的合理分配1.?根据土壤与气候条件：土壤肥力条件：为了提高氮肥效益，氮肥应分配在中、 低产田。 气候条件：氮肥肥效受气候条件如雨量、温度、光照强 度等因素影响很大。干旱地区和年份氮肥肥效较差。北?方硝态氮肥，南方铵态氮肥。施用时，硝态氮肥尽可能施在旱作，铵态氮肥施于水田。2.?? ?根据植物营养特性：植物对氮的需要量：不同植物、不同品种需氮量不同。果树、叶菜类需肥量较多； 马铃薯、甜菜等淀粉和糖料植物需氮较少；?同一植物高产品种需氮多。?植物种类与氮肥品种的选择：甜菜宜施硝酸铵；葱韭 类、马铃薯宜施硫酸铵。?植物各生育期氮肥的分配3.?根据氮肥特性：铵态氮肥，NH4+能被吸附，不易流失，但易挥发，可 用作基肥深施。? ?硝态氮肥不被土壤吸附，移动性大，宜作旱地追施。 尿素、碳酸氢铵、氨水等对植物种子发芽有妨害，不 宜作种肥；而硫酸铵可作种肥，但用量不宜过多，并且与种子间最好隔土。（二）氮肥施用量掌握适宜氮肥用量是合理施用氮肥的重要环节。最佳产量所需的氮肥用量在很大程度上决定于植物种类、土壤肥力、气候和农业技术 条件等。确定某一植物的氮肥施用量主要应根据多点多年的田间试验。目前也有采用推算法确定氮肥用量。氮肥适宜用量的推算公式： 年施肥量＝(年吸收养分量－天然供给量)/肥料利用率一般氮的天然供给量为吸收量的1/3左右，磷和钾分别为吸收量的1/2左右；肥料利用率氮为50％，磷为30%，钾为40% 。（三）氮肥深施铵态氮肥和尿素深施是防止氮素损失、提高氮肥肥 效的一项重要措施。 深施的优点：?可增强土壤对铵离子的吸附，减少氨的直接挥发，减少硝化淋 失和反硝化脱氮损失。?可减少田间杂草对氮的消耗，肥效持久而稳，后劲足，可克服 表施造成前期徒长，而后期脱肥早衰的缺点。?有利于促进根系发育，使根下扎，扩大营养面积，增强对养分 的吸收能力，进一步提高产量。（四）氮肥与其它肥料配合施用?氮肥与有机肥配合施用： 氮肥与有机肥配合施用对夺取高产、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。混合施用时，无机肥可提高有机肥的矿化率，有机肥可提高无机肥的生物同化率从而提高土壤供氮状况，使肥效持久。?氮肥与磷、钾肥配合施用：我国北方地区，应注重调整氮磷比例。在南方地区应注意调整氮钾比例或氮磷钾比例。氮 钾肥或氮磷钾肥配合施用的增产效果往往高于 单施氮肥的增产效果。?氮肥与微量元素肥料配合施用：（五）应用氮肥增效剂又称硝化抑制剂，是一种杀菌剂，能抑制土壤中硝化细菌的活动，从而减缓土壤铵态氮转化为硝态氮的速度，使铵态氮在较长时 间内存在土壤中，利于植物吸收，减少硝态氮的淋失和反硝化脱氮的损失，提高氮肥利用率。? ?种类：2-氯-6吡啶，2-氨基-4-氯-6甲基吡啶，双氰胺，叠氮化钾。 方法：先与适量细干土混合，再与肥料拌匀，为氮肥用量的2%， 作基肥或追肥。?效果：抑制硝化效能可延续30-40天。第三章 磷素(phosphorous )营养与磷肥地壳中磷（P2O5）的平均含量大约为0.28%，而土壤中磷的含量变异很大，在0.04% ~ 0.25%之间。我国许多土 壤磷素供应不足，因此，定向地调节磷素状况和合理施用磷肥，是提高土壤肥力，达到高产优质的重要措施之一。目前磷肥生产的数量和品种远不能满足农业生产的需 要。为了将有限的磷肥更好地发挥其增产效益。必须了解 磷素的营养功能、磷肥的性质、肥料在土壤中的转化以及 合理施用问题。第一节 植物的磷素营养第二节 土壤中的磷素第三节 磷肥第一节 植物的磷素营养一、植物体内磷的含量与分布二、植物对磷的吸收利用三、植物体内磷的营养功能四、植物缺磷与多磷的症状一、植物体内磷的含量与分布?植物体内磷的含量（P2O5）为干重的0.2%~1.1%。?大部分以有机态磷形态存在，如核酸、核蛋白、磷脂和植素 等，占全磷的85%。 其余是无机磷，主要以钙、镁、钾的磷酸盐存在，含量很少。??植物体内磷的含量因种类、生育期与组织器官的不同 而异。如：? ? ?油料种子&豆科种子&禾谷类籽粒。生育前期&生育后期。种子&叶&根&茎秆，繁殖器官&营养器官二、植物对磷的吸收和利用?植物对磷的吸收：耗能?植物主要吸收正磷酸盐，其中H2PO4-最易吸收，HPO42次之，PO43-较难吸收。在自然界中最为普遍，又是植物最适宜的利用形式，所以是植物最主要的磷源。? ?也能吸收偏磷酸盐和焦磷酸盐。 亚磷酸盐和次磷酸盐虽能被吸收，但不宜同化，不宜作 磷源。 还可吸收有机磷，且速度快，超过无机磷酸盐，所以生?产中不可忽视有机肥中有机磷的营养作用。?植物对磷的利用：?植物吸收的氧化态正磷酸直接参加各种物质代谢，无需还原转化。 磷在植物体内运转速度很快。 磷酸可在植株体内上下双向移动，而且再 利用率很高。因此注意磷的早期施用，对 提高磷的利用率具有重要意义。? ?三、植物体内磷的营养功能植物体内许多重要的有机磷化合物和无机磷酸离子，它们不仅是很多器官的组成成分，而且参与许多重要的生命代谢活动。（一）磷是植物体内许多重要化合物的组成成分?核酸与核蛋白：磷是核酸的重要组成元素。核糖核酸和脱氧核糖核酸参与原生质及细胞器的组成；脱氧核糖核 酸是构成遗传物质的基础；核糖核酸可为蛋白质合成提供模板进行蛋白质合成以及核酸、核蛋白合成和复制，因此，核酸是植物生长发育、繁殖和遗传变异中极为重 要的物质。磷的正常供应，有利于细胞分裂、增殖，促 进根系伸展和地上部的生长发育。当缺磷时，影响核酸 的形成，导致植物生长发育停滞。?磷脂：植物体内含有多种磷脂。?磷脂和糖脂、胆固醇等膜脂物质与蛋白质一起构成生 物膜。它是外界物质流、能量流和信息流进出细胞的 通道，并具有选择性，从而起到调节生命活动的作用。?磷脂分子中脂肪酸的饱和程度可以影响质膜的流动性。饱和与非饱和互换以适应温度环境的变化。 磷脂分子中既有酸性基团，又有碱性基团，对细胞原 生质的缓冲性具有重要作用。 因此磷能提高植物对环境变化的抗逆能力。??植素：植素是环己六醇磷酸酯的钙镁盐，是磷的一种贮藏形态，大量积累在种子中。?当种子萌发时，其在植素酶的作用下，形成游离态磷 酸，供发芽和幼苗生长的需要。 植素的形成和积累有利于淀粉的生物合成。因此，在?植物开花后进行根外追施磷肥，能促进磷酸葡萄糖的形成、转化与淀粉的积累，使植物籽实饱满。?含磷的生物活性物质：?植物体内含有多种高能磷酸化合物，常见的有腺苷三 磷酸（ATP）、鸟苷三磷酸（GTP）、尿苷三磷酸 （UTP）、胞苷三磷酸（CTP）。它们在物质新陈代 谢过程中起着重要作用，尤其是ATP在能量转换中起 “中转站”的效能。?植物体内重要的含磷活性物质还有：脱氢酶的辅基――辅酶Ⅰ（NAD）与辅酶Ⅱ （NADP）、转酰酶的辅 基――辅酶A（HS-CoA）、黄酶类辅基――黄素腺嘌 呤二核苷酸（FAD）、脱羧基酶的辅基――硫胺素焦 磷酸（TPP）和转氨酶的辅基――磷酸吡哆醛等。这 些物质有的是递氢体；有的在氮素代谢中发挥生物催 化功效。 可见，适量的磷素营养，有利于植物体内各种代谢的顺利进行。（二）磷能参加光合作用和碳水化合物的合成与运转缺磷时植株体内糖类相对积累，并随之可能形成较多的花青素，使植株上出现紫红色。（三）促进氮的代谢?磷是植物体内含氮化合物代谢过程中酶的组成成分之一。 磷能加强有氧呼吸作用中糖类的转化，有利于各种有机 酸和ATP的形成，前者可以作为氨的受体形成氨基酸， 后者则为氨基酸和蛋白质合成提供能源。??磷有利于植物体内硝态氮的转化与利用。?磷能提高豆科植物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量。（四）促进脂肪的代谢 植物体内的油脂是从碳水化合物转化而 来，在糖转化为甘油和脂肪酸的过程中，以及两者合成脂肪时都需要有磷的参与。因此许多油料植物对磷的供应特别敏感，缺磷时对生长和发育的影响更为显著。（五）提高植物对外界环境的适应性? ?磷能提高植物的抗旱、抗寒、抗病等能力。能维持和调节植物体内新陈代谢过程，使之适应各种不良的环境条件。?无机磷的存在增加细胞液的缓冲性能，有利于细 胞的正常生命活动。四、植物缺磷与多磷的症状缺 磷?症状从老叶开始。叶小、呈暗绿或灰绿、缺乏光泽。缺磷较严重时，茎叶呈紫红色。严重时，叶片脱落。?使各种代谢受到抑制，植株生长迟缓、矮小、 瘦弱、直立，根系不发达，成熟延迟，籽粒细 小。
多 磷? ?能增强植物的呼吸作用，消耗大量碳水化合物。 引起的病症通常以缺锌、缺铁、缺镁等失绿症 表现出来。第二节 土壤中的磷素一、土壤中磷的含量二、土壤中磷的转化一、土壤中磷的含量（一）含量?我国土壤的全磷（P2O5）含量在0.04%~0.25%。从南到北逐渐增加。?土壤磷的含量可用全磷量和有效磷量表示。?全磷量：主要以迟效态存在，反映土壤供磷能力。在0.08%~0.10%以下，施用磷肥有增产效果。?有效磷：能被当季植物吸收利用的磷素。土壤有效磷含量与磷肥反应的分级指标测定方法 有效磷（P）含量 （mg/kg） 0.5mol/L &5 NaHCO3 浸提法 &10 植物对磷肥的反应 严重缺磷，对磷反应极好，磷是 限制因子 缺磷，磷肥有良好的反应10~15&15对需磷迫切的豆科及绿肥植物， 磷肥有效 无效（二）形态?土壤中的无机态磷：约占全磷量的50%~90%。可 分为5类：?水溶性含磷化合物：如KH2PO4、NaH2PO4、K2HPO4。在土壤溶液中，磷以离子形态存在，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较多，植物能很好地吸收利用。??难溶含磷化合物：是无机磷的主要形态。?在中性和石灰性土壤中，主要有Ca3(PO4)2、氟磷灰石、 羟基磷灰石，溶解度很小，难以利用。我国北方 黄土性土壤中氟磷灰石和羟基磷灰石含量较高，可占无机磷的60%~80%。?在酸性土壤中，主要有红磷铁矿和磷铝石，在pH&7 的土壤上是植物磷素营养的重要来源。?闭蓄态磷：即被铁、铝氧化物胶膜所包裹的磷酸铁和磷酸铝。在pH&7的土壤时，铁、铝氧化物把磷酸盐裹得很 紧，很难被植物利用。主要存在于高度风化的强酸性土 壤和酸性土中，占无机磷的80%以上。北方黄土性土壤 中则仅占10%~20%。 吸附态磷：土壤粘土矿物，铁、铝氧化物，铁、铝有机 络合物，方解石等物质表面可吸附一部分磷离子。可逆， 植物根系能够吸收。是植物磷营养中重要的磷形态。??土壤中的有机磷：约占全磷量的10%~50%，含量与土壤有机质含量有密切关系。?来源：有机肥料、动植物残体和土壤微生物??存在形态：磷脂、植素、核酸、核蛋白及其降解产物利用形式：? ?少部分能被植物直接吸收利用大部分需经矿化分解转化为无机态磷，才能被植物吸收利用二、土壤中磷的转化（一）土壤中无机含磷化合物的转化（二）土壤中有机态含磷化合物的转化（一）土壤中无机含磷化合物的转化有效磷的无效化和难溶性磷的有效化。1. 有效磷化物在土壤中的固定：化学固定，阴离子代换吸附、生物固定。?化学固定：是水溶性磷肥在当季植物利用率低的 最重要原因? ? ?中性和石灰性土壤中形成磷酸八钙酸性土壤中形成难溶性磷酸铁、铝沉淀 强酸性土壤中形成极难溶解的盐基性磷酸铁或盐基性磷酸铝?阴离子代换吸附（固定）：发生在酸性土壤中。?因酸性土壤中含有较多的1:1粘土矿物，在这类粘土矿物的晶格表层有许多OH- 群，在酸性条件下，晶格表层的 OH- 能部分解离，使粘粒带正电荷，在OH-解离的过程中 同磷酸离子进行离子交换，磷酸离子被吸附在粘粒表面。 酸性土壤中的水化三氧化物和铁铝氢氧化物等，同样有很 多OH-群，也能与磷酸离子产生阴离子交换而被吸附在胶 膜上。??氢氧化铁、铝或氧化铁、铝表面，还能发生配合体吸附。分为非专性吸附和专性吸附：? ?非专性吸附：库仑引力作用产生，可逆 专性吸附：化学力作用，是一个缓慢的、造成磷老 化的过程，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钙对磷的吸附也是专性吸附。?生物固定：是指土壤微生物吸收有效性的无机 磷酸盐形成生物体，磷被暂时的固定。2. 土壤中难溶磷的释放土壤中难溶性磷酸盐和闭蓄态磷、吸附态磷， 转化为溶解度较大的磷酸盐、有效性较高的非闭蓄 态磷及非吸附状态的活性磷，不断补充土壤的有效 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）土壤中有机态含磷化合物的转化转化过程是在微生物的作用下水解的过程，速度取决于微生物的活性，而温度、湿度、 pH值、C/P比、耕作技术都影响微生物的活性， 从而影响土壤有效磷的转化速度。微生物是通 过磷酸酯酶降解有机磷的。第三节 磷 肥一、我国磷矿资源与其合理利用二、常用磷肥的性质和施用三、磷肥的合理分配和施用一、我国磷矿资源与其合理利用最早人们利用兽骨制成骨粉作磷肥施用，自1818年发现磷矿以后，磷矿石就成为制造 磷肥的主要原料。按矿石中含磷量的不同分为 三级：? ? ?高品位磷矿：全磷量&28%中品位磷矿：全磷量28%~18%低品位磷矿：全磷量18%以下。磷肥制造方法：?机械法：磷矿石经机械磨碎后直接利用，如磷矿粉。 酸制法：用硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等处理 磷矿粉而成，如过磷酸钙、重过磷酸钙等。 热制法：借电力或燃料而产生的高温分解磷 矿粉（石）而得，如钙镁磷肥、脱氟磷肥等。??二、常用磷肥的性质和施用磷肥按所含磷酸盐溶解度的不同分为三种类型：? ? ?难溶性磷肥水溶性磷肥弱酸溶性（枸溶性）磷肥（一）难溶性磷肥磷矿粉、鸟粪磷矿粉和骨粉，只能溶于强酸，肥效迟缓而长，为迟效性肥料。南方用量较大。1.磷矿粉（1）成分和性质：成分以氟磷灰石为主，还有羟基磷灰石 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，才能转化释放有效磷，所以北方不用。（2）磷矿粉直接施用的条件：有效程度与磷矿的结晶性质、土壤和植物有关。?磷矿的结晶性质：结晶完整，结构致密，单晶大，直接施用效果低；结晶不完整，结构疏松，单晶 较小，直接施用效果高。枸溶率在15%以上的 磷矿粉，可直接作肥料施用。?土壤条件：? ?pH酸性有利溶解，直接施用效果高。 土壤阳离子交换量大小、粘土矿物类型及土壤熟化程 度也影响肥效。交换量大的酸性黏土、含蒙脱石粘土矿物的土壤、新垦荒地、熟化度低的红、黄壤，施用磷矿粉的效果较之相同pH条件下交换量小的砂土、含 高岭石粘土矿物为主的土壤以及熟化度高的土壤为高。 南方红壤、黄壤以及沿海的咸酸田等酸性土壤上是比 较适宜的。北方不好。?植物特性：油菜、萝卜、荞麦利用能力最强；豆科绿肥植物及豆科植物的吸收能力较强；玉米、马铃薯、芝麻中等；谷子、小麦、水稻最弱。多年生经济林木和果树利用能力也较强，可作基肥 推广。（3）磷矿粉的施用方法和后效宜作基肥，不易作追肥和种肥。作基肥撒施、深施为好。磷矿粉和酸性肥料或生理酸性肥料混合施用是提高当季肥效的有效措施。2.鸟粪磷矿粉和骨粉 结合而形成鸟粪石，磨细后成为鸟粪磷矿粉，是 一种优质磷肥。施用方法同上。（1）鸟粪磷矿粉：鸟粪分解的磷酸盐与土壤中的钙（2）骨粉：动物骨骼加工制成。成分磷酸三钙。肥 效缓慢，宜作基肥。可先与有机肥料堆积发酵后施用。适于生长期长的植物或酸性土壤上效果较好。夏季肥效比冬季快。（二）水溶性磷肥 过磷酸钙、重过磷酸钙、氨化过磷酸钙，易 被植物吸收，肥效快，是速溶性磷肥。1.过磷酸钙 （过磷酸石灰，普钙） ：（1）成分和性质：我国目前生产最多的一种化学磷肥。?主要成分为水溶性的磷酸一钙（30%~50%）和难溶于水的硫酸钙（40%）。?灰白色粉末，呈酸性反应，具有一定的吸湿性和腐蚀性。易结块。磷酸一钙会与制造时生成 的硫酸铁铝形成难溶性的铁铝磷酸盐，称为磷 酸退化作用。因此过磷酸钙成品中的含水量和 游离酸含量不宜超过国家规定标准。同时贮运时要防潮。（2）过磷酸钙施入土壤后的转化利用率只有10%~25%。原因：?水溶性磷一部分通过生物作用转化为有机态?大部分磷被土壤吸附或产生化学沉淀而被固定（3）过磷酸钙的施用易发生固定，移动性变小。?合理施用原则：?减少其与土壤接触面积，以减少固定； 增加与根群的接触，以提高利用率。??具体方法：?集中施用：可作基肥、种肥和追肥。均应集中施用和深施，减 少与土壤接触，减少固定；提高磷的局部浓度，造成施肥点和 根表的浓度差，利于扩散迁移和被根系吸收。旱作采用穴施或 条施。种肥集中施入播种行、穴中，覆一薄层土。?分层施用：为协调磷移动性小而植物根系不断扩展的矛盾，将2/3作基肥施于根系密集的底 层，满足中后期对磷的需要；1/3种植时作面 肥或种肥施于表层，改善初期磷营养。?与有机肥混合施用：是提高肥效的重要措施。减少磷肥与土壤的接触面，减少水溶性磷的化 学固定；有机肥分解产生的有机酸能与土壤中 的钙、铁、铝离子起络合作用或沉淀作用，形 成稳定的络合物（或沉淀），从而减少这些离子对磷的化学沉淀作用，利于发挥磷的有效性。?根外追肥：避免固定，用量少，见效快。2. 重过磷酸钙的性质和施用： 高浓度磷肥，含P2O540%~50%， 因含磷量双倍或三倍于普通过磷酸钙，故 称双料或三料过磷酸钙。主要成分磷酸一 钙，吸湿性和腐蚀性较强。深灰色颗粒或 粉末状，无磷酸退化现象。用法同上。（三）枸溶性磷酸 能溶于2%的柠檬酸或中性柠檬酸铵溶 液的磷肥。钙镁磷肥、脱氟磷肥、钢渣磷 肥、沉淀磷肥和偏磷酸钙等。1.钙镁磷肥是用磷矿石与适量的含镁硅矿物在高温下熔融，经水淬冷却而成玻璃状碎粒， 再磨成细粉状而成。（1）成分与性质：无定形磷酸钙盐，含磷 （P2O5）14%~18%。不溶于水。灰绿 色或灰棕色。还有氧化钙、氧化镁和二氧 化硅等。呈碱性反应。是我国生产的主要磷肥品种。（2）在土壤中的转化?在酸性土壤中，使磷酸盐溶解，释放出磷酸供植物吸收利用。转化过程中既中和部分土 壤酸，调整土壤反应，同时提高土壤磷以及 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，但缓慢，肥效长。（3）施用技术：?施用方法：可作基肥、种肥和追肥，以基肥深施效果最 好。基肥、追肥以集中施用，追肥要早施；可与有机肥 堆沤后施用（有机酸）；与水溶性磷肥（石灰土上）、氮肥、钾肥等配合施用。?影响施用效果的因素：?土壤性质：适宜在红壤、黄壤等酸性土壤和有效磷含量低的土壤上施用。?肥料粗细：三、磷肥的合理分配和施用磷肥在化学肥料中的利用率最低，当季植物对磷的利用率仅在25%之内。应重视提高磷肥利用率。根据土壤性状、植物特性、磷肥品种以及施用技术等加以综合考虑，才能做到磷肥的合理施用。（一）土壤供磷状况与磷肥的分配 土壤有效磷的含量更能反映土壤供磷水平，与磷肥的肥 效呈显著负相关。影响土壤有效磷含量的因素如下：?土壤有效氮（碱解氮）与有效磷（P2O5）的比例：是影响磷肥肥效的重要因子，&4，效果好。? ? ?土壤有机质含量：与有效磷含量呈正相关。 pH：5.5~7.0有效性高。 土壤熟化度和施肥：熟化度高和施有机肥多的土壤，有 效磷高。（二）植物需磷特性油菜、块根块茎类植物、瓜类、果树、茶桑等需磷较多，施用效果好，能提高产量和改善品质。（三）磷肥品种与其合理分配和施用?难溶性磷肥：适于酸性土壤。施于对磷吸收能力强的植物，如油菜、萝卜菜等。?水溶性磷肥：适宜各类土壤，但中性或碱性土壤更适宜。施于对磷吸收能力较差或敏感的植物，如马 铃薯、甘薯等。在植物幼苗期作种肥或追肥。 枸溶性磷肥：施于酸性土壤上。在植物幼苗期作种 肥或追肥。?（四）改进施肥方法1. 相对集中施用?在固磷能力强的土壤上，防止水溶性磷肥与土壤接触，减少固定， 提倡集中施用，如条施、穴施、蘸秧根等方法。将磷肥以8cm宽的带状施于土表，然后翻耕入土。此时，肥料大体和10%的土壤接触，可增产20%左右。?磷肥在土中移动缓慢，应将磷肥施于根系密集分布层。作基肥，深 施于15~18cm土层内，保证中后期磷的供应；作种肥，可浅施， 一般为5~6cm，供幼苗生长；作追肥，深施。?植物生长期的前1/3，吸收的磷可占总磷量的2/3。如果植物早期磷素营养不足，后期吸收再多，往往成为奢侈吸收，也无助于植物提高产量。因此，磷肥提倡以基肥为主，配施种肥，早施追 肥，以达到为植物创造良好的磷营养环境和提高磷肥利用率。2. 与氮肥配合施用3. 与有机肥配合施用普钙与有机肥料配合施用，是提高肥效的有效措施。原因：?有机肥中的有机胶体和粗有机质不仅能保护水溶性磷酸 盐，还能包被土壤中的三氧化物，减少水溶性磷酸盐与 铁铝离子的接触； 有机质分解产生的有机酸能与土壤中的钙铁铝等离子螯 合成稳定的络合物，减少、避免它们对磷酸一钙的沉淀 作用；??促进微生物活动，增强磷的溶解，提高有效性。4.5.与钾肥配合施用与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，还需增施石灰性肥料或微量元素肥料，才能更好地发挥 磷肥提高产量和改进品质的效果。第四章 钾素营养与钾肥第一节 植物的钾素营养第二节 土壤中的钾素第三节 钾肥第一节 植物的钾素营养一、植物体内钾的含量和分布二、钾的生理功能三、植物对钾的吸收四、钾对植物产量和品质的影响五、植物钾素营养失调的症状一、植物体内钾的含量和分布?植物体内钾含量比磷高，为茎秆干重的1%~4%。 钾是植物体内最丰富的阳离子。植物体内无固 定的有机化合物，主要以离子态存在。 移动性大。 薯类、烟草等喜钾植物，茎秆含量高、种子含 量低。?? ?二、钾的生理功能（一）促进酶的活化生物体中约有60多种酶需要钾离子作为活 化剂。钾离子活化的主要几种植物酶是合成酶 类、氧化还原酶类和转移酶类。它们参与糖代 谢、蛋白代谢与核酸代谢等生物化学过程，从而对植物生长发育起着独特的生理功效。（二）促进光能的利用，增强光合作用??保持叶绿体类囊体膜的正常结构。促进类囊体膜上质子梯度的形成和光合磷酸化作用。? ?促进CO2的同化。通过影响气孔的开闭，调节CO2透入叶片和水分蒸腾的速率。（三）利于植物正常呼吸作用，改善能量代谢 糖酵解过程中，磷酸果糖激酶和丙酮酸 激酶均需K+或Mg2+离子作活化剂，使糖酵 解成丙酮酸，最终形成ATP。（四）增强植物体内物质合成和运转?碳水化合物的合成和远转：钾不足，植物体内糖、淀粉水解成单糖，影响产量。?蛋白质和核蛋白的合成：钾能提高植物对氮的吸收和利用；蛋白质和核蛋白的合成均需钾作活化 剂；钾能促进豆科植物根瘤菌的固氮作用。（五）增强植物抗性??增强抗冻、抗旱、抗盐的能力。增强植物对病虫的抗性。三、植物对钾的吸收主要通过扩散土壤K+ 根表主要通过主动吸收根内影响因素如下：?土壤供钾水平：土壤中速效性钾（水溶性和交换性）、缓效性钾（非交换钾或层间固定钾）和矿物态钾的含量，及其相互间的动态平衡，反映了 土壤供钾状况，它直接影响植物对钾的吸收利用。?植物种类：不同植物需钾量和吸钾能力不同。甜菜、马铃薯&油菜。 介质中离子组成：??当土壤钾离子浓度处于正常水平时，钙能促进钾 的吸收； 而水合半径相似的一价阳离子（如铷）则对钾的 吸收有强烈的竞争作用。?四、钾对植物产量和品质的影响钾能增强光合作用，促进碳水化物合成 和运转，还有利于同化硝态氮和使氨基酸变 为蛋白质以及提高固氮微生物的固氮能力， 因此合理施用钾肥对植物产量与品质必然会 产生良好影响。 钾在改善植物产品品质方面起着良好作 用，对经济植物更为重要。“品质元素”。需钾较多的植物：?油料植物：钾与脂肪代谢有关，施钾对种子脂 肪含量呈正效应。 纤维类植物：适量的钾有利于纤维素的合成，?使纤维长度和强度有明显改善。?马铃薯：钾能促进淀粉合成，降低糖、氨基酸含量而使薯片色淡，受欢迎。?果树：适量施钾，品质优。五、植物钾素营养失调的症状可再利用。老叶和叶缘先发黄，进而变 褐，焦枯似灼烧状。叶片出现褐色斑点或斑 块，单叶中部、叶脉处仍保持绿色。随缺钾 的加剧，整个叶片变为红棕色或干枯状，坏死脱落。有的植物呈青铜色，向下卷曲，叶表面叶肉组织凸起，叶脉下陷。各种植物缺钾表现不一，如果树缺钾：叶缘变黄，逐渐发展而出现坏死组织，果实 小，着色不良，酸味和甜味都不足。苹果缺 钾杏树缺 钾油菜缺钾? ?叶尖和边缘变黄 严重缺钾时，叶缘焦枯， 叶表面皱缩拱起
茄子缺钾叶子的叶缘出现褪绿，然后在叶 脉间的黄化部分渐渐扩大。一般来说，茄子 的缺钾症是较少 的，相反，应该 注意钾的过剩。第二节 土壤中的钾素一、土壤中钾的含量和形态二、土壤中钾的转化一、土壤中钾的含量和形态（一）含量土壤中的钾绝大部分被束缚在原生矿物和构成土壤 粘粒部分的次生矿物中，其含量比氮磷高得多，在 0.5%~2.5%（K2O）之间。 土壤中钾含量与成土母质、风化及成土条件、土壤质地和耕作施肥等因素有关。一般由钾长石、云母类含钾高的母质形成的土壤、风化和淋溶强度小的寒冷干旱地带 的、以及质地粘重、有机质含量丰富的土壤含钾量高。（二）形态土壤中的钾以其对植物的有效性可分为四种形态：1.矿物钾：主要指存在于长石、云母等原生矿物结构内的 钾。这部分钾是土壤全钾的主体，约占全钾的 90%~98%，分布在土壤的粗粒部分，需经风化，才 能缓慢地转化为其它形态，对植物的直接供钾能力是极有限的，它是土壤钾的后备部分。2.缓效性钾：主要包括2:1型粘土矿物晶层固定态钾和部分易风化矿物黑云母中的钾。占全钾的1%~8%，多数土壤低于2%。对植物的有效性低，但在一定条件下可逐渐释放出钾供植物吸收利用，是土壤速效钾的直接补给源。3.交换性钾：交换性钾是土壤粘粒矿物和有机胶体上吸附的钾，含量约40~600mg/kg（K2O），此种形态的钾容易为其它阳离子所交换而释放，容易被植物吸收利用。4.水溶性钾：通常是指以离子形态存在于土壤溶液中的钾，是植物根系最易吸收利用的钾的形态。水溶性钾与交换性钾处于动态平衡，二者总称为速效钾。一般占土壤全钾量的0.1%~2%，其中水溶性钾只占速效钾的10%，含量通常为1~10mg/kg（K2O）。二、土壤中钾的转化?矿物钾和缓效性钾的释放 钾的吸附和交换 有效钾的固定??（一）矿物钾和缓效性钾的释放矿物的风化速率决定于其自身的稳定性和环境条件。?长石类原生矿物晶格结构比较坚固，释放较难，需在水、植物 和微生物活动分泌的酸的作用下缓慢风化释放。?云母型矿物及其他2:1型层状硅酸盐次生矿物，释放较易，当 无水壳的离子Na+、Ca2+、Mg2+进入层间后水化，层间膨胀， 使K+水化扩散出来，或由于植物的吸收、淋洗、微生物活动，土壤速效钾降低时，也能不断释放。释放的钾，少量存在于土壤溶液中，部分被吸附成为交换性钾， 有的重新进入次生矿层间成为固定态钾（缓效性钾）。（二）水溶性钾与交换性钾的转化：吸附的钾可通过阳离子交换释放。?溶液中钾低或比例减少时（吸收和淋洗），释放。钾高或比例增加时（施肥），吸附。?（三）钾的固定：主要指钾的晶格固定，即速效钾转 化为缓放性钾的过程。也存在生物固定。第三节 钾 肥钾盐沉积矿床是钾的最主要资源。钾盐矿集中在西欧、中欧和北美。前苏联和加拿大的钾盐 蕴藏量尤为丰富。钾肥以氯化钾为主。 青海柴达木盆地察尔汗盐湖是目前我国发现 的最大的氯化物液体钾矿资源，总贮量为1.45亿吨以上。我国海岸线有众多的盐场所产盐卤是提取钾肥的重要资源。在浙江、四川、安徽、山东、云南等地相继发现明矾等含钾矿物。我国钾资源的开发利用远不能满足农业生产发展的需要，为解决和缓和我国钾肥供应不足的矛盾，一应充分利用有机肥、灰肥等农家肥料；二应依靠进口钾肥，并把有限的钾肥用在缺钾最严重，需钾量最迫切的地区和植物上。一、钾肥的种类、成分、性质和施用要点?氯化钾：KCl，有少量NaCl杂质，K2O50~60%，白色或粉红色结晶，易溶于水，植物易吸收利用；吸湿性 弱，生理酸性肥料。 可和一切肥料混合。 宜作基肥、 追肥，不宜作种肥，集中施用。与磷矿粉混合施用能 提高磷的利用率。忌氯作物不宜施用。 K+可被土壤吸 附，以交换状态存在，但也有小部分保持难利用状态。?硫酸钾：K2SO4 ，K2O48~52%，白色或淡黄色 结晶，易溶于水，植物易吸收利用；不吸湿不结块，生理酸性肥料。贵，适当与石灰或磷矿粉混合，可降低酸度。 除作基肥、追肥外，还可作种肥和叶肥。适合多种作物，特别对十字花科类喜硫植物及马铃薯、葡萄、茶等忌氯植 物施用效果更好。适于一切土壤。 同氯化钾。?草木灰：K2CO3 ，K2O5~10%，主要成分能溶于水， 碱性反应，还含有磷及各种微量元素。不能和人粪尿、 铵态氮肥混用。 适用于各种土壤和植物，宜作基肥。 内陆盐碱土、滨海盐碱土上种植的植物含大量钠及氯， 其灰分不能用作肥料。二、钾肥的施用钾肥的施用效果与土壤供钾能力、植物种类、肥料种类、肥料配合、施肥技术有关。 （一）土壤供钾能力与钾肥肥效：指土壤速效钾含量和缓效钾的贮量及其释放速度。植物对钾的反应首先取决于土壤钾的有效水平，呈负相关。?熟化程度高的土壤，速效钾和缓效钾高。 质地粘重的土壤粘粒多，缓效性钾和代换性钾高。砂地一次用量 不宜过多。?凡速效钾（K）在80mg/kg以下，缓效钾在200-400mg/kg的为 缺钾土壤。（二）植物种类和生育期与钾肥效应?种类：油料植物、薯类以及茶、桑等叶用植物需钾量较多。 果树需钾量也多，尤其香蕉需钾量最大。品种：矮秆、高 产良种比高秆品种对钾肥反应敏感。?生育期：茄果类在花蕾期，萝卜类在肉质根膨大期。梨树 在果实发育期，葡萄在浆果着色初期。（三）肥料种类与钾肥效应（四）肥料配合与钾肥肥效?氮磷钾配合：钾肥的增产效应与氮、磷供应水平有关（尤其是氮）。 有机肥种类和施用水平是决定钾肥效果的又一 重要因素。?（五）钾肥的施用技术与钾肥肥效钾肥宜深施、早施、相对集中施：钾在土壤中移动性小，应深施在植物根系多、吸收能力强的土层中。集中施可减少固定。第五章 钙镁硫营养与钙镁硫肥中量元素第一节 植物钙素营养与钙肥第二节 植物镁素营养与镁肥第三节 植物硫素营养与硫肥第一节 植物钙素营养与钙肥一、钙的营养功能二、钙素营养失调的症状三、含钙肥料的种类与性质四、石灰的改土作用一、钙的营养功能植物干物质含钙0.5%-3%。甜菜、甘蓝需钙较多，马铃薯较少。地上部较多，根系较少，茎叶（特别是老叶）较多，果实籽粒较 少。? ?钙以果胶钙的形式参与细胞壁的组成。钙可与细胞中的有机酸结合形成难溶性的钙盐（如草酸钙、柠檬酸钙 等），从而防止了酸中毒并调节了体内的pH值。?钙可使原生质水化性降低，与钾、镁离子配合，保持原生质的正常状态，调节原生质的活力，使细胞的充水度、粘滞性、弹性及渗透性等 均适合植物的正常生长，保证代谢作用的顺利进行。?? ?钙是一些酶和辅酶的活化剂。钙关系到蛋白质的合成及碳水化合物的输送。钙能影响到体内硝态氮的还原作用，也就影响着氮素的代谢。 钙对外部介质的生理平衡具有特殊作用，它能消 除某些离子过多所产生的毒害。 适当的钙可降低果实（苹果）的呼吸强度。??二、钙素营养失调的症状钙不能再利用，缺钙症状常表现在新生组织上。缺钙时，植株生长受阻，节间较短，因而一般较正常的矮小， 而且组织柔软。因此，缺钙植株顶芽、侧芽、根尖等分生组织容 易腐烂死亡，幼叶卷曲畸形，多缺刻状，或从叶缘开始变黄坏死。 果实生长发育不良。会出现叶焦病，或称缘叶病（因缺钙导致硝 酸在嫩叶叶片内积累，使生长点萎缩，嫩叶边缘呈烧灼状）。 苹果易患苦痘病（苦陷病），先在果皮下呈现褐斑，以后斑 点在果皮上露出，果实上病部微凹，味苦；或患水心病，病状出 现于果心，成水渍半透明状，味清甜，山梨糖醇增加，易腐烂。苹果缺钙桃缺钙茄子缺钙三、含钙肥料的种类与性质石灰是最主要的钙肥，包括生石灰、熟石灰、碳酸石灰三种。此外某些含钙的化肥或工业废渣，也可 作钙肥应用。?生石灰（烧石灰）：主要成分为氧化钙，石灰石烧制 而成，含CaO90%~96% 。生石灰中和土壤酸性的能力很强，可以迅速矫正土壤酸度。此外，它还有杀虫、灭草和消毒的功效。?熟石灰（消石灰）：主要成分是氢氧化钙。由生石灰吸湿或加水处理而成，此时会放出大量热能。熟石灰中和土壤酸度的能力也很强。其含量因原料种类而异，可按生石灰中CaO含量推算。?碳酸石灰：由石灰石、白云石或贝壳类磨细而成。主要成分是碳酸钙。其溶解度小，中和土壤酸度的能力较缓和而持久。?其它含钙肥料：硝酸钙、氯化钙可溶于水，多用作根外追肥施用，他们和硫酸钙（石膏）、磷酸氢钙等还 常用作营养液的钙源。此外，多种磷肥（如过磷酸钙、 磷矿粉、沉淀磷酸钙、钙镁磷肥、钢渣磷肥等）、草 木灰、窑灰钾肥以及某些制革、制糖、造纸、印染等工业废渣，也可以作钙肥施用。几种含钙肥料的成分名 硝酸钙 氯化钙 石 膏 称 Ca（%） 19.4 53 22.3 18~21 12~24 22 21~24 25~35 20~35 25~28 钙 的 形 态 Ca（NO3 ） 2 CaCl2 CaSO4 ?2H 2 O Ca（H2 PO4 ） 2 ，CaSO4 ?2H 2 O Ca（H2 PO4 ） 2 CaHPO4 α ―Ca3 （PO4 ） 2 ，CaSiO4 CaP2 O5 ?CaSiO4 Ca10 （PO4 ） 6 ?F2 CaO普通过磷酸钙 重过磷酸钙 沉淀磷酸钙 钙镁磷肥 钢渣磷肥 磷矿粉 窑灰钾肥四、石灰的改土作用? ?中和酸性、消除铝毒：增加有效养分：酸性土壤施用石灰，常能加强土壤有益微生物的活动，从而促进了有机质的矿质化和生物固氮作用，增加有效养分给源。同时，酸性土壤施用石灰，可使固磷作用减弱，促进了无机磷的释放。第二节 植物镁素营养与镁肥一、镁的营养功能二、镁素营养失调的症状三、土壤中镁的含量、形态四、镁肥的种类和性质五、镁肥的有效施用一、镁的营养功能植物体内含镁量约为干物质的0.05%~0.7%，定形的叶中含镁0.2%~0.25%，低于0.2%时则可能出现缺 镁。?扩散状态：70%以上的镁与无机阴离子和有机酸阴离子如苹果酸、柠檬酸等结合。 不可扩散状态：部分镁则与草酸、果胶酸和植酸等结合。??镁是叶绿素、植素和果胶等的组成成分?体内约10%的镁存在于叶绿体中，形成叶绿素是镁最重 要的功能；??植素存在于种子中，参与繁殖过程，促进早熟；果胶能保证细胞的正常结构及其稳定性。?镁是许多酶的活化剂，能加速酶促反应。有利于磷酸化作用、氨基化作用、脱羧作用进行。?镁对碳水化合物的代谢、体内呼吸作用起重要作用。 镁参与脂肪和类脂的合成，缺镁时，油脂含量明 显下降，幼嫩组织的发育受到影响。 镁能参与蛋白质和核酸的合成过程。 镁还能促进植物体内VA和VC的合成，从而有利于 提高蔬菜、果品的品质。?? ?二、镁素营养失调的症状较易移动的元素。缺镁时，植株矮小，生长缓慢；先在叶脉间失绿，而叶脉仍保持绿色；以后失绿部分逐步由淡绿色转变为黄色或白色，还会出现大小不一的褐色或紫红色斑点或条纹。症状在老叶、 特别是在老叶尖端先出现；随着缺镁症状的发展， 逐渐危及老叶的基部和嫩叶。多年生果树长期缺镁 会阻碍生长，严重时果实小或不能发育。苹果缺镁? 枝梢基部成熟叶的叶脉间出现淡绿色斑点，并扩展到 叶片边缘，后变为褐色，同时叶卷缩，易脱落。? 新梢及嫩枝比较细长，易弯曲。果实不能正常成熟， 果小，着色差。葡萄缺镁?症状从植株基部的老叶开始发生，最 初老叶脉间褪绿，继而叶脉间发展成 带状黄化斑点，多从叶片的中央向叶缘发展，逐渐黄化，最后叶肉组织黄褐坏死，仅剩下叶脉仍保持绿色。因 此黄褐坏死的叶肉与绿色的叶脉界限 分明。 ?果实膨大期才开始显症并逐渐加重， 尤其是座果量过多的植株，果实尚未 成熟便出现大量黄叶，病叶一般不早落。浆果着色 差，成熟期推 迟，糖分低，使果实品质明显降低。茄子缺镁茄子经常发生的缺乏症是 缺镁症。症状是在叶片中脉附 近的叶脉间出现黄化，并渐渐 扩大到整张叶子，而过量地施用钾肥会造成镁的急剧不足，叶脉间会发生褐色坏死斑。三、土壤中镁的含量、形态?含量：土壤含镁在0.015%~1.02%，平均为0.5%。由白云岩发育的土壤含镁高；碳酸钙发育的土壤含镁低；盐渍化土壤中含碳酸镁、硫酸镁和氯化镁等， 常使植物镁中毒。?形态：土壤中的镁大量存在于原生矿物中，容易风化，是土壤交换性镁、水溶性镁的丰富给源。 镁在土中较易固定和流失。pH值是影响镁形态 的主要因素，低利于释放，高使交换性镁变成非 交换性镁，生成镁硅硫酸盐沉淀。四、 镁肥的种类和性质?常用的镁肥有硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、氧化镁、钾镁肥等，可溶于水，易被植物吸收。白 云石、磷镁矿、钙镁磷肥、光卤石等也含有有 效镁，微溶于水，肥效较慢。磷酸镁铵是一种 长效的复合肥料，除含镁外，还含N8%，P2O540%，微溶于水，所含养分全部有效。这些镁肥含镁量列于下表。镁肥的成分名 硫酸镁 硝酸镁 氯化镁 氧化镁 钾镁肥 钙镁磷肥 磷酸镁铵 白云石 菱镁矿 光卤石 Mg(%)×1.66=MgO(%) 此外，有机肥料中也含有镁，如厩肥含镁量为干物质的 0.1%~0.6% 。 称 Mg（%） 9.7 16.4 25.6 55.0 7~8 9~11 14 10~13 27 8.7 镁的形态 M gSO 4 ? 2H 2 O M g（ NO 3 ） 2 M gCl 2 M gO M gSO 4 ? K 2 SO 4 M g（ FO 4 ） 2 M gNH 4 PO 4 CaCO 3 ? M gCO 3 M gCO 3 KCl? gCl 2 ? 6H 2 O M五、镁肥的有效施用?供镁水平：镁肥的效应与土壤供镁水平密切相关。土壤的含镁(MgO)量约0.1%～4% ，多数在 0.3%～2.5%之间。一般北方土壤含镁量都在1%以上。土壤中代换性镁低于6毫克/100克土时，就需施镁肥。? ?植物种类：果菜类和根菜类比叶菜类吸镁量大得多。 钾、钙等阳离子对镁离子有拮抗作用，施用钾、钙 时，应注意配施镁肥。?氮肥的形态也会影响镁的肥效。在镁供应不足的土壤中，各种氮肥引起植物缺镁的严重程度顺序为：硫铵&尿素&硝胺&硝酸钙。因为NH4+对镁离子拮抗，NO3-则促