植物营养与施肥课件

植物植物营养与施肥养与施肥 肥料是植物的粮食，是农业生产的基础资料之一，要实现农业生产的优质高效及农业的可持续性发展，需要合理施肥，培肥土壤，也就需要了解作物的营养特性及肥料方面的专门知识，因而需要学习肥料学。按组成可把肥料分为三大类：铵态氮肥：NH3.H2O NH4HCO3 (NH4)2SO4 氮肥 硝态氮肥：NaNO3 Ca(NO3)2 NH4NO3 酰胺态氮肥：CO(NH2)2 水溶性磷肥：过磷酸钙 重过磷酸钙 磷肥 弱酸溶性磷肥：钙镁磷肥 沉淀磷肥 化学肥料 难溶性磷肥：磷矿粉 骨粉 钾肥：硫酸钾 氯化钾 微肥：ZnSO4 Na2B4O7.H2O CuSO4 FeSO4.7H2O肥料 化成：磷酸二氢钾 磷酸氢二铵 复合(混)肥：混成：各种作物专用肥 生物肥料：磷细菌肥 生物钾肥 固氮菌肥 有机肥料：人畜粪尿 厩肥 绿肥 杂肥 基肥种肥追肥 含义播前或定植前施用的播前或定植前施用的肥料肥料播播时或定植或定植时施用的肥料施用的肥料生生长过程中施用的肥料程中施用的肥料 目的满足作物全生育期足作物全生育期对养分的要求养分的要求满足作物苗期足作物苗期对养分的要养分的要求求满足作物各生育期足作物各生育期对养养分要求分要求施用原则培肥土培肥土,供养分供养分易吸收易吸收 ,无毒害无毒害促生促生长，不，不过劲肥料种类有机肥有机肥为主，主，迟效及不易流失的化效及不易流失的化肥肥充分腐熟的有机肥，充分腐熟的有机肥，速效化肥速效化肥化肥化肥为主主，腐熟的有机肥腐熟的有机肥施用方法结合深耕撒施，集中合深耕撒施，集中施、施、条施、穴施条施、穴施拌种，拌种，浸种，浸种，沾秧根沾秧根，穴施穴施根外追肥，根外追肥，条施、穴施条施、穴施第一第一节 植物的植物的营养成分养成分 一、植物体内元素一、植物体内元素组组成及含量成及含量 水分水分 7595新新鲜鲜作物作物 C（1）H（3）O（2）N（4）9599 干物干物质质 （525）灰分元素灰分元素Ca K Si P S Cl Al Na Fe （15）灰分元素：将作物干物灰分元素：将作物干物质进质进行煅行煅烧烧后，后，C H O N以气体形以气体形态挥发态挥发（气（气态态元素）残留下的不元素）残留下的不挥发挥发的物的物质质称灰分，灰分中的元素称灰分元素。称灰分，灰分中的元素称灰分元素。植物体中元素有七十多种，含量相差很大，植物体中元素有七十多种，含量相差很大，这这与：与：o 植物的种植物的种类类有关，如：有关，如：盐盐生植物含生植物含钠钠多、豆科植物含氮多、水稻含硅多，多、豆科植物含氮多、水稻含硅多，马铃马铃薯、甜菜薯、甜菜含含钾钾多；多；o 环环境有关，如：境有关，如：红红壤土上的植物含壤土上的植物含铝铝多；施肥可以增加植物体内多；施肥可以增加植物体内该该元素的含量。元素的含量。二、植物必需的二、植物必需的营养元素养元素 自然界的元素在植物体内几乎都能找到，但并非全部必需。判断植物必需自然界的元素在植物体内几乎都能找到，但并非全部必需。判断植物必需营养元素的养元素的三条三条标准准：1.缺少缺少这这种元素，作物生种元素，作物生长发长发育受阻，不能完成生活周期。育受阻，不能完成生活周期。2.缺少缺少这这种元素，作物出种元素，作物出现现某些特定症状，只有某些特定症状，只有补补充充该该元素才能恢复正常或元素才能恢复正常或预预防。防。3.该该元素在植物元素在植物营营养生理上表养生理上表现现出直接的效果，而不是改善了植物生出直接的效果，而不是改善了植物生长长的的环环境条件而境条件而产产生的生的间间接效接效果。果。目前目前认为认为植物必需植物必需营营养元素有养元素有16种种（大量元素（大量元素9种，微量元素种，微量元素7种）：种）：大量大量营营养元素养元素 主要吸收形主要吸收形态态 主要来源主要来源 在干物在干物质质中的含量（）中的含量（）C CO2 大气大气 45 H H2O 土壤水土壤水 45 O CO2 O2 大气和土壤空气大气和土壤空气 6 N NH4+NO3-土壤土壤 1.5 P H2PO4-HPO42-土壤土壤 0.2 K K+土壤土壤 1.0 S SO42+土壤土壤 0.1 Ca Ca2+土壤土壤 0.5 Mg Mg2 土壤土壤 0.2微量微量营养元素养元素o种种类类 吸收形吸收形态态 含量含量 主要来源主要来源oCl Cl-0.01 土壤oFe Fe3 Fe2 0.01 土壤oMn Mn2+0.005 土壤oB BO33-B4O72-0.002 土壤oZn Zn2+0.002 土壤oCu Cu+Cu2+0.0006 土壤oMo MoO42-0.00001 土壤 十六种必需的十六种必需的营营养元素不能缺少，但不一定都需要通养元素不能缺少，但不一定都需要通过过施肥施肥补补充。充。oC H O：过过去去认为认为大气中取之不尽，用之不竭。大气中取之不尽，用之不竭。现现在保在保护护地施地施CO2肥肥:2NH4HCO3+H2SO4 (NH4)2SO4+2CO2+2H2OoN P K:土壤中含量少（相土壤中含量少（相对对），作物需要多，需施肥），作物需要多，需施肥补补充充，称肥料三要素。称肥料三要素。oS Ca Mg:北方土壤一般北方土壤一般够够用，施磷肥用，施磷肥时时有所有所补补充充oFe Mo Cu Zn B Mn Cl:一般土壤一般土壤够够用，但随用，但随产产量提高需量提高需补补充充Zn B Fe等。等。三、三、营养元素的同等重要性和不可替代律养元素的同等重要性和不可替代律o作物必需的作物必需的营营养元素有十六种，它养元素有十六种，它们们含量相差几十到几十万倍，但它含量相差几十到几十万倍，但它们对们对作物所起的作用是同作物所起的作用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替钾钾。o各种各种营营养元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互养元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互协调协调，有适当的配比，生，有适当的配比，生产产上可上可见见到到单单施氮肥或施氮肥或单单施磷肥的增施磷肥的增产产效果不如二者配合的好。即：两种元素配合施用的增效果不如二者配合的好。即：两种元素配合施用的增产产效果大效果大于于这这两种养分分施的增两种养分分施的增产产之和，之和，这这叫交互作用叫交互作用(连应连应效效应应)。四、必需元素的作用四、必需元素的作用1、构成作物活体的、构成作物活体的结结构物构物质质及生活物及生活物质质:C H O N S Ca Mg 如如纤维纤维素、半素、半纤维纤维素、木素、木质质素、果胶等素、果胶等 蛋白蛋白质质、氨基酸、核酸、脂、氨基酸、核酸、脂类类、叶、叶绿绿素等素等2、加速作物体内代、加速作物体内代谢谢:Zn Cu Mn Cl Mo B Fe Ca Mg K.是是酶酶的的辅辅基或活化基基或活化基 3、对对作物具特殊功能的元素作物具特殊功能的元素:K Ca Mg.调节调节渗透渗透势势，增，增强强抗逆性抗逆性 第二第二节 植物植物对养分的吸收养分的吸收 o 植物植物对养分的吸收是一个复养分的吸收是一个复杂的的过程，植物吸收养分的器官主要是根系，其次是叶片。程，植物吸收养分的器官主要是根系，其次是叶片。o 养分从土壤养分从土壤进入植物体内包括两个入植物体内包括两个过程：一是养分向根表的迁移，二是根系程：一是养分向根表的迁移，二是根系对养分离子养分离子的吸收的吸收 （一）土壤养分向根（一）土壤养分向根部的迁移部的迁移 1、截、截获获：植物根系与土壤中各养分直接接触：植物根系与土壤中各养分直接接触时获时获取养分的方式。取养分的方式。影响影响因素因素:根系体根系体积、养分、养分浓度度 因根系与土壤所占体因根系与土壤所占体积相比，一般只有相比，一般只有14，该方式方式获取养分取养分较少。少。2、扩扩散：土壤中的养分离子从高散：土壤中的养分离子从高浓浓度向低度向低浓浓度的运度的运动动叫叫扩扩散。散。影响因素：影响因素：浓浓度差、土壤湿度、度差、土壤湿度、扩扩散系数散系数 扩扩散系数散系数单单位：位：cm2/s10-5不同养分离子的不同养分离子的扩散系数：散系数：养分离子养分离子 水中水中 湿湿润润土壤土壤 o NO3-_N 1.92 0.5o Cl-2.03 0.5o K+1.98 0.010.24o PO43-0.89 0.000010.0013、质质流：土壤中养分离子随水流流：土壤中养分离子随水流动动到达根表的到达根表的过过程叫程叫质质流。流。与植物蒸与植物蒸腾腾作用有关；与离子作用有关；与离子浓浓度有关，但不成正比。度有关，但不成正比。质质流、流、扩扩散和截散和截获这获这三种方式是同三种方式是同时时存在并相互作用的。存在并相互作用的。磷以磷以扩扩散散为为主，氮、主，氮、钙钙、镁镁以以质质流流为为主；主；铜铜、锰锰、铁铁、锌锌主要是主要是扩扩散；散；硼以硼以质质流和流和扩扩散各占一半；散各占一半；钼钼含量低含量低时时以以扩扩散散为为主，含量高主，含量高时时以以质质流流为为主。主。（二）根部（二）根部对无机无机态养分的吸收养分的吸收 养分通养分通过各种途径到达根表后，各种途径到达根表后，经过各种复各种复杂的生化的生化过程，养分吸收程，养分吸收进入到根入到根细胞中胞中(离离子通子通过质流、流、扩散、或截散、或截获进入根入根细胞的自由空胞的自由空间)，再，再进一步一步转移移进入到地上部分。入到地上部分。1、被、被动动吸收吸收 定定义：膜外养分：膜外养分顺浓度梯度（分子）或度梯度（分子）或电化学化学势梯度（离子）、不需消耗代梯度（离子）、不需消耗代谢能量而自能量而自发地（即没有地（即没有选择性地）性地）进入原生入原生质膜的膜的过程。程。特点：特点：不需能量，无不需能量，无选择性，性，顺浓 度梯度度梯度进行。行。2、主、主动动吸收吸收定义：膜外养分逆浓度梯度或电化学势梯度、需要 消耗代谢能量、有选择性地进入原生质膜内的过程。特点：消耗能量、特点：消耗能量、选择选择吸收、逆吸收、逆浓浓度梯度度梯度二、叶部二、叶部对养分的吸收（根外养分的吸收（根外营养）养）（一）根外（一）根外营营养的机制养的机制 根外根外营营养是作物吸收养分的另一种方式；养是作物吸收养分的另一种方式；根外根外营营养的部位是茎叶，主要是叶；养的部位是茎叶，主要是叶；叶部吸收可通叶部吸收可通过过植物叶片的角植物叶片的角质层质层上的裂上的裂缝进缝进入；入；叶背面是比叶背面是比较较疏松的海疏松的海绵组织绵组织，细细胞胞间间隙大，孔道隙大，孔道细细胞多，吸收养分比上表皮快。胞多，吸收养分比上表皮快。（二）叶部吸收的影响因素：二）叶部吸收的影响因素：1、溶液的溶液的组成（养分种成（养分种类）：）：o 钾钾肥肥 KClKNO3KH2PO4o 氮肥氮肥 尿素尿素硝硝态态氮肥氮肥铵态铵态氮肥氮肥 o 硝酸硝酸钾进钾进入体内入体内时间时间 1小小时时o 氯氯化化钾进钾进入体内入体内时间时间 30分分钟钟o 硫酸硫酸镁进镁进入体内入体内时间时间 20分分钟钟o 氯氯化化镁进镁进入体内入体内时间时间 15分分钟钟o 铵态铵态氮氮进进入体内入体内时间时间 2小小时时o 硝硝态态氮氮进进入体内入体内时间时间 15分分钟钟2、溶液的、溶液的浓浓度及反度及反应 在一定范在一定范围内，养分内，养分进入叶片的速率和数量随入叶片的速率和数量随浓度的提高而增加。度的提高而增加。溶液酸性，吸收溶液酸性，吸收负离子多，有利于离子多，有利于H2PO4-、SO42-、BO33-、NO3-吸收。吸收。溶液碱性，吸收阳离子多，有利于溶液碱性，吸收阳离子多，有利于K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+吸收。吸收。3、溶液与叶面接触、溶液与叶面接触时间时间 时间时间少，吸收不完全，无少，吸收不完全，无风风傍晚好，遇雨重傍晚好，遇雨重喷喷，营营养液加湿养液加湿润剂润剂。4、叶子部位、叶子部位 叶背面有气孔，易吸收；叶正面液体易存留，注意叶背面有气孔，易吸收；叶正面液体易存留，注意喷喷施。施。5、作物种、作物种类类o双子叶植物：双子叶植物：叶片大，角叶片大，角质层质层薄，有利吸收薄，有利吸收o单单子叶植物：子叶植物：稻、麦、谷子等作物叶片小、厚、加大稻、麦、谷子等作物叶片小、厚、加大喷喷施施浓浓度度（二）根外（二）根外营营养特点：养特点：1、直接供直接供给植物养分，提高肥料利用率（无土壤中的固定作用）；植物养分，提高肥料利用率（无土壤中的固定作用）；2、用量少、用量少:NPK1%3，是土壤施用的，是土壤施用的1/5 1/10；3、有利于作物后期和密植作物的追肥；、有利于作物后期和密植作物的追肥；4、吸收快，、吸收快，转化快能及化快能及时满足植物需要；足植物需要；:32P肥示踪表明肥示踪表明5分分钟钟后各器官有后各器官有PO43-；5、是施肥的、是施肥的辅辅助性方法，需和主要措施配合。助性方法，需和主要措施配合。第第三三节 影响作物吸收养分的影响作物吸收养分的环境条件境条件一、一、光照和温度光照和温度 在一定范在一定范围内，养分吸收随温度增加而加快，温度内，养分吸收随温度增加而加快，温度过高，高，酶变性失活。性失活。温度影响：温度影响：ATP（三磷酸腺苷）生成量；（三磷酸腺苷）生成量；养分移养分移动速度；速度；根系根系酶活性。活性。低温低温时时，阴离子吸收的影响比阳离子明，阴离子吸收的影响比阳离子明显显，如，如:NO3-NH4+,这这可能与阴离子主要是主可能与阴离子主要是主动动吸吸收有关，因收有关，因ATP少。少。越冬作物施水溶性磷，与温度低、磷越冬作物施水溶性磷，与温度低、磷扩扩散系数小、以阴离子吸收有关。散系数小、以阴离子吸收有关。影响影响顺顺序：序：PO33-NH4+K+SO42-Mg2+Cl-Ca2+二、通气二、通气o大气地面含氧量大气地面含氧量20.34，土壤空气含氧量，土壤空气含氧量1020，正常情况下，正常情况下够够用，但如果含水用，但如果含水过过多、通气不多、通气不畅畅，造成氧气下降。，造成氧气下降。o棉花在棉花在O2小于小于3、玉米小于、玉米小于6生生长长受影响。受影响。o通气影响吸收的原因：通气影响吸收的原因：1、根系的有氧呼吸；、根系的有氧呼吸；2、土壤的、土壤的Eh（氧化（氧化还原原电位）；位）；3、养分的形、养分的形态及及转化；化；4、二氧化碳含量。、二氧化碳含量。o深翻整地、中耕松土、形成良好深翻整地、中耕松土、形成良好结构等都有利于通气，促构等都有利于通气，促进吸收。吸收。三、酸碱反三、酸碱反应影响吸收形影响吸收形态态：o COOHo COOH H+R 利于吸收阴离子利于吸收阴离子o R NH3+o NH2 OH-COO-o -H2O R 利于吸收阳离子利于吸收阳离子o NH2四、土壤水分四、土壤水分 各种养分溶解在水中方可吸收，土各种养分溶解在水中方可吸收，土 壤水分太多，造成通气不壤水分太多，造成通气不畅畅。田田间间持水量的持水量的7080有利于吸有利于吸 收。收。水分影响：水分影响：养分溶解；养分溶解；养分养分扩扩散；散；土壤通气。土壤通气。五、养分状况五、养分状况 养分养分浓度：在一定度：在一定浓度范度范围内，随内，随浓度增加养分吸收增加，度增加养分吸收增加，过多多烧伤根系（生理干旱）。根系（生理干旱）。六、离子六、离子间的关系的关系 对抗（抗（拮抗、拮抗、拮抗、拮抗、颉颃颉颃）作用：）作用：一种离子的存在能降低另一种离子的吸收。一种离子的存在能降低另一种离子的吸收。离子离子间的关系是复的关系是复杂的，一种条件下的，一种条件下对 抗，另一种条件下可能相助。抗，另一种条件下可能相助。植物植物营养与施肥原理养与施肥原理 一、植物植物营养养 植物生植物生长发育从育从环境中吸收境中吸收营养物养物质，施肥是，施肥是满足作物足作物营养的手段。要合理施肥，就养的手段。要合理施肥，就要研究作物需要什么要研究作物需要什么营养元素，作物怎养元素，作物怎样吸收吸收这些元素以及植物些元素以及植物营养的特性？养的特性？1、数量：植物需、数量：植物需16种必需元素是通性；种必需元素是通性；但植物不同所要求的数量不同：但植物不同所要求的数量不同：o块根、根、块茎茎类作物如：作物如：马铃薯、甘蔗需薯、甘蔗需钾多；多；o以收以收获叶子叶子为主的蔬菜、茶、桑需氮多；主的蔬菜、茶、桑需氮多；o豆豆类作物能固氮，需氮少，需磷、作物能固氮，需氮少，需磷、钾多；多；o油菜、甜菜需硼多；油菜、甜菜需硼多；o大豆、大豆、马铃薯需薯需钙多；多；o水稻需硅多。水稻需硅多。（一）植物的（一）植物的营养共性和个性养共性和个性2、比例：各种作物、比例：各种作物对对不同不同营营养的要养的要 求有一定适宜比求有一定适宜比值值，如：，如：oCa/B：甜菜甜菜100 大豆大豆500 烟草烟草1200oFe/Mn：大豆大豆1.53.5 小麦小麦2.5oK/Mg 8 烟草缺烟草缺镁镁症症oP/Zn 400 马铃马铃薯缺薯缺锌锌o作物每生作物每生产产100斤籽粒需斤籽粒需N:P2O5:K2O约为约为3：1：3斤。斤。3、形、形态态：植物植物营养特性不同，养特性不同，对营 养元素的形养元素的形态有特殊要求有特殊要求 马铃马铃薯：以薯：以NH4+_N为为好，好，马铃马铃薯喜薯喜S，施氮肥，施氮肥应优应优 选选(NH4)2SO4，不宜用，不宜用NH4Cl。忌忌Cl作物：茶、烟草、柑桔、甜菜、甘薯、甘作物：茶、烟草、柑桔、甜菜、甘薯、甘 蔗、蔗、葡萄等。葡萄等。甜菜：甜菜：以以NO3-_N为为好，因喜好，因喜Na，施用氮肥，施用氮肥优选优选 硝酸硝酸钠钠。烟草：烟草：硝酸根有利燃硝酸根有利燃烧烧，NH4+促促进进芳香族芳香族挥发挥发油油 形成形成（香味），（香味），优选优选NH4NO3。水稻：水稻：优选优选NH4Cl，因，因S形成形成H2S毒害根系，毒害根系，Cl 抑制抑制亚亚硝化硝化细细菌的活性。菌的活性。（二）植物（二）植物营养的养的阶段性和段性和连续性性o作物作物营养的养的阶段性：作物的生育期不同，所要求养分的数量和比例不完全相同。各生育期段性：作物的生育期不同，所要求养分的数量和比例不完全相同。各生育期有不同的有不同的营养特点，就是作物养特点，就是作物营养的养的阶段性。段性。o两个关两个关键时期：作物的一生中苗期吸收养分少，随生育期：作物的一生中苗期吸收养分少，随生育进展，展，对养分吸收增加，养分吸收增加，结实期达期达高峰，以后吸收减少甚至外渗。有两个施肥的关高峰，以后吸收减少甚至外渗。有两个施肥的关键时期：期：（1）作物）作物营养的养的临界期：界期：作物生作物生长发育育过程中的某一程中的某一时期期对某种养分要求的某种养分要求的绝对数量数量虽不多，但很迫切，不多，但很迫切，这时养分养分过多或多或过少，少，对作物的生作物的生长发育起育起显著的不良作用，著的不良作用，这个个时期称作物期称作物营养的养的临界期。界期。NPK营营养的养的临临界期：界期：o磷：冬小麦：磷：冬小麦：分蘖始期分蘖始期 o 玉米：玉米：三叶期三叶期 o 棉花：棉花：23叶期叶期o氮：氮：冬小麦：冬小麦：分蘖期分蘖期 o 玉米：玉米：幼穗分化期幼穗分化期 o 棉花：棉花：现现蕾初期蕾初期o钾钾：水稻：水稻：分蘖期分蘖期（2）植物）植物营养的最大效率期：养的最大效率期：是指植物生是指植物生长阶段中所吸收的某种养分能段中所吸收的某种养分能发挥最大增最大增产效能的效能的时期。此期。此时期一般出期一般出现在作物在作物生生长发育的旺盛期。育的旺盛期。这个个时期根系吸收养分的能力最期根系吸收养分的能力最强，植株生，植株生长迅速，生迅速，生长量大，需肥量大，需肥量最多，因此量最多，因此为使作物高使作物高产，应及及时补充养分。充养分。比如：氮：比如：氮：玉米玉米：大喇叭抽穗期：大喇叭抽穗期 棉花：盛花期棉花：盛花期 油菜、大豆油菜、大豆：开花期开花期o作物作物营养有各自的养有各自的阶段性，但各生育期又是段性，但各生育期又是连续的，前的，前阶段的段的营养状况直接影响后一养状况直接影响后一阶段段的施肥数量和的施肥数量和时期，所以期，所以应相互相互联系，灵活运用。系，灵活运用。二、合理二、合理施肥施肥的原的原则1、植物营营养养特性与施肥特性与施肥 植物营养特性是指植物在生长发育过程中，依靠外界环境获得营养物质构建其有机体，以完成新陈代谢和整个生活周期的能力和特点。2、土壤条件与施肥、土壤条件与施肥植物生长土壤中，而肥料中的养分，一旦施入到土壤中，就不断进行有效化和无效化的相互转化过程。因此，施肥就必须考虑土壤，了解土壤中养分的基本状况及土壤性质对养分转化的影响。3、平衡施肥与、平衡施肥与满足最小养分的原足最小养分的原则 植物正常生长要从土壤中吸收各种必需的矿物质养分，为了保持土壤肥力，应向土壤中施用植物取走的养分，保持土壤的养分平衡。4、化肥与有机肥相、化肥与有机肥相结合的原合的原则 目前，广泛使用化肥，有机肥使用少，但不是有机肥重要性下降，而是应该有机肥为基础，有机肥与化肥相结合的原则。思 考 题 1.必需营养元素的种类有哪些？其判断标准是什么？2.大量元素、微量元素有那些？3.植物如何吸收无机养分的？4.营养有哪些特点？5.影响养分吸收的外界因素？6.营养临界期和最大效率期？为什么它们是施肥的关键时期？7.施肥的原理有哪些？如何确定施肥量？Thank You世界触手可及世界触手可及携手共携手共进，齐创精品工程精品工程