第四章作物营养与营养缺乏的诊断

1、第一章 概 述第一节 肥料的概念、分类和作用一、概念从定义上讲，凡以提供给植物生长所需养分为主要功效的物料都称为肥料。因此广义上讲，肥料是指用于提供、保持或改善植物营养和土壤物理、化学性能以及生物活性，能提高农产品产量，或改善农产品品质，或增强植物抗逆性的有机、无机、微生物及其混合物料。肥料分化学肥料、有机肥料和微生肥料三大类。化学肥料是指那些含有植物必需营养元素的无机化合物，它们大多是在工厂里用化学方法合成的，或采用天然矿物生产的，一般也叫做矿质肥料。有机肥料是指含有大量有机质和多种植物所需养分物质的改土肥田物质，它们大多是利用各种动物排泄物、植物残体或农业生产中的废弃物、天然杂草以及城乡生

2、活垃圾等有机物经过简单的处理而成的，因原料绝大部分来自农村，有时也叫农家肥料。微生物肥料简称生物肥，是指含大量微生物菌剂的微生物制剂，将它们施到土壤中，在适当的条件下进一步生长、繁殖，通过微生物的一系列生命活动，直接给作物提供某些营养元素、激素类物质和各种酶等。目前，肥料的发展趋势是由低浓度向高浓度、由单一成分向多成分的复合肥或复混肥、从粉壮到粒状发展。市场上已经出现了很多诸如复合肥料、混合肥料、混配肥料、液体肥料、叶面肥料、有机无机复混肥料等新型肥料名称。二、肥料的作用土壤养分是土壤肥力最重要的物质基础，肥料则是土壤养分的主要来源，因而也是农业可持续发展的重要物质基础之一。联合国粮农组织的统

3、计表明，在提高单产方面，肥料对增产的贡献额为40%-60%。我国农业部门认为中国的这一比例在40%左右，从现代科学储备和生产条件出发可以预见，未来农业中，肥料在提高产量与品质方面仍继续会发挥积极作用。肥料及其科学施用技术是农业生产发展的重要技术支撑。化肥工业的发展和施肥技术的应用，对加快农业生产发展、确保农产品供给、促进农民增收发挥了重要的作用。推广应用科学施肥技术，不但有利于在耕地面积减少、水资源约束趋紧、化肥价格居高不下、粮价上涨空间有限的条件下，促进增粮增收目标的实现，而且有利于加强以耕地产出能力为核心的农业综合生产能力的建设。提高科学施肥水平，用好肥料，不仅是促进粮食稳定增产、农民持续

4、增收的重大举措，也是节本增效、提高农产品质量的有力支撑，更是加强生态环境保护、促进农业持续发展的重要条件。施肥对产量及品质形成具有重要作用，同时施肥不当造成的负面效应也不可忽视。尤其是氮肥的过量施用，不仅会导致水体的富营养化，而且对大气也产生污染。矿质营养的丰缺状况及比例对植物生长及其产量和品质的形成具有重要作用。施肥通过改变植物产品中碳水化合物、脂肪、蛋白质、核酸、有机酸、维生素及无机盐组成结构比例等营养品质，间接影响动物及人体营养状况。施肥措施的确定，不仅要根据土壤养分状况和植物营养特性，而且要考虑到整个食物链的物质和能量循环。第二节 肥料的应用状况我国的农业历史悠久，我们的祖先给我们留下

5、了极其丰富和宝贵的农业遗产，其中积造、施用农家肥、土杂肥，改良土壤、培肥地力是我国传统农业的精华。长期以来，我国劳动人民在农业生产活动中，积累了相当丰富的肥料积造与施用的经验。从肥料结构上来看，20世纪50年代前我国农业发展靠的是有机肥；60年代有机肥的比重占80%，化肥的比重占20%左右；7080年代有机肥的比重占60%-70%，化肥比重占30%-40%；进入90年代，有机肥料的比重只占40%，化肥的比重达到了60%以上；2003年有机肥料的比重仅占25%，化肥的比重高达75%。近年来我国化肥生产形势较好，2003年总产量（纯养分）为3.9107吨，成为世界上最大的化肥生产国。同时我国也是世

6、界化肥消费量最大的国家之一，化肥消费量占世界总量的30%左右，其中2003年全国氮肥消费量为2.15107吨，磷肥为7.14106吨，钾肥为4.38106吨，复合肥1.11107吨，年消费量(N+P2O5+K2O)平均在4.41107吨以上。从肥料中养分元素含量结构变化看，20世纪50年代使用的化肥几乎是单一的氮肥，60年代开始使用磷肥，70年代末才开始使用钾肥。近几年我国在化肥产量增长的同时，化肥产品结构也得到了进一步的调整和优化，养分资源向着多元化和高效化方向发展，高浓度化肥产量增幅高于低浓度化肥，复混肥产量增幅高于单质肥。在积极增加化肥投入并取得显成效的同时，我们也要看到我国肥料的投入存

7、在不合理性，科学施肥发展的空间还很大。近年来，随着农业种植结构调整，农业复种指数不断提高，农作物产出量的增加，我国农业基础设施条件、作物布局、种植制度、施肥结构、耕作等发生了较大改变，土壤养分和耕地质量亦发生了较大改变。由于土壤底子不清，盲目施肥导致农作物产量和品质降低，施肥效益下降，耕地质量退化，农作物病虫害普遍发生 ，大量氮、磷流失造成农业面临污染加剧，部分地区水体富营养化进程加快，生态环境恶化，农业综合生产能力降低，严重制约着农业生产的持续发展和提高。我国肥料施用仍然面临许多突出的问题，主要表现在：平均数量不足。2002年全国耕地化肥亩施用量平均为22.2千克，计算复种指数平均为18.5

8、千克/亩，在世界居中等水平；分配不当。沿海和城郊发达地区化肥尤其是氮肥超量施用；蔬菜地等经济作物施肥量过大；氮、磷、钾比例不合理。化肥氮、磷、钾比例为1：0.39：0.22，氮、磷比例趋于合理，但钾肥比例过低；品种结构不合理。化肥使用量增加，而有机肥施用量减少；化肥中单质肥料和低浓度复合肥比例大，而高浓度复肥比例只有15%左右；普广性肥料多而专用性肥料少；施肥技术不当。肥料表施和撒施现象较为普遍，浪费较为严重；肥料利用率低。我国化肥当季利用率氮15%-35%、磷10%-20%、钾35%-50%，其中氮的损失严重；农田钾素亏损严重。耕地缺钾面积不断扩大，部分地区农田仍然缺氮缺磷；中、微量元素养分

9、缺乏。我国耕地缺镁、硫面积在扩大，锌、硼、锰、钼缺乏面积较大。中、微量养分肥料施用不足；环境问题。部分地区施肥不当已引起环境污染，出现地表水富营养化、地下水和蔬菜中硝酸盐含量超标、农田氧化亚氮排放量增加等问题。肥料生产、销售、供应存在不稳定性，肥料的销售与指导部门配合不佳，配方施肥、平衡施肥还有很大潜力可挖。第二章 培育与维持土壤的肥力第一节 土壤的培肥土壤的自然肥力在数量和质量上往往不能满足作物生长的需要，而且土壤经作物年复一年地种植以后，肥力也会不断消耗，为了获得作物的高产稳产，必须使作物生长在高肥力的土壤上，这就需要通过人类的生产活动对土壤进行人工培肥，创造人为肥力，以弥补自然肥力的不足

10、和不协调。一、作物对土壤的共同要求作物对土壤主要特征的要求是一致的。主要包括以下几方面。1作物根系能很好地被固定并能得到充分伸展既要求土壤有一定的层次厚度，又要求有合适的结构和松紧度。土层浅薄、土壤过松、过紧对根系的固定和伸展都不利。2能全面地、适时、适量地提供作物丰产所需的养分要求土壤既有较多养分，又具有良好的保肥、供肥性能，使作物表现为少施肥料能生长良好，多施肥料也不会疯长。3能满足作物对水、气、热条件的要求土壤中的水分、空气和热量同为重要的肥力因素，它们都是作物生长发育所必需的，三者之间又相互影响、相互联系和相互制约，它们的组合应该是协调的，都应能满足作物生长发育的需要。4具有较强的自调

11、能力良好的土壤应具有对外来酸碱物质的缓冲能力，对污染物质的自净能力以及对不良环境条件的抗逆能力。例如，当遇到旱涝等不良条件时，能表现出既经干又爽水。当自控能力受到限制时，易于通过人为措施加以调节。5良好的耕作性能耕性是指土壤在耕作时所表现的一系列性质，特别是耕后要求松散，容易耙碎，不成坷垃，土壤松紧度及孔隙状况适中，这对作物的种子发芽、幼苗出土及以后作物的生长都是有利的。二、肥沃土壤的标志作物对土壤的要求是判断土壤是否肥沃的基本依据，欲使土壤能够满足作物的上述要求，从而获得高产稳产，应表现出以下几点明显标志。1深厚的耕作层耕作层又称熟化层或活土层，是作物赖以生存的最基本的土层，它有利于根系的伸

12、展，是作物根系分布和活动最多的层次，耕作层中含根量占总根量的80%以上。深厚的耕作层，既扩大了根系吸收养分的范围，也增强了抗旱抗涝的能力。肥力较高的高产稳产田，其耕作层的厚度多达30厘米，富含腐殖质，颜色深暗，沙黏适中，结构性好，孔隙度较大，容重较小，通气透水性强，耕性好、微生物活动强烈，有机质分解合成活跃，有效养分含量较高，各肥力因素都比较协调。2良好的土体构造土体构造即各土层的特性和相互配合协调的程度，也是肥沃土壤的基本特征。高产土壤能高产原因之一是具有良好的土体构造，一般肥沃的土壤除有深厚肥沃的耕作层外，其下有助于保水、保肥而又不妨碍作物根系发育的犁底层，心土层仍然保持多孔，既利于根系伸

13、展也利于保水、保肥、底土层较心土层稍紧实，仍具有托水托肥和供水供肥的作用。这样，上下土层相互配合，使整个土体成为一个上虚下实的层次构造状态。这样的土体构造，渗水又保水，通气又抗旱，能供肥又能保肥，水、肥、气、热在上下土层处于协调状态，从而能满足作物生长的需要，这就是稳产高产的土壤基础。3保肥、供肥性能好影响土壤保肥强弱的因素主要有土壤质地、胶体类型和含量、土壤PH值等。凡是质地黏重、富含有机质、酸碱适中的土壤常具有较强的保肥能力。土壤供肥性能表现在供肥的时间和强度上，主要影响因素有土壤有机质的数量、养分含量、土壤透气性、土壤温度和土壤酸碱度等。一般土壤有机质含量高、有效养分多、透气适中、温度适

14、宜、酸碱适中、不含有害物质和过多可溶性盐分的土壤，保肥供肥都较好。4协调的水、气、热状况土壤中水分、空气和热量存在的形式、数量和相互关系是除养分以外影响作物生长发育最为关键的条件。土壤中水分和空气是相互消长的，温度则随着水分的运动、空气与水分比例以及空气的流动而变化，因此它们的关系是相互影响，相互制约的。它们在数量上构成了极为复杂的组合，组合的是否合适直接影响作物的生长发育。影响水、气、热状况的土壤内部因素决定于土壤的某些属性，例如，水分的保蓄和渗漏是否牌协调状态，这和土壤孔隙、松紧状况、质地、质地层次、有机质含量、胶体性状及结构等有关，因此可以用容重、孔隙度、质地、结构、有机质及胶体类型、品

15、质来表示。高肥力土壤保水性强，主要是孔隙、松紧状况适宜，三相比适中，0-35厘米土层总孔隙度一般在55%以上，土壤容重在生长期中常保持在1.1克/立方厘米左右，非毛管和毛管孔隙之比一般为1（2-4），大于0.25毫米水稳性团粒百分率也显著提高，这种土壤可保水，又能通气、水、气处于协调状态，土壤的热状况也较适宜。5耕作性能好耕性包括耕作过程中对机械阻力的大小、耕作质量好坏和适耕期长短。常用来判断耕性好坏的指标有土壤质地、容重、结构、有机质含量、大小孔隙经、土壤的含水状况等。三、土壤培肥的基本途径 (一)开展农田基本建设就我国农业生产现状而论，农田基本建设要以治水改土为中心。但各地的气候、地形、土

16、壤不同，即土壤培肥的限制因素不同。故要求农田基本建设的主攻方向和具体也不尽相同。例如，山丘地区应把春旱秋涝造成的干旱和水土流失作为治水改土主攻方向。而黄泛低洼盐碱地区，内涝和盐碱已成为培肥土壤的限制因素，故排水、排盐则应成为这类地区农田基本建设的主要目标。(二)利用生物改土生物改土主要指通过自然植被与栽培作物及其相应的微生物区系培肥土壤，提高土壤肥力的措施。1.植被造林森林在改土方面的作用，主要表现在它能保持水土，涵养水源，调节雨量，减免水旱灾害。森林的树冠可以截留大量雨水，使雨滴不能直接打击地面，而减缓雨打击地面的强度。枯枝落叶层保护地面免受雨水冲击，拦蓄雨水，增加渗透。树木奶系发达，可以固

17、结土壤，增加抗御水蚀和风蚀的能力。森林能减缓风力，从而起降低地表蒸发、防风固沙的作用；同时森林能阻留更多积雪，有利土壤蓄水保墒。森林的蒸腾作用，可增高林区的湿度，增加雨量，调节农田小气候。森林还可增加土壤腐殖质，调节土壤酸碱反应，改良结构，进一步增加土壤透水蓄水能力，起到调节土壤水、肥、气、热，提高土壤肥力的作用。2种植绿肥种植绿肥是改土养地、改良土壤理化性状的有效措施。翻压绿肥可稳定有机质在一定水平上，并显者产加土中有效氮、磷、钾、钙等养分。绿肥作物的强大根系，穿插挤压的力量较大，在土壤腐殖质的胶结作用下，有利于促进土壤结构的改善。结构的改善，土壤容量减少，有利于透水、蓄水和保水，增加土壤含

18、水量，改善土壤通气条件，使土壤有效性养分增加。种植绿肥增加地表覆盖，减少低水土流失。(三)建立合理的轮作制度建立与土壤、气候条件相适应的轮作制是用地养地结合的重要方法，也是培肥土壤的有产途径。由于作物的生物学特性不同，因而要求的耕作管理措施及对土壤营养和环境条件的要求也不相同。深根作物与浅根作物轮换种植，可以充分利用上下土层的养分和水分，增加上下土层的腐殖质；豆科作物与其他作物轮作可以发挥豆科作物增磷补氮作用，给后茬作物提供较多的氮素和有效性磷；在生产实践中，应利用作物与土壤肥力之间的相互关系，充分用地，积极养地，用养结合，因地制宜地采用各种轮作、套作、间作，合理搭配各种作物，在提高复种指数的

19、同时，不断提高土壤肥力。(四)增肥改土增施肥料是人工培肥熟化土壤的又一途径。肥料的种类应以有机肥料为主结合化肥和其他多种肥料施肥体系，实行农家肥、绿肥和化肥搭配，是培肥土壤提高农业生产的有产措施。有机肥料不仅养分全面、肥效长，还可以改善土壤的结构和孔隙性，从而带动土壤质地、物理机械性、养分有效性、酸碱缓冲性、氧化还原反应、土壤保肥、供肥以及水、气、热等一系列土性的改善；化肥养分含量高，供肥强度大，见效快，能及时满足作物需要。(五)耕作改土深耕并结合适当的耙磨、镇压等耕作措施，是加速土壤熟化、定向培肥土壤的重要措施。深耕可以改变土壤的垒结状况和孔性，加厚熟土层，促使有机无机胶体结合，创造良好的土

20、体构型。通过深耕破除了紧实的犁底层，有利于根系伸展和水、气运行，不可通过深耕进行翻淤压沙或翻沙压淤，改善土壤质地。凡进行深耕的土壤，孔隙度都能增加，寄人容重减小，可使黏土总孔隙增加89%，容重降低约0.2克/立方厘米左右，壤土总孔隙增加5%，容重降低约0.1%克/立方厘米；沙土总孔隙增加3%，容重降低近0.1克/立方厘米。深耕可使大小孔隙比接近1（2-4）的范围。深耕一次，后效约可延续3年。（六）客土换土对于过黏或土体构造中含有严重障碍层次的土壤，单纯用耕作、增施有机肥等措施改土增盈，往往在短期内难以奏效，这里就须因地制宜地采用客土换土的措施。客土时一般掌握三泥七沙或四泥六沙的土质比例和上粗下

21、细的质地构造为好。换土则是排除土体中影响作物生长的障碍层次，换以好土，从而获得良好的土体构造。第二节 土壤的污染及其防治一、重金属对土壤的污染土壤重金属是指由于人类活动将金属加入到土壤中，致使土壤中重金属明显高于原生含量，并造成生态环境质量恶化的现象。重金属是指比重等于或大于5.0的金属，如Fe、Mn、Zn等；As是一种准金属，但由于其化学性质和环境行为与重金属多有相似之处，故在讨论重金属时往往包括As，有的则直接将其包括在重金属范围内。由于土壤中铁和锰含量较高，因而一般认为它们不是土壤污染元素，但在强还原条件下，对铁和锰所引起的毒害亦引起足够的重视。(一)重金属的污染特点1隐蔽性和潜伏性 很

22、难被肉眼看到，当看到时已经晚了。2不可逆性和长期性 一旦污染很难恢复，即使用清水多年长期灌溉，作物还会受到影响。3后果严重 食用了污染农产品，人、畜会受到严重影响。镉污染使人易患骨痛病。（二）重金属分类有用元素：Cu、Zn、Mn、Co；有害元素：Cd、Pb、Ni、Hg、As。两种元素含量低时对作物都没害，含量高时都有害。（三）重金属在土壤中的分布特点浇水、施肥加入的重金属90%分布在0-20厘米，少量的可达40-60厘米。重金属在土壤中的半衰期长，残留率高，加入到土壤中的重金属一年后残留率为90%左右。（四）重金属对人体的危害砷中毒是我国常见的一种重金属中毒恶性事件。砷主要作用于人的皮肤和肺部

23、，导致硬皮病、皮肤癌和肺癌。天然水中含微量的砷，水中含砷量高，除地质因素外，主要是工业废水和农药所致。砷化物是主要的有毒物质，可从呼吸道、食物或皮肤接触进入人体。砷化物能抵制的活性，干扰人体代谢过程，使中枢神经系统发生紊乱，导致毛细血管扩张，并有致癌的可能，砷还会诱发畸胎。铅中毒是另一个潜在的威胁。从危害程度来说，铅首先危害到的是胎儿，其次是幼儿，再次才是成人和老人。空气中80%以上的铅尘在离地1米以下的区域流动，这一高度正好是儿童的呼吸带。目前，城市中铅毒的来源主要是使用含铅汽油的汽车尾气。而这些含铅尾气95%最后会回到地面，进入土壤。汞中毒机理是汞使人某些酶失去活性引起中毒。汞摄入微量即出

24、现头痛、头晕、关节痛、肌肉颤抖等症状；大量摄入会急性中毒，诱发肝炎和血尿。二、化肥农药对土壤的污染（一）化肥对土壤的污染目前在农业结构调整后的蔬菜、瓜果地里，单季作物化肥（折合纯养分）用量通常可达569-2000千克/公顷以上，如一些蔬果种植大县的化肥平均用量已达1146千克/公顷；滇池区蔬菜花卉基地，一季作物氮肥用量（纯养分）达687千克/公顷，最高可达3300千克/公顷；较之世界用化肥首户的荷兰还高出一倍多；每年农田施用化肥氮进入环境的氮素达1000万吨左右，有些地区饮用水及农产品中，硝态氮和亚硝态氮的含量均明显超标。2000年下半年，华南地区有的城市监测到菜地土壤硝酸盐含量超标率为33.

25、1%；据中国农业科学院对某地32种主要蔬菜调查，蔬菜硝酸盐含量比20世纪80年代初增加了1-4倍，其中有17种蔬菜硝酸盐含量超过欧盟提出的最低量标准；2001年长江三角洲的个别省份农产品出口由于监测不合格而损失数亿美元。（二）农药对土壤的污染农药是进入土壤的主要污染物之一，其类型有拌种农药、毒饵农药、土施除草剂和茎叶喷洒施农药。农药在土壤中会进行消解和残留，影响消解的因素有农药性质、温度、光照、土壤水分、酸碱度、重金属含量、有机质含量、质地、微生物区系等。农药施用后在土壤中的残留量为50%-60%，已经长期停用的六六六、滴滴涕目前在土壤中的可检出率仍然很高。据调查，一些名特优农副产品中，有机磷

26、检出率100%，六六六检出率95%。另在16个省的检查，蔬菜、水果中农药总检出率为20%-60%，总超标率为20%-45%；2000年太湖流域农田土壤中，15种多氯联苯同系物检出率为100%，六六六、滴滴涕超标率分别为28%和24%。令人不安的是，许多低浓度有毒污染物的影响是慢性的和长期的，可能长达数十年乃至数代人。各类农药在土壤中的残留期顺序为重金属农药有机氯农药取代脲类、均三氯苯类、磺酰脲类除草剂除虫菊脂农药、氨基甲酸酯农药有机磷农药。蔬菜对除草剂较其他农药敏感，用量过大影响其发芽生长。一般内吸式、水溶性农药易被吸收；根菜、叶菜对农药的吸收强，茄果类吸收弱。三、土壤污染的防治土壤污染的防治

27、应贯彻“预防为主的原则”，彻底清除污染源。对已经污染的土壤，必须采取一切有效的措施加以改良，从而提高土壤环境质量，促进人类与动植物的健康。(一)土壤污染的预防措施1依法预防制定和贯彻防止土壤污染的有关法律法规，是防止土壤污染的根本措施。严格执行国家有关污染物排放标准，如农药安全使用标准、工业三废排放标准、农用灌溉水质标准、生活饮用水质标准等。2建立土壤污染监测、预报与评价系统在研究土壤背景值的基础上，应加强土壤环境质量的调查、监测与预控。在有代表性的地区定期采样或定点安置自动监测仪器，进行土壤环境质量的测定，以观察污染状况的动态变化规律。以区域背景值为评价标准，分析土壤污染程度，及时制定出土壤

28、污染的有效措施。当前的主要工作是继续进行区域土壤背景值的研究，调查区域土壤污染状况和污染程度，对土壤环境质量进行评价和分级，确定区域污染物质的排放量、允许和各类、数量和浓度。3发展清洁生产，彻底消除污染源（1）控制“三废”的排放 在工业方面，应认真研究和大力推广闭路循环，无毒工艺。生产中必须排放的“三废”应在工厂内进行回收处理，开展综合利用，变废为宝，化害为利；对于城市垃圾，一定要经过严格机械分选和高温堆腐后方可施用。（2）加强污灌管理 建立污水处理设施，污水必须经过处理后才能进行灌溉，要严格按照国家规定的“农田灌溉水质标准”执行，灌溉前进一步检测水质，加强监测。防止超标，以免污染土壤。（3）

29、控制化肥农药的使用 为防止化学氮肥、磷肥的污染，应因土因植物施肥，研究确定出适宜用量和最佳施用方法，以减少在土壤中的累积量，防止注入地下水体和江河、湖泊，应尽快研究筛选高效、低毒、安全、无公害的农药，以取代剧毒有害化学农药。积极推广应用生物防治措施，大力发展生物高效农药。（4）植树造林，保护生态环境。（二）污染土壤的综合治理措施对于被污染的土壤或进入土壤的污染物，可采用以下措施进行综合治理。1生物修复土壤污染物质可以通过生物降解或植物吸收而被净化。积极推广使用农药污染的微生物降解菌剂，以减少农药残留量。利用植物吸收去除污染，严重污染的土壤可改种某些非食用的植物，如花卉、林木、纤维作物等，也可种

30、植一些非食用的吸收重金属能力强的植物。2施用化学物质对于重金属轻度污染的土壤，使用化学改良剂可使重金属转化为难溶性物质，减少植物对它们的吸收。酸性土壤施用石灰，可提高土壤PH值，使镉、锌、铜、汞等形成氢氧化物沉淀，从而降低它们在土壤中的浓度，减少对植物的危害。对于硝态氮积累过多并已流入地下水体的土壤，一则大幅度减少氮肥施用量，二则配施脲酶抑制剂、硝化抑制剂等化学物质，以控制硝酸盐和亚硝酸盐的大量累积。3增施有机肥料有机肥料可增加土壤有机质和养分含量，既能改善土壤理化性质特别是土壤胶体性质，又能增大土壤环境容量，提高土壤净化能力。受到重金属和农药污染的土壤，增施有机肥料可增加土壤胶体对其吸附能力

31、，同时土壤腐殖质可络合污染物质，显著提高土壤钝化污染物的能力，从而减弱其对植物的毒害。4调控土壤氧化还原条件调节土壤氧化还原状况在很大程度上影响重金属变价元素在土壤中的行为，能使某些重金属污染物转化为难溶态沉淀物，控制其迁移和转化，从而降低污染物危害程度。5改变耕作制度改变耕作制度会引起土壤环境条件的变化，可消除某些污染物的毒害。据研究，实行水旱轮作是减轻和消除农药污染的有效措施。6换土和翻土对于轻度污染的土壤，采取深翻土或换无污染的客土的方法。对于污染严重的土壤，可采取铲除表土或换客土的方法。这些方法的优点是改良较彻底，适用 于小面积改良，但对于大面积污染土壤的改良，工作量大，难以推行。第三

32、章 作物营养与营养缺乏的诊断第一节 作物必需的营养元素一、作物体内的营养元素成分构成及其主要来源作物的组成成分非常复杂，一般新鲜作物中水分含量为75%95%，干物质含量通常为5%25%。干物质中包括有机物和无机物，将干物质在600灼烧，有机物中的碳、氢、氧、氮等元素主要以二氧化碳、水、分子态氮、氨气(NH3)和氮的氧化物等形式挥发，硫以二氧化硫(SO2)的形式散失，余下一些不能挥发的灰白色残渣称为灰分。灰分中的物质为各种矿物质的氧化物、硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐等。构成灰分的元素称为灰分元素，包括磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、

33、钼(Mo)、硼(B)、氯(Cl)、硅(Si)、钠(Na)、硒(Se)、铝(Al)、汞(Hg)等，它们直接或间接地来自土壤矿质，故又称为矿质元素。不同作物体内矿物质含量不同，同一作物的不同器官、不同年龄、甚至同一作物生活在不同环境中，其体内矿物质含量也不同。如盐生植物内钠较多、豆科植物含氮较多、水稻含硅较多，马铃薯、甜菜含钾较多，红壤土上的作物含铝较多。不同器官的矿质含量差异也很大，一般木质部约为1%，种子约为3%，作物的茎和根为4%5%，叶则为10%15%。作物体内的矿质元素种类很多，据分析，地壳中存在的元素几乎都可在不同的作物中找到，现已发现70种以上的元素存在于不同的作物中。二、作物必需的

34、营养元素及其确定标准构成地壳的元素虽然绝大多数都要在不同作物体中找到，但不是每种元素对作物都是必需的。有些元素在作生长中并不太需要，但在体内大量积累；有些元素在作物体内含量较少，却是作物所必需的。所谓必需元素是指作物生长发育必不可少的元素。根据国际植物营养学会规定，作物的必需元素必须符合三条标准：第一，由于缺乏该元素，作物生长发育受阻，不能完成其正常生活史；第二，除去该元素，作物表现出专一的缺素病症，这种缺素病症可通过加入该元素的方法预防或恢复正常；第三，该元素在作物营养生理上能表现直接的效果。而不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的变化而产生的间接效果。根据上述标准，现已确定作物必需的矿质元

35、素有16种，它们是碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、铜(Cu)、硼(B)、锌(Zn)、锰(Mn)、钼(Mo)、氯(Cl)。根据作物对这些元素的需要量，把它们分为两大类。1大量元素作物对此类元素需要的量较多。它们占物体干重的千分之几到百分之几十，有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。其中，N、P、K是作物从土壤中吸收的，且作物对这三种营养元素需要量比较大而土壤提供的数量有限，只能通过施肥来提供，所以又称“肥料三要素”。Ca、Mg、S统称为中量营养元素。2、微量元素微量元素占物体干重的十万分之几到千分之几，它们是Fe、B

36、、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。作物对这类元素的需要量很少，但缺乏时作物不能正常生长；若稍有逾量，反而对作物有害，甚至致其死亡。缺少大量营养元素固然会影响植物的生长发育，最终影响产量；缺少微量营养元素也同样会影响植物的生长发育，必然影响作物产量。三、作物必需营养元素的一般功能由于营养元素的种类不同，各种营养元素在作物体内的作用是不相同的，每种营养元素在作物营养过程中所起的具体生理作用主要有以下几个方面。1构成作物体的结构物质、贮藏物质和生活物质作物体的结构物质有纤维素、半纤维素、木质素、果胶素等，贮藏物质有淀粉、脂肪、植素等；生活物质有氨基酸、蛋白质、核酸、叶绿素、酶及辅酶等。用来形成这些物

37、质的营养元素主要是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等。2在作物新陈代谢中起催化作用作物新陈代谢作用是一个复杂的生物化学过程，它需要一系列的酶起催化作用，因而常称酶为生物催化剂。在催化过程中，酶需要某些元素使之活化，才能参与其过程，常见的有K+、Mg2+、Zn2+、Cu2+等。此外，尚有许多元素是酶的组成成分，在新陈代谢的氧化还原反应中，是电子的供体或受体，起电子传递作用，包括Fe(/)、Mn(/)等。3在作物生长发育过程中具有特殊的功能某些营养元素在作物体内虽然不是作物有机化合物成分，但是由于其活性较强，能参与作物体物质的转化与运输，调节细胞的透性，增强作物的抗逆性。例如，钾就属于这类元素。

38、四、营养元素之间的相互关系作物所需要的营养元素在作物体内彼此之间构成了复杂的相互关系，这些相互关系主要表现为同等重要和不可代替的关系。作物所必需的营养元素在作物体内不论数量多少都是同等重要的，不可替代的，这就是所谓的“营养元素的同等重要率和不可替代率”。作物体内各种营养元素的含量差别可达数十倍、数百倍、数千倍，甚至数百万倍，但是它们在作物营养中的作用并没有重要和不重要之分。以大量元素氮为例：作物体内氮素不足时，不仅蛋白质的合成受到障碍，而且叶降低叶绿素含量。从外观上看，缺氮的作物生长缓慢，老叶黄化，严重的叶子全部变黄，甚至枯萎，除了施用氮肥外，其他任何元素的肥料都不能减轻这种症状。每种营养元素

39、在作物体内的生理功能是其他营养元素所不能代替的，营养元素的同等重要率和不可替代率是由作物营养特性所决定。因此，在实际施肥中，必须按照作物营养要求，根据封提供养分的状况，考虑不同种类的肥料配合，才能避免某营养元素的供需失调，以利于作物正常生长。第二节 营养元素的缺乏与诊断一、作物缺乏营养的表现(一)作物氮素营养缺乏症状氮在作物生长发育过程中是一个最活跃的元素，在体内的移动性大且再利用率高，并在体内随着作物生长中心的更替而转移。因此，作物对氮素营养的丰缺状况为敏感，氮的营养失调对作物的生长发育、产量与品质有着深刻的影响。缺氮时，由于蛋白质形成少，细胞小而壁厚，特别是细胞分裂受阻，使生长缓慢，植株矮

40、小、瘦弱、直立。同时缺氮引起叶绿素含量下降，使叶片绿色转淡，严重时呈淡黄色。失绿的叶片色泽均一，一般不出现斑点或花斑。叶细而直，与茎的夹角小。茎的绿色也会因缺氮而褪淡。有些作物如番茄、油菜和玉米等，缺氮时会引起花青素的积累，茎、叶柄和老叶还会出现红色或暗紫色。由于氮在植物体内有高度的移动性，能从老叶转移到幼叶，因而缺氮症状从老叶开始，逐渐扩展到上部叶片。作物根系比正常的色白而细长，但根量少，植株侧芽处于休眠状态或死亡，因而分蘖侧根减少。作物容易早衰。花和果实数量少，籽粒提前成熟，种子小而不充实，严重影响作物的产量和品质。(二)作物磷素营养缺乏症状磷是植物体内重要化合物的组成成分，并广泛参与各种

41、重要的代谢活动，因此缺磷时的症状相当复杂，从植物长相上看，常表现为生长迟缓，植株矮小、瘦弱、直立、分蘖分枝少，花芽分化延迟、落花落果增多，结实状况差。缺磷妨碍叶绿素能量输出，直接或间接地影响体内许多依赖能量供应的代谢过程，包括蛋白质和核酸的合成，严重缺磷时，植株几乎停止生长。由于植株体内糖类运输受阻而在茎叶相对积累，形成花青素，使多种作物的茎叶上出现紫红色。植物种类不同，缺磷的症状也有差异。禾谷类作物缺磷时表现为分蘖小或水分蘖，分蘖和抽穗均延迟，甚至整个生育期都会推迟，株型瘦小直立，出现生长停滞现象，叶片灰绿色并可能出现紫红色，尤其是背面，抽穗后则表现为穗小、粒少、籽瘪，根系发育不良，次生根少

42、。缺磷的症状从老叶先出现。(三)作物钾素营养缺乏症状由于钾在植物体内流动大，且可再利用，故在缺钾时老叶上先出现缺钾症状，再逐渐向新叶扩展，如新叶出现缺钾症状，则表现严重缺钾。缺钾的主要特征，通常是老叶的叶缘先发黄，进而变褐，焦枯似灼烧状。叶片上出现褐色斑点或斑块，但叶中部、叶脉 处仍保持绿色。随着缺钾程度的加剧，整个叶片变为红棕色或干枯状，坏死脱落。有的植物叶片呈青铜色，向下卷曲，叶表面叶肉组织凸起，叶脉下陷。不同植物上缺钾症状表现不尽相同。禾谷类植物缺钾时下部叶片出现褐色斑点，严重时新叶也会出现同样的斑状。叶片柔软易下垂，茎细苗弱，节间短，虽能正常分蘖，但成穗率低，抽穗不整齐，田间出现杂色散

43、乱不整齐生长，结实率差，籽粒不饱满。其中大麦对缺钾敏感，其症状为叶片黄化，严重时出现白色斑块。十字花科和豆科以及棉花等叶片首先出现脉间失绿，进而转黄，呈花斑叶，严重时出现叶缘焦枯向下卷曲，褐斑沿脉间向内发展。叶表皮组织失水皱缩，叶面拱起或凹下，逐渐焦枯脱落，植株早衰。果树缺钾时叶缘变黄，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。(四)作物硫素营养缺乏症状硫和氮一样，也是蛋白质的成分。缺硫时作物的症状类似缺氮症状，失绿和黄化比较明显。但因硫在植株中较难移动，因此失绿部分不同于缺氮，而在幼嫩部位先出现。缺硫时植株矮，叶细小，叶片向上卷曲、变硬、易碎、提早脱落。茎生长受阻，僵直。开

44、花迟，结果结荚少。 (五)作物钙素营养缺乏症状缺钙时，会引起许多营养失调症。钙在植株中很难移动，故缺钙时先在幼嫩部位出现生长停滞，新叶难抽出，嫩叶叶尖粘连变曲，产生畸形，严重时发黄焦枯坏死。根系发育不良，根尖膨大变褐，严重时分泌黏液、腐烂、死亡。花和花芽会大量脱落。如缺钙导致番茄、辣椒的脐腐病，大白菜、生菜的干烧心，马铃薯的褐斑病，苹果的苦痘病和鸭梨的黑心病等。由于钙在植物体内极难移动与再利用，植物缺钙首先在新根、顶芽、果实等生长旺盛而幼嫩的部位表现出症状，轻则凋萎，重则坏死。(六)作物镁素营养缺乏症状镁瓣缺乏症状首先是出现在中下部叶片，因为镁在植物体内有较高的再利用性。缺镁植物叶片脉间失绿，

45、严重时叶缘死亡，叶片出现褐斑。缺镁的叶子往往僵硬且脆，叶脉扭曲，常过早脱落。不同作物表现的症状也有所不同。如玉米缺镁时，下部叶片则出现典型的叶脉间条状失绿症。小麦缺镁叶片脉间出现黄色条纹，心叶挺直，下部叶片下垂，叶缘出现不规则的褐色焦枯，仍能分蘖抽穗但穗小。番茄缺镁新叶发脆并向上卷曲，老叶脉间变黄而后变褐、枯萎，进而向幼叶发展，结实期叶片缺镁失绿症加重，果实由红色褪变为淡橙色。(七)作物硼素营养缺乏症状一般需硼多和对硼敏感的植物容易缺硼，不同种类的农作物缺硼症状不一样。但是共同的特征是植物矮小，茎节间短粗，顶端生长受阻而枯死，茎和叶柄表面增厚并木栓化，根系发育不良，有时只开花不结实，生育期推迟

46、，果实和果肉缩小，果肉出现褐色斑点等。如油菜的“花而不实”，棉花的“蕾而不花”，大豆的芽枯病，苹果的缩果病，柑橘的硬化病，甜菜的心腐病，芹菜、康乃馨的茎裂病等。(八)作物锌素营养缺乏症状锌与生长素形成有关。缺锌光合作用减弱，植物会停止生长，节间显著缩短，植物矮小，生长受抑制，产量降低。锌影响叶绿素的形成，缺锌便会引起缺绿病。如玉米幼苗失绿变白，出现白芽病、白苗病。缺锌使繁殖器官发育爱阻。(九)作物锰素营养缺乏症状锰参与叶绿素的形成过程，缺锰时嫩叶脉间失绿发黄，但叶脉仍保持绿色，脉纹较清晰，严重时叶面出现黑褐色小斑点以后增多扩大，散布整个叶片。缺锰植株瘦小，花的发育不良，根系细弱。对锰敏感的作物

47、很多，其中以小麦和大麦最为重要。(十)作物钼素营养缺乏症状缺钼首先在植物中部和较老叶片出现黄绿色；叶片边缘向上卷曲，形成杯状；叶片变小，叶面带有坏死斑点(由于硝酸盐积累的缘故)。(十一)作物铁素营养缺症状铁虽然不是叶绿素的成分， 但它参与叶绿素的形成过程，所以缺铁便产生缺绿症，由于铁在植株中较难移动，植物缺铁症首先从上部幼叶开始显现，幼叶叶脉间失绿黄化，而叶脉仍保持绿色，黄绿相嵌呈网纹状，以后完全失绿，严重时，叶色黄白或在叶缘附近出现褐色斑点，甚至整个叶片呈黄白色，而下部的老叶仍保持正常绿色。(十二)作物铜素营养缺乏症状铜也与叶绿素的形成和稳定有关。缺铜时新生叶失绿发黄，呈凋萎干枯状，叶尖发白

48、卷曲，叶缘黄白色，叶片上出现坏死斑点，繁殖器官的发育受阻，一般禾本科作物较易缺铜。(十三)作物缺氯症状氯是植物必需元素，它参与光合作用中水的光解过程，。但对氯失调时的症状研究得不多。二、作物营养缺乏症的矫正措施作物出现缺素症状后，应根据症状的具体情况判断其缺乏养分的种在，采取相应的措施进行矫正，力争将因缺素带来的损失降到最低。其主要措施是施用含有相应养分的肥料，其中进行叶面施肥是较快速的方法。下面仅将部分养分出现缺素症状后快速矫正方法做简单介绍。1缺氮 一般用尿素1%1.5%进行叶面喷施(但缩二脲含量不能超过2%)，最好是下午16时以后，由于蒸腾作用较小，叶面气孔开张，吸收较快，5小时吸收40

49、%50%，24小时吸收60%70%。2缺磷 用2%3%过磷酸钙浸出液(加水静置24小时)取澄清液喷施。3缺钾 用0.2%0.3%磷酸二氢钾或1%1.5%的硫酸钾或用5%7%的草木灰浸出液(加水后搅拌，静置15小时过滤再用)喷施。4缺铁 用0.2%1%的硫酸亚铁、硫酸亚铁铵喷施。5缺硼 用0.2%0.3%硼砂或硼酸喷施。6缺锌 用0.1%0.2%的硫酸锌喷施。7缺钼 用0.05%0.1%钼酸铵喷施。第四章 肥料配方原理和方法一、地力分区(级)配方法地力分区(级)配方法，是利用土壤普查、测土配方施肥和当地田间试验资料，把土壤按肥力高低分成若干等级，或划出一个肥力均等的田片，作为一个配方区，再应用资

50、料和田间试验成果，结合当地的实践经验，估算出这一配方区内比较适宜的肥料种类及其施用量。这一方法的优点是较为简便，提出的肥料用量和措施接近当地的经验，方法简章，有针对性，群众易接受，推广时阻力较小。缺点是局限性较大，每种配方只能适应于生产水平差异较小的地区，而且依赖于一般经验较多，对具体田块来说针对性不强，配方准确度差。在推广过程中必须结合试验示范，逐步扩大科学测试和理论指导的比重。二、目标产量配方法目标产量配方法是根据作物产量的构成，由土壤本身和施肥两个方面供给养分的原理来计算肥料的用量。先确定目标产量，以及为达到这个产量所需要的养分数量，再计算除土壤所供给的养分外，需要补充的养分数量，最后确

51、定施用多少肥料。包括养分平衡法和地力差减 法。1养分平衡法以土壤养分测定值来计算土壤供肥量，可将土壤、作物和肥料三者的关系用下式计算出来。该方法需要根据田间试验才能获得校正(验)系数，配方准确度取决于校正(验)系数的准确度。应施的肥料养分作物需要吸收的养分土壤可提供养分肥料需要量(目标产量作物单位产量养分吸收量土壤养分测定值0.15校正系数)/ (肥料养分含量肥料当季利用率)校正(验)系数通过田间试验获得；0.15是毫克/千克换算成为千克/亩的“换算系数”校正(验)系数作物实际养分吸收量/土壤测定值(空白田产量作物单位养分吸收量)/(养分测定值0.15)2地力差减法地力就是土壤肥力，作物在不施

52、肥料的情况下所得产量即为空白田产量，它所吸收的养分，全部取自土壤，从目标产量中减去空白产量，就应是施肥后所增加的产量。那么，肥料需要量可按下列公式计算：肥料需要量作物单位产量养分吸收量(目标产量空白田产量)/(肥料中所含养分肥料当季利用率)地力差减法的优点是不需要进行土壤测试，避免了养分平衡法每季都要测定土壤养分的麻烦，计算也比较简便，但必须有空白田产量的数据，而空白田产量是诸多因子的综合作用结果，不能反映土壤中若干营养元素的丰缺状况，或者说难以反映哪一种养分是限制因子，只能根据作物吸收量来计算施肥量。三、田间试验法田间试验法的原理是通过简单的单一对比，或应用较复杂的正交、回归等试验设计，进行

53、多点田间试验，从而选出最优处理，确定肥料施用量。1肥料效应函数法采用单因素、二因素或多因素的多水平驾照设计进行布点试验，将不同处理得到的产量进行数理统计，求得产量与施肥量之间的肥料效应方程。根据其函数关系，可直观地看出不同元素肥料的不同增产效果，以及各种肥料配合施用的综合效果，确定施肥上限和下限，计算出经济施肥量，作为实际施肥量的依据。2养分丰缺指标法这是田间试验法中的一种。此法利用土壤养分测定值与作物吸收养分之间存在的相关性，对不同作物通过田间试验，按不同土壤养分测定值下所得的产量进行分类，把土壤的测定值按一定的级差分等，制成养分丰缺及推荐施肥量对照检索表。在实际应用中，只要测得土壤养分值，

54、就可以从对照检索表中按级确定肥料施用量。3氮、磷、钾比例法此法也是田间试验法的一种。原理是通过田间试验，在一定地区的土壤上，取得某一作物不同产量情况下各种养分之间的最佳比例，然后通过对一种养分的定量，按各种养分之间的比例关系，来决定其他养分的肥料用量，如以氮定磷、定钾，以磷定氮、以钾定氮等。此法的优点是减少了工作量，也容易被掌握，推广起来比较方便，缺点是同样存在地区和时效的局限性。同时作物对养分吸收的比例因作物、地区不同而不同。这里要特别引起注意的是：不要把作物吸收氮、磷、钾的比例和作物应施氮、磷、钾的比例混淆起来。这是两个完全不同的概念。如果把作物吸收比例作为定肥的指标，因为没有考虑土壤因素

55、，用肥量必然是不正确的。第五章 施 肥 技 术第一节 施肥的一般技术在作物生长过程中，每个生育阶段对土壤水分、温度、养分状况等方面的要求各异，根据作物不同阶段的营养特点，施用肥料进行补充和调节满足作物对养分的需要，是获取作物高产优质的重要措施之一。一般采取下述几种方法。一、基肥基肥是在播种前，结合土壤的耕翻耙匀等操作而同时施入的肥料，又叫底肥。施用基肥的作用主要有两个方面一是培肥地力，改良土壤，为作物生长发育创造良好的土壤条件；二是为作物生长不断地提供养分。用于基肥的肥料品种应以有机肥和缓效肥为主，即厩肥、堆肥、磷矿粉等它们均属稳效缓释肥料。磷、钾肥也可作基肥，与有机肥料一起施入。速效性氮肥，

56、不宜过多地作为基肥施有，以免造成养分流失和水源富营养化污染，同时也容易使作物初期生长过旺，易染病虫为害。基肥的具体施用数量和方法，应根据作物种类、土壤条件、耕作方式、肥料性质等确定，常用的施肥方法如下。1撒施法即在作物播种前，将肥料均匀地撒施于地表，然后翻耕入土。该种施肥方式适用于种植密度较大的作物，如小麦、水稻等。该法劳动强度较小，与耕层土壤均匀混合，有利于改善土壤供肥能力，提高土壤肥力。2条施和穴施法指在播种前结合整地作畦、开沟或开穴，将肥料施入土壤中之后，覆土播种，适用于条播或点播作物。该方法属于集中施肥，应注意肥料的用量不宜太大，以免因局部肥料浓度过高烧种烧苗。施用的有机肥应充分腐熟。

57、3分层施肥法根据所用基肥的性质结合深耕，把肥效长而迟的肥料施入下层，上层施速效性肥料，各层肥料应均匀分布，这种施肥方式可以满足作物根系生长对养分的需要，对生育期长、深根性作物效果更明显。二、种肥在作物播种、块茎栽培或幼苗移植时施入土壤的肥料。施用种肥的目的是为培育壮苗提供必需的养分。种肥一般应施用速效性氮、磷、钾肥或腐熟的有机肥，因为肥料与种子或秧苗幼根接触较近，故在确定肥料的用量、肥料类型、具体的施肥方法时，都应预防肥料对种子或秧苗可能产生的腐蚀、灼伤和毒害作用，应考虑肥料的浓度、酸碱反应、有机肥料的腐熟程度等因素。种肥的施用方法一般有下列几种。1拌种法用少量的肥料和种子拌和在一起播种。拌种肥料用量较少，如冬小麦采用硫酸铵拌种，一般按1千克种子0.1千克氮素计算，如每亩播种10千克，则用硫铵5千克(N20%)。拌种时，肥料和种子应该都是干的，随拌随播。2浸种法将某些肥料用水溶解成稀的肥料溶液，将种子浸泡在肥料溶液中一定时间后，取出播种。经过肥料浸种处理的种子，发芽出苗比较整齐健壮，抗逆性增强，有利于苗期生长。但要严格掌握肥料溶液浓度，浸泡时间，以免对种子造成不良影响。3蘸秧根法是在作物秧苗移栽时，蘸上少量的粉状肥料，随蘸随栽。如栽甘薯秧时，蘸草木灰，可收到省肥有效的结果。4盖种肥播种以后，再用少量的肥料与细土混合后盖在种子上面，叫盖种肥。多用腐熟好的有机肥料，