肥料学的基本知识(讲)-张承林

1、缺氮缺氮施氮肥施氮肥 肥料学的基本知识肥料学的基本知识 植物体内含氮化合物的种类植物体内含氮化合物的种类 (氮的氮的 生理功能生理功能) 1. 氮是蛋白质的重要成分氮是蛋白质的重要成分 (蛋白态氮占植株全氮蛋白态氮占植株全氮 的的80%85%，蛋白质含氮，蛋白质含氮16%18%) 生命生命 物质物质 2. 氮是核酸和核蛋白的成分氮是核酸和核蛋白的成分 (核酸态氮约占植株核酸态氮约占植株 全氮的全氮的10%，核酸含氮，核酸含氮15%16%) 合成蛋合成蛋 白质和决定生物遗传性的物质基础白质和决定生物遗传性的物质基础 3. 氮是酶的成分氮是酶的成分生物催化剂生物催化剂 4. 氮是叶绿素的成分氮是叶

2、绿素的成分 (叶绿体含蛋白质叶绿体含蛋白质45%60%) 光合作用的场所光合作用的场所 5. 氮是多种维生素的成分氮是多种维生素的成分 (如维生素如维生素B1、B2、B6等等) 辅酶的成分辅酶的成分 6. 氮是一些植物激素的成分氮是一些植物激素的成分 (如如IAA、CK) 生理活性物质生理活性物质 7. 氮也是生物碱的组分氮也是生物碱的组分 (如烟碱、茶碱、可可碱、如烟碱、茶碱、可可碱、 咖啡碱、胆碱咖啡碱、胆碱卵磷脂卵磷脂生物膜生物膜) 氮氮素通常被称为素通常被称为生命元素生命元素 植物对氮的吸收与同化植物对氮的吸收与同化 吸收的形态吸收的形态 无机态：无机态： 硝态氮、铵态氮硝态氮、铵态氮

3、 (主要主要) 有机态：尿素氮、有机态：尿素氮、氨基酸、氨基酸、 (少量少量) 核酸等核酸等 铵态氮肥铵态氮肥 碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵 (一一) 共同特性共同特性 (均含有均含有NH4+ ) 1. 易溶于水，易被作物吸收易溶于水，易被作物吸收 2. 易被土壤胶体吸附和固定易被土壤胶体吸附和固定 3. 可发生硝化作用可发生硝化作用 4. 碱性环境中氨易挥发碱性环境中氨易挥发 5. 高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害 6. 对钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用对钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用 (二二) 理化性质理化性质 铵态氮肥的基本性质铵态氮肥

4、的基本性质 品种品种 分子式分子式 含氮量含氮量(%) 稳定性稳定性理理 化化 性性 质质 碳酸氢铵碳酸氢铵 NH4HCO3 16.517.5 较差较差 结晶结晶, 碱性碱性, 易吸湿和分解易吸湿和分解 氯化铵氯化铵 NH4Cl 2425 较好较好 结晶结晶, 酸性酸性, 有吸湿性有吸湿性 硫酸铵硫酸铵 (NH4) 2SO4 2021 好好 结晶结晶, 酸性酸性, 吸湿性弱吸湿性弱 硝铵态和硝态氮肥硝铵态和硝态氮肥 包括：包括：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾 (一一) 共同特性共同特性 (均含有均含有NO3- ) 1. 易溶于水，易被作物吸收易溶于水，易被作物吸收

5、 (主动吸收主动吸收) 2. 不被土壤胶体吸附，易随水流失不被土壤胶体吸附，易随水流失 3. 易发生反硝化作用易发生反硝化作用 4. 促进钙镁钾等的吸收促进钙镁钾等的吸收 5. 吸湿性大吸湿性大 6. 硝态氮含氮量均较低硝态氮含氮量均较低 (二二) 理化性质与施用理化性质与施用 硝铵态和硝态氮肥的基本性质和施用硝铵态和硝态氮肥的基本性质和施用 品种品种 分子式分子式 含氮量含氮量 (%) 性质性质 施用施用 硝酸铵硝酸铵 HN4NO3 3435 旱地追肥旱地追肥 硝酸钠硝酸钠 NaNO3 1516 生理碱性盐生理碱性盐 少量多次少量多次 硝酸钙硝酸钙 Ca(NO3) 12.615 吸湿性吸湿性

6、 (水培营养水培营养 硝酸钾硝酸钾 KNO3 14 助燃性助燃性 液氮源液氮源) (生理酸性盐生理酸性盐) 土壤中硝态氮肥变化示意图土壤中硝态氮肥变化示意图 吸收吸收 反硝化反硝化 作用作用 NH4+ NH4+ 淋洗流失淋洗流失 土壤土壤 胶粒胶粒 硝态氮肥硝态氮肥 硝态氮硝态氮 气态氮气态氮 硝酸还原作用硝酸还原作用 NO3- 两种形态氮素的性质和某些特性的比较两种形态氮素的性质和某些特性的比较 铵态氮素（铵态氮素（NH4+-N） 带正电荷，是阳离子带正电荷，是阳离子 能与土壤胶粒上的阳离子进能与土壤胶粒上的阳离子进 行交换而被吸附行交换而被吸附 被土壤胶粒吸附后移动性被土壤胶粒吸附后移动性

7、 减少，不随水流失减少，不随水流失 进行硝化作用后，转变为硝进行硝化作用后，转变为硝 态氮，但不降低肥效态氮，但不降低肥效 带负电荷，是阴离子带负电荷，是阴离子 不能进行交换吸收而存在于土不能进行交换吸收而存在于土 壤溶液中壤溶液中 在土壤溶液中随土壤水分运动在土壤溶液中随土壤水分运动 而移动，流动性大，易流失而移动，流动性大，易流失 进行反硝化作用后，形成氮气进行反硝化作用后，形成氮气 或氧化氮气而丧失肥效或氧化氮气而丧失肥效 硝态氮素（硝态氮素（NO3-N） 酰胺态氮肥酰胺态氮肥尿素尿素 (一一) 理化性质理化性质 分子式：分子式：CO(NH2)2 含氮量：含氮量：46% 基本性质：基本性

8、质： 有机物有机物 纯品为白色针状结晶纯品为白色针状结晶 肥料为颗粒状肥料为颗粒状 易溶于水，呈中性易溶于水，呈中性 针状结晶针状结晶 颗粒状颗粒状 大粒尿素大粒尿素 尿素是使用最多的氮肥 (二二) 在土壤中的转化在土壤中的转化 少部分少部分以分子态被土壤以分子态被土壤胶体吸附胶体吸附和和被植物吸收被植物吸收 大部分大部分在在脲酶脲酶作用下水解作用下水解 1. 水解作用水解作用 CO(NH2)2 (NH4) 2CO3 NH3CO2H2O 影响因素：影响因素：脲酶活性脲酶活性与与pH值、水分、值、水分、温度、温度、 有机质含量、质地等有机质含量、质地等有关有关 如：如：10 oC 712天天 2

9、0 oC 4 5 天天 完全转化完全转化 30 oC 2 3 天天 脲酶脲酶 H2O 结果：结果：局部土壤暂时变碱局部土壤暂时变碱（注意氨挥发）（注意氨挥发） 措施：措施：深施、加脲酶抑制剂深施、加脲酶抑制剂(如如:氢醌制剂氢醌制剂) 2. 硝化作用：硝化作用： NH4+ NO3- 因因pH值适宜值适宜，能旺盛进行，且比，能旺盛进行，且比氯化铵氯化铵 和硫铵的快和硫铵的快 结果：结果：可能造成氮素的可能造成氮素的损失损失 措施：措施：使用硝化抑制剂使用硝化抑制剂(如如:西吡西吡:2-氯氯-6三氯甲三氯甲 基吡啶基吡啶) 1 和和 2 均是影响尿素肥效的主要原因均是影响尿素肥效的主要原因 尿素在

10、土壤中变化的示意图尿素在土壤中变化的示意图 尿尿 素素 CO(NH2)2 吸收吸收 (NH4)2CO3 水解水解 流失流失 吸收吸收 NO3- 吸收吸收 硝化硝化 流失流失 NH4+ NH4+ 吸附吸附 土壤土壤 胶粒胶粒 叶面喷施叶面喷施 铵态氮肥、硝态氮肥、尿素均为速铵态氮肥、硝态氮肥、尿素均为速 效氮肥，它们有什么效氮肥，它们有什么优点优点和和缺点缺点？ 优点：优点：水溶性、肥效快、水溶性、肥效快、 价格较易接受价格较易接受 缺点：缺点：易挥发、易硝化、易流失、易反硝化易挥发、易硝化、易流失、易反硝化 (利用率低利用率低) 一次过多施用会造成减产且污染环境一次过多施用会造成减产且污染环境

11、 缺缺 磷磷 正正 常常 (一一) 磷构成大分子物质的结构组分磷构成大分子物质的结构组分 磷酸磷酸是许多大分子结构物质的是许多大分子结构物质的桥键物桥键物，它把各，它把各 种结构单元连接到更复杂的大分子的结构上。种结构单元连接到更复杂的大分子的结构上。 1. 核酸和核蛋白核酸和核蛋白 核酸核酸决定植物的遗传变异性决定植物的遗传变异性 核酸蛋白质核酸蛋白质 核蛋白核蛋白 (细胞核和原生质的主要组分细胞核和原生质的主要组分) 2. 磷脂磷脂 磷脂糖脂胆固醇磷脂糖脂胆固醇 膜脂物质膜脂物质 生物膜生物膜 3. 高能磷酸化合物高能磷酸化合物 ATP、GTP、UTP、CTP均在新陈代谢中起重要作用。均在

12、新陈代谢中起重要作用。 尤其是尤其是ATP，是能量的中转站。是能量的中转站。 磷的营养功能磷的营养功能 植物磷素营养失调症状植物磷素营养失调症状 (一一) 磷素营养缺乏症磷素营养缺乏症 植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立 (僵苗僵苗) ， 分蘖或分枝少分蘖或分枝少 花芽分化延迟，落花落果多，结实不正常，品质差花芽分化延迟，落花落果多，结实不正常，品质差 多种作物茎叶基部呈紫红色，水稻等叶色暗绿多种作物茎叶基部呈紫红色，水稻等叶色暗绿 症状从茎基部症状从茎基部 (老组织老组织) 开始开始 (二二) 磷素过多磷素过多 无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等无效分蘖增加

13、、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等 水培小白菜水培小白菜 P 梨梨 树树 缺缺 磷磷 草莓缺磷的叶片草莓缺磷的叶片 -P+P 葡萄缺磷葡萄缺磷的叶片的叶片 第一类：水溶性磷肥第一类：水溶性磷肥 特点：特点：含水溶性的含水溶性的磷酸一钙磷酸一钙，其中的磷易被植物吸收，其中的磷易被植物吸收， 肥效快，属肥效快，属速效性磷肥速效性磷肥 (一一) 过磷酸钙过磷酸钙 含含P2O5 12%18% 硫酸钙硫酸钙 (CaSO4)：40% 杂质：杂质：少量磷酸或硫酸，以及硫酸铁和硫酸铝少量磷酸或硫酸，以及硫酸铁和硫酸铝 过磷酸钙过磷酸钙 不能用于不能用于 灌溉系统灌溉系统 施肥施肥 (二二) 重过磷酸钙重过磷酸钙

14、1. 成分：成分：含含P2O5 40%50%， 一水磷酸一钙为主，一水磷酸一钙为主， 含含4%8%游离磷酸游离磷酸 2. 性质：性质： 深灰色颗粒或粉末状；深灰色颗粒或粉末状； 磷酸一钙为水溶性；磷酸一钙为水溶性； 呈酸性反应呈酸性反应 (化学酸性化学酸性)； 吸湿性和腐蚀性较强；吸湿性和腐蚀性较强； 不会发生不会发生“磷酸退化作用磷酸退化作用” 重钙重钙 重过磷酸钙也不 能用于灌溉施肥 用于灌溉系统的磷肥 工业级磷酸一铵和磷酸二铵，磷酸二氢钾 - K1 K K 缺钾的生菜缺钾的生菜 钾的营养功能钾的营养功能 (一一) 促进酶的活化促进酶的活化 在生物体内，钾作为在生物体内，钾作为60多种酶多

15、种酶（包括合（包括合 成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化成酶类、氧化还原酶类、转移酶类）的活化 剂，能促进多种代谢反应。剂，能促进多种代谢反应。 (二二) 促进光能的利用，增强光合作用促进光能的利用，增强光合作用 (三三) 促进糖代谢促进糖代谢 1. 促进碳水化合物的合成促进碳水化合物的合成 钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾钾 充足充足时，活化了时，活化了淀粉合成酶淀粉合成酶，单糖向合成，单糖向合成蔗糖蔗糖、淀淀 粉粉方向进行。方向进行。 钾能促使糖类向聚合方向进行，对钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维纤维的合的合 成有利。所以成有利。所以钾肥对棉

16、、麻等纤维类作物有重要的钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的 作用作用。 2. 促进光合产物的运输促进光合产物的运输 钾能促进光合产物向贮藏器官的运输，使各钾能促进光合产物向贮藏器官的运输，使各 组织生长发育良好。组织生长发育良好。 钾含量因钾含量因作物种类作物种类和和器官器官而异：而异： 淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含 钾钾较多较多；禾谷类作物相对；禾谷类作物相对较低较低。 谷类：谷类：茎秆茎秆种子；种子； 薯类：薯类：块根、块茎较高块根、块茎较高 KK (四四) 促进植物经济用水促进植物经济用水 1. 参与细胞渗透调节作用，促进根系对参与细胞渗透调节作用，

17、促进根系对 水分的吸收水分的吸收 钾离子以高浓度累积在细胞中，因此，钾离子以高浓度累积在细胞中，因此， 细胞壁细胞壁渗透压渗透压增大增大，水分便从低浓度的土壤，水分便从低浓度的土壤 溶液中向高浓度的根细胞中移动，直至溶液中向高浓度的根细胞中移动，直至渗透渗透 压和膨压压和膨压达到平衡为止。达到平衡为止。 (五五) 增强作物的抗逆性增强作物的抗逆性 钾有多方面的抗逆钾有多方面的抗逆 功能，它能增强作物的功能，它能增强作物的 抗旱抗旱、抗高温抗高温、抗寒抗寒、 抗病抗病、抗盐抗盐、抗倒伏抗倒伏等等 的能力，从而提高其抵的能力，从而提高其抵 御外界恶劣环境的忍耐御外界恶劣环境的忍耐 能力。这对作物稳

18、产、能力。这对作物稳产、 高产有明显作用。高产有明显作用。 KK 钾对作物产量和品质的影响钾对作物产量和品质的影响 钾充足，不但能使作物钾充足，不但能使作物产量增加产量增加，而且，而且 可以可以改善作物品质改善作物品质。 钾对作物品质影响的钾对作物品质影响的例子：例子： 1. 油料作物油料作物的含油量增加的含油量增加 2. 纤维作物纤维作物的纤维长度和强度改善的纤维长度和强度改善 3. 淀粉作物淀粉作物的淀粉含量增加的淀粉含量增加 4. 糖料作物糖料作物的含糖量增加的含糖量增加 5. 果树果树的含糖量、维的含糖量、维C和糖酸比提高，果实风和糖酸比提高，果实风 味增加味增加 钾通常被称为钾通常被

19、称为“品质元素品质元素” 缺钾缺钾缺磷缺磷缺氮缺氮对照对照 生菜缺乏营养生菜缺乏营养三要素三要素的症状比较的症状比较 (2006.11.06) 甘蓝叶片缺钾甘蓝叶片缺钾 的症状的症状 萝卜叶片缺钾萝卜叶片缺钾 的症状的症状 K 烟烟 草草 K 葡葡 萄萄 +K-K 玉米水培试验玉米水培试验 CKK 土培玉米缺钾土培玉米缺钾 钾肥的种类、性质及施用钾肥的种类、性质及施用 一、钾盐矿资源与钾肥制造原理一、钾盐矿资源与钾肥制造原理 (一一) 钾盐矿资源简介钾盐矿资源简介 钾盐矿种类钾盐矿种类 钾矿床：钾矿床：明矾石、钾长石和光卤石明矾石、钾长石和光卤石 内陆盐湖钾盐矿：内陆盐湖钾盐矿：如察尔汗盐湖，

20、死海如察尔汗盐湖，死海 沿海盐场的盐卤：沿海盐场的盐卤：我国沿海地区的盐场我国沿海地区的盐场 原生钾盐在自然状态原生钾盐在自然状态 下呈下呈各种颜色各种颜色。这是由于钾。这是由于钾 盐中含有不同铁氧化物或粘盐中含有不同铁氧化物或粘 土等，但它们并不影响提炼土等，但它们并不影响提炼 的钾肥的效果。的钾肥的效果。 钾钾 盐盐 矿矿 钾钾 矿矿 床床 钾钾 矿矿 石石 钾钾 盐盐 矿矿 成分和性质成分和性质 成分：成分： KCl，含，含K2O 50%60% (含含K 52%，Cl 47.6%) 性质：性质：白色、淡黄色或白色、淡黄色或紫紫红红色结晶色结晶 易溶于水，呈化学中性易溶于水，呈化学中性 有

21、吸湿性，久存会结块有吸湿性，久存会结块 生理酸性肥料生理酸性肥料 三、常用钾肥的性质和施用三、常用钾肥的性质和施用 （一）氯化钾（一）氯化钾 青海盐湖钾肥青海盐湖钾肥 股份有限公司股份有限公司 “盐桥盐桥”牌牌氯化氯化 钾钾 氯氯 化化 钾钾 (加拿大加拿大红色红色钾肥钾肥) 红色钾肥不能用于灌溉系统红色钾肥不能用于灌溉系统 白色钾肥可以用于灌溉系统白色钾肥可以用于灌溉系统 (二二) 硫酸钾硫酸钾 1. 成分与性质成分与性质 成分：成分：K2SO4，含，含K2O 50%54% (含含K43.8%, S17.6%) 性质：性质：白色或淡黄色结晶；白色或淡黄色结晶； 溶于水，但溶解度小，呈化学酸性

22、；溶于水，但溶解度小，呈化学酸性； 吸湿性小；吸湿性小；生理酸性肥料生理酸性肥料 硫硫 酸酸 钾钾 注意：注意： 硫酸钾的价格比氯化钾硫酸钾的价格比氯化钾贵贵，因此通常情况下，因此通常情况下 应应尽量选用氯化钾尽量选用氯化钾，减少施肥的投资，增加经济，减少施肥的投资，增加经济 效益。效益。 但对于但对于缺硫缺硫或硫含量不很丰富的或硫含量不很丰富的土壤土壤、 需硫需硫较多的作物、对较多的作物、对 氯敏感氯敏感的作物、需优的作物、需优 先先保证品质保证品质的作物等的作物等 均应均应优先选用硫酸钾优先选用硫酸钾。 缺硫的水稻土缺硫的水稻土 钾肥使用对农产品产量和质量的影响钾肥使用对农产品产量和质量的

23、影响 氯化钾氯化钾中含有中含有47.6%C1-，对，对氯敏感作物氯敏感作物，如，如 甘薯、马铃薯、甘蔗、甜菜、柑桔、烟草、茶树甘薯、马铃薯、甘蔗、甜菜、柑桔、烟草、茶树 和葡萄等和葡萄等的产量和品质均有不良影响。而且用量的产量和品质均有不良影响。而且用量 越多，对植物产生的负作用越大。越多，对植物产生的负作用越大。例如例如: 马铃薯马铃薯块茎淀粉含量随着氯化钾施用量增加而块茎淀粉含量随着氯化钾施用量增加而 下降；下降； 缺钙的果实缺钙的果实 脐腐病脐腐病 苦痘病苦痘病 植株缺镁：植株缺镁：中下部叶脉间中下部叶脉间 失绿黄化失绿黄化 水水 稻稻黄黄 瓜瓜玉玉 米米 果果 树树 缺缺 镁镁 柑柑

24、橘橘 缺缺 镁镁 葡葡 萄萄 苹苹 果果 柑柑 桔桔 植株缺硫：植株缺硫：新叶失绿黄化新叶失绿黄化 玉玉 米米 小小 麦麦 烟烟 草草 大大 豆豆 用于灌溉的中量元素肥料 硝酸钙、硝酸铵钙、硫酸镁、硝酸镁 石灰石灰硝酸钙硝酸钙 硫酸镁硫酸镁 微量元素肥料 硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、硼砂、 硼酸、钼酸铵等，铁必须用螯合态 EDTA及EDDHA的铁锰铜锌螯合物 常用的微量元素肥料常用的微量元素肥料 硫酸亚铁硫酸亚铁 硫酸锰硫酸锰 硫酸锌硫酸锌 硫酸铜硫酸铜 硼硼 酸酸 钼酸铵钼酸铵 螯合态微量元素活性最高 螯合锌 含锌 5.0-14.0% 螯合铁 含铁 4.0-14.0% 螯合锰 含锰 5.0-12

25、.0% 螯合铜含铜 5.0-14.0% 硼钼没有螯合态 钼酸 含Mo 59% 钼酸铵 含Mo 54% 硼酸 含B 17.5% 硼砂 含B 11.0% 水溶性硼肥 B 20.5% N PK PK N N PK PK N N PK PK N N PK PK N N PK PK N N PK PK N N PK PK N 复合肥示意图复合肥示意图 特点：特点：颗粒均一；每个颗粒中含有各种养分元素颗粒均一；每个颗粒中含有各种养分元素 肥料颗粒肥料颗粒 掺合肥料（掺合肥料（BB肥）示意图肥）示意图 P PP PP P K KK KK K N NN NN N N NN NN N K KK KK K P PP PP P K KK KK