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文档简介

1、Principles of Plant Nutrition绪论 植物营养学的基本任务1、基本概念: 营养 营养元素 肥料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。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为作物直接或间接提供养分的物料。2、肥料在农业生产中的作用(1)调节土壤反应,改善土壤结构,提高土壤肥力如有机肥料与化学肥料配施(2)增产(提高单位面积产量)(3)改善品质 N:果实大小、色泽,蛋白质和氨基酸含量。P:促进果实和种子的成熟和含磷物质含量。K:品质元素, 提高蔗糖、淀粉、脂肪、维生素和矿物质含量、改善果蔬色泽、风味,贮藏和加工性能。缺钙

2、 番茄蒂腐病 苹果苦陷病 缺硼 草莓畸形3、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。第二节 植物营养学的发展概况1、植物营养学研究的早期探索(?1840)我国古代在施肥方面的实践和理论:礼记月令:有“烧草取灰,或沤草作肥”的记载。齐民要术:我国现存的最古老的农业典籍,对肥料科学和知识有详细的记述。知本提纲提出施肥应与耕、灌相结合,并提出施肥要注意“因时制宜,因地制宜,因物制宜,做到天尽其时,地尽其利,物尽其用”的思想。国际上植物营养学的早期探索:海尔蒙特(van Helmont, 1577-1644):1640做了著名的柳条试

3、验。(把科学的试验方法引入植物营养研究领域): 法国学者布森高(J.V.D.Boussingault, 1802-1887): 1834年,用田间试验结合化学分析提出氮素的营养效果以及氮肥在农业生产中的作用和栽培豆科绿肥在作物,可提高后作产量的效果。矿质营养学说确立时期(18401920)德国科学家李比希(Justus von Liebig, 1803-1873):1840年,出版了化学在农业和生理学中的应用一书,提出了矿质营养学说。矿质营养学说( Mineral element theory )*:土壤中矿物质是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,并不是由于其中所含

4、的有机质,而是由于这些有机质分解时所形成的矿物质。这就是著名的“植物矿质营养学说”。(2)养分归还学说 (Theory of Nutrient Returns) * : 由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物质,土壤养分将越来越少,如果不把这些矿质养分归还土壤,土壤将变得十分贫瘠。因此必须把作物带走的养分全部归还给土壤,就是施用矿质肥料,使土壤的损耗与营养物质的归还之间保持着一定的平衡。这一论断被称为“养分归还学说”。(3)最小养分律(Law of the minimum nutrient)*: 木桶原理 作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控制,产量高低随最小养分补充量的多少而变化,

5、如果这个因子得不到满足,即使增加其他的养分因子,作物产量也不可能提高。植物营养学的研究方法方面发展了营养液培养技术 萨克斯(Sachs,1860)、克诺普(Knop,1861)近代田间试验研究有了明显发展 鲁茨1843年创立英国洛桑试验站,工作延续至今;门捷列夫1869年在俄国四个省同时建立了试验站.在鲁茨的倡导下,近百年来世界各国先后建立了长期实验站。矿质营养学说的发展时期(19201960)化肥产量和施用量急剧增加,作物产量提高。必需元素(16种)以及微量元素相继发现,其作用和生理功能也进一步明确。氮素营养的研究工作 罗宗洛(中国,1898-1978)(水稻:铵态氮;玉 米:硝态氮) 普良

6、尼施尼可夫(苏联,1865-1948)(确定氮生理作用,并提出氨是植物体内氮代谢的起点和终点)理论知识的深化和传统概念的更新提出了一些有益元素明确了营养元素之间存在的相互作用完善了养分跨膜运输理论建立了根际概念对土壤养分生物有效性的认识4、生长因子综合理论阶段(1960 )由于植物营养学的发展,已从简单的矿质营养学说发展到生长因子综合理论(Comprehensive theory of growth factors)阶段。 第三节 植物营养的研究方法一、田间试验 是研究植物营养学的最基本方法。有微区试验、小区试验和大田对比试验等不同方式。田间条件下有很多因素难以控制。二、生物模拟法 借助盆钵、

7、培养盒(箱)等特殊装置种植植物进行植物营养研究,通常称为盆栽试验或培养试验。盆栽试验常用的有:土培法、砂培法、营养液培养法等。三、化学分析法 四、数理统计法 五、核素技术法 利用放射性或稳定性同位素进行示踪,追踪它们的变化以揭示物质运动的规律。六、酶学诊断法 由于一些营养元素是酶的组分,或是酶的活化剂等,因此,了解植物体内某种酶的活性变化可以反映植物的营养状况。 小结1、植物营养学含义;2、植物营养学的发展概况(李比希的矿质营养学说、养分归还学说、最小养分律的内容)植物营养原理第一节 植物的营养元素第二节 植物对养分的吸收第三节 植物体内养分的运输一、植物体的组成成分能量元素(气态元素):C、

8、H、O、N酸性土壤上的植物含Al多 豆科作物含N多水稻、小麦等禾谷类作含Si多 盐土中生长的植物含Na多 马铃薯、甘薯含K多 二、植物营养元素及其分类(一)必需元素(Essential element)1、判断必需营养元素的依据*(Arnon and Stout,1939提出)确定必需营养元素的三条标准:(1)植物缺乏该元素时其正常生长发育受阻,不能完成其生活史必要性(2)植物缺乏该元素时出现一定的症状,只有补充该养分后才能阻止症状的发展或恢复正常不可替代性(3)该元素在植物代谢中具有直接效应,如为植物体的必需成分或参与酶促反应等直接性二、植物营养元素及其分类(一)必需元素(Essential

9、 element)1、判断必需营养元素的依据*(Arnon and Stout,1939提出)确定必需营养元素的三条标准:(1)植物缺乏该元素时其正常生长发育受阻,不能完成其生活史必要性(2)植物缺乏该元素时出现一定的症状,只有补充该养分后才能阻止症状的发展或恢复正常不可替代性2、确定必需营养元素的方法:溶液培养法(简称水培法)砂基培养法注意事项:(1)选择合适的培养液。(2)定期更换培养液,调节pH。(3)通气。 目前 国内外公认的高等植物所必需的营养元素有17种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、鉬、氯、镍。3、必需营养元素的分组和来源分组原则: 1)根据植物体

10、内含量的多少分为大量营养元素、中量营养元素和微量营养元素*。 大量营养元素含量占干物重的0.5%以上,包括C、H、O、N、 P、K; 中量营养元素含量占干物重的0.1%-0.5%,Ca、Mg、S; 微量营养元素含量一般在0.1%以下,包括 Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni等8种。 2)必需营养元素的来源: 二、非必需元素(Nonessential element) *有益元素(Beneficial element):是指为某些植物正常生长发育所必需而非所有植物必需的元素。有害元素(Toxic element):对植物生长有毒害作用的一些元素。如重金属元素。一些有益元素的种类和功能*

11、 元素名称 主要生理功能 主要植物种类 硅(Si)增强植物的硬度和抗病性 禾本科植物 (如水稻、小麦、大麦) 钴(Co)参与豆科植物根瘤固氮 豆科固氮植物 调节酶或激素活性 (必需) 钠(Na)参与C4或CAM光合途径 C4或CAM类 代替钾参与细胞渗透压 植物(如甜菜,棉花等)调节、部分酶激活 铝(Al)刺激生长、影响颜色 喜酸性植物(如茶树)第 二节植物对养分的吸收根系是植物吸收养分和水分的主要器官,既可以 吸收离子态养分,也可以吸收有机养分。 叶片是植物吸收养分和水分的另一器官。吸收指外部介质中的养分离子通过细胞膜进入细胞内部的过程。一、植物根系对离子养分的吸收(一)土壤养分到达根表的途

12、径*(三种途径:1、截获 2、质流 3、扩散)1、截获(Interception)*-Jeny Overstreet(1939)提出 指根系在土壤中伸展的过程中吸取直接接触到的养分的过程。 特点:接触交换 根表面与粘粒表面的 距离玉米小麦水稻器官:叶片籽粒茎秆根系生育期:同一作物的不同生育时期,含氮量也不相同。注意:作物体内氮素的含量和分布,明显受施氮水平和施氮时期的影响。二、氮的生理功能* 氮是植物体内许多重要有机化合物的组分,也是遗传物质的基础。(一)蛋白质和酶的重要组分(蛋白质中平均含氮16%-18%,生命元素); (二)核酸和核蛋白质的成分(含氮15%-16%) (三)叶绿素的组分元素

13、(叶绿素a和b) 叶绿素a (C55H72O5N4Mg)叶绿素b(C55H70O6N4Mg) (四)氮还是一些维生素(如维生素B1、B2、B6)的组分,而生物碱和植物激素(细胞分裂素、赤霉素)也都含有氮。 三、植物缺氮外部症状*1、植株生长缓慢,矮小、瘦弱,叶片薄而小。2、茎杆细长,分蘖或分枝少;种子或果实小而不充实。3、根系细长,根量少;4、叶色为淡绿色或黄化,一般无斑点或花斑。5、下部叶片首先失绿黄化,然后逐渐向上部叶片扩展。6、从叶尖沿叶脉黄化。第二节氮肥种类、性质及施用一、氮肥的制造原理1. 合成氨原理:(哈伯法,始于1913年)3H2N22NH3Q2. 氮肥制造过程:H2O NH3

14、nH2OH2O + CO2NH4HCO3HCl NH4ClNaCl + CO2 + H2ONH4Cl + NaHCO3 H2SO4 ( NH4)2SO4CO2 CO(NH2)2 + H2ONH4NO3 + CO(NH2)2 + H2O 含氮溶液H3PO4NH4H2PO4 + (NH4 ) 2 HPO4 O2 HNO3NH3 NH4NO3 Na2CO3 NaNO3 + H2CO3 CaCO3 Ca(NO3)2 + H2CO3 KCl KNO3 + HCl3、化学氮肥的分类按氮素形态分类: 铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥按肥料中氮素释放速率分类: 速效氮肥、缓释/控释氮肥二、主要氮肥种类及性质(一

15、)铵态氮肥(ammonium fertilizers) 包括:液氨、氨水、碳酸氢铵(挥发性氮肥)、氯化铵、硫酸铵(稳定性氮肥共同特性(均含有NH4+)*1. 易溶于水,易被作物吸收,速效肥料2. NH4+易被土壤胶体吸附和固定,不易造成氮素流失;3.碱性环境中氨易挥发损失;4.在通气良好的土壤中,可发生硝化作用,造成氮素流失。土壤中铵态氮肥变化示意图(1)碳酸氢铵(NH4HCO3)纯碳铵含N17.7,简称碳铵。用CO2通入浓氨水,经碳化并离心干燥后形成。性质:无色或白色细粒晶体,易吸湿结块,有强烈的氨味。易溶于水,水溶液呈碱性反应(pH8.2-8.4)。属生理中性肥料。生理中性肥料:指肥料中的

16、阴阳离子都是作物吸收的主要养分,而且两者被吸收的数量基本相等,经作物吸收后不改变土壤酸碱度的那些肥料。 施用:可做基肥和追肥,不能做种肥。深施覆土,施用深度为6-10cm为宜。最好在低温季节或早晚施用。(2)硫酸铵 (NH4)2 SO4 含氮20-21,简称硫铵,俗称肥田粉,是我国最早使用和生产的氮肥品种。性质:纯净的硫铵为白色晶体,含杂质呈微黄色。易溶于水,水溶液呈酸性反应,不易吸湿,常温下存放不挥发,属生理酸性肥料。生理酸性肥料*:化学肥料中的阴、阳离子经作物吸收利用后,残留部分导致介质酸度提高的肥料。施用:喜硫忌氯作物:薯类、油菜、烟草、葱、蒜等基肥:直接撒施,随耕翻入土(20-30kg

17、/mu)追肥:开沟条施、穴施、浇施等,施后盖土(10-20 kg/mu)种肥:直接拌种(37-75kg/mu)*注意酸性土壤:导致土壤进一步酸化,要配合施用石灰和有机肥料石灰性土壤:在碱性条件下分解放出氨,必须深施覆土,与Ca结合,使土壤板结。还原性强的水田:形成H2S使水稻根系发黑(3)氯化铵(NH4Cl)含N24-26,简称氯铵,主要是作为联碱工业的副产品,其反应式如下:性质:白色或淡黄色晶体,易溶于水,不结块,物理性质较好,便于贮存,为速效肥料。施用:(1)做基肥和追肥,不易做种肥和秧田追肥(2)酸性土壤:应注意配合适量石灰和有机肥 石灰性土壤:应深施覆土,氯化钙易随水流失(3)忌氯作物

18、:甘薯、马铃薯、甜菜、甘蔗、亚麻 等不宜施用。(二)硝态氮肥硝态氮肥包括硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙等。其共同特点是:易溶于水,溶解度大,是速效性养分,吸湿性强,易结块。2. 在灌溉量过大的情况下易向下层土壤淋失;3. 在通气不良或强还条件下,可经反硝化作用形成 N2O和N2气体,引起氮的损失。4. 在受热(高温)下能分解释放出氧气,易燃易爆。土壤中硝态氮肥变化示意图1. 硝酸铵(NH4NO3)含N33-35%,简称硝铵。性质: 白色晶体:吸湿性极强, 颗粒状:吸湿性弱, 极易溶于水,水溶液呈酸性,属生理中性肥料,易燃、易爆。施用:(1)做追肥或旱地基肥,不作种肥(2)不宜在水田施用(NO3-流失和

19、发生反硝化作用)(3)旱地:分次深施覆土,施用深度10 cm左右,适宜棉花、烟草、果树、蔬菜等作物。2. 硝酸钠(NaNO3) 含氮15-16%,又名硝石。性质:白色或浅灰色结晶,易溶于水,易吸湿结块,是速效性氮肥,属生理碱性肥料。施用: (1)宜作追肥,适用于酸性和中性土壤。 (2)在一些喜钠作物,如甜菜、菠菜及烟草、棉 花等旱作作物上的肥效常高于其它氮肥。(三)酰胺态氮肥 酰胺态氮肥是指含有酰胺基(CONH2)或在分解过程中产生酰胺基的氮肥。尿素尿素CO(NH2)2 ,含N45-46%尿素合成的基本反应如下:性质:白色晶体或颗粒,易溶于水,水溶液呈中性,吸湿性小,常温下不分解。施用:(1)

20、适宜于各种作物,可做基肥(20-30kg/mu) 和追肥,深施覆土,一般不做种肥。(2)适于根外追肥(降低缩二脲含量 豆科作物 禾本科作物生育期:生育前期 生育后期器官:幼嫩器官 衰老器官、繁殖器官 营养器官 种子 叶片 根系 茎秆生长环境:高磷土壤 低磷土壤(二)分布 与代谢过程和生长中心的转移有密切关系 营养生长期:集中在幼芽和根尖(具有明显的顶端优势) 生殖生长期:大量转移到种子或果实中,再利用能力达80以上有机磷:占85,以核酸、磷脂、植素为主无机磷:占15,以钙、镁、钾的磷酸盐形式存在化学诊断的指标二、磷的营养功能(一)构成大分子物质的结构组分 羟基酯化 高能焦磷酸键 磷酸双酯(二)

21、多种重要化合物的组分1、核酸和核蛋白核酸 决定植物的遗传变异性核酸蛋白质 核蛋白2、磷脂磷脂糖脂胆固醇 膜脂物质 生物膜3、植素 是植酸的钙、镁盐或钾、镁盐,在种子中大量积累。4、三磷酸腺苷 (ATP) ATP、GTP、UTP、CTP均在新陈代谢中起重要作用体内。尤其是ATP,是能量的中转站。(三)参与体内代谢1、碳水化合物代谢:蔗糖和淀粉的合成2、氮素代谢1) 促进蛋白质合成(氨基转移酶)2)利于体内硝酸的还原和利用(硝酸还原酶)3)增强豆科作物的固氮量3、脂肪代谢(四)提高作物抗逆性和适应能力1.抗旱和抗寒 抗旱: 能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度,并能增加原生质的粘度和弹性抗寒

22、: 能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。越冬作物增施磷肥,可减轻冻害,安全越冬。2.增强作物抵抗酸碱变化的能力(缓冲性):植物体内磷酸盐缓冲系统:KH2PO4K2HPO4这一缓冲体系在pH68时缓冲能力最大,因此在盐碱地上施用磷肥可以提高作物抗盐碱的能力。三、植物缺磷症状1、生长延缓,植株矮小,细小直立,分枝和 分蘖减少,水稻出现“僵苗、坐蔸”。2、根和根毛长度增加,根半径减小;3、植物缺磷的症状首先出现在老叶;4、一年生植物的茎呈现典型症状:紫红色第 二 节 磷肥的种类、性质和施用一、磷矿的分级及磷肥的制造方法P2O5含量 磷矿品位 制造方法 磷肥种类及典型品种 28% 高 酸制法 水溶性磷肥过

23、磷酸钙1828 中 热制法 枸溶性磷肥钙镁磷肥 15;粒径细度90过0.149mm筛B、 土壤条件 土壤pH:酸性增强,溶解度提高;应适量施用石灰中和酸性。我国:南方的红壤、黄壤以及沿海的咸酸田(酸性硫酸盐土)等酸性土壤,适宜直接施用。C、 作物特性吸收能力:最强油菜、萝卜、荞麦较强豆科绿肥及豆科作物中等玉米、马铃薯、芝麻最弱小粒禾谷类作物(水稻、小麦)多年生的经济林木和果树:吸磷能力较强D、 与其它肥料配合 与酸性肥料(如过磷酸钙)或生理酸性肥料(如硫酸铵、氯化钾等)混合施用磷矿粉与有机肥料共同堆腐用量:50-100 kg/亩(四)新型磷肥1、聚磷酸 聚磷酸:磷酸聚合物(脱水程度不同) 包括

24、:焦磷酸,三聚磷酸和偏磷酸 含P2O5为76%85% 高浓度磷肥的原料2. 聚磷酸铵 是由聚磷酸或浓磷酸在较高温度和压力下氨化脱水而得。其通式可表示为:(NH4)n+2PnO3n+1,属直链型聚合物。主要含焦磷酸铵 (NH4)4P2O7、三聚磷酸铵 (NH4)5P3O10 和四聚磷酸铵 (NH4)6P4O13,溶解度高。一般聚磷酸铵含P2O5 76%85%聚磷酸铵肥料的主要优点:是一种缓溶性长效肥料(可减少土壤对磷的固定); 有利于制成高浓度悬浮肥料(高效);氮、磷养分含量高,可节省包装、运输费用。第四章植物钾素营养及钾肥*本章重点和难点:作物对钾的吸收,钾肥的性质和施用第一节 植物中的钾一、

25、植物体内钾的含量、分布与特点(一)含量 植物体内含钾量(K2O)约占干物重的0.35.0%。 因作物种类和器官而异:淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含钾较多; 禾谷类作物相对较低 谷类:茎秆种子;薯类:块根、块茎较高2. 形态离子态为主以水溶性无机盐存在细胞中 以钾离子态吸附在原生质膜表面并不是以有机化合物的形态存在3. 分布 钾在植物体内具有较大的移动性,随植物生长中心转移而转移,其再利用率高。 主要分布在代谢最活跃的器官和组织中,如幼芽、幼叶、根尖等。二、钾的营养功能(一)促进酶的活化在生物体内,钾作为60多种酶(包括合成酶类、氧化还原酶类、转移酶类)的活化剂,能促进多种代谢反应。一些需要

26、K+激活的酶及其催化的主要的反应(二)促进光合作用,提高CO2的同化率钾能促进叶绿素的合成改善叶绿体的结构 促进叶片对CO2的同化ATP 调节气孔开闭钾对叶绿体中ATP合成的影响(三)促进碳水化合物的合成与光合产物的运转 (1) 促进碳水化合物的合成(2)促进光合产物的运转 促进光合作用产物向贮藏器官运输,增加“库”的贮藏,如块根、块茎类作物。(四)参与细胞的渗透调节1、维持膨压,促进细胞伸展 细胞伸展有赖于胞壁的松弛和胞内膨压的提高以引起水分进入,使体积扩大。2、调节气孔运动气孔开、闭时,蚕豆叶片表皮组织保卫细胞内各种离子的浓度(五)增强植物的抗逆性1、抗病性:增加细胞表皮和细胞壁厚度;促进

27、低分子化合物(如游离氨基酸、单糖等)转变为高分子化合物(蛋白质、纤维、淀粉)等。2、抗旱性:提高胶体对水的束缚能力;调节气孔的开闭。3、抗高温:保持较高的水势和膨压;加速蛋白质和淀粉的合成。4、抗盐性:稳定质膜中蛋白质分子上的S-H基。5、抗倒伏:促进作物茎秆维管束的发育,使茎壁增厚。三、植物缺钾的一般症状通常茎叶柔软,叶片细长、下披;老叶叶尖和叶缘发黄,进而变褐,逐渐枯萎;在叶片上往往出现褐色斑点甚至成为斑块,严重缺钾时,幼叶也会出现同样的症状;双子叶植物叶片常出现叶脉紧缩而脉间凹凸不平的现象。根系生长停滞,活力差,易发生根腐病第二节钾肥的种类、性质和施用一、钾盐矿资源与钾肥制造原理(一)

28、钾盐矿资源简介钾盐矿种类钾矿床:明矾石、钾长石和光卤石内陆盐湖钾盐矿:如察尔汗盐湖沿海盐场的盐卤:我国沿海地区的盐场2. 钾盐矿储量我国钾矿资源极贫乏,全国总储量约为2亿多吨 (折K2O约1亿多吨)3. 钾肥制造方法:(1) 氯化钾光卤石 (KCl MgCl2 6H2O)KCl钾石盐 (KCl NaCl)KCl(2) 硫酸钾明矾石、钾镁盐K2SO4 氯化钾K2SO4二、常用钾肥的性质和施用*(一)氯化钾成分和性质成分: KCl,含K2O 50% 60% (含K 52%,Cl 47.6%)性质:白色、淡黄色或紫红色结晶易溶于水,呈化学中性,吸湿性,久存会结块速效肥料,生理酸性青海盐湖钾肥 股份有

29、限公司 “盐桥”牌氯化钾2、制造制造原料:光卤石 (KClMgCl26H2O,含K2O 911)、 钾石盐 (KClNaCl,含K2O12) 盐卤(含KCl、NaCl、MgSO4、MgCl2) 制造原理和方法:根据氯化钾、氯化钠等盐类在不同温度下溶解度不同。氯化钠的溶解度受温度影响小。氯化钾在高温时溶解 度大低温时可把氯化钾分离出来。3、在土壤中的转化(1) 阳离子交换反应 在中性与石灰性土上: K+与胶体上的 Ca2+产生代换作用,形成CaCl2反应式:结果: 多雨地区或季节,钙易淋失 措施: 中性土 土壤脱钙板结 配施石 缓冲性小的土壤,逐渐酸化 灰肥料石灰性土:生理酸性可被中和,土壤不会

30、酸化, 且会释放有效钙,利于植物吸收 酸性土壤: K+与胶体上的H+、Al3+、Ca2+产生离子交换反应式:结果: 使土壤pH值迅速下降 (土壤活性酸增加、且肥料为生理酸性盐); 易对植物产生铝毒 (大量Al3+存在); 使钙淋失 (K+与Ca2+代换产生CaCl2)措施:应配施石灰和有机肥料 (2) 土壤对钾的固定(3) 钾的释放和淋失 钾的释放:过程:非交换性钾有效性钾结果:土壤中有效钾增加 钾的淋失:影响因素:气候条件、土壤性质等旱地淋失量一般占吸收量的20;多雨地区和代换量低的砂土淋失量较多。所以钾肥一次用量不宜过多。4、 施用(1) 方法:可作基肥、追肥施用,不宜作种肥。(2) 土壤

31、:在酸性和中性土壤作基肥时,应与磷矿粉、有机肥、石灰等配合施用,一方面防止酸化,另一方面促进磷矿粉中磷的有效化。(3) 作物:适宜一般作物; 含有47.6%C1-,特别适于棉花、麻类等纤维作物,因为C1-对提高纤维含量和质量有良好的作用;不宜忌氯作物,如马铃薯、甘薯、甜菜、柑桔、烟草、茶树等。(4) 用量:大田作物150 kg/hm2(二)硫酸钾1. 成分与性质成分:K2SO4,含K2O 50%54%(含K43.8%, S17.6%)性质:白色或淡黄色结晶; 溶于水,呈化学酸性; 吸湿性小; 生理酸性肥料2、制造原料及原理:将明矾石粉与氯化物(用食盐或盐卤均可)混合, 经高温煅烧,在有水蒸气时

32、发生复分解反应而制成硫酸钾。制造硫酸钾也可以用无水钾镁矾和氯化钾进行复分解反应, 然后把溶液进行蒸发结晶析出硫酸钾3、在土壤中的转化 (与KCl相似)交换作用反应式:结 果: 中性和石灰性土壤上生成CaSO4,其溶解度比CaCl2小,使土壤脱钙程度较小,酸化速度比氯化钾缓慢; 酸性土壤上生成H2SO4,使土壤pH值迅速下降;易对植物产生铝毒;使土壤板结。措 施:配施石灰和有机肥4、施用 适合各种作物和土壤,可作基肥(150kg/hm2)、追肥、种肥(22.5-37.5 kg/hm2)及根外追肥(2% - 3%) 。 在酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用;在通气不良的土壤中尽量少用。(三)窑灰

33、钾(四)草木灰第五章植物的钙、镁、硫营养及钙、镁、硫肥 主要内容钙、镁、硫元素要求 了解 的营养作用 钙、镁、硫肥料的性质和施用 了解 (掌握典型的缺素症状)第一节钙一、植物体内钙的含量和分布植物体含钙量一般在0.1%-5%之间。一般规律为:双子叶植物单子叶植物地上部根茎叶果实、籽粒在植物细胞中,钙主要存在与细胞壁上。 二、钙的营养功能(一)稳定细胞壁 植物中大多数钙以构成细胞壁果胶质的结构成分存在于细胞壁中。(二)稳定细胞膜主要是依靠钙把生物膜表面的磷酸盐、磷酸脂与蛋白质的羧基桥接起来。(三)促进细胞的伸长和根系生长 (四)行使第二信使功能钙能结合在钙调蛋白(CAM)上,对植物体内的多种酶起

34、活化作用,并对细胞代谢有调节作用。三、植物缺钙症状1、植物对钙的需求一般认为,在土壤交换性钙的含量10 mol/kg时,作物不会缺钙。 2、缺钙症状 1)植株生长受阻,节间较短,植株生长矮小,组织 柔软。 2)缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出 现缺素症,易腐烂死亡(生长点坏死);幼叶卷 曲畸形,叶缘变黄逐渐坏死。 甘蓝、莴苣和白菜出现叶焦病和干烧心; 番茄、辣椒和西瓜出现脐腐病; 苹果出现苦陷病和水心病;四、钙肥的种类、性质及其施用(一)石灰类钙肥-基肥1、 生石灰 (CaO) (quicklime):又称烧石灰,含CaO 96%-99%2、 熟石灰 Ca(OH)2 (slaked

35、lime):又称消石灰,由生石灰加水或堆放时吸水而成,含CaO70%左右3、 碳酸石灰 (CaCO3) (calcium carbonate):由石灰石、白云石或贝壳类直接磨细而成,主要成分是碳酸钙(二)石灰肥料的作用1)供给植物钙素营养2)中和土壤酸性、消除活性铝、铁、锰的毒害3)增加土壤有效养分4)改善土壤物理性状5)改善作物品质,减少病害(三)石灰的施用技术方法:可作基肥和追肥,不能作种肥要求:1. 撒施力求均匀,防止局部土壤过碱或未施到 2. 条播作物可少量条施。番茄、甘蓝和烟草等 可在定植时少量穴施。 3. 不宜连续大量施用石灰(引起土壤有机质分 解过快)注意:石灰肥料不能和铵态氮肥

36、、腐熟的有机肥和 水溶性磷肥混合施用,以免引起氮的损失和 磷的退化导致肥效降低。第二节 镁一、植物体内镁的含量和分布 植物体内镁的含量约为0.05%-0.7%。其分布规律为: 1、豆科植物地上部分禾本科植物 2、种子叶茎根系 3、生长初期,镁大多存在于叶片中,结实期 则以植酸盐的形式贮存在种子中;二、镁的营养功能(一)合成叶绿素并促进光合作用(二)促进氮素代谢(蛋白质和核酸形成) 镁可活化谷氨酰胺合成酶,促进谷氨酸和谷氨酰胺合成。镁还是核糖体的成分,稳定核蛋白结构。谷氨酸NH4+ATP 谷氨酰胺ADP(三)活化和调节酶促反应1、在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子 之间形成一个桥梁2、二磷酸

37、核酮糖羧化酶;3、丙酮酸磷酸双激酶;二磷酸核酮糖CO2 磷酸丙糖丙酮酸+ATP+Pi 磷酸烯醇式丙酮酸+AMP+PPi镁联结酶蛋白与ATP的图示三、植物对镁的需求与缺镁症状1、植物对镁的需求一般来说,当叶片含镁量大于0.4%时,表明供镁充足,低于0.2%为缺镁。甜菜、马铃薯、水果和设施栽培作物容易缺镁。2、缺镁症状:1)植株矮小,生长缓慢2)中、下部老叶出现失绿症,从叶尖端和叶 缘的脉间部位,颜色由淡绿变黄,会出现褐色或紫红色斑点或条纹。四、镁肥的种类、性质和施用(一)种类及性质水溶性:肥效快,植物易吸收。如硫酸镁、氯化镁 微水溶性:肥效慢。如钙镁磷肥、白云石粉等 长效复合肥:如磷酸镁铵(二)有效施用土壤:含镁量低的土壤作物:需镁多的作物,如玉米、棉花、马铃薯、甜菜、 烟草、柑桔等方法:基肥、 追肥(包括根外追肥)、种肥第三

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