果树矿质营养(I)

1、果树的矿质营养(I)植物的矿质营养基本原理 植物的矿质养分需求 根系对矿质养分的吸收 矿质营养的生理效应果树的矿质营养生理 果树的矿质营养特点 果树的矿质营养胁迫生理果园施肥新技术 叶面施肥 缓释肥 灌溉施肥植物的矿质营养基本原理 植物的矿质养分需求 根系对矿质养分的吸收 矿质营养的生理效应必需元素：植物缺少该元素则不能完成其生命周期该元素的功能不能被其他元素替代该元素直接参与植物的新陈代谢C、H、ON、P、KCa、Mg、SFe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl有益元素：对生长有刺激作用，但不是必需的，或者只对某些植物或在特定条件下是必需的Na、Si、Co、Ni、Si、Al元素符号mol/g干

2、重mg/kg (ppm)%钼Mo0.0010.1铜Cu0.16锌Zn0.320锰Mn1.050铁Fe2.0100硼B2.020氯Cl3.0100硫S300.1磷P600.2镁Mg800.2钙Ca1250.5钾K2501.0氮N10001.5满足植物正常生长的地上部矿质养分平均含量WaterAbsorption矿质养分的土壤化学行为影响其生物有效性和植物根系的吸收影响土壤养分生物有效性的因素：土壤酸碱性：根系分泌H+或HCO3-、呼吸作用、根分泌物、不同氮源的利用、生物固氮土体pH供氮3周后土壤pH地上部含磷量（%）土体土根际土NH4+NO3-NH4+NO3-5.25.05.44.76.60.2

3、16.35.97.05.67.10.166.76.67.06.37.20.13施用和对土壤pH和大豆吸磷量的影响生物固氮影响土壤养分生物有效性的因素：土壤氧化还原电位：土壤含水量、厌氧微区、根系通气组织水稻根系表面的氧化带（通常有FeOOH沉淀存在）影响土壤养分生物有效性的因素：土壤微生物活性：分泌有机酸、分泌铁载体、分泌质子、矿化有机质（磷酸酶、各种水解酶）影响土壤养分生物有效性的因素：土壤通气（渍水）状况：影响氧化还原电位，如渍水条件下引起Mn毒锰过量会导致铁的吸收和含量降低影响土壤养分生物有效性的因素：植物根系活性：根系呼吸速率、分泌活性（有机酸、质子、氨基酸、磷酸酶等）CCO2HH2O

4、OH2ONNO3-, NH4+P, HPO42-, PO43-KK+CaCa2+MgMg2+SSO42-Fe, Fe3+Mn, Mn4+CuCu2+ZnZn2+B, HBO32-, BO33-MoMoO42-ClCl-土壤溶液中各种必需元素的主要存在形式土壤微生物参与的有机质矿化（土壤微生物参与的有机质矿化（mineralization）侧根根毛伸长区分裂区根冠K+Na+NO3-Ca2+K+Na+NO3-Ca2+K+Na+NO3-Ca2+K+Na+NO3-Ca2+K+Na+NO3-Ca2+质流扩散截获根系对矿质养分的吸收根系对矿质养分的吸收矿质养分离子进入根的途径：质外体途径：低分子量的溶质（

5、养分离子、有机质、氨基酸）靠扩散或质流无限制地迁移到根的外表，并进入细胞壁和根皮层充满水分的细胞间隙。是非代谢的被动过程。共质体途径：溶质经过原生质膜和液泡膜的跨膜运输进出细胞质。是选择性的主动过程。水分及其溶质进入输导组织的两个途径质外体途径共质体途径凯氏带阻碍水分和溶质的质外体途径质外体空间（体积相当于幼根总体积的10% ）：表观自由空间（ AFS） 水分自由空间（WFS）：离子可以自由进入 道南自由空间（DFS）：吸附阳离子，排斥阴离子果胶（多聚半乳糖醛酸，Polygalacturonate，PG）的羧基阳离子交换量（CEC）- - - - -WFSDFS离子离子有机小分子有机小分子质流

6、、扩散、截获根表根表交换、吸附表观自表观自由空间由空间跨膜运输细胞质细胞质选择性微孔(5nm)羧基功能团离子通道质子泵二价阳离子（Ca2+）优先进入双子叶植物大于单子叶植物植物种植物种CEC(meq/100g DW)小麦小麦23玉米玉米29四季豆四季豆54番薯番薯62根系吸收离子的特性：离子理化性质与根代谢的作用 离子直径 分子对离子吸收和化合价的作用 代谢活性离子间的相互作用 竞争作用 pH的作用 离子协助作用和Ca2+的功能阴-阳离子间的关系外界浓度内部浓度和养分阳离子阳离子离子半径（离子半径（nm） 吸收速率（吸收速率（ mol/gFW）Li0.382Na0.3615K0.3326阳离子

7、吸收与离子半径的关系相对吸收量（%）67891011硼的相对吸收量与外界溶液pH的关系H3BO3H2BO3-HBO32-BO33-离子吸收（离子吸收（ mol/g FW）耗氧（耗氧（ mol/g FW）00.40.81.2010204030PK呼吸呼吸速率速率010203040温度（oC）温度对玉米根呼吸与P、K吸收的影响处理处理吸收吸收42K吸收吸收136Cs对照对照加加Na9484加加K20加加NH4+5620加加Cs97加加Ca添加等量其他阳离子对大麦根系吸收添加等量其他阳离子对大麦根系吸收42K和和136Cs的影响的影响 K+ Na+0123452468吸收率（吸收率（ mol/g F

8、W）浓度（浓度（mM）大麦根对大麦根对K和和Na的吸收随的吸收随KCl和和NaCl浓度升高的变化浓度升高的变化果树的矿质营养生理 果树的矿质营养特点 果树的矿质营养胁迫生理果树的矿质营养特点多年生与多次结果多年生与多次结果立地条件差立地条件差不同根砧组合存在差异不同根砧组合存在差异营养生长与生殖生长的需肥特性营养生长与生殖生长的需肥特性常绿果树与落叶果树的需肥特性不同常绿果树与落叶果树的需肥特性不同在同一地点生长多年，必须。以氮肥为主，促进树体骨架的建成注意氮磷钾的配合，有利于果实的发育与品质的提 高，另外补充微量元素增施氮肥以恢复营养生长，延长结果寿命。果树的花芽分化通常在结果的前一年进行，

9、因此当年树体的矿质营养水平。果树一般树体较大，每年因，因而对养分的需求量也较大，要求土壤肥沃、土层深厚。然而，通常果树栽培是“上山下滩”，土层浅薄、土壤贫瘠，立地条件差。基于此，是提高树体营养、补充土壤矿质养分的重要措施。根系是树体吸收土壤养分的器官，因而在很大程度上决定了树体的养分状况。根系发达、分布范围深而广，对养分的吸收能力强，因而“根深叶茂”与之相反，根系较弱、分布较浅，对养分的吸收则少，树体矮化。另一方面，不同根砧的根际活性存在差异，影响着根系对养分，尤其是微量元素养分的吸收。与嫁接的树体相比，扦插苗、圈枝苗等长成的树体，其根系在土壤中一般分布浅、根系不发达，对养分的，。因而施肥上应

10、注意适时施肥、适量施肥。与一年生的农作物相比，多年生果树的营养生长与生殖生长之间对养分需求的。由于当年的营养生长（结果母枝的建成）决定了来年的生殖生长（产量），同时当年的生殖生长则决定了当年的产量，可见好生殖生长与营养生长的需肥矛盾的重要性。则是解决这一矛盾的重要途径。可以周年生长、周年吸收矿质营养，无明显的落叶期和休眠期。有明显的休眠期，落叶后根系也停止生长，不能吸收矿质营养。通常常绿果树对氮的需求量较大，落叶果树常因缺钙而发生苦豆病。果树吸收矿质养分的特点：季节性变化选择性吸收阶段性变化果树种类氮磷钾钙香蕉苹果柑桔桃梨几种果树吸收的养分比例NitrogenYoung, nonbearing

11、 apples and pears2.4-2.6% Young, bearing apples and pears2.2-2.4% Mature soft apples and pears1.8-2.2% Mature hard apples and processing2.2-2.4% Cherries, plums, prunes2.4-3.4% Peaches3.0-4.0%PhosphorusApple0.11-0.3% Stone fruit0.12-0.4%PotassiumApple1.2-2.0% Stone fruit1.0-3.0%CalciumApple1.5-2.0%

12、Stone fruit0.7-3.7%MagnesiumApples0.2-3.5% Stone fruits0.25-1.0%ManganeseApples25-150 ppm Stone fruits20-300 ppmBoronApples and pears20-50 ppm Stone fruits20-80 ppmZincApples15-200 ppm Stone fruits12-75 ppmCopperApples5-20 ppm Stone fruits6-25 ppmIronApples40-400 ppm Stone fruits20-800 ppmNutrients

13、mobile in plant(deficiency symptoms show first on )Nutrients not remobilized (in general) in plants (deficiency symptoms show first on )N, P, K, Mg, Mo, and NaCa, B, Cu, Fe, Mn, Cl, and Zn, and S (slightly mobile)果园施肥技术 叶面施肥 缓释肥 灌溉施肥果树的地上部也可以吸收一定的矿质营养。根外营养，叶面营养，叶面肥将矿质营养配成一定浓度的溶液，喷洒在果树叶片上，通过叶片将这些矿质养分

14、吸收到树体内的施肥方式叫根外追肥根外追肥。 气孔、角质层裂缝、角质层与表皮细胞交接处的胞外联丝。 养分扩散，通过角质层； 进入细胞壁自由空间到达质膜表面； 跨膜主动吸收。减轻养分被土壤的固定（尤其是微量元素）运转快，供应及时利用率高可以与农药混用，使用方便溶液湿润叶片的时间；溶液的浓度和pH；使用的次数和部位。果树叶片对喷施养分的吸收速度矿质元素矿质元素果树果树吸收吸收50%养分所需时间养分所需时间尿素尿素柑桔柑桔苹果苹果香蕉香蕉磷酸二氢钾磷酸二氢钾苹果苹果硫酸镁硫酸镁苹果苹果也称为控释肥（Controlled Release Fertilizers, CRFs），是利用包膜等工艺减缓速效化肥

15、的养分释放速率而生产的新型肥料，使之更符合植物的养分吸收曲线。养分的释放速率缓慢，肥效周期长养分淋失率低，肥效高不污染环境优点：1999 年年 世界缓释肥料的产量约为世界缓释肥料的产量约为70 万吨（实物），万吨（实物），缓释肥销量较大的国家和地区：美国、日本、西欧。缓释肥销量较大的国家和地区：美国、日本、西欧。我国是研究包膜缓释肥较早的国家之一。我国是研究包膜缓释肥较早的国家之一。1974年南京年南京土壤研究所研制了长效碳铵包膜肥（土壤研究所研制了长效碳铵包膜肥（13-4-0）。）。中国可能是世界上氮肥平均利用率最低的国家，施用控释肥料可使氮利用率达60% 80% , 在达到相同农作物产量的

16、情况下, 可降低施肥量10% 50%15-15-15, 21oC20-8-10, 21oC缓释肥的养分释放速率滴灌、地下滴灌等在灌水的同时,按照作物生长各个阶段对养分的需要和气候条件等准确将肥料补加和均匀施在根系附近,被根系直接吸收利用。提高养分利用效率降低人工成本节省肥料用量减轻环境污染只适合液体肥料和可溶性肥料需要硬件设备，成本高湿润土体有盐份累积现象根系生长受抑优点缺点加肥和pH调节的设备灌溉施肥体系中柑橘根系的分布通过灌溉施肥控制不同生育期的施肥量柑橘灌溉施肥体系中的氮循环MaterialGrade FormTemp (oF)Solubility (gm/100mL)Solubilit

17、y (Lbs./gal)Nitrogen Fertilizers Ammonium Nitrate 34-0-0NH4NO33218.39.87Ammonium Polysulfide 20-0-0NH4SxhighhighAmmonium Sulfate21-0-0(NH4)SO43270.65.89Ammonium Thiosulfate12-0-0(NH4)2S2O3v. highv. highCalcium Nitrate 15.5-0-0Ca(NO3)262121.210.11Urea46-0-0CO(NH2)21008.34Urea Sulfuric Acid 28-0-0CO(N

18、H2)2 9H2SO4highhighUrea Ammonium Nitrate 32-0-0CO(NH2)2 NH4NO3highhighMaterialGrade FormTemp (oF)Solubility (gm/100mL)Solubility (Lbs./gal)Phosphate Fertilizers Ammonium Phosphate8/24/00NH4H2PO4moderatemoderateAmmonium Polyphosphate10-34-0(NH4)5P3O10 & othershighhighAmmonium Polyphosphate16-37-0

19、(NH4)7P5O16 & othershighhighPhosphoric Acid, green0-52-03PO445.7highPhosphoric Acid, white0-54-0H3PO445.7highMaterialGrade FormTemp (oF)Solubility (gm/100mL)Solubility (Lbs./gal)Potash Fertilizers Potassium Chloride0-0-60KCl6834.72.89Potassium Nitrate 13-0-44KNO33213.31.1Potassium Sulfate 0-0-50K2SO477121Potassium Thiosulfate0-0-25-17SK2S2O315012.5Monopotassium Sulfate0-52-34KH2PO4332.75MaterialGrade FormTemp (oF)Solubility (gm/100mL)Solubility (Lbs./gal)MicronutrientsBorax 11 % BN2B4O7322.10.17Boric Acid 17.5% BH3BO3866.350.