施肥的理论与实践2

1、施肥理论与实践施肥理论与实践(2)湖北新洋丰肥业股份有限公司农化部湖北新洋丰肥业股份有限公司农化部主讲人主讲人 李家涛李家涛第第3 3讲讲 施肥的基本理论施肥的基本理论 1840年，德国化学家年，德国化学家李比西李比西根据根据素秀尔施普素秀尔施普林盖尔林盖尔的研究和他本人的大量测定分析结果，的研究和他本人的大量测定分析结果，指出指出植物从土壤中摄取了大量的矿质养分，植物从土壤中摄取了大量的矿质养分，每次收获必然从土壤中带走部分养分，长此每次收获必然从土壤中带走部分养分，长此下去土壤中的这些养分元素必将贫化。下去土壤中的这些养分元素必将贫化。 同时指出，同时指出，如果不正确的归还植物从土壤中如果

2、不正确的归还植物从土壤中摄取的全部物质，土壤迟早是要衰竭的。要摄取的全部物质，土壤迟早是要衰竭的。要维持地力就必须将植物带走的养分归还土壤，维持地力就必须将植物带走的养分归还土壤，办法是施用矿质肥料，使土壤的养分消耗和办法是施用矿质肥料，使土壤的养分消耗和营养物质的归还之间保持着一定的平衡。营养物质的归还之间保持着一定的平衡。 一、养分归还学说一、养分归还学说矿质营养学说和养分归还学说的核心矿质营养学说和养分归还学说的核心1、一切植物的原始营养只能是矿物质，而不是别的、一切植物的原始营养只能是矿物质，而不是别的东西；东西；2、由于植物不断地从土壤中吸收矿物质并以收获物、由于植物不断地从土壤中吸

3、收矿物质并以收获物的形式带走，所以土壤中的矿物质养分将越来越少，的形式带走，所以土壤中的矿物质养分将越来越少，从而导致缺乏。从而导致缺乏。3、采用轮作和换茬不能彻底避免土壤养分的匮乏和、采用轮作和换茬不能彻底避免土壤养分的匮乏和枯竭，只能起到减轻和延缓的作用，或是使现存养枯竭，只能起到减轻和延缓的作用，或是使现存养分利用得更协调些；分利用得更协调些；4、完全避免土壤应付粉的消耗是不可能的，要想恢、完全避免土壤应付粉的消耗是不可能的，要想恢复土壤原有物质成分就必须施用矿物质肥料使土壤复土壤原有物质成分就必须施用矿物质肥料使土壤中营养物质的消耗与归还之间保持一定的平衡。中营养物质的消耗与归还之间保

4、持一定的平衡。二、最小养分率二、最小养分率 李比西李比西提出的提出的“矿质营养学说矿质营养学说”和和“养分归还养分归还学说学说”之后，于之后，于1843年又提出了最小养分率理年又提出了最小养分率理论。论。 他指出他指出“田间作物产量决定于土壤中最低的养田间作物产量决定于土壤中最低的养分，只有补充了土壤中的最低养分才能发挥土分，只有补充了土壤中的最低养分才能发挥土壤中其他养分的作用，从而提高农作物产量壤中其他养分的作用，从而提高农作物产量”。 这里所指的最低养分是指土壤中某一营养元素这里所指的最低养分是指土壤中某一营养元素相对含量最低，而不是绝对含量最低。相对含量最低，而不是绝对含量最低。最小养

5、分律最小养分律作物产量受供应最缺乏的营养元素作物产量受供应最缺乏的营养元素 (这里是这里是K) 的限制的限制 (图示图示) 我国我国50年代年代 农田土壤普遍缺农田土壤普遍缺N，只有增施，只有增施N肥作物才能肥作物才能增产。增产。 60年代年代 增加增加N肥施用增产不显著，土壤开始肥施用增产不显著，土壤开始缺缺P 70年代年代 施用施用N、P的增产不显著，土壤开始缺的增产不显著，土壤开始缺K 80年代年代 棉花开始缺棉花开始缺B 90年代年代 油菜缺油菜缺B，玉米缺，玉米缺Zn，水稻，水稻缺缺Zn 现在油菜缺现在油菜缺B，水稻缺，水稻缺Zn、B，棉花缺，棉花缺B、Zn十分普遍。十分普遍。 应用

6、注意点应用注意点1. 最小养分是指按照作物对养分的需要来讲最小养分是指按照作物对养分的需要来讲土壤中相对含量最少的那种养分，而不是土壤中相对含量最少的那种养分，而不是土壤中绝对含量最小的养分。土壤中绝对含量最小的养分。2. 最小养分因作物的种类，产量水平和肥料最小养分因作物的种类，产量水平和肥料施用状况而有所变化，当某种最小养分增施用状况而有所变化，当某种最小养分增加到能够满足作物需要时，这种养分就不加到能够满足作物需要时，这种养分就不再是最小养分了，而是另一种养分又会成再是最小养分了，而是另一种养分又会成为新的最小养分。为新的最小养分。3.最小养分是限制作物产量的关键养分，为最小养分是限制作

7、物产量的关键养分，为了提高作物产量必须首先补充这种养分，了提高作物产量必须首先补充这种养分，否则，提高作物产量将是一句空话。否则，提高作物产量将是一句空话。4.最小养分可能是大量元素，也可能是微量最小养分可能是大量元素，也可能是微量元素，一般而言，大量元素因作物吸收量元素，一般而言，大量元素因作物吸收量大，归还少，土壤含量不足或有效性低，大，归还少，土壤含量不足或有效性低，而转移成为最小养分。而转移成为最小养分。5.某种养分如果不是最小养分，即使把它增某种养分如果不是最小养分，即使把它增加再多也不能提高产量，而只能造成肥料加再多也不能提高产量，而只能造成肥料的浪费。的浪费。三、肥料报酬递减率三

8、、肥料报酬递减率 18世纪后期，经济学家世纪后期，经济学家杜尔哥杜尔哥和和安德森安德森同同时提出了报酬递减率。时提出了报酬递减率。 “从一定的土地上得到的报酬随着向该土从一定的土地上得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增加而有所增加，地投入的劳动和资本量的增加而有所增加，随着投入的劳动和资本量的增加到一个拐随着投入的劳动和资本量的增加到一个拐点时，投入量再增加，则肥料的报酬率却点时，投入量再增加，则肥料的报酬率却在逐渐减少。在逐渐减少。” 作物生长有赖于营养物质的供应作物生长有赖于营养物质的供应 最适宜的最适宜的营养水平营养水平缺乏元素缺乏元素的症状的症状潜在的潜在的需求需求四、因子综合

9、作用律四、因子综合作用律 作物生长发育的状况和产量的高低与多作物生长发育的状况和产量的高低与多种因素有关，气候因素，土壤因素，农种因素有关，气候因素，土壤因素，农业技术因素等都会对作物生长发育和产业技术因素等都会对作物生长发育和产量的高低产生影响。量的高低产生影响。 施肥不能只注意养分的种类及其数量，施肥不能只注意养分的种类及其数量，还要考虑影响作物生育和发挥肥效的其还要考虑影响作物生育和发挥肥效的其他因素，只有充分利用各生产要素之间他因素，只有充分利用各生产要素之间的综合作用，才能做到用最少的肥料投的综合作用，才能做到用最少的肥料投入，获取最大的经济效益。入，获取最大的经济效益。五、肥料资源

10、组合原理五、肥料资源组合原理 根据作物生产的需要，把各种所需的肥根据作物生产的需要，把各种所需的肥料有机地组合在一起，进行科学的配合料有机地组合在一起，进行科学的配合施用，其组合效果就会大于单独施用各施用，其组合效果就会大于单独施用各种肥料的效果。搞好肥料资源的组合，种肥料的效果。搞好肥料资源的组合，需解决的问题，需解决的问题， 一是要平衡施用各种肥料，一是要平衡施用各种肥料， 二是搞好各种肥料之间的代替施用。二是搞好各种肥料之间的代替施用。六、实现肥料资源平衡六、实现肥料资源平衡需要解决的问题需要解决的问题 1.自然平衡和经济平衡自然平衡和经济平衡 自然平衡自然平衡是指在作物生产过程中，为了

11、使作物是指在作物生产过程中，为了使作物健壮的生长发育，以获得最大的产出量肥料投健壮的生长发育，以获得最大的产出量肥料投入而达到的平衡；入而达到的平衡； 经济平衡经济平衡是指为了实现最大的经济效益时的肥是指为了实现最大的经济效益时的肥料投入必须而达到的平衡。料投入必须而达到的平衡。 由于作物生产是自然再生产和经济再生产相互由于作物生产是自然再生产和经济再生产相互交织在一起的，从而决定了肥料投入既要实现交织在一起的，从而决定了肥料投入既要实现自然平衡，又要实现经济平衡。自然平衡，又要实现经济平衡。 2.分配平衡和配合平衡分配平衡和配合平衡 分配平衡分配平衡是指一个地区或一个生产单位，在向是指一个地

12、区或一个生产单位，在向全年各季作物分配定量肥料资源或向一季各种全年各季作物分配定量肥料资源或向一季各种作物分配定量肥料资源时应该实现的平衡。作物分配定量肥料资源时应该实现的平衡。 配合平衡配合平衡是指在一个具体的作物生产过程中为是指在一个具体的作物生产过程中为了实现作物的最高产量或最佳产量而实现的平了实现作物的最高产量或最佳产量而实现的平衡。衡。3.数量平衡与质量平衡数量平衡与质量平衡 数量平衡数量平衡是指根据作物生产的是指根据作物生产的需要合理安排各种肥料的数量需要合理安排各种肥料的数量和比例。和比例。 质量平衡质量平衡是指在施用肥料时，是指在施用肥料时，要严防伪劣假冒产品。要严防伪劣假冒产

13、品。4.有机平衡与无机平衡有机平衡与无机平衡 施肥的作用不仅在于弥补土壤施肥的作用不仅在于弥补土壤供肥不足，保持农作物对营养供肥不足，保持农作物对营养物质的需要，还在于培肥土壤，物质的需要，还在于培肥土壤，保持和提高土地综合生产能力。保持和提高土地综合生产能力。 5.基肥、种肥平衡与追肥平衡基肥、种肥平衡与追肥平衡 基肥基肥有两个方面的作用，一是培肥和改良土有两个方面的作用，一是培肥和改良土壤，为作物生长发育创造良好的环境条件；壤，为作物生长发育创造良好的环境条件；二是贮存养分，以供作物在生长发育过程中二是贮存养分，以供作物在生长发育过程中随时取用。随时取用。 种肥种肥的作用是为种子发芽和幼苗

14、生长创造条的作用是为种子发芽和幼苗生长创造条件，它一方面改善种子附近土壤的物理条件，件，它一方面改善种子附近土壤的物理条件，有利于种子萌发和幼苗生长；另一方面供给有利于种子萌发和幼苗生长；另一方面供给幼苗养分，满足作物临界营养期对养分的迫幼苗养分，满足作物临界营养期对养分的迫切要求。切要求。 追肥追肥可以满足作物不同生育阶段对营养物质可以满足作物不同生育阶段对营养物质的需要，保证作物最后获得高产。的需要，保证作物最后获得高产。第第4 4讲讲 施肥的依据施肥的依据植物生长发育需要什么植物生长发育需要什么? ? 植物正常生长需要植物正常生长需要: 1、能量、能量: 光合作用需要光照光合作用需要光照

15、2、水分、水分3、气体、气体:CO2: 合成有机物的基本组份合成有机物的基本组份O2: 基本组份和促进呼吸作用基本组份和促进呼吸作用4、养分、养分:氮、磷、钾、钙、镁、硫和微氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量营养元素量营养元素根系吸收土壤溶液中的营养物根系吸收土壤溶液中的营养物质是植物吸收养分的基本途径质是植物吸收养分的基本途径!植物根系从土壤水溶液中吸收的营养元素植物根系从土壤水溶液中吸收的营养元素光合作用光合作用: CO2 + H2O carbohydrates (CHO) + O2一、一、 植物必须营养元素植物必须营养元素 新鲜植物由水分和干物质新鲜植物由水分和干物质组成组成，水分占，水分占7

16、5%95%,干物质占干物质占525%。干物质中约。干物质中约9095%为有机物质，其余约为为有机物质，其余约为510%是无机矿物质。是无机矿物质。 从从元素元素来看，植物体含有来看，植物体含有70种矿物元素，几乎种矿物元素，几乎自然界中存在的元素植物中都有。同时某种元自然界中存在的元素植物中都有。同时某种元素在植物体内的含量受植物种类、品种所处的素在植物体内的含量受植物种类、品种所处的地理位置及土壤等因素的影响地理位置及土壤等因素的影响。 1、概、概 念念 Arnon 和和 Stout 1939年提出了高等植物必需营养元年提出了高等植物必需营养元素判断的三个标准。素判断的三个标准。 A、如缺乏

17、某元素，植物就不能完成其生活周期；、如缺乏某元素，植物就不能完成其生活周期； B、如缺乏某元素，植物呈现专一的缺乏症，其他、如缺乏某元素，植物呈现专一的缺乏症，其他营养元素不能代替它的功能，只有补充它后症状才营养元素不能代替它的功能，只有补充它后症状才能减轻或消失能减轻或消失 C C、在植物营养上直接参与植物的代谢作用，并非、在植物营养上直接参与植物的代谢作用，并非由于它改善了植物的生活条件产生的间接作用。由于它改善了植物的生活条件产生的间接作用。 当某一元素符合这三条标准时，则称它为必需营养当某一元素符合这三条标准时，则称它为必需营养元素。元素。2 2、必需营养元素及分组、必需营养元素及分组

18、 根据目前的研究结果，已确定了根据目前的研究结果，已确定了17种高等植物种高等植物必需营养元素。必需营养元素。 它们是：它们是： C、H、O、 N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl、Ni。 根据植物对根据植物对17种必需营养元素的需要量及在植种必需营养元素的需要量及在植物体内的含量，可分为大量元素、中量元素和物体内的含量，可分为大量元素、中量元素和微量元素。微量元素。 元素分类元素分类吸收形态吸收形态含量含量备备 注注大大量量元元素素CHOCOO2H2O45%45%6%来自空气和水一般情来自空气和水一般情况下不会出现缺乏况下不会出现缺乏NPKNO3-、NH4+H2

19、PO4-、HPO4-K+1.5%0.2%1.0%植物需要量大，土壤往往不能满足植物需要量大，土壤往往不能满足植物的需要，必须加以补充，称为植物的需要，必须加以补充，称为营养三要素或肥料三要素。营养三要素或肥料三要素。中量中量元素元素CaMgSCa+2Mg+2SO4-20.5%0.2%0.1%微微量量元元素素ClFeMnBZnCuMoNiCl-Fe+3、 Fe+2Mn +2H2BO3-、B4O7-2Zn +2Cu +2MoO4-2Ni +20.010.010.0050.0020.0020.00060.000010.00001灰分的组成灰分的组成:植物的组成植物的组成 干物质的化学组成干物质的化学

20、组成: 94%有机有机物和物和6%灰分灰分 1、有机物的组成、有机物的组成 30% 粗纤维粗纤维 12% 蛋白质蛋白质 47% 无氮浸出物无氮浸出物 4% 脂肪脂肪 2、6% 灰分灰分钾钾42 %氧氧24% 7% 氯氯 7% 硅硅 5% 磷磷 5% 钙钙 4% 镁镁 4% 硫硫 1% 钠钠 1% 微量物质微量物质:铁铁、锌、铜、锰、锌、铜、锰、硼、钼等。硼、钼等。80% 80% 水分水分20% 20% 干物质干物质二、植物对养分的吸收二、植物对养分的吸收（一）空气营养（一）空气营养 空气中的空气中的CO2是进行光合作用的主要是进行光合作用的主要C源。叶片源。叶片(气孔气孔)从空气中吸收从空气中

21、吸收 CO2的方式叫的方式叫空气营养空气营养。此外。此外植物的根也从土壤中吸收植物的根也从土壤中吸收 CO2、H2CO3和碳酸盐和碳酸盐类，其吸收量约占植物吸收的总碳量的类，其吸收量约占植物吸收的总碳量的2050%。CO2和根部吸收的和根部吸收的H2O在叶片里经光能和叶绿素的在叶片里经光能和叶绿素的作用，生成碳水化合物，这个进程叫作用，生成碳水化合物，这个进程叫光合作用光合作用。 6CO2 + H2O 光能、叶绿素光能、叶绿素 + C6H12O6 + 6O2 纤维素、淀粉、脂肪纤维素、淀粉、脂肪大气中大气中CO2的浓度大约为的浓度大约为0.03%，一般来说，一般来说， CO2的浓度越高，光合作

22、用强度越大，合成的的浓度越高，光合作用强度越大，合成的有机物更多，形成更多的植物产品。有机物更多，形成更多的植物产品。如水稻，空气中如水稻，空气中CO2的浓度在的浓度在0.050.15%之之间时。光合作用强度增加，超过间时。光合作用强度增加，超过0.15%，光合，光合作用受到抑制。作用受到抑制。但是，其他养分得不到正常供应，提高但是，其他养分得不到正常供应，提高CO2的浓度是无效的。的浓度是无效的。（二）根系营养（二）根系营养 根系是植物吸收养分和水分的主要器官。根系是植物吸收养分和水分的主要器官。矿质营养元素要成为溶解态或土壤胶体吸矿质营养元素要成为溶解态或土壤胶体吸附态，才能被植物根系吸收

23、利用。附态，才能被植物根系吸收利用。（三）根外营养（三）根外营养 植物除根系吸收养分外，地上部分的茎、叶、花、植物除根系吸收养分外，地上部分的茎、叶、花、果等也能吸收养分。果等也能吸收养分。 植物通过地上部分器官吸收养分和进行代谢的过程植物通过地上部分器官吸收养分和进行代谢的过程叫叫根外营养根外营养。 利用根外营养方式进行的施肥叫利用根外营养方式进行的施肥叫根外追肥根外追肥。 1、吸收过程、吸收过程：养分通过叶片的角质层、气孔、胞：养分通过叶片的角质层、气孔、胞质连丝进入植物体内。质连丝进入植物体内。 2、优点、优点 用肥少：只需土壤施肥量的用肥少：只需土壤施肥量的20%30%。 吸收快：一般

24、施肥后吸收快：一般施肥后24小时即可见效。小时即可见效。 避免某些养分的土壤固结和流失等。避免某些养分的土壤固结和流失等。 3、影响肥效的因素、影响肥效的因素 1）植物叶片类型：）植物叶片类型：双子叶阔叶植物，叶片面积大，双子叶阔叶植物，叶片面积大，角质层较薄，溶液中的养分易被吸收；单子叶植角质层较薄，溶液中的养分易被吸收；单子叶植物叶面积小，角质层厚，溶液中养分的吸收比较物叶面积小，角质层厚，溶液中养分的吸收比较困难。困难。 叶片正面的表皮组织下是棚状组织，比较致密，叶片正面的表皮组织下是棚状组织，比较致密，叶片背面是海绵组织，比较疏松，细胞间隙大，叶片背面是海绵组织，比较疏松，细胞间隙大，

25、气孔孔较多，叶背面吸收快。气孔孔较多，叶背面吸收快。 2）溶液浓度与反应）溶液浓度与反应：在一定浓度范围内，浓度增：在一定浓度范围内，浓度增加，养分进入叶片的速度和数量就增加。加，养分进入叶片的速度和数量就增加。 溶液溶液pH依养分离子的类型而定：阳离子养分，溶依养分离子的类型而定：阳离子养分，溶液调整微碱性；阴离子养分，溶液调至微酸性。液调整微碱性；阴离子养分，溶液调至微酸性。 3）肥料的渗透性）肥料的渗透性：尿素透过叶片的速度与浓度无：尿素透过叶片的速度与浓度无关，并比其他离子快关，并比其他离子快1020倍，尿素与其他肥料倍，尿素与其他肥料混合，还可提高其他肥料的透过程度。混合，还可提高其

26、他肥料的透过程度。 4）润湿时间）润湿时间：养分只有在润湿条件下才能进入叶：养分只有在润湿条件下才能进入叶内，所以根外追肥应尽可能保持较长时间的叶片内，所以根外追肥应尽可能保持较长时间的叶片润湿。可加入少量润湿剂，如洗衣粉，可延长润润湿。可加入少量润湿剂，如洗衣粉，可延长润湿时间。湿时间。 5）喷施次数和部位）喷施次数和部位：不同的养分在植物体内的移：不同的养分在植物体内的移动性是不同的，移动性强的可减少喷施次数，增动性是不同的，移动性强的可减少喷施次数，增加浓度，移动性差的增加喷施次数，减少浓度，加浓度，移动性差的增加喷施次数，减少浓度，喷在新叶上效果好。喷在新叶上效果好。 移动强：移动强：

27、N K Na ；能移动：；能移动：P CI S；部分移动：；部分移动：Zn Cu Mo Mn Fe；不移动：；不移动：B、Ca三、三、 影响植物吸收养分的因素影响植物吸收养分的因素 植物吸收养分是一种复杂的生理现象，植物吸收养分是一种复杂的生理现象，多种因素影响植物对养分的吸收。多种因素影响植物对养分的吸收。（一）、影响植物吸收养分的内因（一）、影响植物吸收养分的内因 1、形态学特征、形态学特征： 1）根）根：根系不仅是植物支撑物，更是吸收水分，：根系不仅是植物支撑物，更是吸收水分，养分的主要器官。不同植物有不同的根系：直根养分的主要器官。不同植物有不同的根系：直根系、须根系；深根、浅根；主根

28、、侧根、根毛等系、须根系；深根、浅根；主根、侧根、根毛等的长度、数量是不相同的。对养分的吸收差异很的长度、数量是不相同的。对养分的吸收差异很大。大。 2 2）茎叶）茎叶：不同的植物，其叶片、茎的形态、大小、：不同的植物，其叶片、茎的形态、大小、表面性质、位置、酸碱性等是不同的，是影响根表面性质、位置、酸碱性等是不同的，是影响根外追肥效果的器官。同时叶茎光合能力不同，对外追肥效果的器官。同时叶茎光合能力不同，对主动吸收影响很大。主动吸收影响很大。 2、生理生化特性、生理生化特性 1）根系）根系CEC：不同的植物根系：不同的植物根系CEC不同，吸不同，吸收养分能力不同。收养分能力不同。 2）酶活性

29、）酶活性：植物主动吸收是一个耗能的过程，：植物主动吸收是一个耗能的过程，如磷酸脂酶影响对磷的吸收，硝酸还原酶影响如磷酸脂酶影响对磷的吸收，硝酸还原酶影响植物对硝酸盐的吸收与利用植物对硝酸盐的吸收与利用 3）植物激素与毒素）植物激素与毒素：它们在植物体内含量很：它们在植物体内含量很少，它们起着调节养分吸收和输送的作用。少，它们起着调节养分吸收和输送的作用。 3、植物的生育特点、植物的生育特点 1）不同植物对养分吸收具有选择性。）不同植物对养分吸收具有选择性。 2）不同生育阶段对养分吸收具有选择性。）不同生育阶段对养分吸收具有选择性。 植物不同生育阶段对营养元素的种类、数量和植物不同生育阶段对营养元素的种类、数量和比例都有不同的要求。比例都有不同的要求。