植物营养与施肥的基础理论

一、肥料学的基本概念及研究内容

（一）基本概念：

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肥料学是研究植物营养与肥料施用的科学。

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直接或间接供给作物所需养分，改善土壤性状，以提高作物产量和改善作物品质的物质，都可称为肥料。

（二）肥料学的内容第1页/共26页第一页，共27页。1、植物营养与施肥原理植物体的组成成分；植物正常生长发育需要的营养元素种类；植物对养分的吸收及影响吸收的环境条件；介绍矿质营养学说，最小养分律等施肥原理。第2页/共26页第二页，共27页。2、肥料部分

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各种肥料的成分、性质；

★肥料施入土壤中的变化、被吸收的形态；

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肥效的维持时间。

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按作用把肥料分为直接肥料和间接肥料：

◊直接肥料为直接营养作物的肥料，如氮、磷、钾化肥。

◊间接肥料为通过改善土壤的水、肥、气、热状况达到营养作物目的的肥料，如石灰、石膏。

◊有机肥为二者作用都有的肥料。第3页/共26页第三页，共27页。按组成可把肥料分为三大类：铵态氮肥：NH3.H2ONH4HCO3(NH4)2SO4

氮肥硝态氮肥：NaNO3Ca(NO3)2NH4NO3

酰胺态氮肥：CO(NH2)2

水溶性磷肥：过磷酸钙重过磷酸钙磷肥弱酸溶性磷肥：钙镁磷肥沉淀磷肥化学肥料难溶性磷肥：磷矿粉骨粉

钾肥：硫酸钾氯化钾微肥：ZnSO4Na2B4O7.H2OCuSO4FeSO4.7H2O肥料

化成：磷酸二氢钾磷酸氢二铵复合(混)肥：混成：各种作物专用肥生物肥料：磷细菌肥生物钾肥固氮菌肥有机肥料：人畜粪尿厩肥绿肥杂肥第4页/共26页第四页，共27页。3、计量施肥与施肥技术

根据作物的养分平衡原理，土壤的肥力水平或其肥料的效应函数，计算预计产量的施肥量。肥料的施用方法及有效施用技术。第5页/共26页第五页，共27页。基肥种肥追肥含义播前或定植前施用的肥料播时或定植时施用的肥料生长过程中施用的肥料目的满足作物全生育期对养分的要求满足作物苗期对养分的要求满足作物各生育期对养分要求施用原则培肥土,供养分易吸收,无毒害促生长，不过劲肥料种类有机肥为主，迟效及不易流失的化肥充分腐熟的有机肥，速效化肥化肥为主，腐熟的有机肥施用方法结合深耕撒施，集中施、条施、穴施拌种，浸种，沾秧根，穴施根外追肥，条施、穴施第6页/共26页第六页，共27页。二、肥料学的研究方法

1、调查研究：总结科学施肥、积肥的经验，科学解决存在的问题而进行生产指导。第7页/共26页第七页，共27页。2、试验研究生物试验：田间试验：小区进行

培养试验：网室、温室的砂培、水培

化学试验：常规分析：土壤、肥料的NPK

…

化学速测：营养诊断生物物理试验：利用15N、32P…等示踪肥料，研究肥料的吸收利用规律

#第8页/共26页第八页，共27页。第二章植物营养第一节作物生长发育必需的营养元素第二节作物矿质营养的基本特点第三节作物对养分的吸收第四节影响作物吸收养分的环境条件第9页/共26页第九页，共27页。第二章作物营养

作物生长发育从环境中吸收营养物质，施肥是满足作物营养的手段。要合理施肥，就要研究作物需要什么营养元素，作物怎样吸收这些元素以及受哪些环境条件的影响？第10页/共26页第十页，共27页。第一节作物生长发育必需的营养元素

一、作物体内元素组成及含量

水分

75％－95％新鲜作物

C（1）H（3）O（2）N（4）95％－99％干物质（5％－25％）

灰分元素CaKSiPSClAlNaFe…

（1％－5％）第11页/共26页第十一页，共27页。★灰分元素：将作物干物质进行煅烧后，CHON以气体形态挥发（气态元素）残留下的不挥发的物质称灰分，灰分中的元素称灰分元素。★

植物体中元素有七十多种，含量相差很大，这与：植物的种类有关，如：盐生植物含钠多、豆科植物含氮多、水稻含硅多，马铃薯、甜菜含钾多；环境有关，如：红壤土上的植物含铝多；施肥可以增加植物体内该元素的含量。第12页/共26页第十二页，共27页。二、作物必需的营养元素

自然界的元素在植物体内几乎都能找到，但并非全部必需。可以用除去某一元素的营养液进行培养试验，通过作物生长和发育的情况判断。和年提出了判断植物必需营养元素的三条标准：第13页/共26页第十三页，共27页。1.缺少这种元素，作物生长发育受阻，不能完成生活周期。2.缺少这种元素，作物出现某些特定症状，只有补充该元素才能恢复正常或预防。3.该元素在植物营养生理上表现出直接的效果，而不是改善了植物生长的环境条件而产生的间接效果。第14页/共26页第十四页，共27页。目前认为植物必需营养元素有16种

（大量元素9种，微量元素7种）：

大量营养元素主要吸收形态主要来源在干物质中的含量（％）

CCO2

大气45HH2O土壤水45OCO2O2

大气和土壤空气6NNH4+NO3-

土壤1.5PH2PO4-HPO42-

土壤0.2KK+

土壤1.0SSO42+

土壤0.1Ca

Ca2+

土壤

0.5MgMg2＋土壤0.2第15页/共26页第十五页，共27页。微量营养元素种类吸收形态含量主要来源ClCl-0.01土壤FeFe3＋

Fe2＋

0.01土壤MnMn2+0.005土壤BBO33-B4O72-0.002土壤ZnZn2+0.002土壤CuCu+Cu2+0.0006土壤MoMoO42-0.00001土壤第16页/共26页第十六页，共27页。十六种必需的营养元素不能缺少，但不一定都需要通过施肥补充。CHO：过去认为大气中取之不尽，用之不竭。现在保护地施CO2肥:2NH4HCO3+H2SO4(NH4)2SO4+2CO2+2H2ONPK:土壤中含量少（相对），作物需要多，需施肥补充，称肥料三要素。SCaMg:北方土壤一般够用，施磷肥时有所补充FeMoCuZnBMnCl:

一般土壤够用，但随产量提高需补充ZnBFe等。第17页/共26页第十七页，共27页。三、必需元素的作用1、构成作物活体的结构物质及生活物质:CHONSCaMg

如纤维素、半纤维素、木质素、果胶等蛋白质、氨基酸、核酸、脂类、叶绿素等2、加速作物体内代谢:ZnCuMnClMoBFeCaMgK….是酶的辅基或活化基3、对作物具特殊功能的元素:KCaMg….调节渗透势，增强抗逆性第18页/共26页第十八页，共27页。四、营养元素的同等重要性和不可替代律作物必需的营养元素有十六种，它们含量相差几十到几十万倍，但它们对作物所起的作用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替钾。各种营养元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互协调，有适当的配比，生产上可见到单施氮肥或单施磷肥的增产效果不如二者配合的好。即：两种元素配合施用的增产效果大于这两种养分分施的增产之和，这叫交互作用(连应效应)。第19页/共26页第十九页，共27页。第二节作物矿质营养的基本特点一、不同作物的营养特点1、数量：作物需16种必需元素是通性；但作物不同所要求的数量不同：块根、块茎类作物如：马铃薯、甘蔗需钾多；以收获叶子为主的蔬菜、茶、桑需氮多；豆类作物能固氮，需氮少，需磷、钾多；油菜、甜菜需硼多；大豆、马铃薯需钙多；水稻需硅多。第20页/共26页第二十页，共27页。2、比例：各种作物对不同营养的要

求有一定适宜比值，如：Ca/B：甜菜100大豆500烟草1200Fe/Mn：大豆1.5－3.5小麦2.5K/Mg>8烟草缺镁症P/Zn>400马铃薯缺锌作物每生产100斤籽粒需N:P2O5:K2O约为3：1：3斤。第21页/共26页第二十一页，共27页。3、形态：作物营养特性不同，对营

养元素的形态有特殊要求

♣马铃薯：以NH4+_N为好，马铃薯喜S，施氮肥应优选(NH4)2SO4，不宜用NH4Cl。

♣忌Cl作物：茶、烟草、柑桔、甜菜、甘薯、甘蔗、葡萄等。

♣甜菜：以NO3-_N为好，因喜Na＋，施用氮肥优选硝酸钠。

♣烟草：硝酸根有利燃烧，NH4+促进芳香族挥发油形成（香味），优选NH4NO3。

♣水稻：优选NH4Cl，因S形成H2S毒害根系，Cl－

抑制