植物营养和农产品品质专家讲座

植物营养与农产品品质

植物营养和农产品品质第1页作物品质：人类需要农作物目标产品质量。能够最大程度地满足人类对各种产品质量要求作物产品称为优质农产品。农产品品质：指农业生产目标产品质量，包含较大范围，包含农作物产品和动物性产品品质。引言植物营养和农产品品质第2页农产品品质由很多方面综合评价所决定。品质标准很大程度上取决于农产品被利用目标。比如用于制造啤酒和用于饲料大麦品质要求是不一样。马铃薯用于工业淀粉生产和直接食用也不一样。植物营养和农产品品质第3页营养品质：人体所必需碳水化合物、蛋白质、脂肪、氨基酸、维生素等成份含量大小；健康品质：与人体疾病（抗病、致病）相关矿质元素及污染之重金属元素，与保健有益有机成份和有害农药残留量之多寡；影响人体健康致病菌数量；感官品质：食品色、香、味、气和外观形状给消费者愉悦感；加工品质：与碾磨、脱粒、烘烤、酿造、整形、包装、分类等产后加工工艺相适应程度；市场品质：耐贮性、软硬鲜嫩度、抗蒸发、抗霉变等市场要求商品性质优劣。普通来说，农产品品质包含以下因子：植物营养和农产品品质第4页农产品品质影响原因主要是遗传品质，由作物基因决定，育种是提升品质主要路径；外界环境原因：养分供给、土壤性质、气候、管理；植物营养和农产品品质第5页

施肥对农产品营养品质、健康品质、感官品质、加工品质以及市场品质影响是多方面，且作用是综合。植物营养和农产品品质第6页营养物质调控作物品质可能性客观性：客观存在，如施氮提升蛋白质含量；相对性：作物品质受固有遗传特征决定；特殊性：不一样营养有各自特殊作用，同等主要，不可替换；综合性：各营养综合作用和营养物与环境因子综合作用；多重性：营养物对品质有正效应、负效应和零效应。植物营养和农产品品质第7页促进资源高效利用和生态环境保护近年来，我国因为化学肥料（尤其是氮肥）施用量大幅度增加，造成环境问题日趋严重。伴随人民生活水平提升，以及粮食产量不停增加，合理调整农业产业结构，从以单一高产为目标向优质高产转变已成为农业生产当务之急。所以，研究营养施肥与农产品品质关系，可为降低化肥投入，减轻化肥生产投资经济压力，缓解土壤、大气、水体环境污染，促进农业生产中物质高效良性利用，到达最大经济、社会和生态效益。植物营养施肥与农产品品质研究意义植物营养和农产品品质第8页促进土壤农化学科发展植物营养施肥与农产品品质关系研究是植物营养学研究主要内容之一，它研究将促进土壤学、肥料学、农业化学等学科发展。植物营养和农产品品质第9页促进绿色食物链构建所谓绿色食品，是指经中国绿色食品发展中心认定，无污染安全、优质、营养类食品统称。它由农业部1990年提出，与国际上生态食品、有机食品、自然食品等内涵一致，均指限制生产过程中化学肥料、农药和其它化学物质使用而生产出食品，其中AA级绿色食品要求大大高于A级。AA级绿色食品、农产品生产过程中禁止使用任何有害化学合成肥料；全部有机或无机肥料，尤其是富含N肥料，应以对环境和作物品质不产生不良后果方法使用；允许使用主要肥料种类有秸秆还田、绿肥、沼气液、微生物肥料等。所以，研究营养与品质关系，为有效控制化肥等化学物质过量进入食物链，形成土壤－作物－人类生存绿色食物链，促进人与自然高度友好。植物营养和农产品品质第10页作物营养物质品质效应

作物生长所需营养物质包含无机物和有机物两大类。无机物包含必需营养元素和有益元素；有机物包含起直接作用氨基酸和含有刺激作用有机酸、维生素以及植物生长调整剂。

营养物质对作物品质作用主要表现在直接作用、间接作用、单一作用和复合作用。植物营养和农产品品质第11页直接作用营养物质对作物品质直接作用是指营养物质直接参加品质成份组成。氮与植物体内一系列含氮化合物关系，含氮化合物通常作为作物品质成份。如：氨基酸、蛋白质、维生素（B1、B2、B6）烟碱、茶碱等。

植物营养和农产品品质第12页间接作用营养元素对作物品质间接作用是指经过其对作物体内生理生化过程影响而实现，比如籽粒与贮藏器官中碳水化合物及糖分含量与植物光合作用效率、同化产物向贮存器官中转移都有亲密关系。P、K、B等对植物体内碳水化合物影响最为显著。植物营养和农产品品质第13页

P主要营养作用之一是促进碳水化合物在作物体内运输。K被公认为品质元素，但在植物体内全部有机化合物中几乎都不含K。显然K对作物品质作用是一个间接作用，这种间接作用是以调整作物体内各种酶活性为基础，经过对光合作用、营养物质吸收代谢调整，影响作物收获物品质。B在植物体内对品质有改进作用，尤其是对油料作物种子含油量和糖料作物糖分含量有显著提升作用。其原因之一是B促进植物体内糖运输，B与蔗糖合成前体“尿嘧啶二磷酸葡萄糖”、细胞膜透性、筛板上胼胝（piánzhi)质数量相关。植物营养和农产品品质第14页单一作用营养元素对作物品质单一作用是指矿质营养元素本身作为品质指标时，对产品质量效应。矿质元素含量作为指标时有两种情况，一是对人和动物营养必需元素，如P、K、Ca、Na、Fe等；二是含量过多对人类有害矿质矿质元素，如Al、Pb、As、Cd等。在石灰性紫色土上种植蔬菜（小白菜、莴笋），含钙量大大高于酸性紫色土，是利用营养元素对植物单一品质效应，从而改进作物矿质成份品质，提升其食用价值。

植物营养和农产品品质第15页对收获籽粒农作物，试图经过调控外界矿质元素供给（K、Zn），较大幅度地提升产品中对应营养成份含量而往往效果不显著，其原因是这些元素运转率低，受遗传特征制约。在农业生产中，当土壤遭受重金属污染时，采取施石灰、有机肥等办法，降低重金属对作物单一作用影响，以减缓或阻止重金属进入作物体内。植物营养和农产品品质第16页复合作用营养物质对作物品质复合作用是一个最普遍也是最为复杂现象。营养物质对作物品质复合作用，大致可分为正效应、负效应和零效应。这些效应是各种营养物质之间多重作用或迭加作用综合表现。植物营养和农产品品质第17页施肥调控农产品品质理论基础植物必需营养元素功效效应当代科学技术和肥料工业发展，人们已生产出各种必需营养元素肥料和有益元素肥料。肥料中营养直接参加植株生长发育或调整植株新陈代谢。植物产量和品质形成，需要生长环境中有充分功效养分供给，而土壤中养分不可能满足作物生长所需，所以，科学施肥能够调整作物养分得到最正确供给，提升作物品质。植物营养和农产品品质第18页作物品质存在遗传变异性作物营养品质特征由植物本身遗传基因和外界环境条件共同决定。前者主要经过杂交、转基因等伎俩等到改良，而后者包含温度、水分、光照、施肥、土壤等原因。经过协调和改进作物生长外界环境条件，能够到达农产品优良品质。同时，肥料营养对作物营养品质、感官品质等影响含有显著不足，它受到作物本身遗传特征和其它生长条件限制。植物营养和农产品品质第19页作物对一些矿质养分奢侈吸收作物生长环境中矿质养分含量过高时，植株体内易产生累积现象，矿质养分这种累积可发生在植物根、茎、叶、果实（种子）等器官中，从而改变其营养品质。蔬菜生长中，氮肥，尤其硝态氮施用较大时，叶菜类中奢侈吸收较多硝酸盐，降低其食用具质。增加某种元素施用量能够有效地增加植物性食品中这种元素含量，但这并不是一项成功办法，大多数植物都有控制体内元素含量机制。伴随施肥量增加，植物性食品中含锌量可增加。在同时缺磷和锌土壤上重施磷肥，会加剧锌缺乏，显著降低食品中锌含量；而磷锌配施，增加产量和产品中锌含量。植物营养和农产品品质第20页作物营养特征与品质作物营养差异性与品质作物阶段营养与品质作物营养高效基因型与品质植物营养和农产品品质第21页作物营养差异性与品质

作物种类间营养特征与品质作物品种间营养特征与品质植物营养和农产品品质第22页作物种类间营养特征与品质禾谷类作物水稻、小麦、玉米：籽粒是淀粉类物质水稻：生长前期以铵氮很好，生育后期需一定百分比硝氮，尤其杂交水稻；需钙、硅等；小麦：氮营养以硝氮为主；

植物营养和农产品品质第23页豆类作物大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等；富含蛋白质，其氨基酸组成合理，是人类所需蛋白质主要起源；豆类可经过根瘤菌固氮，氮肥需少施；植物营养和农产品品质第24页氮肥施用量对花生乙炔还原活性影响植物营养和农产品品质第25页施氮量RateofNapplication(kg.hm-1)氮素农艺效率AE氮素内部分配效率IE

收获指数HI(%)氮素回收效率RE(%)CK——1.71±0.14a53.52±0.06a——0——1.73±0.21a54.50±6.2a——45.0512.06±3.06a1.65±0.19a54.59±2.6a37.57±0.74a90.096.97±1.44b1.85±0.11a56.22±3.2a39.20±5.89a135.142.06±0.86c1.85±0.10a52.77±5.6a27.93±5.64b180.183.40±1.96c1.82±0.19a52.42±6.6a22.32±0.78bc225.231.13±0.11c1.91±0.13a54.56±1.3a15.08±0.01c施氮量对花生氮素农学利用效率、内部运转效率、收获指数和氮素回收效率影响

单位施氮量被作物吸收百分比和施入肥料氮增产效果

植物营养和农产品品质第26页油料作物：油菜、花生、芝麻、向日葵等种子富含脂肪和蛋白质；种类不一样，品质成份也不一样油脂中脂肪酸组分不一样，营养价值改变较大植物营养和农产品品质第27页几个油料作物种子成份％植物营养和农产品品质第28页叶用作物：烟草、茶叶、桑树等烟叶燃烧，需较多钾；要求钾、总糖高，蛋白质低，氮适量，喜硝茶叶浸泡，要求茶氨酸、儿茶酚较高，与烟叶氮、钾需求相反；喜铵植物营养和农产品品质第29页作物品种间营养特征与品质不一样类型油菜产量、吸收养分数量和百分比kg/ha植物营养和农产品品质第30页浙江省42个品系稻米中N含量改变植物营养和农产品品质第31页植物营养和农产品品质第32页浙江省一些品系稻米之含Zn量植物营养和农产品品质第33页Fe植物营养和农产品品质第34页作物阶段营养与品质作物不一样生育期营养特征不一样，影响产品品质作物生长前期:主要苗期或营养生长久作物中后期:往往营养生长与生殖生长并行或以生殖生长为主植物营养和农产品品质第35页果树：一年中早期抽枝、展叶，营养物质积累，氮磷营养为主，所以施足基肥；开花座果后，进入生殖生长，营养物质向果实运移，品质形成，K、Ca等营养主要，要追施。植物营养和农产品品质第36页作物营养品质临界期作物营养品质临界期是指作物形成收获物（茎、叶、果实、籽粒、块根等器官）时体内营养物质缺乏或过多对收获物品质影响最大时期，也是作物优质高产栽培中施肥最关键时期。品质临界期因作物种类或栽培目标不一样而异，所以，调控作物品质农业办法含有很大特殊性和复杂性。

植物营养和农产品品质第37页研究作物营养品质临界期，可为肥料高效利用、预防生态环境污染提供理论依据，从而拓展植物营养研究领域，深化植物营养研究内容。研究作物营养品质临界期，能够降低物质投入量而取得大量优质农产品，提供人类高质量生存所需主要物质基础。深入开展作物营养品质临界期研究，能够揭示自然界植物转化外源物质基本特点，从而为实现人与自然高度协调共荣奠定基础。植物营养和农产品品质第38页作物营养品质临界期研究标准以作物基本营养特征为基础以栽培作物对主要品质要求，即收获目标为重点以因地制宜综合农艺办法为确保植物营养和农产品品质第39页禾谷类作物：以收获籽粒为目标，籽粒品质成份主要是淀粉和蛋白质。其品质临界期普通在籽粒形成期（如水稻在抽穗期），籽粒形成过程中营养物质量、转移、积累直接影响到籽粒品质。生产中，常以作物中、后期控制氮肥施用以确保籽粒中蛋白质含量和氨基酸组成到达最优。植物营养和农产品品质第40页瓜果类作物：瓜果类作物形成期是植株营养生长和生殖生长并行时期，所以营养水平对品质形成影响很大。普通果实膨大期是其品质临界期，同时这一时期也是产量临界期。生长上这时施肥，可到达提升产量和改进品质双重目标。植物营养和农产品品质第41页叶菜类作物：以收获茎叶为主要目标叶菜类作物，在茎叶旺长久经常是其品质形成关键时期。植物营养和农产品品质第42页作物营养高效基因型与品质植物在营养性状方面基因型差异很早以前就引发了人们注意。1943年Weiss就发觉生长在石灰性土壤上有些大豆品系易出现经典失绿症，而另一些则无失绿症。植物营养和农产品品质第43页小麦品种Aroona，缺锌时能取得较高籽粒产量，锌营养效率高达92%；品种Durati，缺锌时产量仅为不缺锌时41%基因型供锌情况不缺锌缺锌锌效率★(%)Aroona1.421.3192Durati1.120.4541

缺锌处理产量

★锌效率(%)＝-----------------------×100施锌处理产量不一样基因型小麦不一样锌处理下籽粒产量(t/ha)比较植物营养和农产品品质第44页人们认识到植物营养性状基因型差异及可遗传性，育种学家就有可能经过杂交或生物工程伎俩，选育出养分效率高、抗逆性强优良作物品种，为农业生产服务。植物营养和农产品品质第45页我国有许多名特优农产品，是丰富基因宝库，研究这些产品基因型特征，对提升产品品质有主要意义。植物营养和农产品品质第46页单一肥料专一调控直接调控与该元素相关品质成份如施氮，增加蛋白质含量，增加氨基酸含量，施锌增加农产品锌含量施肥对农产品品质调控作用植物营养和农产品品质第47页促进其它营养品质形成如施钾提升蔬菜、水果糖分含量、Vc含量，降低硝酸盐含量，施钙预防果实苦痘病、黑心病等植物营养和农产品品质第48页自然肥料主要直农家肥、绿肥、垃圾多等有机肥因为养分全，含小分子有机物，从而调整产品品质自然肥料复合调控植物营养和农产品品质第49页大量元素之间、大量元素与微肥之间、有机与无机之间、肥料形态之间科学组合施用，调控品质肥料之间配合调控植物营养和农产品品质第50页各种肥料施入土壤，对作物效应受土壤物理（水、热等）、化学（pH、养分、CEC等）性质左右，所以依据土壤性质施肥可调控产品品质肥料与土壤环境之间赔偿调控植物营养和农产品品质第51页肥料与植物间平衡调控

不一样植物种类、品种营养特征差异，作物平衡施肥，改进品质植物营养和农产品品质第52页基施、追施、根外追肥，不一样时期施肥料施用技术调控植物营养和农产品品质第53页作物品种、栽培密度、播种期与肥料种类、施用量等配合调控肥料与栽培办法综合调控不一样品种、不一样密度所需最正确施肥量不一样，经过研究得到最正确模式植物营养和农产品品质第54页土壤营养条件与产品品质土壤物理特征土壤化学特征土壤养分特征植物营养和农产品品质第55页

土壤物理特征

土壤质地、孔隙、土壤水分土壤化学特征

土壤阳离子交换量保肥有机质缓冲和提供养分酸碱度不一样作物适宜不一样酸碱度土壤土壤养分

对作物生长、产量、品质起直接作用作物生长最适养分浓度植物营养和农产品品质第56页土壤营养条件与名特优农产品品质无锡水蜜桃、天津鸭梨、莱阳梨、新疆葡萄和哈密瓜影响名特优农产品品质主要因子

产品本身遗传特征

近地面小气候特征：光照、温度、温差大有利于糖分累积水量及相对湿度：水分充分有利于生长，后期雨少，空气相对干燥，糖分累积，甜润鲜美

土壤性质

土壤物理与水分性质：疏松、排水良好土壤养分配比与供给情况：氮磷钾与微肥，有机肥一些特殊元素丰缺：茶忌钙，烟草忌氯，枸杞喜盐等，还有许多不清楚植物营养和农产品品质第57页施肥技术和管理与农产品品质调控

施肥量

施肥方法

植物营养和农产品品质第58页施肥量施肥量与农产品品质影响在各种肥料中都表现得十分显著，这方面研究也较多。普通适宜施肥量范围内对产品品质有利，肥料缺乏或过量都降低产品品质。比如葡萄缺磷，果实产量和品质都较差，施磷肥，增加葡萄产量和果实含糖量，但施磷过量，则反而降低含糖量。施氮显著增加玉米蛋白质含量，施氮过大时，籽粒产量和蛋白质含量不再深入提升。施肥量确实定：N＝N需施化肥量；A单位产量作物吸氮量；Y目标产量；X无肥区产量；Ef氮肥利用率植物营养和农产品品质第59页施氮量kg/hm2籽粒产量t/hm2蛋白质含量％蛋白质总量kg/hm204.076.92282455.707.27415907.457.865861128.348.066721348.868.457481799.258.748062249.279.308622699.199.17852氮肥用量对玉米产量和品质影响

植物营养和农产品品质第60页施肥方法基施农业生产中肥料一次基施普通是有机肥或磷肥、钾肥，氮肥普通多为分次施用，而复合肥也有基施。施基施对提升农产品品质普通是有益，尤其是蔬菜、水果等产品。植物营养和农产品品质第61页基施与追肥结合追肥包含土壤追肥和根外追肥。基肥与追肥相结合，满足了作物在苗期、营养生长久和产品形成期对营养需求，有利于取得高产和最正确品质。植物营养和农产品品质第62页矿质营养元素对农产品品质影响

植物营养和农产品品质第63页氮肥施用与农产品品质

氮是植物生长所需最基本营养，它对作物品质产生多方面影响。主要表现为影响蛋白质含量和价值、其它有价值含氮或非含氮物质。作物体内与品质关系亲密主要含氮化合物有硝酸盐、亚硝酸盐、蛋白质（粗蛋白和纯蛋白）、必需氨基酸、酰胺、胺类（亚硝胺、甜菜碱）、环氮化合物（叶绿素、维生素B1、尼古丁等）。

植物营养和农产品品质第64页蛋白质是主要营养元素，人和动物必须不停地摄取蛋白质，才能维持生命。人类食物蛋白起源相当部分依赖于植物蛋白，主要是禾本科植物，如小麦、燕麦、稻米、小米及高粱等。大豆和花生不但仅是主要油料，同时还含有大量蛋白质。植物营养和农产品品质第65页从营养学观点，我们对每种植物蛋白都必须了解其总蛋白和必需氨基酸二者含量。总蛋白作为合成非必需氨基酸氮源。在人体需要8种必需氨基酸中（赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸），多数谷物蛋白（除稻米、燕麦）中，赖氨酸都较少，严重影响这类蛋白价值。除赖氨酸外，许多谷物蛋白中色氨酸（如玉米）或含硫氨基酸含量也偏低。植物营养和农产品品质第66页改变氮素供给水平，使植株蛋白质代谢发生改变。比如，增施氮肥，使谷物籽粒粗蛋白含量由10－15％增加到16－20％。氮肥对农产品品质最主要作用是协调产品中蛋白质含量，协调必需氨基酸含量。提升施肥能提升蛋白质含量，但不能影响蛋白质组成，因为蛋白质组成主要收遗传基因控制。籽粒中蛋白质积累是营养器官中氮化物重新利用结果。植物营养和农产品品质第67页增施氮肥，谷物籽粒蛋白质含量增加，改进了面粉烘烤品质。但烘烤品质提升，并不表示营养价值提升，营养价值主要表达在必需氨基酸含量多寡上。氮肥还影响植物油品质。向日葵普通含有10％饱和脂肪酸（棕榈酸和硬脂酸）、20％油酸、70％必需亚油酸，但伴随氮肥用量增加，向日葵有中油酸含量增加，亚油酸含量降低。油菜施氮增加，不但提升籽粒产量和粒重，同时含油量增加。植物营养和农产品品质第68页氮营养对甜菜品质是至关主要。在块根生长早期，供给充分氮是取得高产确保，而后期供氮过量，造成叶片徒长，块根中氨基化合物和无机盐含量增高，使糖分含量大幅度下降。氮肥施用量过大，是造成叶菜类植物体内NO3大量增加主要原因。氮肥施用对果树、蔬菜品质影响在不一样种类，同一个类不一样品种间都有非常大差异，所以氮肥施用上应依据产品收获目标，按照科学试验结果进行。植物营养和农产品品质第69页作物缺氮时，体内蛋白质、氨基酸、维生素等含量降低，而淀粉和蔗糖相对增加，所以施足氮肥不不过产量确保，也是优质确保。植物营养和农产品品质第70页磷肥施用与农产品品质植物对磷需求量仅次于氮和钾。作物全磷浓度0.1－1.0％之间。磷以各种方式改进农产品品质：增施磷肥，能够提升牧草饲料中总磷含量，因为饲料中磷含量到达0.17-0.25％时才能满足动物营养需求，含磷不足，降低母牛繁殖力。同时农产品中磷钙比对动物和人健康非常主要。因为骨骼中每存留2g钙需要1g磷。

植物营养和农产品品质第71页增施磷肥，促进叶片蛋白质合成，降低含氮化合物向穗部运输，对氮产生稀释效应，所以，保持确当氮磷比，才能提升籽粒蛋白质和必需氨基酸含量。降低干燥籽粒所需费用：施磷使收获时玉米籽粒含水量降低，成熟加紧，干燥费用降低。植物营养和农产品品质第72页施磷量kgP2O5/ha玉米产量（15.5%水分）kg/ha籽粒含水量%节约干燥费用＄/ha0910027.0-22990026.07451060025.512901090024.6191351120024.223施磷效应21002.8

玉米施磷提升产量、降低籽粒含水量和干燥费用

假定每千克籽粒除去1％水分，花费0.73美元法国植物营养和农产品品质第73页磷促进蔗糖、淀粉和脂肪合成。所以甜菜和油料作物增施磷肥对产品品质非常主要。植物营养和农产品品质第74页CO23-磷酸甘油酸(PGA)1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)磷酸丙糖(TP)1-磷酸葡萄糖（G1P)腺二磷葡萄糖(ADPG)ATPPPi蔗糖ADPG＋(葡萄糖)n引子(葡萄糖)n+1+ADP淀粉合成酶重复反应形成直链淀粉分子植物体内碳水化合物合成植物营养和农产品品质第75页降低病害造成损失，提升作物越冬能力，降低杂质，提升可上市产量百分比和饲用价值，增强抗旱性。施磷可改进橙果品质，提升上市总量。美国Arizona州研究表明，橙汁重量百分比提升7％，固酸比降低7％，甜度增加。可上市总产提升16％，果皮厚度变薄8％。植物营养和农产品品质第76页钾肥施用与农产品品质作物产品中钾主要以无机态存在。K被公认为品质元素，但在植物体内全部有机化合物中几乎都不含K。显然K对作物品质作用是一个间接作用，这种间接作用是以调整作物体内各种酶（可达60各种）活性为基础，经过对光合作用、营养物质吸收代谢调整，影响作物收获物品质。植物营养和农产品品质第77页适量增施钾肥，对农产品品质影响主要表现在：外观主要是指产品完整性、大小、形状和色泽等。施用钾肥使水果增大，文件报道较多。许多果实在增大同时，对应改进了其它品质指标。有试验表明，施用硫酸钾及钾镁配施对苹果外观品质影响很大（见表）。植物营养和农产品品质第78页NP94.06.090.010.0NPK196.04.092.67.4NPK295.74.392.77.3处理商品分级(%)着色度(%)一级二级全红1/2-3/4红NPK2Mg99.01.01000施用钾肥、镁肥对苹果外观品质影响植物营养和农产品品质第79页感官性质

主要指口感和香味。钾能改进柑橘糖酸比，增加西瓜甜度，改进葡萄品质（见表）。植物营养和农产品品质第80页

K0K1K2K3固形物％15.1516.6017.7517.45Vc(mg/kg)3.963.785.465.81总糖％11.2614.6213.2818.94总酸％0.7950.760.630.73糖/酸14.1619.2321.0825.92施钾对葡萄感官品质影响

植物营养和农产品品质第81页营养成份营养成份是指产品中碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和矿物质组成和含量。施钾，农产品钾含量高，对人和动物营养也是非常有益。施钾肥，增加玉米、水稻等禾谷类作物籽粒中蛋白质含量，提升大麦、玉米等籽粒中胱氨酸、蛋氨酸、色氨酸等必需氨基酸含量。促进豆科植物根系生长，使根瘤数增多，固氮作用增强，提升籽粒蛋白质。

有利于作物产品中碳水化合物积累。甜菜、甘蔗等作物施钾，提升含糖量，降低杂质。适量施钾可促进一些农产品中维生素A、B等合成，提升糖分，改进风味。

植物营养和农产品品质第82页加工品质钾，使小麦面筋含量增加，改进烘烤品质。施钾提升纤维作物（棉花、苎麻）等产品产量，促进纤维成熟，增加纤维长度和拉力，改进品质。

植物营养和农产品品质第83页Kkg/ha皮棉产量kg/ha皮棉重g/棉铃棉铃重g/个纤维长度mm02201.184.8128.4758551.866.1829.715010612.107.0029.4钾对棉花产量和品质影响植物营养和农产品品质第84页市场品质包含耐贮性等。番茄不施钾处理在室温下贮存28天即都腐烂，而施钾处理，此时腐烂率仅44％，直至44天才全部腐烂。钾对荔枝保鲜也有显著作用。

植物营养和农产品品质第85页烟叶含钾量是烟叶质量指标之一。含钾高烟叶色泽深桔黄色，香气足，吃味好。叶片富有弹性和柔韧性。烟叶持火力强，燃烧性好。因为降低了燃烧温度，使挥发性物质及烟气中焦油含量降低，增加了烟叶安全性。植物营养和农产品品质第86页

降低蔬菜中硝酸盐含量。K充分，对NR诱导合成有促进作用，并增强其活性，有利于硝酸盐还原，降低其在叶片内累积。植物营养和农产品品质第87页处理NO3－含量mg/kg，FW长梗白菜青菜小白菜K0871332368024302662445K32922111326以长梗白菜最显著，降低16－66％，其次小白菜，降低16－52％，再次青菜，降低1－36％。施钾对叶菜产品中NO3-含量影响

植物营养和农产品品质第88页

因为K参加调整作物很多代谢活动，所以K对几乎全部农产品收获物品质产生影响。包含农作物（水稻、小麦、玉米等）、经济作物（棉花、甘蔗、烟草、苎麻、橡胶等）、油料作物（油菜、花生等）、果树（柑橘、荔枝、香蕉、葡萄、菠萝等）、蔬菜（白菜、青菜、西瓜等）。

植物营养和农产品品质第89页钙、镁、硫肥施用与农产品品质钙（Ca）

钙是动物和植物都必需矿质营养元素，对生命活动有极主要作用。钙是植物细胞膜和果胶质组分。缺钙将使细胞壁交联解体，增加膜透性，使番茄、辣椒、西瓜出现脐腐病（枯焦斑），苹果出现苦痘病和水心病，大白菜、生菜干烧心，马铃薯褐斑病，鸭梨黑心病等等。植物营养和农产品品质第90页

Ca2+在果蔬采后生理中作用引发了人们广泛兴趣，它不单纯是矿质养分元素，而且更是一个生理调整物质。它不但维持细胞壁和细胞膜结构和功效，而且是细胞内外信息传递第二信使。增加果实中Ca水平，可显著抑制果实采后呼吸作用、乙烯释放和生理病害等，延长保鲜期，提升果实品质。水果果实缺钙与果树体内钙吸收和运输受阻出现生理失调亲密相关。钙运输除了受蒸腾作用和木质部吸附影响外，依赖蒸腾作用经过木质部导管及导管壁位点交换，难以经过韧皮部向新缺区转移。生长素合成较多生长点积累较多钙，所以在氮营养过重、重剪等情况下，低蒸腾果实钙较少，甚至向茎叶转移。植物营养和农产品品质第91页

田间普通较少出现缺钙症，但即使在钙丰富土壤上（如褐土），也会发生果实缺钙生理失调现象。果树叶片中钙仅有少许转移到果实中，叶面喷施钙几乎无效，因为幼果含有直接吸收钙能力，只有直接施到果实上钙才有效。

植物营养和农产品品质第92页

我国食品、蔬菜及果品中钙普通偏低，但施用钙肥对提升籽粒中钙含量效果不显著，而对叶菜类比较有效。对于钙在植物体中转移利用、吸收运输路径、机理等还需深入研究，含有高效富钙能力作物品种急需培育筛选。植物营养和农产品品质第93页镁（Mg）

镁是叶绿素组成成份，参加蛋白质合成，且又是一些酶结合体（光合作用碳循环）。植物对镁需求得不到满足，不但显著减产而且影响产品品质。镁含量也是农产品一个主要品质标准。饲料中镁不足造成动物缺镁症，引发动物痉挛病。饮食中镁不足，造成人缺镁。RuBP＋CO2＋H2ORuBP酸化酶Mg2+3-PGA2分子植物营养和农产品品质第94页

镁有利于蛋白质合成，施镁肥，提升燕麦等禾本科植物地上部蛋白含量。镁能促进乙酰辅酶A形成，而乙酰辅酶A深入合成脂肪酸和脂肪，所以，施镁能提升油料作物籽粒含油率，缺镁，含油降低。在缺镁土壤可经过施适量镁肥，来提升农产品中镁含量。同时，叶绿素含量及VA、VC、胡萝卜素含量也有提升。植物营养和农产品品质第95页硫（S）

硫是植物仅次于N、P、K第四大矿质养分元素，又是人畜生命必需元素。含硫氨基酸蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸等组成生物体结构和功效蛋白。蛋氨酸是人体8种必需氨基酸之一。植物营养和农产品品质第96页硫营养和面粉烘烤品质

二硫键/巯基是面包烘烤过程中粘弹性所必需，对小麦粉烘烤品质起主要作用。低硫含量面粉较硬，含硫较多生面比缺硫面粉更易伸展。施用硫20kgha-1和100kgha-1，面包体积分别比对照增加24ml和41ml，显著改进了烘烤品质。

植物营养和农产品品质第97页对种子蛋白质影响豆类作物种子是人和动物主要蛋白质起源。假如必需氨基酸蛋氨酸含量较低，将大大降低其营养价值。豆子中不一样贮藏蛋白含硫氨基酸量差异很大。对不一样豆类一些研究表明，缺硫降低硫丰富蛋白质合成，对应地显著增加硫贫乏蛋白质合成。缺硫土壤施用硫肥，可显著增加豆子中含硫氨基酸量，改变含硫蛋白质在总蛋白质中百分比，有利于改进品质。

植物营养和农产品品质第98页

改进缺硫土壤硫营养情况，可增加作物籽粒含油量,这一点对油料作物非常主要。表是几个作物施硫效应。植物营养和农产品品质第99页作物油含量（％）产油量（kg/ha-1）蛋白质（％）

－S＋S－S＋S－S＋S花生39.048.0659859--芥菜36.442.654067022.530.8油菜41.547.130045023.328.1亚麻子41.643.212851480--大豆21.723.631741228.131.9施硫对油料作物蛋白质、油产量影响可见施硫显著增加花生、芥菜、油菜、亚麻子和大豆等作物含油量，进而增加油产量，改进品质。植物营养和农产品品质第100页对油菜籽葡萄糖芥苷含量影响

葡萄糖芥苷（GSL）主要存在于十字花科植物中，是一类特殊含硫化合物。其降解产物有不良气味，对人和动物有毒，易诱发甲状腺肿。人们经过育种方法，已培育出许多低芥子油油菜品种，但经过合理施肥和管理也可能调控油菜籽中GSL含量。

普通认为，供硫水平是影响油菜籽GSL合成和累积最主要因子。即使低含量品种，也有25~30%S存在于GSL中。高硫地域GSL含量通常多于低硫地域。缺硫情况下增施硫肥，引发GSL含量增加，显著多于硫充分条件下施硫引发GSL增加，其增加可达2~3倍，超出要求GSL临界值，使籽粒失去价值。供硫对GSL合成影响报道不一。过量供硫，籽粒中GSL含量过高，降低其品质；油菜是需硫较多作物，缺硫又显著影响其产量。所以油菜硫施用应综合考虑产量和品质两个因子，以取得最正确效益。植物营养和农产品品质第101页牧草硫素情况及动物硫营养

硫营养对牧草饲料品质影响也比较显著。土壤缺硫，严重降低牧草产量，同时牧草中硫含量低，不能满足动物硫营养需求。缺硫土壤增施硫肥，提升牧草品质，改进绵羊消化率，羊毛长度、直径、强度等品质都显著提升。牧草叶中硫小于1.7~1.8g/kg时，增施硫肥，提升饲料硫含量，增加消化率。

植物营养和农产品品质第102页硫营养与茶叶品质

茶叶缺硫出现所谓“茶黄”。我国南方酸性土壤有效硫含量较低，淋溶严重，所以最少每年都要补充一定量硫肥。我国评选出优质茶平均含硫量比普通茶高42.2%.植物营养和农产品品质第103页硫素与烟叶品质关系

烟叶硫含量过高，降低其燃烧性。烟叶硫含量升高，烟叶中硫酸根离子大量累积，造成一系列生理生化异常，破坏细胞酸碱平衡，改变与品质相关成份，从而影响烟叶物理性状和抽吸品质。

植物营养和农产品品质第104页硫营养对甜菜品质影响硫营养显著影响甜菜贮藏根品质。缺硫造成根中氨基酸浓度增加，降低汁纯度，进而降低白糖产量和品质。硫营养对蔬菜品质影响缺硫不利于植株对氮利用，蛋白质合成下降，非蛋白氮化合物（包含NO3-）在体内累积，降低品质。增施硫肥，调整植株N/S，降低NO3-含量，增加产量，改进品质。植物营养和农产品品质第105页Cl氯是植物必须营养元素。植物体内Cl含量远高于其它微量元素。普通平均0.1g/kg。氯在自然界广泛存在，普通不缺。但如土壤淋失严重、又得不到补充，则可能缺氯，影响作物产量和质量。生产上，普通含氯肥料氯化钾和氯化铵使用量较多，对作物产量品质基本没有不利影响。但有一些忌氯作物，如烟草、莴苣、甘薯、甜菜、柑橘、茶树等，过量会影响产品品质。植物营养和农产品品质第106页锌、铁等微量元素与农产品品质锌（Zn）锌是植物、动物及人生命活动不可或缺微量元素。和其它微量元素一样，锌经过植物由土壤进入动物或人体，因而土壤中微量元素含量基本决定了生活在该区域内人群摄入水平、动物和植物体锌等微量元素基本含量。缺锌植株症状显著，比如水稻新叶中脉，尤其是基部失绿，下部叶片出现褐色斑点和条纹，生长不正常，成熟推迟；果树缺锌表现为小叶病，柑橘为斑叶病等。植物营养和农产品品质第107页

作物锌含量正常时，有利于提升产品中蛋白质含量，因为锌是合成蛋白质必需RNA聚合酶、氮代谢蛋白酶等组成部分。施锌肥，番茄、辣椒、黄瓜等维生素C提升15－54％，番茄糖分也有所提升。苹果施锌，叶片中被束缚钙释放出来，增加果实钙水平，降低苦痘病发生。作物缺锌不但降低产量，而且也使稻米、麦粒、玉米、蔬菜等锌含量不足。锌是种主要品质指标。食物中锌含量差异很大，不但与食物种类相关，而且常与产地土壤锌供给情况相关。植物营养和农产品品质第108页

我国膳食结构与西方有显著差异，普通谷物食用较多，所以，锌摄入不足可能性更大。经过合理施用锌肥，既提升产量，又改进了食品品质，使食物中锌含量增加，有利于矫正人畜缺锌综合症状。土壤施20kg/ha或叶面喷0.5~1.0kg/ha锌都能显著提升大麦、小麦叶片和籽粒锌含量，满足植物和动物对锌营养需求。伊朗在7个省15个农场施用ZnSO47H2O（40kg/ha），产量增加20~25％，籽粒中锌含量从对照25mg/kg，增加到35mg/kg，同时增加了蛋白质含量。植物营养和农产品品质第109页铁（Fe）铁是地球最丰富元素之一，仅次于氧、硅、铝，居第4位。但土壤中对植物有效铁含量并不多。即使植物所需铁很有限，但缺铁，尤其是石灰性土壤上缺铁问题，在生产上却很普遍。土壤中植物可吸收有效铁含量过低，极易造成人和动物缺铁。人缺铁易得贫血症，缺铁症矫正和预防最好方法是膳食补充铁。从食物中补铁也是使人健康长寿主要研究内容。植物营养和农产品品质第110页

植物中铁含量普通在50~300mg/kg（干重）之间，水稻、玉米含铁量相对较低，为60~180mg/kg，秸秆中含铁量大于籽粒和谷物中含量。筛选铁含量高、吸铁能力强谷物品种，将有利于改进人类铁营养。叶面喷施有机铁能够提升苹果、鸭梨单果重以及果实中可溶性糖和含铁量，提升其品质。植物营养和农产品品质第111页硒、碘等有益元素与农产品品质硒（Se）1817年瑞典化学家Berzelius发觉了元素硒。硒与硫是同族元素，化学性质相同，是生产硫酸时残留物中发觉。1957年，Schwartz等发觉缺硒造成大鼠肝坏死，证实为动物必需微量元素。当前人们对硒作为植物必需营养元素兴趣日趋增多，取得了许多试验证据，但仍无定论。作物根系不但选择吸收硒，还能够同化硒，植物体内存在10各种含硒有机化合物。植物营养和农产品品质第112页低浓度硒对农作物生长有刺激作用，少许硒能促进硒积聚植物生长，而强烈抑制硒非积聚植物生长。普通硒在0.001~0.050g/g时，对作物生长有刺激作用，而硒过量则对植物生长产生毒害。贫硒或缺硒水稻土壤中或叶面喷施微量硒，普通水稻单产可提升5%~8%。且能保护水稻细胞膜，降低电解质外渗率，提升植物体内脯氨酸含量与束缚水含量，水稻抗逆能力增强。植物营养和农产品品质第113页硒施用能显著改进产品营养质量和感官质量。马铃薯施以1.5或2.5g/gNa2SeO3后，其配糖碱和NO3－－N含量显著降低。且游离氨基酸含量降低。小麦施用亚硒酸钠后，籽粒中各种氨基酸含量增加，其中胱氨酸含量增加最多。N、P、K肥中含硒和碘能提升葡萄产量和果实质量，肥料中含0.01%Na2SeO3时，葡萄糖含量提升0.4%，可滴定酸度降低0.26g/L。植物营养和农产品品质第114页硒是人与动物必需微量元素。人类有40余种疾病与低硒相关。我国有22个省市大部分或部分地域缺硒。土壤－水－植物－动物－人系统中硒是亲密联络。植物营养和农产品品质第115页缺硒是克山病（Keshan）发病一个基本原因。经过研究，病区与非病区大量人群血、发、尿及粮食含硒量对比，病区样品均处于贫硒状态。硒与癌症关系近年来引发了人们极大兴趣。研究结果都表明，缺硒与致癌有一定关系，但其确切机理仍不清楚。植物营养和农产品品质第116页

玉米水稻小麦西北非病带49.587.3106.2东南非病带53.463.751.9病带15.920.818.4克山病病带与非病带粮食硒含量g/g(p<0.001)植物营养和农产品品质第117页嘉善县大肠癌发病率与大米硒含量之间关系乡数发病率1/10万大米硒含量/（μg·kg-1）62024（18）6810～2026（30）621035（8）3注:括弧中数字为样本数植物营养和农产品品质第118页硒缺乏症人为干预中，硒注射或直接添加到饲料有这么那样缺点，如不易混匀，不易控制安全量等。所以，提升植物及其产品硒含量，经过食物链传递，预防人畜硒缺乏症是安全办法。土壤施用硒肥，增加作物硒含量，并使家畜吸收天然有机硒，这一方法在新西兰、芬兰等国已经有较广泛应用。新西兰Ruakura农业试验基地研究表明，每公顷施用小于10g硒（Na2SeO3），使硒含量满足牲畜生长所需，维持牛、羊短期乃至12个月硒营养。芬兰生产干草、谷物饲料时，土壤施用16mg/kg硒肥，第二年乳制品、面粉、牛肉等硒水平显著提升，人血硒水平也提升。玉米、小麦等叶面施硒，籽粒硒含量都显著增高，满足人畜硒营养。植物营养和农产品品质第119页粮食作物经过土壤或根外供给硒营养，首先增强了植株抗逆能力，提升产量，同时可提升氨基酸含量，改进营养质量；另首先，显著增加稻米硒含量，提升产品健康品质，这有利于保障人体健康。因为，稻米食用人群更广，食用时间连续，符合人体硒代谢特点，且补硒成本更低。另外，植物硒生物利用率高，其中有机硒比无机硒更安全有效。硒含有非常敏感生物功效，人体及动物对硒需要甚微，是必不可少，又不能太多。缺乏－正常（营养）－毒害浓度，普通只差几十g/g（按进食量计）。多了就是毒害。硒保健品抗癌功效。植物营养和农产品品质第120页碘（I2）碘是人畜必需微量元素。地球上碘分布含有显著规律。普通深山区少于半山区，半山区少于平原，平原少于沿海。地下水、土壤中碘含量基本决定了生活在该地域人、动物、植物含碘量。植物营养和农产品品质第121页碘生理功效及对植物刺激作用

碘在植物中平均含量为0.25~1.45g/g，有广泛分布（表）。碘是一些酶组分，影响光合作用，影响呼吸与碳水化合物代谢，而且抗病。碘可促进植物生长，在缺碘土壤上用碘肥，能够使作物和微生物生长量增加，有时能取得增产。植物营养和农产品品质第122页食物鲜重干重范围平均值范围平均值谷物22-724734-9265豆类23-3630223-245234蔬菜12-20129204-1636385水果10-291862-277154牛奶35-5617

海鱼163-3180832

海带--10,000常见食物中碘含量（g/kg）

植物营养和农产品品质第123页施用碘肥（碘化钾、智利硝石等），普通能提升植物碘含量，各种作物提升不一样，有碘含量能提升100倍以上。1990年，在新昌香料烟上，喷施KI，使植株增高，叶片数增加，产量增加7％，烟叶总糖也比对照高14％，烟碱亦有显著上升。新疆和田有一个试验，在水稻灌水中加碘，使水稻增产17％。稻米、稻草、糠含碘量提升，使当地奶牛牛奶增产，使人畜地方性甲状腺肿、地克病大大下降。这一报道引发了相关各界注意。植物营养和农产品品质第124页碘有可能是植物生长必需元素。但因为空气、水和土壤中都含有微量碘，可能普通已能满足植物生长需要。大多数精密试验室都位于沿海，过去一直未能确定碘对植物必需性，预计是因为空气、水等介质中含有微量碘对试验干扰。植物营养和农产品品质第125页矫正方法主要是食盐加碘。不一样国家推荐每日碘摄入量不一样，普通是100~200g。人体内碘有80~9