第六章 土壤养分

第六章土壤养分土壤所含养分的来源、消耗和循环大量元素、微量元素的生理功能、存在形态及其对植物的有效性主要内容提要第一节概述

土壤养分：指主要依靠土壤来供给的植物必需营养元素。

土壤养分的有效性是决定植物生长和土壤生产力的主要因素之一，是土壤肥力的重要因子之一。2024/5/14烘干~75℃75～95％水分5～25％干物质煅烧~525℃95％以气体挥发5％灰分（成分复杂）新鲜植株植物的组成

如缺少该营养元素，植物就不能完成其生活史。（必要性）

该营养元素的功能不能由其它营养元素所能代替。（不可替代性或专一性）

该营养元素直接参与植物代谢作用。如为植物体

的必需成分或参与酶促反应等。（直接性）判断必需元素的依据（ArnonandStout，1939提出三条标准）必需营养元素的种类(16+1)大量元素（0.1%以上）微量元素（0.1%以上）C、H、O天然营养元素Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、（Ni）来源非矿质元素来自空气和水矿质元素来自土壤N、P、K植物营养三要素

或肥料三要素Ca、Mg、S中量元素植物完成其生命周期和维持正常的新陈代谢过程所必不可少的营养元素，称为植物必需营养元素。

非必需营养元素中一些特定的元素，对特定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所必需，这些元素为有益元素。

钠（Na）-以Na+形态吸收，对某些作物可部分替代K，如甜菜。

硅（Si）-以硅酸盐等形态吸收，可增强禾谷类作物茎秆的抗倒伏。

钴（Co）-豆科植物共生固氮时必需。

硒（Se）-需硒植物，如黄芪。有益元素一、土壤养分的来源1.矿物质岩石矿物风化释放出来的养分，是土壤最初的养分来源。

K如正长岩、流纹岩和花岗岩（4%以上）、云母片岩P玄武岩（0.35%）>闪长岩（0.25%）>花岗岩（0.13%）Ca石灰岩最多（42.7%），其他如辉长岩、玄武岩、闪长岩等Mg橄榄岩最多（46.32%），其次玄武岩、辉长岩等Fe玄武岩最多（11.75%）2.土壤有机质

有机质分解释放出来的养分。N、P、S等营养元素绝大部分以有机态积累和贮藏在土壤中。

生物固氮

据估测：土壤自生固氮菌固氮量为20-100kg/年/公顷

豆科植物共生固氮量50-280kg/年/公顷

大气降水

含有NO2

、NO、SO2、NH3Cl2及Mg、Na、K、Ca

施肥

人为地施入有机或无机肥。3.其他来源二、土壤养分的有效性

土壤中不是所有的养分形态均能被植物吸收的，这决定于它们的存在形态，能被植物吸收的养分称为有效养分

。土壤养分的分类（根据养分对植物的有效程度）

速效养分缓效养分难效养分第二节土壤中的大量元素一、土壤中的氮1.氮的功用

蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含氮16%-18%）；核酸的成分（核酸中的氮约占植株全氮的10％）叶绿素的组分元素（叶绿体含蛋白质45～60％，是光合作用的场所）许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）；多种维生素、植物激素、生物碱的成分（1）施肥：化肥和有机肥料（主要来源）（2）生物固氮作用：固氮微生物分共生和自生两种（3）大气层中所发生的自然雷电现象：可以将氮氧化为NO2和NO为主的各种氧化物。这些气态氮散布于大气中，通过降水的溶解，随雨水带入土中（4）由灌溉水带入的氮：有些地区利用地下水和池塘水灌溉，有时水中短期内硝态氮和氨态氮量大于10ppm(肥水)（主要以硝态氮为主）2.氮素的来源和分布（1）有机氮

有机氮占全氮的绝大部分，92~98%。有机氮的矿化率只有3~6%。有机氮主要有以下几种形态：

可溶性有机氮

<5%，主要为：游离氨基酸、胺盐（速效氮）及酰胺类化合物；

水解性有机氮50~70%，包括：蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类；

非水解性有机氮30~50%，主要可能是杂环缩胺类。3.氮素的形态（2）无机态氮

铵态氮(NH4+)：在土壤里有三种存在方式：

游离态、交换态、固定态

硝态氮(NO3-)：在土壤主要以游离态存在。亚硝态氮(NO2-)：主要在嫌气性条件下才有可能存在，而

且数量也极少。在土壤里主要以游离态存在。

土壤无机氮占全氮1~2%。最多不超过5~8％。

主要有以下几种形态：（3）游离态氮（N2）植物直接吸收的两种主要氮素形态，称速效养分，只占全氮的1-2%。4.氮素循环（1）有机氮的矿化作用

定义：指含氮的有机化合物在多种微生物的作用下降解为铵态氮的过程。（分成两个过程进行）Ⅰ、水解过程

蛋白质多肽氨基酸、酰胺等条件①真菌、细菌、放线菌等；

②在通气良好；③温度较高；

④水分60~70%；⑤pH值适中；

⑥C/N比适当水解水解朊酶朊酶Ⅱ、水解过程RCHNH2COOH+O2

RCH2COOH+NH3+E

条件：①真菌、细菌、放线菌等；②在通气良好；③对低温特别敏感；

④水分60~70%；⑤

pH值要求在4.8~5.2⑥C/N比适当。铵化微生物酶（2）硝化作用

定义：

硝化作用是指土壤中的铵或氨在微生物的作用下氧化为硝酸盐的过程。（分两个过程进行）Ⅰ、亚硝化过程

NH4＋＋O2NO2－＋4H＋

条件：亚硝化细菌（专性自养型微生物）通气：良好O2>5%pH5.5-10(7-9),<4.5受抑制！水分：50~60%

温度：35℃;＜2℃STOP!亚硝化细菌Ⅱ、硝化过程

2NO2－＋O22NO3－硝化细菌条件：除了需要的微生物种类不一样，其它的同上一过程硝化作用的结果：利：为喜硝植物提供氮素弊：淋失、发生反硝化作用（3）反硝化作用

定义：

反硝化作用是指硝酸盐或亚硝酸盐还原为气态氮（分子态氨和氮氧化物）的过程。两种类型：微生物反硝化和化学反硝化微生物反硝化（土壤中反硝化作用的重要形式）反应式：NO3－NO2－

NON2ON2反应产物的影响因素：嫌气的程度、pH和温度。

渍水条件：其产物几乎为氮气；嫌气条件不太强以及较低的pH和温度下，N2O的比例明显增加（4）铵的吸附与固定

铵的吸附是指土壤液相中的铵被土壤颗粒表面所吸附的过程。铵的解吸是指土壤固相表面吸附的铵（土壤交换性铵）自土壤固相表面进入液相的过程。粘土矿物对铵的固定（只有2：1型矿物）才固定铵原因：NH4+离子半径：0.148nm，

2∶1型粘土矿物晶层表面六角形孔穴半径：0.140nm

一旦NH4+陷入层间的孔穴后，转化为固定态铵暂时失去有效性在蛭石多的土壤中，固定态氮可占全氮的3～8%然而北方土壤：固铵的粘粒矿物较多，但其土壤中铵极少；南方土壤：水田的铵态氮较多，而能固定铵的粘土矿物少因此，铵的粘土矿物固定作用在我国的意义不大。（5）铵的挥发损失

定义：在中性或碱性条件下，土壤中的NH4＋转化为NH3而挥发的过程。

过程

NH4＋

NH3

＋H＋

OH-H+

影响因素①pH值NH3挥发60.1%71.0%810.0%950.0%②

土壤CaCO3含量：呈正相关③

温度：呈正相关④

施肥深度：挥发量表施>深施⑤

土壤水分含量⑥

土壤中NH4＋的含量（6）硝酸还原作用NO3－

NH4＋嫌气条件硝化还原酶（7）无机氮的生物固定

定义：土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。过程：

铵态氮硝态氮

影响因素：土体的C/N比、温度、湿度、pH值有机氮生物固定生物固定（8）硝酸盐的的淋洗损失

NO3－－N随水渗漏或流失，可达施入氮量的5～10％铵态氮(NH4-N)在土壤中的转化途径？？土壤氮素转化小结铵态氮硝态氮有机氮有机氮氨化作用生物固定硝酸还原作用NH3

挥发损失N2、NO、N2O反硝化作用吸附态铵或固定态铵水体中的硝态氮吸附固定淋洗损失

硝酸作用生物固定（1）根据有机物质C/N进行调控●C/N＞30,矿化最初不对植物供氮，使植物更缺氮。●C/N＜15,矿化开始时提供的有效氮量超过微生物同化量，植物能从中获得有效氮。●实施秸秆还田时，应注意配施速效性化学氮肥。5.土壤氮素的调控（2）利用激发效应调节土壤有机质●有机质丰富的土壤：施用新鲜幼嫩的秸秆、绿肥等，能激发土壤原来有机质的分解。●有机质缺乏的士壤：施用富含木质素的有机肥，则产生负激发。（3）科学施肥，防止土壤氮损失●石灰性土壤施用铵态氮肥(NH4+)，应采取深施覆土，随施随灌水或分次施肥的方法。●水稻田上施用，应将铵态氮尽可能施入还原层。二、土壤中的磷1、磷素的功用

磷是细胞核的成分之一，磷对细胞分裂和植物器官的分化，特别是开花结果起着重要作用。磷对提高植物的抗病性、抗性和抗旱能力有良好的作用。植物缺磷抑制体内细胞分裂，使生长缓慢，缺磷体内植物蛋白质合成减慢，有氨基酸积累，同时营养器官内含有大量糖类，有利于叶内合成花青素，使叶子呈紫色、深绿色，根系发育不良，植株表现矮化现象，结实率下降。

土壤全磷含量低。通常不超过全氮含量的十分之一到四分之一。

磷化合物在土壤中的难溶性导致它很难被植物吸收利用。土壤中的速效磷含量与全磷含量很少相关，所以土壤全磷量不能作为土壤磷素供应水平的确切指标。

当有机或无机磷肥施用后，可溶性的磷很容易被固定变为不溶性的。

一般每年只有10-20%的磷肥能被植物吸收利用。土壤缺磷三方面的原因2.磷素的形态无机态磷（占全磷的50-75%）（1）水溶态磷pH<7.2以H2PO4-为主。

pH>7.2以HPO42-为主。

pH=7.2时两者相等。（2）吸附态磷

通过通过各种力被土壤固相表面吸附的磷酸根或磷酸阴离子。吸附和解吸处于动态平衡，当溶液中磷被移走（如植物吸收）时，吸附态磷就释放到溶液中，同样，溶液中磷增加，则有部分磷被吸附而呈吸附态磷。（3）矿物态磷

无机磷几乎99%以上以矿物态存在。不同土壤中有不同的含磷矿物存在。石灰性土壤中主要是磷酸钙盐：氟磷灰石，氢氧磷灰石，碳酸磷灰石。酸性土壤中以磷酸铁和磷酸铝盐为主：有磷铝石和粉红磷铁矿。（4）闭蓄态磷

酸性土壤中被水化氧化铁所包裹的磷化合物。有机态磷

土壤中的有机磷一般占全磷的50%。表土中有机磷一般占全磷的20-80%。随着土层深度的增加，有机磷所占的比例减少而无机磷的比例逐渐增加。（1）肌醇磷酸盐

这部分占全有机磷全量的10-50%。（2）核酸占有机磷全量的0.2-2.5%。（3）磷脂占有机磷全量的1-5%。（1）土壤磷的有效化过程

有机磷和难溶性磷酸盐转化为植物可以吸收利用的水溶性磷酸盐或弱酸溶性磷酸盐的过程，有效性提高，称为磷的释放。3.土壤磷的转化磷的有效化有机磷的分解无机磷的有效植素分解核酸和核蛋白分解酸溶作用氧化还原作用络合作用（2）土壤磷的无效化过程

易溶性或速效态磷转化为难溶性、迟效态和缓效态的过程，称为磷的固定。B

表面反应机制--吸附与解吸①表面交换反应（pH5.5~6.5）②表面次生化学反应（配位体交换）③阴离子吸附机制（中性土壤）A

化学沉淀机制酸性土壤中，铁铝控制；石灰性和中性土壤，钙镁控制。C闭蓄机制铁胶膜“包被”(pH值升高)D

生物固定微生物的C/P比＜300(有机质)时，产生生物固定；土壤C/P过高时，微生物和作物竞争。土壤磷的转化4.土壤磷的调节目的是要提高土壤磷的有效性。（1）调节土壤酸度到中性范围

因为此时磷的固定最少。（2）提高土壤有机质

矿化释放磷减少磷的固定分解产生的有机酸可促进弱酸溶性磷的溶解（3）土壤淹水

酸性土壤pH升高，而碱性土壤pH下降，即土壤pH趋于中性。

土壤氧化还原电位下降，将高价磷酸铁还原成低价铁而提高磷酸铁的溶解度。

闭蓄态磷的包膜被还原溶解，内部的磷释放进入溶液。

磷肥施用量需要大于植物的需求量。注意磷肥的施用方式和深度。

将施入的磷肥集中施于作物可利用的位置，如采用条施，以减少固定提高磷肥的利用率。将磷肥和氮肥同时施用，也可以提高磷肥的利用率。施用有机肥可提高原有土壤磷的有效性。施用含于有机肥中的磷素。对幼苗接种真菌菌株，可提高磷的利用率。磷肥的施用应注意的问题三、土壤中的钾1.钾素的功用加速CO2同化、碳水化合物合成调节细胞渗透压(细胞膜透性降低)酶活性增加抗性(抗病虫、抗旱、抗寒)－“抗逆元素”果品的品质(含糖量和Vc的含量)－“品质元素”缺素症状：从下部老叶开始大多数土壤含钾较多，在0.5-2.5%之间。质地较粗的砂质或石英质土壤含钾量低于质地较细，含钾丰富的矿物风化形成的土壤含钾较多。土壤溶液中的钾交换性钾非交换性钾矿物中的钾（占全钾的92-98%）

以离子形态存在于土壤溶液中，浓度2-5mg/L。在干旱或盐碱地中含钾量可能很高。是指存在于膨胀性层状硅酸盐矿物层间和颗粒边缘上的一部分钾。包括天然层状硅酸盐矿物如黑云母和伊利石中的钾和由交换性钾或水溶性钾转变为层间钾。这部分钾在一定条件下可以逐渐解释，供植物吸收利用。（占全钾的2-8%）静电作用带负电的土壤胶体可吸附钾离子（占全钾的1-2%）。包括白云母，金云母，正长石和微斜长石。钾长石是土壤中含钾最丰富的矿物，但矿物钾是被固定在晶格之间的，因而只能在晶格被破坏后，钾才能释放出来。速效钾缓效钾无效钾2.土壤钾的含量3.土壤钾的形态钾的有效化：矿物风化、缓效钾的释放、交换态钾解吸土壤中钾的无效化----钾的固定

速效钾转化为缓效钾的过程

固定机制

干湿交替、冻融交替、灼烧等，土壤吸附在晶层表面的代换性钾掉进晶穴里，当晶层间距变小，钾离子便被封闭。

影响因素

黏土矿物的类型：2:1型矿物中，四面体电荷数越多，固钾能力越强。

土壤水分：干湿交替可使固定态钾含量增多。

酸碱度：酸＜碱。

铵离子：浓度较低，吸附到的钾多于铵。4.土壤中不同钾素形态的转化5.土壤钾的调节

分次、适量施用钾肥

条施、穴施或集中施用钾肥

钾肥不宜面施，深施覆土

增施有机肥1单选土壤氮的主要存在形态是(

)A.有机态氮

B.硝态氮

C.铵态氮

D.亚硝态氮2单选

酸性土壤无机磷主要形态是(

)A.磷酸镁

B.磷酸铁

C.闭蓄态磷

D.磷酸钙3多选以下哪些措施属于提高土壤有效磷的途径?()A.提高土壤有机质含量

B.土壤淹水C.合理施用磷肥

D.调节土壤酸碱性(pH6.5-6.8)4多选

土壤中钾的有效化过程包括(

)。A.钾的固定

B.交换性钾解吸C.矿物风化

D.缓效钾释放AB练一练ABCDBCD5判断

土壤中铵态氮移动性较大，通气不良时易发生反硝化损失，主要以游离态存在。（

）6判断

在2:1型黏土矿物中，四面体电荷数越多，固定钾的能力越弱。（

）

××练一练课堂作业1.简述土壤中磷素固定的主要机制。‍第三节土壤中的Ca、Mg、S一、土壤中的钙1.钙的功用

稳定细胞膜促进细胞的伸长和根系生长行使第二信使功能调节渗透作用具有酶促作用影响作物品质苹果缺钙苦痘病水稻缺钙，幼嫩器官首先受到影响，生长点受损，新叶调萎枯死。2.土壤中的钙

一般土壤并不缺钙，但在土壤淋洗强烈以及未施石灰的酸性土壤上，也会发生缺钙现象。湿润地区砂质土壤含钙量较少，湿润温带地区的非石灰性土壤含钙量在0.7-1.5%左右。湿润热带地区风化强烈的土壤只含有0.1-0.3%的钙。干旱地区土壤一般含钙量较高。土壤中的含钙量在15mg/kg左右就足以满足植物生长的需求。

3.土壤中钙的形态水溶性钙

交换态钙

矿物态钙

土壤水溶液中的钙离子。

胶体吸附的可交换性钙离子。钙长石(CaAl2Si2O3)是土壤中钙最主要的来源。钙也可来自黑云母、磷灰石、及黑色硅质土以及石膏(CaSO4．2H2O)。速效钙4.决定土壤钙的有效性的因素

土壤全钙含量：阳离子交换量低的砂质、酸性土壤全钙含量可能太低而不能满足植物吸收。

土壤pH值：土壤pH值低(土壤溶液中H+离子含量高)将阻碍钙的吸收。

土壤阳离子交换量和钙的饱和度：在酸性土壤上，低饱和度不利于钙的吸收。钙饱和度高意味着土壤酸度适宜植物的生长和微生物的活动，或意味着酸性土壤里可交换性的Al含量低，或在碱土里钠的含量低。

粘土矿物种类：2:1型粘土矿物比1:1型粘土矿物要求钙的饱和度高，才能提供足够的有效钙。例如，蒙脱石钙饱和度达到70%才能提供足够的有效钙，而高岭石只需40%到50%的钙饱和度就可以提供足够的有效钙;

土壤溶液中钙与其它阳离子的比值:过量的NH4+，K+，Mg2+，Mn

2+和Al3+等将降低植物对钙的吸收，但NO3-的存在可增加植物对钙的吸收。二、土壤中的镁1.镁的功用

合成叶绿素并促进光合作用镁参与蛋白质的合成活化和调节酶促反应缺镁症状

由于镁在韧皮部中的移动性较强，缺镁症状首先出现在中、下部老叶上。当植物缺镁时，其突出表现是叶绿素含量下降，并出现失绿症。失绿症开始于叶尖端和叶缘的脉间部位，颜色由淡绿变黄再变橙红或紫色。叶脉保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉纹。水稻黄瓜玉米植物缺镁：中下部叶脉间失绿黄化2.土壤中镁的含量

土壤中镁的行为与钙相类似，一般土壤并不缺镁。但在土壤淋洗强烈的酸性土壤上。在湿润地区的粗质和砂质土壤上，镁的含量只有0.1%，而在干旱和半干旱地区的细质土壤上镁的含量可达到4%。在砂质土壤上，特别是施KCl和K2SO4肥料的土壤，镁的淋失是一个很严重的问题，因为可溶性的Cl-和SO42-可促使镁的淋失。3.土壤中镁的形态水溶性镁

交换态镁

矿物态镁

土壤水溶液中的镁离子。胶体吸附的可交换性镁离子。黑云母，白云石，蛇纹石等矿物风化可产生镁。次生矿物如绿泥石，伊利石，蒙脱石和蛭石等也含镁。速效镁

当土壤中的交换性镁低于25-50mg/kg时，土壤可能缺镁；阳离子交换量低的酸性，砂质，和淋洗强烈的土壤，常常缺镁；石灰性且含镁量低的土壤，酸性土施有大量含镁低的石灰的土壤，经常施用大量铵态氮肥和钾肥的土壤，以及植物对镁的需求量很高时，都会产生土壤缺镁的现象；湿润地区的砂质土出现缺镁的可能性最大，因为这些土壤中全镁和交换性镁都较低；在一些强酸性土壤上，交换性铝的含量高时可限制植物对镁的吸收。4.易缺镁的土壤三、土壤中的硫1.硫的功用

合成蛋白质的必需成分调节氧化还原状况和传递电子参与一些酶的活化影响叶绿素的合成硫参与固氮过程合成植物体内挥发性含硫物质对农产品品质和营养价值的影响

2.土壤硫的形态土壤中的硫最初来源于岩石中的金属硫化物。在风化过程中，矿物中的二价硫(S2-)被氧化为硫酸根。有机态硫（占90%以上）

无机态硫

土壤溶液中的硫酸根吸附的硫酸根不可溶的硫酸盐还原态的无机硫化合物3.土壤溶液中硫酸根浓度的影响因素

硫酸根的淋洗硫酸根的吸附有机硫的矿质化与固定

土壤中硫酸盐的去向和磷酸盐相似：被植物或微生物吸收，形成不可溶性盐类沉淀，产生阴离子吸附，或从根区被淋洗走。

但不同于磷酸盐的是，硫酸钙，硫酸铁，硫酸铝是可溶性的，因而土壤中硫酸盐的沉淀对硫的有效性并不起很重要的作用。4.硫的循环第四节土壤中的微量元素

土壤中的7种微量元素为：

铁、锰、锌、铜、硼、钼、和氯。它们之所以被称为微量元素是因为植物对它们的需要量很小，它们在土壤中的含量也极少。尽管如此，微量元素对植物的健康生长却起着及其重要的作用，有时甚至超过大量元素的作用。

植物缺乏微量元素时，可出现植株矮小，低产，早衰或死亡等。因而，有时少量微量元素的施用都会明显的影响植物的生长。一、土壤中的铁1.铁的功用

叶绿素合成所必需；参与体内氧化还原反应和电子传递；参与核酸和蛋白质代谢还与碳水化合物、有机酸和维生素的合成有关

缺乏症：

顶端或幼叶失绿黄化，由脉间失绿发展到全叶淡黄白色。如果树“黄叶病”；花卉、蔬菜幼叶脉间失绿黄化或白化；禾本科叶片脉间失绿呈条纹花叶。中毒症状：

水稻亚铁中毒“青铜病”铁的失调症柑桔缺铁——黄叶病柑桔缺铁的叶序梨树果树缺铁桃树苹果树番茄缺铁甜菜缺铁大豆缺铁烟叶缺铁水稻缺铁水稻铁中毒2.铁的形态

铁是岩石圈中第四大元素，占地球表层的5%，土壤中大多数铁存在于原生矿物，粘土矿物，氧化物和水化物中。常见的含铁原生矿物和次生矿物有橄榄石[(Mg，Fe)2SiO4]，菱铁矿(FeCO3)，磁铁矿(Fe3O4)，赤铁矿(Fe2O3)，针铁矿(FeOOH)，和褐铁矿[FeO(OH)•nH2O+Fe2O3•nH2O]等。Fe3+在水里的溶解度极低，有机螯合物可以提高铁的有效性。3.影响土壤溶液中铁浓度的因素有机螯合物

可提高铁的有效性，一般铁螯合剂可提高铁的溶解力达几个数量级。在排水状况良好，氧化性的土壤里，铁以Fe3+形态存在为主。土壤积水

由于Fe2+的溶解力增加。土壤溶液中pHpH值增加一个单位，三价铁的含量将降低1000倍，二价铁的含量将降低100倍。南方酸性土壤一般不缺铁，但干旱或半干旱地区的碱性土壤则通常可能出现缺铁。

紧实，粘重，石灰性土壤容易缺铁。在冷湿的气候条件下，土壤湿度大，通气不良时，土壤也会缺铁。排水良好的土壤，添加有机质(螯合剂的施用)将改善土壤结构，提高土壤铁的有效性。易发生缺铁土壤及其对策：二、土壤中的硼1.硼的功用

促进分生组织生长和核酸代谢；促进碳水化合物运输和代谢；参与酚代谢和木质素的形成；与生殖器官的建成和发育有关。

缺乏症

茎尖、根尖生长停止或萎缩死亡。

油菜“花而不实”、小麦“穗而不实”；花椰菜“褐心病”、萝卜“黑心病”等过多症状：

棉花、油菜“金边叶”硼的失调症油菜缺硼——花而不实－B＋B花椰菜缺硼——褐心病萝卜缺硼——腐心病玉米缺硼豌豆荚果＋B－B黄瓜硼毒棉花硼毒2.硼的形态岩石和矿物中的硼页岩含硼较高，可高达100mg/kg电气石（硼硅酸盐的一种），主要的含硼矿物粘土矿物以及铁铝氧化物吸附的硼

与有机质结合的硼以及硼酸3.硼的有效性

一般在酸性土壤中硼的有效性最高，但酸性砂质土壤中，硼很容易被淋洗。在pH值7到9时，硼的有效性最低。施用石灰可能会导致硼的缺乏。

施用石灰后，高pH值会促进有机质含量高的土壤中有机质的矿化及硼的释放。在这种情况下，硼的有效性取决于被固定和矿化的硼的相对量。三、土壤中的锌1.锌的功用

作为碳酸酐酶的成分参与光合作用；作为多种酶的成分参与代谢作用；参与生长素的合成；促进生殖器官的发育

缺乏症

植株矮小，节间短，生育期延迟；叶小，簇生；中下部叶片脉间失绿。

水稻“矮缩病”、玉米“白苗病”、柑桔“小叶病”、“簇叶病”等。

过多症状：

叶片黄化，出现褐色斑点锌的失调症玉米缺锌——白苗病水稻缺锌——矮缩病果树缺锌——簇叶病、小叶病苹果柑桔2.锌的形态

土壤含锌量一般在10到300mg/kg，平均为50mg/kg。岩浆岩和沉积岩一般比石灰岩或砂岩含锌高。含锌的矿物主要有锌铁尖晶石(ZnFe2O4)，菱锌矿(ZnCO3)和硅锌石(Zn2SiO4)。

矿物溶解提供土壤溶液最初始的锌，然后土壤溶液中的锌可以被吸附在胶体表表面，参与微生物体的合成，以及被土壤溶液中的有机物质螯合。3.影响土壤溶液中锌浓度的因素

土壤pH值：

锌的溶解度与土壤pH值极相关，pH值增加1个单位，锌的溶解度降低100倍。与被吸附在粘土矿物和有机胶体表面的锌的量相关。土壤中含锌原生矿物和次生矿物的丰富度。有机物质螯合物，锌盐-螯合剂的结合对锌向根区表面移动及植物对锌的吸附极为重要。四、土壤中的铜1.铜的功用

酶的组分；参与光合作用；参与氮代谢；影响花器官发育

缺乏症

生长瘦弱，新叶失绿发黄，叶尖发白卷曲，叶缘灰黄，叶片出现坏死斑点；

果树“郁汁病”或“枝枯病”等。

过多症状：

叶尖及边缘焦枯，至植株枯死铜的失调症－Cu＋Cu小麦缺铜柑桔缺铜2.铜的形态和浓度

一般土壤中铜浓度为1-40mg/kg，平均为10mg/kg。岩浆岩含10-100mg/kg铜，沉积岩在5-45mg/kg之间。

pH值每降低一个单位，可溶性铜的含量提高100倍。在pH值低于7时，Cu2+在土壤溶液中占主要地位，高于7时则以Cu(OH)2为主。土壤中的有机物可与铜形成敖合物，从而可让土壤溶液里铜的浓度超过从含铜矿物溶解度推断得来的浓度值。表层土壤的可溶性铜主要是有机的络合物。铜和有机物的之间的结合是微量元素中最牢固的。铜还可能被一些矿物结构包被，如粘土矿物，铁铝或锰的氧化物，这些被包被的铜又可称为闭蓄态铜。五、土壤中的锰1.锰的功用

参与光合作用；酶的组分及调节酶活性；调节植物体内的氧化还原过程；其它功能。

缺乏症

幼叶脉间失绿黄化，有褐色小斑点散布于整个叶片燕麦“灰斑病”、豆类“褐斑病”、甜菜“黄斑病”。中毒症状：

老叶失绿区中有棕色斑点，

诱发其它元素的缺乏症锰的失调症小麦缺锰高梁缺锰水稻缺锰菜豆轻度缺锰大豆缺锰——褐斑病锰中毒的马铃薯叶背缺锰的马铃薯叶背2.锰在土壤中的供应我国土壤中锰的含量范围为42~3000mg/kg，个别土壤可达5000mg/kg，其中以砖红壤、赤红壤和红壤的含量较高。

土壤锰的含量受到母质影响很大玄武岩发育的红壤、砖红壤：2000~3000mg/kg

花岗岩发育的红壤发部分小于500mg/kg

片岩、页岩发育的红壤为200~500mg/kg

土壤含锰量不适于作为判断锰的供给水平的指标原因：土壤中锰的供应状态受到土壤酸碱性、氧化还原点位、有机质、土壤质地和土壤湿度的影响。一般用活性锰、或可移动锰作为对植物有效的锰。

水溶态锰、交换态锰和易还原锰的含量统称为活性锰。六、土壤中的钼

作为硝酸还原酶和固氮酶的成分参与氮代谢；

促进维生素C的合成；

与磷代谢有密切关系；

增强抗病力1.钼的功用

缺乏症

叶片畸形、瘦长，螺旋状扭曲，生长不规则；老叶脉间淡绿发黄，有褐色斑点，变厚焦枯。

如花椰菜、烟草“鞭尾状叶”；豆科植物“杯状叶”且不结或少结根瘤。中毒症状：

茄科叶片失绿等。钼的失调症烟草缺钼——鞭尾状叶花椰菜缺钼——鞭尾叶＋Mo－Mo甘蓝缺钼——杯状叶－Mo＋Mo月季番茄钼中毒

土壤中的含钼量与成土母质极为密切

不同母质形成的土壤的平均含钼量

花岗岩形成的土壤，2.88

mg/kg

石灰岩形成的土壤，2.13

mg/kg

千枚岩形成的土壤，0.94mg/kg

砂岩形成的土壤，0.53mg/kg2.钼在土壤中的供应七、土壤中的氯1.氯素的功用

参与光合作用；酶的活化剂及某些激素的组分；调节细胞渗透压和气孔运动；提高豆科植物根系结瘤固氮；减轻多种真菌性病害

缺乏症

棕榈科植物(如椰子树、鱼尾葵等)叶片出现失绿黄斑中毒症状：

叶尖、叶缘呈灼烧状，并向上卷曲，老叶死亡，提早脱落。如：烟草叶色浓绿，叶缘向上卷曲，叶片肥厚、脆性、易破碎。氯的失调症氯肥施用时，要注意忌氯作物的问题鱼尾葵缺氯的叶片椰子树缺氯的叶片烟叶含氯量与其可燃性指数的关系第五节植物对养分的吸收一、植物对营养的吸收

植物养分

包括无机和有机养分，通常指无机养分，又称为矿质养分。植物养分资源

指能够用于植物生产的各种养分的总和，包括土壤养分、肥料养分以及制造肥料养分所需的矿产品等。

植物吸收养分的器官主要是根系

矿质养分——根为主→

根部吸收

气态养分——叶为主→

叶部吸收

养分从土壤中进入到植物体内包括两个过程

一是养分向根表迁移

二是根系对养分离子的吸收

根际：受植物根吸收与分泌作用共同影响的土壤微域范围，是植物与土壤相互作用的场所。

根际的大小：根－土界面不足1毫米或几毫米范围的微区土壤，其大小取决于根毛的长度。

根际土壤与非根际土壤在理化性质及生物学特性上存在差异。存在于根际的有效养分称为实际有效养分，而根际以外的有效养分则为潜在有效养分。根际的概念1.养分离子向根部迁移（1）截获：是指植物根系在生长过程中直接接触养分而使养分转移至根表的过程。

实质：接触交换

数量：约占1％，远小于植物的需要（2）质流：是指由于水分吸收形成的水流而引起养分离子向根表迁移的过程。

影响因素：与蒸腾作用呈正相关

与离子在土壤溶液中的溶解度（3）扩散：是指由于植物根系对养分离子的吸收，导致根表离子浓度下降，从而形成土体－根表之间的浓度梯度，使养分离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程。

影响因素：土壤水分含量、养分离子的性质养分离子的扩散系数：NO3->K+>H2PO4-土壤质地：沙土>…土壤温度：高温>低温

不同的元素在土壤中迁移的方式不同

影响因素：元素浓度；植物叶面积系数；温度同时存在，作用程度存在差异在长距离内，（）是补充根表养分的主要形式；在短距离内，（）对补充根表养分的作用较大；而（）补充根表养分的距离最短，且仅占植物所吸收养分总量的极少部分。①截获②质流③扩散质流扩散截获被动吸收（非代谢吸收）主动吸收（代谢吸收）溶质分子或离子无选择性地顺着浓度梯度或电化学势梯度进入细胞的过程。溶质分子或离子有选择性地逆浓度梯度或电化学梯度而进入细胞膜内的过程。①特点：不需要消耗代谢能量；没有选择性；顺着浓度梯度或电化学势梯度吸收②方式：离子交换离子扩散（简单扩散、杜南扩散）③运输动力：膜间的电化学势(浓度)梯度①特点：需要消耗代谢能量；吸收具有选择性、饱和性、竞争性；逆浓度梯度或电化学势梯度吸收；②机理：载体学说离子泵学说：能量来源于ATP2.根部对离子态养分的吸收3.叶部对养分的吸收

叶部吸收养分，称叶部营养或根外营养，叶部吸收养分的形态和根部相同。

优点：

①叶部营养具有较高的吸收转化速率。

②叶部营养直接促进植物体内的代谢作用。

③叶部喷施可以防止养分在土壤中固定。

④对于微量元素，是常用的一种施用手段。

缺点：

①效果短暂

②一次喷施补充的养分量有限

③易从叶片疏水表面淋失（1）叶部营养的特点

溶液的组成

钾：KCl>KNO3>K2HPO4

氮：尿素>硝酸盐>铵盐

喷施微量元素时加入少量尿素可促进其吸收速率溶液的浓度

叶部吸收养分速率和数量随浓度的提高而增加，但浓度过高易导致损伤（0.1%-2%）

（2）影响叶部吸收养分的因素

叶片的种类及湿润叶片的时间

与单子叶作物相比，双子叶作物叶面积大，角质层薄，溶液中的养分较易被吸收

喷施的营养液在叶片上保留的时间在0.5-1h以上，最好选择在清晨、傍晚或阴天喷施，可同时配合“