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第7章 植物生产与合理施肥. 第一节 植物生长发育与营养元素. 第二节 化学肥料种类与合理施用. 第三节 有机肥料种类与合理施用. 返回主页面. 第一节 植物生长发育与营养元素. 一、植物的营养 二、主要营养元素的生理作用 三、植物营养元素缺乏症及其诊断 四、配方(合理)施肥. 一、植物的营养. (一)植物必需的营养元素 1. 判断标准 ( 1 )对所有植物完成生活周期是必不 可少的;( 2 )其功能不能由其他元素代替,缺乏 时会表现出特有的症状;( 3 )对植物起直接营养 作用。
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第7章 植物生产与合理施肥 第一节 植物生长发育与营养元素 第二节 化学肥料种类与合理施用 第三节 有机肥料种类与合理施用 返回主页面
第一节 植物生长发育与营养元素 一、植物的营养 二、主要营养元素的生理作用 三、植物营养元素缺乏症及其诊断 四、配方(合理)施肥
一、植物的营养 (一)植物必需的营养元素 1.判断标准 (1)对所有植物完成生活周期是必不 可少的;(2)其功能不能由其他元素代替,缺乏 时会表现出特有的症状;(3)对植物起直接营养 作用。 2.种类 碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、 磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(Cl)。 3.类型 碳、氢、氧、氮、磷、钾等为大量元素; 铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯等为微量元素;镁、 钙、硫等为中量元素。氮、磷、钾为“肥料三要 素”。
(二)植物矿质营养的吸收 1.植物吸收养分的形态 植物所需的养分主要以离子 形态被吸收,只有很少部分以小分子形态吸收。必需营养元素被植物吸收利用时的形态见下表:
2.植物的根部营养 植物吸收养分的主要部位 是根部,根尖伸长区又是根吸收养分最多的区 域,根毛区也可以吸收。 (1)土壤养分向根表迁移的途径:截获、质流和 扩散。 (2)植物根系 吸收养分 的形式: 被动吸收 和主动吸收。
3.植物根外吸收营养的形式 植物除通过茎、叶吸收养分外,主要通过叶面吸收,故根外营养又叫叶部营养。 叶部营养的特点: (1)直接供应养分,减少土壤养分固定。 (2)吸收速率快,能及时满足作物营养需要。 (3)能影响植物代谢活动 (4)是经济有效施用微量元素肥料和补施大量 元素肥料的手段。
叶面施肥技术: (1)喷肥时可加少量“湿润剂”或适当加大 溶液浓度,并尽量喷施于叶的背面。 (2)最好在下午16:00时以后无风晴天喷施。 (3)对于磷、铜、铁、钙等移动性差的营养元 素,要喷在新叶上,并适当增加喷施次数。 (4)喷施阳离子时,溶液应调至微碱性;喷施阴 离子则调至弱酸性,以有利于叶片对养分的 吸收。 (5)尽量选择植物吸收快的肥料(如尿素)进行 叶面喷施。
(三)植物养分离子间的相互关系 1.拮抗作用 一种养分的存在抑制植物对另 一种养分的吸收,如Ca与Mg、K与Fe、P 与Zn及P、N与Cl之间都有不同程度的拮抗 作用。 2.协同作用一种离子的存在帮助和促进植 物对其他离子的吸收或相互促进吸收的作 用。如P与K、N与P、N与K都表现出相互促 进的作用。
二、主要营养元素的生理作用 • 氮(N) 氮是蛋白质和核酸的主要成分;是叶绿素的组成 • 成分;是植物体内许多酶的组成成分,参与植物体内各种代 • 谢活动;是植物体内许多维生素、激素的成分,可调控植物 • 的生命活动。
2. 磷(P) 磷是核酸、核蛋白、磷脂、植素、磷酸腺苷和多 种酶的成分,能影响植物的生长和代谢;能影响淀粉、蛋白 质、脂肪和糖类的转化与积累;能提高植物抗寒、抗旱等抗 逆性。
钾(K) 是植物体内60多种酶的活化剂;能促进叶绿素合成;促 进植物体内糖类、蛋白质等的合成与运转;钾能维持细胞膨压,促进 植物生长;能增强植物抗寒、抗旱、抗高温、抗病、抗盐、抗倒伏等 能力,提高植物抗逆性。
4. 钙(Ca )是构成细胞壁的重要元素;能稳定 生物膜的结构,调节膜的渗透性;能促进细胞 伸长,对细胞代谢起调节作用;能调节养分离 子的生理平衡,消除某些离子的毒害作用。 缺钙可导致植株矮小,幼叶卷曲,叶缘发 黄,逐渐枯死。不结实或少结实,番茄易患脐 腐病。
5. 镁(Mg) 是叶绿素的组成成分,并参与光 合磷酸 化和磷酸化作用;是许多酶的活化 剂;参与脂肪、蛋白质和核酸代谢;是染色 体的组成成分,参与遗传信息的传递。
6. 硫(S) 是含硫氨基 酸的成分,也是蛋白 质的主要组成成分; 参与合成其他生物活 性物质;参与酶的活 化,提高酶的活性; 与叶绿素形成有关; 参与合成植物体内挥 发性含硫物质,如大 蒜油等。
三、植物营养元素缺乏症及其诊断 (一)植物营养元素缺乏症
(二)植物营养元素缺乏症的诊断 1.形态诊断 鉴别营养元素缺乏症时,首先看症状出现的部位。第二要看叶片大小和形状。第三要注意叶片失绿部位。 2.根外喷施诊断 配制一定浓度(一般为0.1%~0.2%)的含某种元素的溶液,喷到病株叶部或采用浸泡、涂抹等办法,将病叶浸泡在溶液中1~2小时和将溶液涂抹在病叶上,隔7~10天观察施肥前后叶色、长相、长势等变化,若长势良好,表明原植株缺乏该种元素。 3.化学诊断采用化学分析方法测定土壤和植株中营养元素含量,对照各种营养元素缺乏的临界值加以判断。有土壤诊断和植株化学诊断等方法。
四、配方(合理)施肥 (一)配方(合理)施肥及其原理 1.配方施肥的含义 配方施肥是指综合运用现代农业科技成果,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在有机肥为基础条件下,产前提出各种营养元素的适宜用量和比例,以及相应的施肥技术。 2.配方施肥的基本原理 (1)养分归还学说;(2)最小养分律;(3)报酬递减律;(4)因子综合作用律。 3.配方施肥需要分析考虑的因素 (1)植物营养特性;(2)肥料利用率;(3)其他因素。
(二)配方施肥的基本方法(施肥量的确定) 配方施肥的基本方法有地力分区(级)配方法、养分平衡法、地力差减法、肥料效应函数法、养分丰缺指标法、氮磷钾比例法等。以养分平衡法为例学习施肥量的确定。 [例]某菜农计划番茄产量每667m2 5 000 kg,不施 氮区(对照区)每667 m2番茄产量为1 000 kg, 计划每667 m2用土粪2 000 kg作基肥(含肥量 0. 5%,利用率20%),问该菜农实现计划产量应 施多少千克尿素(含N 46%,利用率35%)? (答案:该菜农要实现目标产量,每667m2除施 2 000 kg土粪外,还应施99.4 kg尿素。)
解:(1)计算实现计划产量需氮量:查教材中表7-6解:(1)计算实现计划产量需氮量:查教材中表7-6 得,生产100kg番茄需氮0.45 kg,则 作物目标产量需氮量 = 5 000 ×(0.45÷100) = 22.5(kg) (2)计算土壤供氮量:也就是要计算未施氮肥的对 照区生产所需氮量,即 土壤供氮量 = 1 000 ×(0.45÷100) = 4.5 (kg) (3)土粪提供的氮量为: 2 000 × 0.5% × 20% = 2 (kg) (4)计算实现计划产量所需尿素量:注意,此处需 减去土壤中原有的氮量,则 (22.5 – 4.5 - 2)÷ 46% ÷35% = 99.4 (kg)
(三)施肥时期与施肥方法 1.施肥时期 对于大多数植物来说,施肥应包括基肥、种 肥和追肥三个时期。 2.施肥方法 (1)撒施;(2)条施;(3)穴施;(4) 分层施肥;(5)随水浇施 ;(6)根外追肥 ;(7)环 状和放射状施肥 ;(8)拌种和浸种;(9)蘸秧根; (10)盖种肥 。
第二节化学肥料种类与合理施用 一、土壤中的氮素及氮肥的合理施用 二、土壤中的磷素及磷肥的合理施用 三、土壤中的钾素及钾肥的合理施用 四、土壤中的微量元素及微肥的合理施用 五、复合肥料与混合肥料
一、土壤中的氮素及氮肥的合理施用 (一)土壤氮素形态及其转化 1.氮素形态 分有机态氮和无机态氮两种。 有机态氮主要以蛋白质、氨基酸、酰胺、胡敏 酸等形态存在。无机态氮主要是指铵态氮、硝 态氮和极少量的亚硝态氮。 2.氮素转化过程 氨化作用、硝化作用、反硝 化作用、氨的挥发作用等。 (二)氮肥的种类、性质与施用 1.氮肥的种类 按氮素形态可分为三类:铵态 氮肥、硝态氮肥和酰胺态氮肥。
2.常见氮肥的性质 碳酸氢铵(NH4HCO3):含氮 量为16.8%~17.5%,化学性质极不稳定,白色结 晶,易吸湿结块,易分解挥发,有刺激性氨味, 易溶于水,施入土壤无残存物,生理中性肥。 碳酸氢铵 氯化铵 (NH4Cl ):含氮量为24%~25%,白色或淡黄色结晶,吸湿性小,热反应稳定,生理酸性肥料,易溶于水。 氯化铵
硝酸铵 硝酸铵 (NH4NO3):含氮量为34%~35%,白色或浅黄色结晶,易结块,易溶于水,易燃烧和爆炸,生理中性肥料。施后土壤中无残留。 尿素 [CO(NH2)2]:含氮量 为45%~46%,白色结晶,无味无 臭,稍有清凉感,易溶于水,呈中 性反应,易吸湿,肥料级尿素则吸 湿性较小。 尿素
3.氮肥的合理施肥技术 (1)氮肥的合理分配:氮肥的合理分配主要考 虑土壤条件、作物特性、气候条件等。 (2)氮肥的施用技术:根据不同土壤条件和植 物生长情况,确定合理用量和适宜施肥时 期,并采用有效施用方法。基肥深施、种 肥底施、追肥深施、球肥粒肥深施。 (3)氮肥与其他肥料合理配施:氮肥与磷、钾 肥配施有较好效果,并能充分发挥氮肥的 增产效果。
二、土壤中的磷素及磷肥的合理施用 (一)土壤中磷的含量和形态 1.含量 我国土壤全磷量(P2O5)一般为0.3~ 3.5 g / kg。 2.形态 土壤中磷素一般以有机磷和无机磷两种 形态存在。 (二)土壤中磷素的固定 1.化学固定 土壤中大量的钙、镁、铁、铝等离 子与可溶性磷酸盐作用,形成难溶性磷化合物。 2.吸附固定 土壤对土壤溶液中磷酸根离子的吸 附作用。 3.生物固定 土壤微生物吸收有效态磷酸盐,构 成自己的“躯体” ,使之变成有机磷化合物。
钙镁磷肥 过磷酸钙肥(颗粒状) (三)磷肥的类型 1.水溶性磷肥 主要有过磷酸钙和重过磷酸钙等。 2.弱酸溶性磷肥 主要有钙镁磷肥、钢渣磷肥、脱氟磷 肥、沉淀磷肥和偏磷酸钙等。 3.难溶性磷肥 主要有磷矿粉、骨粉和磷质海鸟粪等。
(五)磷肥的合理施用技术 1.土壤供磷状况与磷肥肥效 2.作物特性与磷肥施用 3.轮作倒茬与磷肥施用 4.磷肥的施用技术 磷肥应集中施用,可采用条 施、穴施、蘸秧根、作种肥等方式。磷肥应适 当早施,一般作基肥、种肥和早追肥。 5.磷肥与其他肥料配合 磷肥可与有机肥料混 合,或堆沤施用,是合理施用 磷肥的一项重要措施。
三、土壤中的钾素及钾肥的合理施用 (一)土壤中钾的含量、形态 我国土壤全钾量介于5~25 g / kg,比氮和磷含量高。土壤中钾 的形态有三种:速效性钾、缓效性钾和难溶性矿物钾。 (二)钾肥种类、性质与施用要点
四、土壤中的微量元素与微肥的合理施用 微量元素肥料主要作种肥施用,常以浸种、拌种、蘸秧根或叶面喷施等方式施用。常用微量元素肥料的种类、性质和施用要点如下:
五、复合肥料与混合肥料 (一)复合肥料 1.概念 复合肥料是指含有氮、磷、钾三要素中两种或三种养分 的肥料。 2.种类 复合肥料按元素种类可分为两大类:三元复合肥料(N、P、K)和二元复合肥料(NP、NK或PK)。 3.表示方法 其组成成分通常用每种营养元素所占的质量分数来 表示。 常见的复合肥料主要有:磷酸铵(磷酸一铵、磷酸二铵)、硝 酸磷肥、磷酸二氢钾 、硝磷钾肥 、硝铵磷肥 、磷酸钾铵等。
(二)混合肥料 肥料混合的原则是:①要选择吸湿性小的肥料品种;②要考虑到混合肥料养分不受损失;③应有利于提高肥效与施肥工效。 肥料混合时可分为三种情况:可以混合、暂时可以混合但不可久置、不可混合。
第三节 有机肥料种类与合理施用 一、有机肥料的作用 二、主要类型有机肥料与施用
一、有机肥料的作用 (一)提供多种养分,改善土壤中养分供应 状况 (二)改善土壤结构 (三)促进土壤微生物活动 (四)刺激植物生长发育 (五)维持农业生态良性循环
二、有机肥料的主要类型与施用 (一)粪尿肥 粪尿肥包括人粪尿、家畜粪尿、厩肥、 禽粪等。 1.人粪尿 • 成分:有机物主要是纤维素、半纤维素、蛋白质、氨 基酸等;灰分主要是硅酸盐、磷酸盐、氯化物等。人 尿中有机物少,含尿素较多,含有少量的尿酸、马尿 酸;还含有无机盐,以食盐较多,其次是磷酸盐、铵 盐和微量元素等。 • 施用:人粪尿适用于多种土壤和作物。人粪尿主要用 作追肥,但菜田可作基肥,南方习惯泼浇水粪,北方 习惯随水灌施,效果均好。人尿也可浸种。
2.畜禽粪尿 (1)牛粪 粪质细密,含水量高,通气性差,故腐熟缓慢,肥效迟缓,发酵温度低,俗称“冷性肥料”。一般作底肥施用。 (2)猪粪 养分含量较丰富,质地较细,氨化细菌多,易分解,肥效快但柔和,后劲足,俗称“温性肥料”。适宜于各种作物和土壤,可作基肥和追肥。 (3)马粪 粪中纤维素含量高,粪质粗、疏松多孔,水分易蒸发,含水量少,腐熟快,堆积过程中,发热量大,俗称“热性肥料”。可作为高温堆肥和温床的酿热物,并对改良质地黏重土壤有良好效果。 (4)羊粪 质地细密干燥,肥分浓厚,为热性肥料。羊粪适用于各种土壤。 (5)禽粪 鸡、鸭、鹅等家禽的排泄物和海鸟粪统称禽粪。由于它们属杂食性动物,饮水少,故禽粪有机质含量高,水分少。禽粪中氮素以尿酸为主,分解过程也易产生高温,属热性肥料。可作基肥,也可作追肥。
3.厩肥 厩肥的积制方法有圈内积肥法和圈外积肥 法,也有二者兼用。 (1)圈内积肥法 主要用于猪的积肥,常用的方式有 两种:垫圈法、冲圈法。 (2)圈外积肥法 多为牛、马、骡、驴等大牲畜所采 用的积肥方式。 厩肥常作基肥深施,每667 m2用量1 500~3 000 kg。施用数量大时,全田撒施耕翻入土;施肥量不大时,可开沟集中施在播种行间或栽植垄上。厩肥作基肥时,应配合化学氮、磷肥施用,以更好地发挥厩肥肥效。
(二)堆沤肥 1.堆肥 堆肥是在好气条件下堆制而成的,可分为 高温堆肥和普通堆肥两种。堆肥养分齐全,适合于各 种作物和土壤,其施用技术与厩肥相似,一般多用作 基肥。撒施后立即翻入土,条施、穴施也应深施覆 土。一般每公顷15~30 t ,适量配施速效肥料,其增 产效果更好。 2.沤肥 沤肥在沤制时要经常保持3~5 cm的浅水层,沤 肥材料中碳氮比和酸碱度应调节适当,并注意经常翻 动,促进微生物活动,加快沤肥的腐熟。沤肥多用作 基肥。水稻施用沤肥时,施后应立即翻耕上水,或先 干耕晒垡,上水后再施肥,每公顷用量为37.5~75 t。 旱地施用沤肥,应随撒随翻入土,防止养分损失,同 时配施适量氮、磷肥,以利于提高肥效。
3.秸秆直接还田技术要点 (1)还田时期和方法 秸秆还田前应切碎后翻入土中,与土混合均匀。旱地争取边收边耕埋。水田宜在插秧前7~15天施用。林、桑、果园则可利用冬闲季节在株行间铺草或翻埋入土。 (2)还田数量 一般秸秆可全部还田。薄地用量不宜过多,肥地可适当增加用量。一般每公顷4.5~6.0 t为宜。 (3)配施氮、磷化肥 由于作物秸秆C/N比大,易发生微生物与作物争夺氮素现象,应配合施用适量氮、磷化肥。北方玉米秸秆还田每公顷应施225 kg碳铵;南方稻田每公顷应施150~225 kg碳铵,并配施375 kg过磷酸钙。
一般稻田绿肥应在插秧前10~15天翻压,北方麦田绿肥应在种麦前30天左右翻压,棉花、玉米田一般播种前10~15天翻压。绿肥翻压深度一般以耕翻入土10~20 cm为宜。绿肥翻压应做到植株不外露,随后耙碎镇压,并及时灌水保墒,做到压严、压实,以利于绿肥腐解、后作播种和保肥。此外,翻压时可适量施用磷肥,有利于氮磷养分的平衡供应。 (三)绿肥 绿肥按生物学特性可分为豆科绿肥和非豆科绿肥。按生 长季节可分为春季绿肥、夏季绿肥和冬季绿肥。按生长年限 可分为一年生绿肥和多年生绿肥。
(四)生物肥料 1.根瘤菌肥料 根瘤菌肥的施用方法主要是拌种,每公顷可用菌剂 225~375 kg,加水3.75 kg均匀拌种,稍风干后播种。 2.生物钾肥 生物钾肥适宜于喜钾作物和缺钾土壤上施用。其用 量:固体型每公顷7.5~11.25 kg,液体型每公顷1 500~3 000 mL。使用时要注意“早”(最好做基肥和种肥),拌种、拌土或拌有 机肥要“匀”,离根要“近”。 3.“5406”抗生菌肥“5406”抗生菌肥可用作基肥,每公顷用饼粉 225~375 kg,加菌种1.5~3.75 kg混合就地拌入少量泥土,条施 或穴施后覆土。也可用0.5 kg菌剂加15~30 kg水,取其浸出液作 浸种、浸根用,或先用水浸湿种子,再拌上菌肥。还可用作追肥, 旱田在定苗时施,水稻在返青后施。 4.复合微生物菌肥 有两种类型:①两种或两种以上的微生物复 合,可以是同一微生物的不同菌系或是不同微生物菌种的混合;② 一种微生物与其他营养物质复配,即微生物菌剂可分别与大量元 素、微量元素、植物生长激素等复合。