合理施肥 (一)

合理施肥（一）—基本知识前言农化服务的中心任务是合理施肥实现高产、优质、高效的综合目标必须合理施肥只有掌握了植物营养、土壤性质和肥料性质与施肥的基本知识才能作到合理施肥植物（作物）是施肥对象土壤是施肥条件肥料是作物丰产的物质保证施肥原理与施肥技术是施肥指导植物土壤肥料高产优质高效戴日汉一、植物营养与施肥植物的必需营养元素植物生长的6个基本条件是:光照、温度、水分、养分、空气和支撑.目前公认植物的16种必需营养元素有:碳(C)、氧(O)、氢(H)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)和氯(Cl).有学者认为:镍是第17种必需营养元素.确定必需营养元素的标准1.这些元素对所有高等植物生长发育过程都是不可缺少的。缺少某种元素，植物就不能完成其生活周期。2.必需营养元素的功能不能由其他营养元素所能代替；在其缺乏时，植物会出现专一的、特殊的缺素症。只有补充这种元素后，症状才能减轻或消失。3.这种元素必须是对植物起直接营养作用，而不起间接改善环境的作用。有益营养元素定义：1.不是所有高等植物所必需，而是某些特定作物所必需。如钴是豆科作物根瘤菌固氮时所必需。2.对一些作物的生长发育具有良好的作用。如甜菜需要钠，水稻需要硅等。此外，有益营养元素还有镍、硒、铝、钛等。植物体内必需营养元素的平均含量大量营养元素%中量营养元素%微量营养元素mg/kg碳45钙0.5氯100氧45镁0.2铁100氢6硫0.1锰50氮1.5硼20磷0.2锌20钾1.0铜6钼0.1大量营养元素可利用形态中量营养元素可利用形态微量营养元素可利用形态碳CO2钙Ca2+氯Cl-氧O2镁Mg2+铁Fe2+氢H2O硫SO42-锰Mn2+氮NO3-NH4+硼H2BO3,B4O72-磷H2PO4-HPO42-锌Zn2+钾K+铜Cu2+,Cu+钼MoO42-植物必需营养元素的可利用形态植物所需养分来源H2OCO2N2O2NPKCaMgSFeBMnCuZnMoCl1.它们是植物体内各种重要有机化合物的组成元素，如碳水化合物，蛋白质，脂肪和有机酸等。2.植物光合作用产物－糖，是植物呼吸作用及体内一系列代谢作用所需能量的来源，同时也是合成其它有机化合物的原料。3.氢和氧在植物体内生物氧化还原过程中也起着很重要的作用。•碳、氢、氧大量营养元素的主要生理功能•氮1.氮是蛋白质和核酸的成分，而蛋白质又是构成原生质的基本物质，核酸也是植物生长发育和生命活动的基础物质。2.氮是叶绿素的组成成分3.氮也是植物体内许多酶的成分4.氮还是一些维生素和生物碱的成分大量营养元素的主要生理功能1.磷是细胞核和核酸的组成成分2.磷脂是生物膜的重要组成部分3.腺三磷（ATP）在体内积极参与能量代谢4.磷是各项代谢过程的参与者，参与碳水化合物的运输和进一步合成蔗糖、淀粉及多糖类化合物5.磷能提高抗逆性和适应外界环境条件的能力•磷大量营养元素的主要生理功能•钾1.钾能提高光合作用中许多酶的活性，因而促进光合作用2.钾能提高植物对氮的吸收利用，有利于蛋白质的合成3.钾能促进植物经济用水4.钾能促进碳水化合物的代谢，并加速同化产物向贮藏器官输送5.钾增强作物的抗逆性，改善产品的品质大量营养元素的主要生理功能1.钙是质膜的重要组成成分，有限制细胞液外渗的作用2.构成细胞壁需要钙，缺钙时影响细胞分裂和细胞的形成3.钙是某些酶的活化剂，如淀粉酶4.钙有中和酸性和解毒的作用，如形成草酸钙•钙中量营养元素的主要生理功能郭能松1.镁是叶绿素的组分2.镁是酶的活化剂，能促进酶的活性，如丙酮酸激酶，磷酸果糖激酶3.镁促进磷酸盐在植物体内的运转4.镁参与脂肪代谢，促进维生素A，维生素C的合成•镁中量营养元素的主要生理功能•硫1.是许多蛋白质的成分。（只有三种氨基酸含有硫）2.是许多酶的成分，如脂肪酶，脲酶等3.豆科作物提高固氮效率，必需要有硫4.参与调节体内氧化还原过程5.硫对叶绿素的形成有一定的影响中量营养元素的主要生理功能大多数微量元素都是某些酶的组成部分铁－细胞色素氧化酶，过氧化物酶，过氧化氢酶等锰－某些脱氢酶，羧化酶，激酶，氧化酶等铜－多种氧化酶锌－碳酸酐酶钼－硝酸还原酶微量营养元素的主要生理功能许多微量元素积极参与作物体内碳水化合物和蛋白质的代谢作用硼－促进碳水化合物的运输，还有利于蛋白质的合成锰－促进碳水化合物的代谢和有利于合成蛋白质锌－与碳水化合物的转化有关。能促进蛋白质的合成钼－促进豆科作物固氮微量营养元素的主要生理功能一些微量元素与叶绿素合成或稳定性有关铁－合成叶绿素所必需，缺铁时叶绿体的结构被破坏锰－在叶绿体中直接参与光合作用过程中水的光解铜－叶绿体中含有较多的铜，因此与叶绿素形成有关，还具有提高叶绿素稳定性的能力，避免叶绿素过早遭受破坏微量营养元素的主要生理功能有一些微量元素参与作物体内氧化还原反应铁－由Fe2+（还原态）Fe3+（氧化态）铜－对体内氧化还原反应起催化作用锰－参与氧化还原反应，影响硝酸还原作用微量营养元素的主要生理功能钼能促进豆科作物固氮，豆科作物缺Mo根瘤发育不良，瘤小而少某些微量元素能促进生殖器官的正常发育硼可刺激植物花粉管的伸长，有利于受精缺硼：甘蓝型油菜的“花而不实”，棉花的“蕾而不花”，小麦出现“穗而不实”，花生出现“有壳无仁”。果树则结果率低，果实畸形。有的微量元素能促进生物固氮微量营养元素的主要生理功能提示1.高等植物（作物）所必需的16种营养元素及其主要生理功能是合理施肥的营养学基础2.16种必需营养元素是同等重要和不可替代的，它是合理施肥的指导思想。3.植物营养缺素症是一种生理病害，只有通过合理施肥才能解决田翠荣各类作物的营养特性与施肥第一类为禾谷类作物，如小麦、玉米、水稻、谷子、高粱等。他们对氮磷肥反应都较好。因此，增施氮磷肥增产效果明显。第二类为经济作物，如棉花、烟草等。它们对养分的需要量比禾谷类作物多。它们对磷钾肥料反应敏感。在施氮肥的基础上施用磷钾肥能明显提高产量和改善品质。第三类为豆科作物，如大豆、花生、豆科绿肥等。因为它们有与其共生的根瘤菌，能提供一定数量的氮源。在施肥上应适当减少氮肥用量，增加磷钾肥数量。第四类为蔬菜作物。它们的营养特性:叶类需氮多，根菜类需磷钾多，果菜类需氮磷多。此外，由于蔬菜作物的单产高，吸肥量大，经济效益高，因而投肥也比大田作物多。蔬菜的营养共性与施肥养分需要量大：多数蔬菜由于生育期较短，一年复种数茬。每公顷年产商品菜数量相当可观，从土壤中带走的养分相当多，为此，蔬菜每公顷的需肥量比粮食作物多得多。带走的养分多：蔬菜属收获期养分非转移型作物，茎叶与可食器官之间的养分含量相差小。蔬菜茎叶中的养分含量一直处于较高水平，使其能适应菜地的高肥浓度，同时需要较高的施肥水平。对某些养分有特殊需求：蔬菜喜硝酸态氮；对钾的需求量大；对缺硼和缺钼比较敏感。果树营养的特点与施肥多年生：果树在一地块生长结果多年，土壤中的某些营养元素缺乏会越来越严重。元素之间往往失去平衡。1～2年生作物可通过轮作倒茬和施肥来解决；而果树必须通过合理施肥和土壤管理来解决。贮藏营养:果树的枝干、根和常绿果树的叶都贮藏有大量营养物质，可供果树较长时期用于生长结果。为了保持一定水平的贮藏营养，使成年果树保持适当产量，必须按需施肥。砧木的影响:不同种类的砧木吸收营养元素的能力不同。如苹果矮化砧木M5根系吸钾能力弱，若嫁接上需钾高的品种，缺钾会更严重。深根性：果树多为乔木或小乔木。根系又深又广，施肥时应深施、远施。作物营养的阶段性生长初期由于体内干物质积累少，因而吸收养分的数量少，吸收强度也很小；生长发育旺盛时期，由于体内干物质积累数量增加很块，吸收养分的数量明显增多，出现吸收高峰；接近成熟时，由于根系活力下降，吸收养分的速度逐渐减缓，有时甚至停止吸收某种养分。作物施肥方案就是依据作物的营养阶段性制定出来的，其内容包括：基肥，种肥，追肥三种施肥方式N越冬期返青完熟乳熟开花孕穗拔节P2O5K2O养分累积吸收％冬小麦不同生育期养分累积吸收曲线养分累积吸收％真叶现蕾开花成熟棉花不同生育期养分累积吸收曲线NP2O5K2O特点：此期作物对某种养分需求并不多，但需要的程度却很迫切。如果缺乏这种养分，作物生长发育明显受影响。即使以后补施这种养分也难以恢复或弥补损失。时期：大多数作物磷的临界期都在幼苗期。如棉花在出苗后10－20天，玉米在三叶期。氮的临界期一般比磷晚一些，往往在营养生长转向生殖生长的时候，冬小麦在分蘖和幼穗分化两个时期；棉花在现蕾初期。生产上常用施种肥的方式来解决:1.营养临界期施肥的两个关键时期2.肥料的最大效率期特点：这一时期作物不仅需要的养分数量多，而且养分吸收速度快。此时肥料的作用明显。增产效率最高。时期：肥料最大效率期往往是在作物生长的中期。此时作物生长旺盛。吸收养分能力最强，生长迅速。例如，氮肥的最大效率期：玉米在大喇叭口到抽雄初期；冬小麦在拔节到抽穗期；棉花在开花结铃期。生产上常采取适时追肥的方式，以满足作物对养分的最大需求，促进增产。施肥的两个关键时期小麦根部养分的吸收方式和相对比例养分需要量（kg/ha)截获（％）质流（％）扩散（％）N,11078211P2O5,60242056K2O,20073063在长距离时，质流是补充养分的主要形式，而短距离内，扩散作用更为重要。硝态氮移动性较大，质流可提供大量的氮素氮通过质流作用输送的距离比磷，钾远的多根毛对磷的吸收比对钾的吸收作用更大，因为磷的扩散远远低于钾植物对养分吸收根部营养叶片营养主要方式辅助方式对大量元素根叶对微量元素根叶张琪峰二、土壤性质与施肥长期风化、微生物参与岩石土壤土壤区别于岩石的本质特征－肥力土壤肥力因素－水分、养分、空气、热量土壤肥力－土壤能够不断提供和协调作物对水、肥、气、热要求的能力。土壤的由来和土壤肥力1.土壤肥力是各种肥力因素的综合表现。2.土壤类型不同，土壤肥力各异。3.土壤肥力是可变的，它可以变好，也可以变坏。提示：三相比例(占土壤容积%)液相水分15%—35%气相空气35%—15%固相有机物质、矿物质约占50%，土粒、小动物和其中:矿物质38%微生物有机物质12%土壤的物质组成提示：由于三相比例不同，构成不同肥力的各类土壤土壤有机质的作用1.植物养分的重要来源——土壤有机质分解以后可为植物提供各种养分，特别是氮素。因为土壤矿物质一般不含氮素。2.提高土壤的保蓄性和缓冲性——土壤有机质中的有机胶体带有大量负电荷，能吸附大量的阳离子和水分（比粘粒大几倍甚至几十倍）。同时能提高土壤对酸、碱的缓冲性。3.改善土壤物理性质——土壤有机质的粘性只有粘粒的几分之一，所以它能降低粘性土壤的粘性。土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质，因而可以提高砂土的团聚性。土壤中有机态氮占全氮的98%—99%土壤中无机态磷占全磷的75%-90%(主要是难溶性磷酸盐）土壤中矿物态钾占全钾的90%以上土壤是作物的营养“库”，为什么还要施肥？提示：这就是土壤中养分总量并不少，而不能满足作物需要的原因。只有合理施肥才能获得作物高产。因为:不同类型土壤的阳离子交换量土壤类型阳离子交换量mmol·kg-1主要黏土矿物暗栗钙土663蒙脱石（水云母、蛭石）白浆土492水云母（蒙脱石）褐土559水云母（蛭石、高岭石）灰钙土358水云母黄棕壤400水云母（高岭石、蛭石）红壤220高岭石（水云母）砖红壤52高岭石（三水铝石）不同类型土壤胶体的阳离子交换量(mmol·kg-1)胶体类型一般范围平均值蒙脱石600—1000800伊利石200—400300高岭石300—150100含水氧化铁铝极微极微有机胶体2000—500035001.水溶态养分——它存在于土壤溶液中，对植物高度有效，它包括大部分无机盐类的离子和一些分子量小、结构简单的有机化合物。2.交换态养分——它是被带负电荷的土壤胶粒吸附的那部分阳离子。水溶态养分与交换态养分经常处于动态平衡之中，二者之和统称为速