资源简介

(共50张PPT)
《种植基础》
河北科学技术出版社
主编：王文颇 马素凤
制作：苏彦明
第三章 植物生长营养调节
第三章 植物生长营养调节
第一节 植物营养与施肥
第二节 土壤养分与化学肥料
第三节 施用有机肥料
第四节 测土配方施肥
植物在生长发育过程中，需要吸收各种营养元素，了解解各种营养元素的作用、变化规律。对合理的施用肥料具有重要意义。配方施肥已成为科学施肥的发展方向。
学习目标
知识目标
1.掌握植物的营养特性以及合理施肥基本原理
2.了解施肥的环节与方法
3.了解常用有机肥料的种类、性质。
4.了解常用有机肥料种类及施用技术。正确理解化学肥料和有机肥料配合施用的意义。
能力目标
1.掌握有机肥料科学合理的使用方法
2.学会肥料混合的计算方法
3.掌握测土配方施肥技术的原理和方法
第一节 植物营养与施肥
在作物生长发育过程中，合理施肥是获得高产优质的基础。科学合理的施肥必须根据作物的营养特性，结合土壤、气候、栽培技术措施等因素进行综合考虑，最大限度地满足作物对各种养分的需要。因此，了解作物的营养特性是进行合理施肥的重要依据。
第一节 植物营养与施肥
一、作物的营养特性与施肥
二、合理施肥的基本原理
三、施肥的环节与方法
一、作物的营养特性与施肥
作物从种子萌发到种子形成的整个生育过程中，要经历不同的生长发育阶段。除种子萌发阶段和生长末期根系停止吸收养分阶段以外，其他所有的生育阶段要通过根系从土壤中吸收养分。
把作物通过根系从土壤中吸收养分的整个时期，称为作物的营养期。
作物的营养期中又包括几个不同的营养阶段、各阶段对营养元素的种类、数量和比例等方面有不同的要求，这就是作物营养的阶段性。
（一）作物不同生育阶段的营养特点
（二）作物吸收养分的关键时期
（三）作物吸收养分的比例与肥料的配合使用
（四）作物对养分的吸收
一、作物的营养特性与施肥
在作物营养期中，总是在不间断地吸收养分，不同生育时期中作物对养分的吸收数量、浓度和比例有不同的要求：不同作物吸收养分的规律也各不相同。
作物吸收养分的一般规律是：生长初期吸收养分的数量和强度都很低，随着生育进程的推移则逐渐增加，到成熟又趋于减少直至停止吸收。
（一）作物不同生育阶段的营养特点
（二）作物吸收养分的关键时期
在作物营养期中有两个对作物产量影响极为关键的时期，一个是作物营养临界期，另一个是作物营养最大效率期（也收强度营养期）。
1.作物营养临界期
在作物生长发育过程中，常有一个时期对某种养分要求的绝对数量虽然不多，但是很迫切，此时如果不能满足作物对该养分的要求，所造成的损失即使以后补施也很难以弥补，这个时期成为作物营养临界期。
营养临界期一般多出现作物生长的初期，即从种子营养向土壤营养转变的过渡时期。
不同作物对同种营养元素及同一作物对不同营养元素的临界期各不相同，如大多数作物对磷的临界期均早于氮素，几乎都在幼苗期：如冬小麦是在三叶期；玉米则在五叶期前；棉花在二、三叶期。
由于作物临界期需肥的绝对数量较少，因此，在高水肥地块，通常不施肥也能满足幼苗正常生长对养分的需要；而对于肥力低下的地块，则需要适当地施用种肥，以弥补土壤养分的不足。
2.作物营养最大效率期
在作物生长发育过程中还有一个时期，对养分要求的绝对数量最多，吸收的速率最快，这一时期叫做作物营养最大效率期。此时施用的肥料在生长上能够发挥其最大的增产效益。
作物营养的最大效率期一般出现在作物营养生长的旺盛时期或营养生长与生殖生长并进时期。作物种类不同，营养最大效率期也不相同。
如氮素的最大效率期，
玉米是在大喇叭口到抽雄初期；
水稻在分蘖期；
棉花在盛花到始铃期，
小麦在拔节到抽穗期。
此时，作物吸收养分数量多，速度快，仅仅依靠土壤养分供应已不能满足作物生长的要求，应该及时追肥加以补充。农业生产上强调施用小麦拔节肥，玉米的大喇叭口肥，棉花的花铃肥，水稻的穗肥等，就是为了获得较好的增产效果，抓住作物营养的最大效率期这一有利时期适当追肥，以满足作物生长发育的需要。
作物的营养临界期和营养最大效率期是作物生长的两个关键施肥时期，在这两个时期如能保证充足的养分供应，对作物丰产有着十分重要的意义。但必须指出的是，由于作物各个阶段连续不断地从土壤中吸收养分，前一阶段的营养状况，直接影响下一阶段的作物生长和施肥效果。因此，除重视关键时期施肥外，还应注意作物营养的连续性，以利于作物生长和产量的提高。
(三)作物吸收养分的比例与肥料的配合施用
作物一生需要吸收各种养分。各种养分在作物生长过程中的生理作用是不可互相替代的。不同作物、同一作物的不同生育时期，吸收N、P2O5，、K2O的数量各不相同，同一种作物，不同品种间吸收养分数量也有差异。此外，作物吸收养分的数量还受外界环境条件的影响，如土壤、施肥、灌溉等影响。但就同一种作物而言，每形成一定的经济产量所吸收养分的种类、数量及其相对比例大体上是一致的（如表3-1）。
表3-1每形成100kg经济产量吸收氨、磷、钾的大致数量(kg)
作物 收获物 氨(N) 磷(P2O5) 钾(K2O)
水稻 籽粒（风干重） 1.60-2.60 0.80-1.30 1.80-3.20
小麦 籽粒（风干重） 2.80-3.20 1.00-1.30 2.00~4.00
玉米 籽粒（风干重） 2.50-2.70 1.10~1.40 3.20-3.80
甘薯 薯块（鲜重） 0.35-0.42 0.15-0.18 0.55-0.62
马铃薯 薯块（鲜重） 0.35-0.55 0.20-0.22 1.06-1.20
棉花 皮棉 7.00-8.00 4.00-6.00 7.00-15.00
大豆 籽粒（风干重） 5.00-5.55 1.50-1.80 2.00-2.50
花生 荚果（风干重） 4.00-6.40 0.90-1.10 2.00-3.40
苹果（国光） 果实（鲜重） 0.30 0.08 0.32
葡萄（玫瑰香） 果实（鲜重） 0.60 0.30 0.72
大白菜 叶球（鲜重） 0.19 0.09 0.34
胡萝卜 根（鲜重） 0.24 0.08 0.57
从表中数据可以得出各类作物吸收氮磷钾养分的一些规律。
粮食作物每形成100Kg籽粒，吸收氮（N）、磷（P2O5）、和钾（K2O）的比例大致为3：1：3。
薯类作物对钾的吸收量明显高于氮（是氮的1.5~2倍），为喜钾作物。
棉花、麻类等纤维类作物，需钾量也较多。
油料作物需磷量较高。
大豆、花生等豆科作物，需要的多数氮素可由根瘤提供，因而要注意磷、钾营养的供应。
（三）作物吸收养分的比例与肥料的配合使用
了解作物吸收养分的比例，对指导合理施肥有重要的意义。在农业生产中，氮、磷、钾三要素按照一定的比例配合施用，可使养分供应协调平衡，充分发挥各种营养元素的增产作用，提高肥料的利用率，还可以改善果实和籽粒的品质，减少作物生理病害的发生，达到优质高产的目的。
除氮、磷、钾三要素需要按比例供应外，其他营养元素，包括微量元素，也要有针对性地进行补充，以保证土壤养分的全面协调供应。
植物养分的组成
（四）、作物对养分的吸收
1.根部对养分的吸收
（1）根部吸收养分的形态。
根系吸收养分的形态有离子态和分子态两种。
其中水溶性离子态养分是植物根系吸收养分的主要形态，如K+ 、NH4+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、NO3-、H2PO4-等；有时植物根系也吸收少量分子态有机养分，主要是一些小分子有机物，如尿素、氨基酸、磷脂、生长素、维生素等。大部分有机态养分需经微生物分解转化成离子态养分后，才能被作物吸收利用。
（2）土壤中养分向根表的迁移。
根能够从与之紧密接触的根际土壤中获得养分，这种方式称为截获。一般根系截获养分不到吸收总量的10%。土体中大量养分则主要是通过扩散和质流不断向根迁移。
土壤中养分的迁移受土壤中离子浓度、土壤含水量、根系活力及蒸腾率的影响。
（3）根对养分的吸收。
养分到达根表后，进入植物体内，是一个十分复杂的生物化学过程。一般分为主动吸收和被动吸收两种方式。 土壤的温度、水分、通气状况等，都能影响根系对养分的吸收。
2.作物的叶面营养
将肥料稀释成一定浓度的溶液喷洒到叶面，使之通过气孔和角质层进入叶内。这种通过叶面吸收养分的营养方式称为叶面施肥，也叫根外追肥。以叶面吸收为目的，将作物所需养分直接喷施到叶面的肥料，称为叶面肥。
2.作物的叶面营养
（1）根外追肥特点:
①直接供应养分，提高养分的有效性。
②叶部吸收养分运转快，保证及时供应。如叶面喷施尿素，其见效时间比根部施用要早3天左右。
③节省肥料，经济效益高。根外追肥，肥料用量少，施用磷、钾等大量元素，其用量仅为土壤施用量的10%左右。
应当注意的是，由于根外追肥受到施肥数量的限制，因此，根外追肥不能完全代替土壤追肥，只能作为土壤施肥的辅助性手段。
（2）影响叶面吸收的因素
①作物叶片的性质。双子叶植物一般叶片较大，角质层薄，养分易于渗透，喷施效果较好；单子叶植物则相反。另外，从叶片结构看，喷施于叶背面较易被吸收。
②溶液湿润叶片的时间。叶片湿润时间越长，养分吸收越多。叶片湿润的时间一般保持30min至1h为宜。
③喷施的部位与次数。对在作物体内移动性差的；磷、铁、铜及不移动的钙等元素，应重点喷在新叶上，并适当增加喷肥次数，以提高施用效果；而对氮、钾等在作物体内移动性好的元素，喷施次数可适当减少。
④溶液的浓度与pH。在一定浓度范围内，养分进入叶片的速度和数量，随溶液浓度的增加而增加。在不发生肥害的情况下，可加大溶液浓度，以提高喷肥效果。细胞原生质膜属两性胶体，喷阳（阴）离子时，溶液pH调制微碱（酸）性，利于叶片对养分的吸收。
⑤溶液的组成。作物对不同肥料的吸收速率各不相同，就氮肥而言，叶片吸收速率为：尿素＞硝酸盐＞铵盐；叶片吸收钾肥的速率为：氯化钾＞硝酸钾＞磷酸二氢钾。应选择叶片吸收速率高的肥料进行喷施，以提高施用效果。
3.营养元素之间的相互作用
各种营养元素被植物吸收利用，其相互之间的作用表现为促进和拮抗两个方面：
一种养分离子的存在，能够促进作物对另一种养分离子的吸收，或是两种养分离子互相促进的作用，叫做营养元素的促进作用。如氮、磷。
拮抗作用是指一种养分分离子的存在会减少作物对另一种养分离子的吸收，或是两者相互抑制的作用。如磷、锌。
二、合理施肥的基本原理
合理施肥是培肥土壤、提高产量、改善品质及增加经济效益的重要措施。合理施肥的含义很广，从经济意义上讲，合理施肥包括两方面意思：
一是通过合理施肥措施，协调植物对营养元素的需要与土壤供肥矛盾，从而达到植物高产、稳产、优质的目的；
二是用较少的肥料投资，争取获得较高的产量和最大的经济效益，实现降低成本增加收益的目的。
（一）、养分归还学说
（二）、最小养分律
（三）、报酬递减律
（四）、因子综合作用律
（五）、同等重要不可代替律
二、合理施肥的基本原理
（一）养分归还学说
1840年德国化学家李比希提出了养分归还学说。是合理施肥的理论基础。核心内容是：作物从土壤中吸收矿质养分，使土壤养分逐淅减少，为了保持土壤肥力，就必须把作物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤。否则将导致土壤贫瘠。
这样就突破了过去局限于生物循环的范畴，强调通过施肥，扩大物质循环，为作物高产稳产和均衡增产开辟了广阔的前景。
（一）养分归还学说
运用养分归还学说时，并不是作物拿走的养分全部归还。而且，元素不同，其归还程度也不相同，对低度归还的元素（N、P、K）应多施；对中度归还（Ca、Mg、S、Si）和高度归还（Fe、Mn、Al等）的元素应少施甚至不施。
在实际生产中，偏施氮肥，忽视磷、钾肥；近村地、肥地多施肥，远村地、薄地少施肥等不合理施肥现象，应予以纠正。
（二）最小养分律
植物生长发育同时需要多种养分，最不能满足植物需要的那种养分叫做最小养分。植物生长以及产量水平受最小养分限制，随着最小养分的变化而变化，这个规律就是最小养分律。是施肥的基本原理。基本要点：
1.土壤中某种对植物需要来说相对有效含量最少而非绝对量最少的养分;
2.最小养分随条件变化而变化。
3.如果不是最小养分的元素数量增加再多，也不能进一步提高植物的产量，而且还会降低施肥的经济效益。
最小养分是制约产量的关键,施肥时需先补充；
我国的农业生产实践也充分证明了这一施肥的基本原理。20世纪50年代，我国土壤普遍缺氮，作物产量很低，氮是最小养分，施用氮肥成效显著。到20世纪六七十年代，磷和钾又相继成为最小养分，增施磷肥和钾肥作物产量大幅度上升。
总之，最小养分律告诉我们，施肥一定要因地制宜，有针对性地选择肥料种类，缺什么养分，就补充什么养分。这样不仅可以较好地满足植物对养分的需要，而且由于养分能平衡供应，植物对养分利用也比较充分，从而达到增产、节肥和增加施肥效果的目的。
（二）最小养分律木桶图
最小养分随条件变化而变化
（三）报酬递减率
报酬递减律是18世纪后期欧洲经济学家提出的。其一般表述是：
投入一定的土地或土壤上的劳动力和投资，所得到的报酬随投入量的增加而递减。也就是说，最初投入的劳力和投资所得到的报酬最高，以后递增单位投资和劳力所得到的报酬渐次递减。这一规律就施肥来说，即在一定土地上，开始向该土地投入单位肥料费用的报酬最高，以后递增单位肥料费用投入所得到的报酬逐渐减少。报酬递减律是合理施肥的重要依据。
（三）报酬递减率
植物丰产是由影响植物生长发育的各种因子，如水分、养分、光照、温度、空气、品种及耕作条件等综合作用的结果。为了充分发挥肥料的增产作用，
一方面，施肥措施必须与其他农业技术措施密切配合，如施肥与灌溉相结合可以大大提高施肥的经济效益；选用耐肥的、新的植物品种可以显著提高肥料的增产效果等。
另一方面，各种肥料养分之间的配合施用，也应该因地制宜地加以综合利用。
因此，把握因子综合作用律是促进植物良好生长发育，达到优质、高产、高效益和改良培肥土壤的目的。
（四）因子综合作用律
在应用上述施肥基本理论指导施肥实践时，必须注意到植物养分吸收养分是一个主动的、有选择的吸收过程；植物必需的营养元素中，每一种营养元素在植物新陈代谢上都各有其独特功能，它们对植物生长的作用是同等重要，彼此之间是不能相互代替的。
（五）同等重要不可代替律
合理施肥五大基本原理
报酬递减律
养分归还学说
最小养分律
因子综合作用律
同等重要不可代替律
三、 施肥的环节与方法
各种作物在不同发育阶段对营养条件的要求不同，在农业生产中需要采取一系列的施肥措施，才能获得高产。一般作物的施肥包括基肥、种肥和追肥三个基本的施肥环节。由于每一个施肥环节所起的作用不同，因此每个环节的施肥方法也各不相同。
三、 施肥的环节与方法
（一）、基肥
（二）、种肥
（三）、追肥
（一）、基肥
基肥也叫底肥，是指在作物播种（或定植）前结合土壤耕作施用的肥料。
基肥的作用是培肥土壤和供给作物整个生育期中所需的养分，所以基肥的用量要大，一般占总施肥量的一半以上（以含养分计），多以肥效持久的有机肥料为主，并适当配合化学肥料。
基肥的使用方法因作物种类不同而有区别。一般大田作物基肥使用方法有撒施法、条施法、穴施法、分层施肥法等。
（二）、种肥
种肥是指在作物播种（或定植）时，施于种子附近或与种子混合施用的肥料。
种肥的作用是满足作物苗期特别是营养临界期对养分的需求。常用速效性化肥或腐熟的有机肥作种肥。
种肥的施用方法主要有拌种、浸种、盖种、条施、穴施、醮秧根等。
种肥用量不宜过大。一般氮肥以2.5-5kg/666.7m2，微量元素可依肥料种类酌情施用。如硫酸锌一般每千克种子拌2-4g，钼酸铵每千克种子拌2-3g为宜。
（三）、追肥
追肥是指在作物生长期间施用的肥料。目的是及时满足作物在生长发育过程中所需的养分。
追肥一般多以速效化肥为主，腐熟良好的有机肥料也可用作追肥，追肥用量可根据基肥用量的多少、作物营养特性、土壤肥力高低等情况具体确定。
为充分发挥追肥的增产作用，除了确定适宜的追肥时期外，还要采用合理的施肥方法。常用的方法有：撒施结合灌水、条施、穴施、随水灌施法、根外追肥等。
任务小结
作物要获得高产、稳产、必须根据作物的营养特性进行合理施肥。作物营养临界期和最大效率期是合理施肥的重要时期。
合理施肥要遵循五个基本原理：养分归还学说、最小养分律、报酬递减律、因子综合作用律和同等重要不可代替律。
施肥的环节包括基肥、种肥、追肥。基肥施用方法有：撒施法、条施法、穴施法、分层施肥法。种肥的施用方法有：浸种、拌种和盖种法、条施、穴施、醮秧根等。追肥的施用方法包括：撒施、条施、穴施、根外追肥等，土壤追肥要注意结合灌水进行。
随课练习
1.一般作物的施肥包括基肥、种肥、追肥三个基本施肥环节。
2.对作物产量影响极为关键的两个时期为作物营养临界期和作物营养最大效率期。
3.满足作物苗期，特别是养分临界期对养分需求的是（ ）。
A.基肥 B.种肥 C.追肥 D.根外追肥
4.根系吸收养分的形态主要是（ ）。
A.有机态 B.分子态 C.离子态 D.无机态
5.合理施肥的理论基础是（ ）。
A.养分归还学说 B.最小养分律 C.报酬递减律 D.同等重要不可代替律
6.大多数作物对磷的临界期晚于氮素，几乎都在幼苗期。（ × ）
7.如果不是最小养分，数量增加再多，也不能提高作物的产量。（ ）
8.基肥的作用是培肥土壤，满足作物营养临界期的需求。（ × ）
9.双子叶植物叶片根外追肥的效果较单子叶植物低。（ × ）
诊断练习
1.根外追肥选择在无风的傍晚进行效果最好。
2.在作物营养的最大效率期适当追肥，能够获得较好的增产效果。
3.一般根系（ ）养分不到吸收总量的10%。
A.截获 B.扩散 C.质流 D.流动
4.下列元素之间有拮抗作用的是（ ）。
A.磷与钾 B.氮与磷 C.磷与锌 D.氮与钾
5.根外追肥就氮肥而言，选择（）吸收最快。
A.尿素 B.硝酸盐 C.铵盐 D.氯化钾
6.作物营养三要素或肥料三要素指的是（）。
A.N、P、K B.C、H、O
C.Ca、Mg、S D.C、Ca、Fe
7.在高水肥地块，通常不施肥也肥满足作物在营养临界期对养分的要求。（ ）
8.叶面施肥时，喷施于叶背面容易被作物吸收。
9.名词解释：合理施肥一是通过合理施肥措施，协调植物对营养元素的需要与土壤供肥的矛盾，从而达到植物高产、稳产、优质的目的；二是用较少的肥料投资，争取获得较高的产量和最大的经济效益，实现降低成本增加收益的目的。

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