第五章作物(zuòwù)營養(yǎng)

作物生長發(fā)育從環(huán)境中吸收營養(yǎng)物質，施肥是滿足作物營養(yǎng)的手段。要合理施肥，就要研究作物需要(xūyào)什么營養(yǎng)元素，作物怎樣吸收這些元素以及受哪些環(huán)境條件的影響？第一頁，共四十一頁。第一節(jié)作物(zuòwù)生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素

★灰分(huīfēn)元素：將作物干物質進行煅燒后，C、H、O、N以氣體形態(tài)揮發(fā)（氣態(tài)元素）殘留下的不揮發(fā)的物質稱灰分，灰分中的元素稱灰分元素。

自然界的元素在植物體內幾乎都能找到，但并非全部必需。判斷植物必需營養(yǎng)元素的三條標準：1.缺少這種元素，作物生長發(fā)育受阻，不能完成生活周期。2.缺少這種元素，作物出現(chūxiàn)某些特定癥狀，只有補充該元素才能恢復正?；蝾A防。3.該元素在植物營養(yǎng)生理上表現出直接的效果，而不是改善了植物生長的環(huán)境條件而產生的間接效果。第二頁，共四十一頁。目前認為植物(zhíwù)必需營養(yǎng)元素有16種

（大量元素9種，微量元素7種）：

大量營養(yǎng)元素主要吸收形態(tài)主要來源在干物質中的含量(hánliàng)（％）

CCO2

大氣45HH2O土壤水45OCO2O2

大氣和土壤空氣6NNH4+NO3-

土壤1.5PH2PO4-HPO42-

土壤0.2KK+

土壤1.0Ca

Ca2+

土壤

0.5MgMg2＋土壤0.2SSO42+

土壤0.1第三頁，共四十一頁。微量營養(yǎng)元素種類吸收形態(tài)含量主要(zhǔyào)來源ClCl-0.01土壤FeFe3＋、

Fe2＋

0.01土壤MnMn2+0.005土壤BBO33-

、B4O72-0.002土壤ZnZn2+0.002土壤CuCu+Cu2+0.0006土壤MoMoO42-0.00001土壤第四頁，共四十一頁。

十六種必需的營養(yǎng)元素不能缺少，但不一定都需要通過(tōngguò)施肥補充。C、H、O：過去認為大氣中取之不盡，用之不竭?，F在保護地施CO2肥:2NH4HCO3+H2SO4(NH4)2SO4+2CO2+2H2ONPK:土壤中含量少（相對），作物需要多，需施肥補充，稱肥料三要素。SCaMg:北方土壤一般夠用，施磷肥時有所補充FeMoCuZnBMnCl:

一般土壤夠用，但隨產量提高需補充ZnBFe等。第五頁，共四十一頁。必需元素的作用(zuòyòng)1、構成(gòuchéng)作物活體的結構物質及生活物質:CHONSCaMg

如纖維素、半纖維素、木質素、果膠等蛋白質、氨基酸、核酸、脂類、葉綠素等2、加速作物體內代謝:ZnCuMnClMoBFeCaMgK….是酶的輔基或活化基3、對作物具特殊功能的元素:KCaMg….調節(jié)滲透勢，增強抗逆性第六頁，共四十一頁。營養(yǎng)元素的同等重要性和不可(bùkě)替代律作物必需的營養(yǎng)元素有十六種，它們含量相差幾十到幾十萬倍，但它們對作物所起的作用是同等重要和不可替代的。氮不能代替磷，磷不能代替鉀。各種營養(yǎng)元素既具有各自的生理功能、不可替代，又需要相互協調，有適當的配比，生產上可見到單施氮肥(dànféi)或單施磷肥的增產效果不如二者配合的好。即：兩種元素配合施用的增產效果大于這兩種養(yǎng)分分施的增產之和，這叫交互作用(連應效應)。第七頁，共四十一頁。第二節(jié)植物(zhíwù)對養(yǎng)分的吸收一、根部對養(yǎng)分的吸收（一）根吸收養(yǎng)分的形態(tài)和部位根是作物吸收養(yǎng)分的主要器官(qìguān)，吸收最集中的部位在根毛區(qū)。吸收形態(tài)：離子態(tài)：NO3-NH4+HPO42-…

分子態(tài)：尿素生長素CO2…

第八頁，共四十一頁。（二）根對養(yǎng)分的吸收(xīshōu)

1、土壤養(yǎng)分的遷移（1）截獲：植物根系與土壤(tǔrǎng)中各養(yǎng)分直接接觸時獲取養(yǎng)分的方式。因根系與土壤(tǔrǎng)所占體積相比，一般只有1％－4％，該方式獲取養(yǎng)分較少。（2）擴散：土壤中的養(yǎng)分(yǎngfèn)離子從高濃度向低濃度的運動叫擴散。（3）質流：土壤中養(yǎng)分離子隨水流動到達根表的過程叫質流。

質流、擴散和截獲這三種方式是同時存在并相互作用的。?磷、銅、錳、鐵、鋅、氯、鉀、硝酸鹽以擴散為主，銨鹽、鈣、鎂以質流為主；?硼以質流和擴散各占一半；?鉬含量低時以擴散為主，含量高時以質流為主。第九頁，共四十一頁。2、根對離子態(tài)養(yǎng)分(yǎngfèn)的吸收（1）被動吸收(xīshōu)

特點：不需能量，無選擇性，順濃度梯度進行。（2）主動(zhǔdòng)吸收特點：消耗能量、選擇吸收、逆濃度梯度第十頁，共四十一頁。3、根部對有機養(yǎng)分的吸收

植物根系(gēnxì)不僅能吸收無機養(yǎng)分，也能吸收有機養(yǎng)分：

?水稻幼苗直接(zhíjiē)吸收氨基酸和酰胺?大麥能吸收賴氨酸?玉米能吸收甘氨酸?并不是所有的有機養(yǎng)分都能被根系吸收，僅是小部分小分子有機物

有被動吸收，也有主動(zhǔdòng)吸收現象（胞飲作用）第十一頁，共四十一頁。二、植物的根外營養(yǎng)（一）根外營養(yǎng)特點：1、直接吸收，提高肥料利用率（無土壤中的固定和轉化）；2、轉化吸收轉化速度快，能及時滿足作物需要:32P肥示蹤表明5分鐘后各器官有PO43-；3、葉部營養(yǎng)直接影響生理過程，有促進根部營養(yǎng)的作用。4、用量少，節(jié)約(jiéyuē)肥料:NPK1%－3％，是土壤施用的1/5－1/10；*是施肥的輔助性方法，需和主要措施配合。*有利于作物后期和密植作物的追肥。第十二頁，共四十一頁。

（二）葉部吸收的影響(yǐngxiǎng)因素：1、養(yǎng)分種類(zhǒnglèi)：

鉀肥KCl>KNO3>KH2PO4

氮肥尿素>硝態(tài)氮肥>銨態(tài)氮肥硝酸鉀進入體內時間1小時氯化鉀進入體內時間30分鐘硫酸鎂進入體內時間20分鐘氯化鎂進入體內時間15分鐘銨態(tài)氮進入體內時間2小時硝態(tài)氮進入體內時間15分鐘第十三頁，共四十一頁。2、溶液(róngyè)的pH值

溶液酸性，吸收(xīshōu)負離子多，有利于H2PO4-、SO42-、BO33-、NO3-吸收。溶液堿性，吸收陽離子多，有利于K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+吸收。第十四頁，共四十一頁。3、溶液與葉面接觸時間時間少，吸收不完全，無風傍晚(bàngwǎn)好，遇雨重噴，營養(yǎng)液加濕潤劑。

4、葉子部位葉背面有氣孔，易吸收；葉正面液體易存留，注意噴施。第十五頁，共四十一頁。5、作物種類雙子葉植物：葉片大，角質層薄，有利吸收單子葉植物：稻、麥、谷子(gǔzi)等作物葉片小、厚、加大噴施濃度第十六頁，共四十一頁。影響作物(zuòwù)吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件一、溫度?在一定范圍內，養(yǎng)分(yǎngfèn)吸收隨溫度增加而加快，溫度過高，酶變性失活。?溫度影響：

ATP生成量；養(yǎng)分移動速度；根系酶活性。第十七頁，共四十一頁。?

低溫時，陰離子吸收的影響(yǐngxiǎng)比陽離子明顯，如:NO3->NH4+,這可能與陰離子主要是主動吸收有關，因ATP少。越冬作物施水溶性磷，與溫度低、磷擴散系數小、以陰離子吸收有關。?影響順序：PO33->NH4+>K+>SO42->Mg2+>Cl->Ca2+

第十八頁，共四十一頁。二、通氣(tōngqì)大氣地面含氧量20.34％，土壤(tǔrǎng)空氣含氧量10－20％，正常情況下夠用，但如果含水過多、通氣不暢，造成氧氣下降。棉花在O2小于3％、玉米小于6％生長受影響。第十九頁，共四十一頁。通氣(tōngqì)影響吸收的原因：

1、根系的有氧呼吸；

2、土壤的Eh；

3、養(yǎng)分的形態(tài)及轉化；

4、二氧化碳含量。深翻整地、中耕松土、形成良好結構等都有利于通氣，促進吸收。

第二十頁，共四十一頁。三、酸堿反應(fǎnyìng)影響吸收形態(tài)(xíngtài)：

COOHCOOHH+R利于吸收陰離子

RNH3+NH2

OH-

COO-

-H2OR利于吸收陽離子

NH2第二十一頁，共四十一頁。?影響(yǐngxiǎng)養(yǎng)分形態(tài)：各種養(yǎng)分在中性時有效性高?影響?zhàn)B分外滲：玉米外根在pH5.5時，外滲鉀達40

％，因膜的穩(wěn)定受了影響

O

CH2COO-Ca2+O-POCH2OHCOCOR2

CH2OCOR1

蛋白質與磷脂通過鈣橋形式連接，pH值低時，H+代Ca2＋，透性增加。第二十二頁，共四十一頁。四、土壤水分★各種養(yǎng)分溶解在水中方可吸收，土壤水分太多，造成通氣不暢?！锾镩g持水量的70％－80％有利于吸收?！锼钟绊?yǐngxiǎng)：養(yǎng)分溶解；養(yǎng)分擴散；土壤通氣。第二十三頁，共四十一頁。五、養(yǎng)分(yǎngfèn)狀況1、養(yǎng)分濃度：在一定濃度范圍內，隨濃度增加養(yǎng)分吸收增加，過多燒傷根系（生理干旱）。

2、離子間的關系（1）對抗（拮抗、頡頏(xiéháng)）作用：一種離子的存在能降低另一種離子的吸收。

第二十四頁，共四十一頁。

?

對抗(duìkàng)的原因：（1）載體：離子競爭載體同一位置（2）離子性質：電性平衡（3）Ca使膜孔性變小，限制

Mg、促進K的吸收。

?

Mg抗Ca、Na+的吸收，NO3-

、

PO43-、SO42-之間對抗，PZn

對抗。第二十五頁，共四十一頁。（2）協助作用：

?一種離子的存在能增加(zēngjiā)另一種離子的吸收。

?陰離子促進陽離子吸收，NPK之間相互促進。

第二十六頁，共四十一頁。?

維茨效應：?溶液中Ca2＋Mg2＋Al3＋等二價(èrjià)、三價離子，特別是Ca2＋能促進K＋、Rb＋以及

Br－的吸收。?根內Ca2＋并無此促進作用。?

Ca2＋是通過影響質膜，并非影響代謝而起作用的。第二十七頁，共四十一頁。?離子間的關系(guānxì)是復雜的，一種條件下對抗，另一種條件下可能相助。

?

大麥根試驗：

Ca：K=30:1時相互促進

Ca：K>30:1時相互對抗第二十八頁，共四十一頁。第三節(jié)植物(zhíwù)營養(yǎng)的階段性

一、不同作物的營養(yǎng)特點1、數量：作物需16種必需元素是通性；但作物不同所要求(yāoqiú)的數量不同：塊根、塊莖類作物如：馬鈴薯、甘蔗需鉀多；以收獲葉子為主的蔬菜、茶、桑需氮多；豆類作物能固氮，需氮少，需磷、鉀多；油菜、甜菜需硼多；大豆、馬鈴薯需鈣多；水稻需硅多。第二十九頁，共四十一頁。2、比例：各種作物對不同(bùtónɡ)營養(yǎng)的要

求有一定適宜比值，如：Ca/B：甜菜100大豆500煙草(yāncǎo)1200Fe/Mn：大豆1.5－3.5小麥2.5K/Mg>8煙草缺鎂癥P/Zn>400馬鈴薯缺鋅作物每生產100斤籽粒需N:P2O5:K2O約為3：1：3斤。第三十頁，共四十一頁。3、形態(tài)：作物(zuòwù)營養(yǎng)特性不同，對營

養(yǎng)元素的形態(tài)有特殊要求

?馬鈴薯：以NH4+_N為好，馬鈴薯喜S，施氮肥應優(yōu)選(NH4)2SO4，不宜用NH4Cl。

?忌Cl作物：茶、煙草、柑桔、甜菜、甘薯、甘蔗、葡萄等。

?甜菜：以NO3-_N為好，因喜Na＋，施用氮肥優(yōu)選硝酸鈉。

?煙草：硝酸(xiāosuān)根有利燃燒，NH4+促進芳香族揮發(fā)油形成（香味），優(yōu)選NH4NO3。

?水稻：優(yōu)選NH4Cl，因S形成H2S毒害根系，Cl－

抑制亞硝化細菌的活性。第三十一頁，共四十一頁。

反硝化NH4+

NO2-

HNO3HNO2

N2N2O

揮發(fā)

亞消化細菌

硝化細菌

流失氯離子抑制反硝化作用示意圖

?油菜、蘿卜、大豆、田菁：對難溶性磷肥利用(lìyòng)力強，小麥、谷子差。

Cl第三十二頁，共四十一頁。二、作物體內(tǐnèi)礦質養(yǎng)分的運轉與分配

少部分根利用根吸收養(yǎng)分多數以離子、氨基酸、酰胺、己糖磷酸脂形式進入(jìnrù)莖中柱導管葉肉細胞利用地上各部分少量隨光合產物通過葉脈篩管葉柄莖根第三十三頁，共四十一頁。?在上述養(yǎng)分循環(huán)中，優(yōu)先分配于代謝旺盛，合成(héchéng)能力和長勢強的生長中心。如：分蘗期增加分蘗數，拔節(jié)期增加有效分蘗。?營養(yǎng)元素不足時，新形成的生長中心會攝取前一個生長中心的養(yǎng)分。

如：開花期氮不足，會攝取莖葉養(yǎng)分，使莖葉早衰。第三十四頁，共四十一頁?！颪PKMg：易運轉(yùnzhuǎn)，可再利用力強，缺素癥易表現在老葉上。★

CaFe