农产品品质。 目的：提高作物产量，改善产品品质, 减轻环境污染。 N：果实大小、色泽，蛋白质和氨基酸含量。 P：促进果实和种子的成熟和 含磷物质含量。 K：品质元素, 提高蔗糖、淀粉、脂肪、维生素和矿物质含量、改善果蔬色泽、风 味，贮藏和加工性能。 ③植物营养与生态环境安全：增加土壤养分、补充土壤有机质，改善土壤理化性 状、调节土壤酸碱度、提高土壤生物和生化活性、减少污染，改善生态环境。 4、李比希的三大学说： ①矿质营养学说：腐殖质是地球上有了植物之后才形成的。植物最初的营养 物质必然是矿质元素，腐殖质只有通过改良土壤、分解产 生矿质元素和 CO2 来实现其营养作用。因此，矿质元素才 是植物必需的基本营养物质。 ②养分归还学说：由于作物的收获必然要从土壤中带走某些养分物质，土壤 养分将越来越少，如果不把这些矿质养分归还土壤，土壤 将变得十分贫瘠。因此必须把作物带走的养分全部归还给 土壤。 ③最小养分律：作物产量受土壤中相对含量最少的养分因子所控制，产量高 低随最小养分补充量的多少而变化，如果这个因子得不到满 足，即使增加其他的养分因子，作物产量也不可能提高。 6、植物营养学的主要研究方法。 ①生物田间试验法；②生物模拟试验法；③化学分析法；④数理统计法；⑤核素 技术法；⑥酶学诊断法 7、生物田间试验法的优缺点： 优点：①在田间自然条件下进行，是植物营养学科中最基本的研究方法； ②试验条件最接近农业生产要求，能较客观地反映生产实际，所得结果对 生产有直接的指导意义 不足：①田间自然条件有时很难控制，不适合进行单因素试验。此法应与其它方 法结合起来运用。 8、生物模拟试验法：运用特殊装置，给予特殊条件便于调控水、肥、气、热和光 照等因素， 优点：有利于开展单因子的研究，多用于田间条件下难以进行的探索性试验。 缺点：所得结果往往带有一定局限性，需要进一步在田间试验中验证，然后再应 用于生产。 主要类型：土培法、水培法、砂培法、无菌琼脂培养等 9、化学分析法：研究植物、土壤和肥料体系内营养物质含量、形态、分布与动态 变化的必要手段，是进行植物营养诊断所不可少的方法。 在大多数情况下，此法应与其它方法结合运用，但手续繁多，工作量大。近十几
年来，有各种自动化测试仪器相继问世，从而克服了这一缺点。 10、数理统计法：指导试验设计，检验试验数据帮助试验者评定试验结果的可靠 性，作出正确的科学结论 11、核素技术法（又叫同位素示踪法） ： 1 大量营养元素 1、 植物体组成和含量的影响因素：①遗传因素：由遗传因素控制的对某种元素 的吸收积累能力决定了该元素在植物中的含量。②生长介质：介质中养分含 量及有效性，如盐土 Na 含量高，酸性土 Al、Fe 含量高。③组织和部位：不 同的组织和部位积累的养分有差异。④环境条件：各种环境条件也会显著影 响体内的养分含量。 2、 判断植物必需营养元素的依据。①如缺少该营养元素，植物就不能完成其生 活史。 （必要性）②该营养元素的功不能由其它营养元素所能代替。 （不可替 代性或专一性）③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如（直接性） 3、必需营养元素的种类（中文和英文缩写） 钼 Mo 铜 Cu 锌 Ze 锰 Mn 铁 Fe 硼 B 氯 Cl 硫 S 磷 P 镁 Mg 钙 Ca 钾 K 氮 N 氧 O 碳 C 氢 H 镍 Ni 4、有益元素（Beneficial element)：是指为某些植物正常生长发育所必需而非所 有植物必需的元素。 例如：硅（Si） 为稻、麦等禾本科植物所必需的；钠（Na）对盐土植物盐生草和 囊滨藜所必需；钴（Co）为豆科植物固氮和根瘤生长所必需； 5、有害元素（Toxic element)：对植物生长有毒害作用的一些元素。如铅、镉等。 6、K.Mengel 和 E.A.Kirkby 把植物必需营养元素分为四组： 第一组：植物有机体的主要组分，包括 C、H、O、N 和 S； 第二组： P、B(Si)都以无机阴离子或酸分子的形态被植物吸收，并可与植物体中 的羟基化合物进行酯化作用； 第三组：K、(Na)、Ca、Mg、Mn、Cl，这些离子有的能构成细胞渗透压，有的能 活化酶，或成为酶和底物之间的桥接元素； 第四组：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni，这些元素的大多数可通过原子价的变化传递电 子。 7、十七种营养元素同等重要，具有不可替代性； N、P、K 素有“肥料三要素”之称； 有益元素对某些植物种类所必需，或是对某些植物的生长发育有益。 8、碳、氢、氧是植物有机体的主要组分。它们占植物干物重的 90%以上，是植物 体内含量最多的几种元素。 碳、氢、氧的主要生理功能：①可形成多种碳水化合物，是细胞壁的重要组分； ②可构成植物体内各种生活活性物质，为代谢活动所必需；③是糖、脂肪、酚类 化合物的组成份。 碳水化合物是植物营养的核心物质。 9、 （一）碳的营养功能 ：光合作用必不可少的原料。 （二）补充碳素养分的重要性：在温室和塑料大棚栽培中，增施 CO2 肥料是不 可忽视的一项增产技术。 10、 （一）氢的营养功能：许多重要有机化合物的组分；在许多重要生命物质的结 构中氢键占有重要地位；许多重要的生化反应，如光合和呼吸，都需要 H+，同时
H+也为保持细胞内离子平衡和稳定 pH 所必需。 （二）H+过多对植物的毒害：不适宜的氢离子浓度，会伤害细胞原生质的组 分，影响植物的生长发育。 11、 （一）氧的营养功能 ：植物体内氧化还原过程中，氧为有氧呼吸所必需，在 呼吸链的末端，O2 是电子和质子的受体。 （二）活性氧的危害及其消除：氧自由基是生物体自身代谢过程中产生的。它 是一类活性氧， 即超氧化物自由基 （O· 、 2-） 羟自由基 · （ OH） 过氧化氢 、 （H2O2） 、 单线态氧（1O2）及脂类过氧化物（RO ·,ROO ·） 。这类物质是由氧转化而来的 氧代谢产物及其衍生的含氧物质。由于它们都含有氧，且具有比氧还要活泼的化 学特性，所以统称为活性氧（也称氧自由基） 。 活性氧具有很强大氧化能力，对生物体有破坏作用。 12、植物体内有两大氧自由基清除系统： 其一、酶系统：超氧化物歧化酶（SOD）——植物细胞中清除氧自由基最重要大 酶类；过氧化氢酶（CAT） ；过氧化物酶（POD 或 POX） 。 其二、抗氧化剂系统：维生素 E；谷胱甘肽（GSH） ；抗坏血酸（ASA） 。
非酶类自由基清除剂还有细胞色素、甘露糖醇、氢醌、胡萝卜素等。
13、植物体内氮的含量和分布 氮含量：植株干物重的 0.3 ~ 5% 影响因素：植物种类：豆科作物 > 禾本科作物 器官： 籽粒、叶片 > 叶 片、根系 生育期：生育前期 > 生育后期 生长环境：高氮土壤 > 低 氮土壤（施肥情况） 氮的分布：幼嫩组织>成熟组织>衰老组织 生长点>非生长点 氮的再利用能力强：在作物生育期中，约有 70%的氮可以从较老的叶片转移到正 在生长的幼嫩器官中被利用。 14、植物体内氮的营养生理功能 ①蛋白质的重要组分。 （蛋白质中平均含氮 16%-18%） ； ②核酸的成分 。 （核酸中的氮约占植株全氮的 10％） ③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） ④许多酶的组分。 （酶本身就是蛋白质） ； ⑤氮是多种维生素的成分（如维生素 B1、B2、B6 等）－－辅酶的成分 ⑥氮是一些植物激素的成分（如 IAA、细胞分裂素）－－生理活性物质 ⑦氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、胆碱－－卵磷脂－－生物膜） 总而言之：氮对植物生命活动以及作物产量和品质均有极其重要的作用，通常氮 被成为“生命元素”。 15、氮的吸收形态：无机态：NH4+－N、NO3-－N（主要） 有机态：NH2 －N、氨基酸、 （少量） 核酸等 16、植物对硝态氮的吸收与同化 吸收：旱地作物吸收 NO3-为主， （属主动吸收） 吸收机理：①被动渗透(Epstein，1972) ②接触脱质子(Mengel，1982) 吸收后： 10%～30%在根还原； 70%～90%运输到茎叶还原； 小部分贮存在液胞内。 (1) NO3-－N 的还原作用 过程： NR，Mo NiR，Fe、Mn 根、叶细胞质 根其它细胞器、叶绿体
NR：硝酸还原酶 NiR：亚硝酸还原酶 同化：(1) 部位：在根部很快被同化为氨基酸。 酰胺的形成及意义：形成 意义：①贮存氨基；②解除氨毒；③参与代谢 尿素（酰胺态氮） (1) 吸收：根、叶均能直接吸收 (2) 同化： ①脲酶途径：尿素 NH3 氨基酸 ②非脲酶途径：直接同化 尿素 氨甲酰磷酸 瓜氨酸 精氨酸 尿素的毒害：当介质中尿素浓度过高时，植物会出现受害症状 17、铵态氮和硝态氮营养特点的比较： ①介质反应：酸性：利于 NO3－的吸收；中性至微碱性：利于 NH4＋ 的吸收而 植物吸收 NO3－时，pH 缓慢上升，较安全植物吸收 NH4＋时，pH 迅速下降，可 能危害植物(水培尤甚)；②伴随离子：Ca2 + 、Mg2 +等有利于 NH4+的吸收（而 NH4+、H+对 K+、Ca2 + 、Mg2 +的吸收有拮抗作用） ；钼酸盐有利于 NO3-的吸 收与还原。③ 介质通气状况：通气良好，两种氮源的吸收均较快。④水分：水分 过多，NO3- 易随水流失。 普氏结论：只要在环境中为铵态氮和硝态氮创造出各自所需要的最适条件，那么， 它们在生理上是具有同等价值的。 18、影响硝酸盐还原的因素 ① 植物种类：与根系还原能力有关，如木本植物 > 一年生草本植物，油菜 > 大 麦 > 向日葵 > 玉米 ② 光照：光照不足，硝酸还原酶活性低，使硝酸还要作用变弱，造成植物体内 NO3－－N 浓度过高 ③ 温度：温度过低，酶活性低，根部还原减少 ④ 施氮量：施氮过多，吸收积累也多（奢侈吸收） ⑤ 微量元素供应：钼、铁、铜、锰、镁等微量元素缺乏，NO3－－N 难以还原 ⑥ 陪伴离子：如 K＋，促进 NO3－向地上部转移，使根还原比例减少； 若供钾 不足，影响 NO3－－N 的还原作用,当植物吸收的 NO3－－N 来不及还原，就会 在植物体内积累. 19、降低植物体内硝酸盐含量的有效措施 ①选用优良品种 ②控施氮肥 ③增施钾肥 ④增加采前光照 ⑤改善微量元素 供应 20、作物氮素营养失调的形态表现 ① 氮缺乏 (1) 外观表现 整株：植株矮小，瘦弱 叶脉、叶柄：有些作物呈紫红 色 叶片：细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始 出现症状 茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色 花：稀少，提前开放 种子、果实：少且小，早熟，不充实根：色白而细长，量少，后期呈褐色 ②氮素过多的危害 ⑴营养体徒长，叶面积增大，叶色浓绿。 ⑵茎秆变得嫩弱，易倒伏。 ⑶作物贪青晚熟，籽粒不充实，生长期延长。
⑷细胞壁薄，植株柔软，易受机械损伤（倒伏）和病害侵袭（大麦褐锈病、 小麦赤霉病、水稻褐斑病） 。 实例：大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮存性；棉花蕾铃稀少易脱落；甜菜块 根产糖率下降；纤维作物产量减少，纤维品质降低。 21、大麦缺 N：老叶发黄，新叶色淡 玉米缺 N：老叶发黄，新叶色淡，基部发红（花色苷积累其中） 。 水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏 22、植物体内磷的含量、分布和形态 含量(P2O5)： 植株干物重的 0.2~1.1% 影响因素：植物种类： 油料作物 > 豆科作物 > 禾本科作物 生育期：生育前期 > 生育后期 生长环境： 高磷土壤 > 低磷土壤 磷的分布：养生长期：集中在幼叶、幼芽和根尖； 生殖生长期：大量转移到种子或果实中。 器官：幼嫩器官 > 衰老器官；繁殖器官 > 营养器官 种子 > 叶片 > 根系 > 茎杆 缺磷时，体内的磷转运至生长中心以优先满足其需要，故缺磷症状先在最老的器 官出现。 磷的形态：有机磷：占 85%，以核酸、磷脂、植素为主 无机磷：占 15%，以钙、镁、钾的磷酸盐形式为主 23、植物体内磷的营养功能： ①磷是植物体内重要化合物的组分。主要包括：核酸和核蛋白、磷脂、ATP、植 素、辅酶等 ②磷参与和影响植物体内许多代谢过程。 （1）磷能加强光合作用和碳水化合物的合成与运转 ? 磷参与光合磷酸化，将太阳能转化为化学能，产生 ATP ? CO2 的固定和同化产物如蔗糖和淀粉形成要磷参加 ? 蔗糖在筛管中以磷酸脂形态运输 ? 磷还能调控碳水化合物的代谢和运输 ， 磷酸不足就会影响到蔗糖的运转， 使糖累积起来，从而造成花青素的形成 （2）磷能促进氮素代谢； ? 促进蛋白质合成 ? 利于体内硝酸盐的还原和利用 ? 增强豆科作物的固氮量 （3）磷参与脂肪合成： ③磷增强植物抗逆性。 （1）增强作物的抗旱、抗寒等能力（机理） 抗旱: 磷能提高原生质胶体的水合度和细胞结构的充水度，使其维持胶体状态， 并能增加原生质的粘度和弹性，因而增强了原生质抵抗脱水的能力。 抗寒: 磷能提高体内可溶性糖和磷脂的含量。可溶性糖能使细胞原生质的冰点降 低，磷脂则能增强细胞对温度变化的适应性，从而增强作物的抗寒能力。
实践：越冬作物增施磷肥，可减轻冻害，有利于植物安全越冬
（2）增强作物对酸碱变化的适应能力（缓冲性能） 植物体内磷酸盐缓冲系统：KH2PO4 K2HPO4
外界环境发生酸碱变化时，原生质由于有缓冲作用，仍能保持在比较平稳的范围 内。 缓冲体系在 pH6～8 时缓冲能力最大。
实践：盐碱地施用磷肥有利于提高植物抗盐碱的能力
24、磷的吸收形态：主要是正磷酸盐：H2PO4- > HPO4 2->PO43偏磷酸盐、焦磷酸盐：吸收后，转化为正磷酸盐 少量的有机磷化合物：如核糖核酸、磷酸甘油酸、磷酸己糖等 磷的吸收机理：机理：主动吸收、被动吸收、胞饮作用 吸收部位：根毛 影响植物吸收磷的因素： （1）作物种类和生育期：①喜磷作物(豆科绿肥、油 菜、荞麦) > 一般豆类、越冬禾本科 > 水稻；②根系发达或根毛多或有菌根的作 物吸磷多；③幼苗期对磷的要求较为迫切（生长前期吸收的磷占全吸收量的 60%~70%）（2）介质的 pH。 。 （3）伴随离子。具有促进作用的：NH4+、K+、Mg2+ 等；具有抑制作用的：NO3-、OH-、Cl-等；降低磷有效性的：Ca2+、Fe3+、Al3+ 等。 （4）其它环境因素：温度、光照、土壤水分、通气状况等。 25、磷的同化与运输：同化：磷酸盐→有机磷化合物 运输途径：根吸收的磷：通过木质部向地上部分运输 叶片吸收的磷：通过韧皮部向根部运输 26、植物对磷素营养失调的反应： 磷素营养缺乏症：①植株生长迟缓，矮小、瘦弱、直立，分蘖或分枝少；②花芽 分化延迟，落花落果多；③多种作物茎叶呈紫红色，水稻等叶色暗绿（症状从茎 基部老叶开始） 磷素过多：无效分蘖增加、早衰，造成锌、铁、锰的缺乏等 苗期时植株矮小，因为碳水化合物代谢受阻，植物体内易形成花青素，如玉米的 茎常出现紫红色症状。 缺磷导致成熟期禾谷类作物籽粒退化较重，如“玉米秃尖” 油菜叶片，缺磷使体内碳水化合物代谢受阻，糖分积累，形成紫红色。 缺磷使柑桔果实变小 植素（环己六醇磷酸脂的钙镁盐）的作用：(1) 作物开花后在繁殖器官迅速积累， 有利于淀粉的合成； 作为磷的贮藏形式， (2) 大量积累在种子中； 种子萌发时， (3) 作为磷的供应库。 27、植物体内钾的含量、形态与分布 含量：①植物体内含钾 (K2O)：为植株干重的 0.3%~5% ②钾是植物体中含量最多的金属元素 ③钾在细胞质中的浓度相对稳定，为 100~200 mmol· (比硝酸根和磷酸 L-1 根离子高几十倍至百余倍，比外界有效钾高几倍至几十倍)。过多的钾几乎全 部转移到液泡中。 钾含量因作物种类和器官而异：淀粉作物、糖料作物、烟草、香蕉等含钾较多； 禾谷类作物相对较低；谷类：茎秆>种子；薯类：块根、块茎较高。 形态：离子态为主（以水溶性无机盐存在细胞中 ；以钾离子态吸附在原生质膜表 面 ）并不是以有机化合物的形态存在。 分布：钾在植物体内具有较大的移动性，随植物生长中心转移而转移，即再利用 率高。
主要分布在代谢最活跃的器官和组织中，如幼芽、幼叶、根尖等。 28、钾的营养功能 (一) 促进酶的活化：在生物体内，钾作为 60 多种酶（包括合成酶类、氧化还原 酶类、转移酶类）的活化剂，能促进多种代谢反应。 (二) 促进光能的利用，增强光合作用:①保持叶绿体内类囊体膜的正常结构;②促 进类囊体膜上质子梯度的形成和光合磷酸化作用;③使 NADP+→NADPH,促进 CO2 同化;④影响气孔开闭，调节 CO2 透入叶片和水分蒸腾的速率. (三) 改善能量代谢 (四) 促进糖代谢 ①促进碳水化合物的合成:⑴钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾充足时， 活化了淀粉合成酶，单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。⑵钾能促使糖类向聚合方 向进行，对纤维的合成有利。所以钾肥对棉、麻等纤维类作物有重要的作用。 ②促进光合产物的运输:钾能促进光合产物向贮藏器官的运输， 使各组织生长发育 良好。 (五) 促进氮素吸收和蛋白质的合成 ①提高作物对氮的吸收和利用 表现：促进 NO3-的还原和运输 供钾充足，能促进硝酸还原酶的诱导合成，并能增强其活性，有利于硝酸盐的还 原； 钾能加快 NO3-由木质部向叶片的运输，减少 NO3-在根系中还原的比例。 2. 促进蛋白质和核蛋白的形成:蛋白质和核蛋白的合成需要 Mg2+、 K+作为活化剂 3. 促进豆科根瘤菌的固氮作用. (六) 增强作物的抗逆性:钾有多方面的抗逆功能，它能增强作物的抗旱、抗高温、 抗寒、抗病、抗盐、抗倒伏等的能力，这对作物稳产、高产有明显作用。 (七) 钾对植物产量与质量的影响：钾充足不但能使作物产量增加，而且可以改善 作物品质。 钾对作物品质影响的例子：油料作物的含油量增加；纤维作物的纤维长度和强度 改善；淀粉作物的淀粉含量增加；糖料作物的含糖量增加；果树的含糖量、维 C 和糖酸比提高，果实风味增加；橡胶单株干胶产量增加，乳胶早凝率降低 钾通常被称为“品质元素” 29、作物的钾素营养失调症状 植物缺钾的常见症状：①通常茎叶柔软，叶片细长、下披；②老叶叶尖和叶缘发 黄，进而变褐，逐渐枯萎；③在叶片上往往出现褐色斑点，甚至成为斑块，严重 缺钾时幼叶也会出现同样的症状；④根系生长停滞，活力差，易发生根腐病。 禾谷类作物缺钾时，先在下部叶片上出现褐色斑点，严重缺钾时新叶也会出现这 样的症状，然后枯黄，症状由下至上发展。水稻缺钾易出现胡麻叶斑病的症状， 发病植株新叶抽出困难，抽穗不齐。根量少，呈黑褐色。玉米缺钾时，所形成的 果穗尖端呈空粒，如能够形成籽粒也不充实，淀粉含量低。 第三章 中量营养元素 1、植物体内钙的含量和分布 植物体含钙量一般在 0.1%-3%之间，不同植物种类、部位和器官的变幅很大。 一般规律为：双子叶植物 > 单子叶植物；地上部 > 根部；茎叶较多，果实、籽 粒中则较少。在植物细胞中，钙主要存在与细胞壁上。 2、钙的营养功能
（一）稳定细胞膜：钙与细胞膜表面磷脂和蛋白质的负电荷结合，提高了细胞膜 的稳定性，并能增加细胞膜对 K+、Mg2+等离子吸收的选择性。缺钙时膜的选择 性能力下降。 （二）促进细胞的伸长和根系生长：缺钙会破坏细胞壁的粘结联系，抑制细胞壁 的形成；同时不能形成细胞板，出现双核细胞现象；细胞无法正常分裂，最终导 致生长点死亡。 （三）行使第二信使功能：钙能结合在钙调蛋白（Calmodulin, CAM）上，对植物 体内的多种酶起活化作用，并对细胞代谢有调节作用。 （四）调节渗透作用：在有液泡的叶细胞内，大部分的 Ca2+ 存在于液泡中，它 对液泡内阴阳离子的平衡有重要贡献。 （五）具有酶促作用：Ca2+对细胞膜上结合的酶（Ca-ATP 酶）非常重要。其主 要功能是参与离子和其它物质的跨膜运输。 (六）影响作物品质：成熟果实中的含钙量较高时，可有效地防止采后贮藏过程中 出现的腐烂现象，延长贮藏期，增加水果保藏品质。 3、植物缺钙症状 在缺钙时，植株生长受阻，节间较短，因而一般较正常生长的植株矮小，而且 组织柔软。 由于钙在细胞壁、细胞膜中的关键作用，同时也由于钙主要通过木质部运输， 受蒸腾作用影响大，老叶中钙的再利用程度低，缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等 分生组织首先出现缺素症，易腐烂死亡；幼叶卷曲畸形，叶缘变黄逐渐坏死。 甘蓝、莴苣和白菜出现叶焦病(Tipburn)和干烧心（Internal browning)； 番茄、辣椒和西瓜出现脐腐病(Blossom-end rot)； 苹果出现苦陷病（Bitter pit)和水心病(Watercore)； 植株缺钙： 生长点坏死 大白菜缺钙的典型症状：内叶叶尖发黄，呈枯焦状，俗称“干烧心”，又称“心 腐病”。 缺钙的果实：苦痘病，脐腐病 4、植物体内镁的含量和分布 植物体内镁的含量约为 0.05%-0.7%。其分布规律为：①豆科植物地上部分的含 镁量是禾本科植物的 2-3 倍；②种子含镁较多，茎、叶次之，而根系很少；③生 长初期，镁大多存在于叶片中，结实期则以植酸盐的形式贮存在种子中； 由于镁在韧皮部中的移动性很强，储存在营养体或其它器官中的镁可以被重新分 配和再利用。 5、镁的营养生理功能 （一）合成叶绿素并促进光合作用 镁的主要功能是作为叶绿素 a 和叶绿素 b 合成卟啉环的中心原子，在叶绿素 合成和光合作用中起重要作用。 镁对叶绿体中的光合磷酸化和羧化反应都有影响。镁参与叶绿体基质中 1， 5-二磷酸核酮糖羧化酶（RuBP 羧化酶）催化的羧化反应。 RuBP 羧化酶的活性主要取决于 pH 值和 Mg2+的浓度。 （二）镁参与蛋白质的合成 镁的功能是作为核糖体亚单位联结的桥接元素，保证核糖体结构的稳定，为蛋 白质合成提供场所。另外，活化 RNA 聚合酶也需要镁。 （三） 、活化和调节酶促反应
植物体中一系列的酶促反应都需要镁或依赖于镁进行调节：①镁在 ATP 或 ADP 的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成一个桥梁，大多数酶的底物是 Mg-ATP；②镁 在叶绿体基质中对 RuBP 羧化酶起调控作用，③果糖-1,6-二磷酸酶也是一个需镁 较多，而且也需要较高 pH 的酶类；④镁也能激活谷氨酰胺合成酶。 6、植物对镁的需求与缺镁症 ? 农作物对镁的吸收量平均为 10-25kg/ha。 植物体镁的临界浓度因植物种类、 品种、器官和发育时期不同而有很大差异。 ? 单子叶植物镁临界值比双子叶植物低。 ? 一般来说，当叶片含镁量大于 0.4%时，表明供镁充足。 当植物叶片中的镁含量低于 0.2%时则可能缺镁。 ? 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。 植株缺镁：中下部叶脉间失绿黄化 油菜缺 Mg，脉间失绿、发红。 7、植物体内硫的含量与分布 ? 植物含硫量为 0.1%-0.5%，其变幅明显受植物种类、品种、器官和生育期 的影响。 ? 十字花科植物需硫最多，豆科、百合科植物次之，禾本科植物较少。 ? 植物体内的硫有无机硫酸盐（SO42-）和有机硫化合物两种形态。 ? 无机态硫酸盐主要储藏在液泡中， 而有机含硫化合物主要是以含硫氨基酸 及其化合物的形式存在于植物体的各器官中 8、硫的营养功能 （一）合成蛋白质的必需成 硫是半胱氨酸和蛋氨酸的组分，因此也是蛋白质不可缺少的组分。作物缺硫 时，蛋白质含量降低，不含硫的氨基酸和酰胺以及 NO3-积累。 硫对蛋白质的结构和功能也很重要。在多肽链中，两个含巯基（-SH）的氨基 酸可形成二硫化合键（-S-S-，二硫键） ，二硫键可以共价交叉方式联结两个多肽链 或一个多肽链的两端，使多肽结构稳定。 （二）调节氧化还原状况和传递电子 在氧化条件下，两个半胱氨酸氧化形成胱氨酸；而在还原条件下，胱氨酸可还 原为半胱氨酸，从而构成氧化-还原体系。其中重要的化合物包括： 谷胱甘肽：是植物体内重要的抗氧化剂，在消除活性氧过程中起重要作用。它 还是植物螯合肽的前体。 硫氧还蛋白：在光合作用电子传递和叶绿体中酶的激活方面有重要作用。 铁氧还蛋白 （Fd)： 在光合作用中氧化态的 Fd 接收光反应产生的电子而被还原， 还原态的 Fd 通过电子传递参与光合作用暗反应中 CO2 的还原、硫酸盐的还原、 N2 还原(固氮)和谷氨酸合成等重要生理过程。 （三） 、参与一些酶的活化 半胱氨酰-SH 基在维持许多酶的催化活性的构象中很重要。 一些蛋白水解酶如 番木瓜蛋白酶和脲酶、APS 硝基转移酶等，均以-SH 基作为酶反应中的功能团。 硫对硝酸还原酶的活性有影响。试验证明，施用硫肥时，硝酸还原酶的活性增
加。 （四） 、影响叶绿素的合成 硫虽然不是叶绿素的成分，但明显地影响叶绿素的合成。 在绿色叶片中，蛋白质大多数位于叶绿体中，它与叶绿素分子形成色素蛋白 复合物。缺硫对叶绿素含量影响的原因可能是由于叶绿体内的蛋白质含硫所致。 因此，在缺硫植株中叶绿素的含量降低，叶色淡绿，严重缺硫时呈黄白色。 （五） 、硫参与固氮过程 构成固氮酶的钼铁蛋白和铁蛋白两个组分中均含硫， 施用硫肥能促进豆科作 物形成根瘤，提高固氮效率。 （六）合成植物体内挥发性含硫物质 一些植物含有挥发性的硫化物。如十字花科的油菜、萝卜、甘蓝等种子中含 有芥子油，芥子油的成分异硫氰酸盐（ ） 。
百合科的洋葱、大蒜、大葱等含有蒜油，其主要成分是二丙烯二硫化合物 （CH2=CH-CH2-S-S-CH2-CH=CH2)，还含有催泪性的亚枫: 这些含硫的化合物，具有特殊的辛香气味，在食品营养中具有独特的功效， 不仅可以增进食欲，而且又是抗菌物质，可以预防和治疗某些疾病。 （七）对农产品品质和营养价值的影响 例如：硫缺乏会影响小麦面粉的烘烤质量。供硫充足，小麦可合成较多的半胱氨 酸，从而形成充足的二硫键。二硫键的形成与烘烤面包的质量有关，因为它使谷 蛋白产生聚合作用，谷蛋白的聚合程度愈高，则烘烤面包的质量愈好。 9、植物对硫的需求与缺硫症 ? 植物需硫量因植物的种类、品种、器官和生育期而有所不同。 ? 一般认为，当植物的硫含量（干重）低于 0.2%时，植物会出现缺硫症状。 ? 缺硫时蛋白质合成受阻导致失绿症，其外观症状与缺氮很相似，但缺硫症 状往往先出现于幼叶。 植物缺硫一般症状：①植物发僵，新叶失绿黄化；禾谷类植物缺硫开花和成熟期 推迟，结实率低，籽粒不饱满；②豆科植物特别是苜蓿需硫多，对缺硫敏感，缺 硫时，叶呈淡黄绿色，小叶比正常叶更直立，茎变红，分枝少；③玉米早期缺硫 新叶和上部叶片脉间黄化，后期缺硫时，叶缘变红，然后扩展到整个叶面，茎基 部也变红。 玉米缺硫叶片呈淡黄色，随后茎变红，叶片较小 高粱-叶脉间发黄，茎和叶缘变 第四章 微量营养元素 1、一、微量元素在植物体内的含量、形态与分布 元素 含量(mg/kg) 形态 主要分布 硼 2～100 硼酯 茎尖、根尖、叶片和花 器官 锌 25～150 离子态 生长点及嫩叶,花粉 钼 0.1～300 离子态 (菜豆) 根>茎>叶;繁殖 器官多 锰? 20～100 Mn2+及 Mn2+－蛋白质 茎叶 铜 5～25 离子态 根部>叶片>茎秆 铁 100～300 离子态 叶片
氯 340～1200 离子态 茎叶 (实际 0.2~2%) 2、铁 生理功能：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。 失调症： 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； 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” 3、硼 生理功能：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。 失调症：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”。 4、锰 生理功能：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； 失调症：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。 5、铜 生理功能：酶的组分；参与光合作用；参与氮代谢；影响花器官发育 失调症：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；禾本科顶端发白枯萎，繁殖器官发育受阻，不结实或只有秕粒 果树“郁汁病”或“枝枯病”等。 中毒症状：叶尖及边缘焦枯，至植株枯死。 6、锌 生理功能：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。 失调症：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 中毒症状：叶片黄化，出现褐色斑点 7、钼 生理功能：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。 失调症：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 8、氯 生理功能：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 失调症：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。
9、植物微量元素的诊断方法和指标 （一）诊断方法：1. 外形诊断，2. 根外喷施诊，3. 化学诊断 （二）化学诊断的丰缺指标： 土壤有效态微量元素的分级和评价指标 作物的微量元素含量范围和判断指标 10、土壤中微量元素的含量、形态和转化 一、含量：多少顺序：Fe>Mn>Zn>B>Cu>Mo 影响因素：成土母质、气候条 件等 二、形态与转化 矿物态 水溶态 交换态 (有效态) (吸附态) 11、影响微量元素有效性的因素 ①土壤 pH 值：偏酸：Fe、Mn、Zn、Cu、B 有效性较高；中偏碱：Mo 有效性较 高 ②土壤有机质；③ 土壤质地；④土壤 Eh；⑤土壤磷酸盐含量；⑥土壤盐分状况 12、可能缺素的土壤 缺 Fe/Mn/Zn/Cu：北方石灰性土或酸性土施用过量石灰时 缺 B：有效硼低的土壤 缺 Mo：南方酸性红壤地区 缺 Cu：有机质土 第五章 有益元素 1、 必需元素为各种作物所必需，对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用 直接性。而有益矿质元素能够促进植物生长发育，但不为植物普遍所必需。 有益元素与植物生长发育的关系可分为两种类型： ①为某些植物类群中的特定 生物反应所必需。如钴豆科作物根瘤固氮所必需；②某些植物生长在该元素过剩 的环境中，经长期进化逐渐变成需要该元素。如水稻对硅，甜菜对钠； 植物对有益元素的需求量要求十分严格，缺少时影响生长，过多时则有毒害作 用。以适宜的含量作为区分有益元素 的界限是至关重要的。 2、植物体内硅的含量、分布和形态 （一）含量：一般栽培植物可按 SiO2 含量分为三类：①含硅量很高的植物，如水 稻为 5%~20%。②含硅量中等的旱地禾本科植物，如燕麦、大麦等为 2~4%。③含 硅量很低的豆科植物和双子叶植物，含量在 1%以下。 （二）分布：硅在植物体内的分布是不均匀的。根据其在植物体内的分布特点可 分为三类： 第一类、总含量高，主要分布于地上部，根中累积少。如燕麦和水稻。 第二类、植株各部分的含硅量都低， 根中和地上部的分布大致相等。如番茄、 大葱、萝卜和白菜等。 第三类、根中的含量明显高于地上部。如绛车轴草。 在组织水平，硅多累积于木栓细胞外的表皮细胞壁中，它不仅进入细胞壁，也进 入中胶层。 （三）形态：植物体内硅的主要形态是硅胶和多聚硅酸，其次是胶状硅酸和游离 单硅酸[Si（OH）4]。木质部汁液中的硅主要是单硅酸。 4、硅的营养功能 （一）参与细胞壁的组成 硅与植物体内果胶酸、多糖醛酸、糖脂等物质有较高的亲合力，形成稳定性 强，而溶解度低的单、双、多硅酸复合物沉积在木质化细胞壁中。硅能增强组织
的机械强度和稳固性，可抵抗病虫的入侵。例如：水稻对稻瘟病、褐斑病的抵御 能力也随着体内含硅量的增加而提高。 （二）影响植物光合作用与蒸腾作用 植物叶片硅化细胞对于散射光的透过量为绿色细胞的 10 倍，能增加阳光的 吸收，促进光合作用。田间条件下，施硅改变植物的受光形态，抑制蒸腾，增加 群体光合作用。 （三）与其它养分的相互作用 ①Si-N 作用：在供高氮时，植株的机械支撑减弱，组织柔软，易倒伏和遭病虫害 等。施硅肥可增强植株的刚性，减少倒伏。 植株中 Si/N 与作物的抗病性有关，随硅含量增加，植物抗病和抗虫性增强。 ②Si-P 作用：植物对硅与磷的吸收表现出一定的竞争效应。缺硅时吸磷增加，增 加硅减少磷的吸收。在长距离运输中，硅与磷之间又有一定的相助作用。 ③Si-Fe,Mn 作用：硅能缓解铁、锰离子过多引起的毒害作用。供硅充足时，叶片 中锰的分布均匀，有利于作物的生长。硅能增强水稻茎、根通气组织的钢性与体 积，有利于氧的输入，从而增加水稻对过量铁、锰的忍耐性。 注：水稻是典型的积硅植物。缺硅后其营养生长与籽粒产量都明显下降。试验表 明，生殖阶段供硅可以增加籽粒产量。甘蔗缺硅表现出叶雀斑病（Leaf frechling) 典型症状。 5、植物体内钠的含量和分布 通常植物体内钠的平均含量大约是干物重的 0.1%左右。根据植物对钠的反 应，将植物分为两类：喜钠植物和厌钠植物。典型的喜钠植物有甜菜、盐蓬三色 苋、滨藜和蓝藻等。生长在滨海沙土上的海蓬子氯化钠的含量可达 30%。然而， 许多栽培作物在钠多时会出现毒害现象。 6、钠的营养功能 （一）刺激生长。对于一部分具有 C4 光合途径和景天酸代谢途径的植物种类来 说，钠是必需的微量元素。 （二）调节渗透压。对于许多盐土植物钠是调节渗透压以适应高盐的需求。 （三）影响植物水分平衡与细胞伸展。钠和钾同样能增加液泡中的溶质势，产生 膨压而促进细胞的伸长。钠对气孔开闭具有调控作用，从而改善植物水分平衡， 提高抗旱能力。 （四）代替钾行使营养功能的作用 某些植物在供钾不足时，钠可有限度地代替钾的功能，钠取代钾的程度因植物 种类而异。根据植物对钠的反应不同以及钠、钾之间的互换关系，可将植物分为 四类： ①钠可替代体内大部分钾 ，钠对其生长有明显刺激作用的植物。 如糖用甜菜、 食用甜菜等。 ②钠可替代体内小部分钾 ，钠对其生长有一定刺激作用。 如甘蓝、四季萝卜、 棉花、豌豆等。 ③钠可替代体内少量钾，钠对其生长无刺激作用。如水稻、大麦、燕麦、番茄、 黑麦草等 ④钠完全不能替代体内钾。如玉米、黑麦、大豆、菜豆等。 9、钴的营养功能 （一）参与豆科植物根瘤菌固氮。钴是钴胺素辅酶的金属组分。在根瘤菌中有三 种专性的酶依赖于钴胺素，它们是甲硫氨酸合成酶、核糖核苷酸还原酶和甲基丙
二酰辅酶变位酶。 （二）刺激生长。钴具有促进茎、芽和胚芽鞘伸长的作用，因为低浓度的钴抑制 乙烯的生物合成。 （三）稳定叶绿。钴具有稳定叶绿体膜上脂蛋白复合体的功能。 15、硒的营养功能 （一） 刺激植物生长。 低浓度的硒 （0.001~0.05 ?g/g ） 可不同程度地促进百合科 、 十字花科、豆科、禾本科植物种子的萌发和幼苗的生长。 （二）增强植物体的抗氧化作用。硒可强化生物体内清除有害活性氧的酶促系统 GSH-Px。在非酶促系统中，不同形态的硒都有抑制脂质氧化反应的作用。 16、植物对硒的需求 植物对硒的需求量一般很低， 硒对植物的有意作用只有在很低的浓度下才会表 现出来。硒累积型植物获得高产需要适量的硒。 通过某些累积型植物富集硒，保持人体有适量的硒，从而增强免疫功能和抗癌 作用。 18、铝的营养功能 （一）刺激植物生长。低浓度的铝能刺激多种植物的生长。原因之一是可防止过 量铜、锰或磷的毒害。 当铝浓度高达 27mg/L 时仍能促进茶树生长。 （二）影响植物的颜色。对于铝累积型植物，铝可以改变它们的颜色。绣球的花 色由粉红色（花内铝浓度<150mg/kg）变成蓝色（花内铝浓度>250mg/kg ） 。 （三）激活酶的作用。铝是抗坏血酸氧化酶的专性激活剂。 19、植物铝的毒害 铝的毒害首先是抑制根尖分生组织的细胞分裂。严重时，细胞分裂停止。原 因是铝的累积造成根冠细胞的损伤。 铝可在根自由空间积累，形成铝磷酸盐沉淀。进而降低磷的吸收。铝还可抑制 植物对钙、镁的吸收。 第二章 植物营养原理 养分的吸收 2、根吸收养分的部位 根吸收养分最活跃的部位是根冠以上的分生组织区，大致离根尖 1 cm 根毛因其数量多，吸收面积大，对养分吸收较强 根吸收养分最多的部位大约在离根尖 10 cm 以内，愈靠近根尖的地方，吸收能 力愈强。 3、根可吸收的养分形态 ? 气态养分： 二氧化碳、氧气、二氧化硫、水汽 ? 离子态养分 ? 阳离子：NH4+、K+、Ca 2+、Mg 2+、Fe 2+、Mn 2+、Cu 2+、Zn 2+等 ? 阴离子：NO3-、H2PO42-、SO42-、Cl-等 ? 分子态养分：尿素、氨基酸、糖类 4、土壤养分向根部迁移的方式：截获 （Interception） ，质流 （Mass flow） ，扩散 （Diffusion） 5、截获：指植物根系在土壤中伸长并与其紧密接触，使根释放出的 H+和 HCO3 与土壤胶体上的阴离子和阳离子直接交换而被根系吸收的过程。 截获特点：①接触交换，根表面与粘粒表面的距离<5 nm；②土壤固相上交换性粒 子可以与根系表面粒子养分直接进行交换，不通过土壤溶液达到根系表面；③靠
截获的方式获得的养分量是非常有限的，一般占 0.2%-10%；④N、P、K 所占的 比例很小，Ca、 Mg 所占的比例较高。 6、扩散：指由于根系吸收养分而使根圈附近和离根较远处的离子浓度存在浓度剃 度而引起土壤中养分的移动。 影响因素：土体中的水分含量；养分离子的扩散系数：NO3 - > K+ >H2PO4- ；土 壤质地；土壤温度。 扩散对供应钾的贡献最大，其次是磷和氮 7、质流：指由于植物蒸腾、根系吸水而引起水流中所携带的溶质从土壤向根部流 动的过程。 质流供应的养分量与植物利用的水量及溶液中养分浓度有关 当土壤中离子态的养分含量较多，供应根表的养分也随着增加。 氮和钙、镁主要是由质流供给的 8、 根部对无机养分的吸收：被动吸收、主动吸收 （1）被动吸收：定义：指养分顺着浓度梯度 (分子和离子) 或电化学势梯度（离 子) 由介质溶液进入细胞内的过程。 特点：不需要能量，也没有选择性，也叫非代谢性吸收。 形式：扩散、质流等方式；离子交换 被动吸收难以解释的现象：①植物体内某种离子态养分的浓度常比土壤溶液中的 浓度高出很多倍，有时竟高达十倍至数百倍，然而植物根系仍能不断地吸收这种 养分？②为什么植物吸收养分有高度选择性，而不是外界环境中有什么养分，就 吸收什么养分？③植物对养分的吸收强度与其代谢作用密切相关，并不取决于外 界土壤溶液中养分的浓度。常表现出植物生长旺盛，吸收强度就大，生长衰弱， 吸收强度就小？ （2）主动吸收 定义： 膜外养分逆浓度梯度 (分子和离子) 或电化学势梯度(离子)通过细胞膜进入 细胞内的过程。 特点：需要能量，具有选择性。 机理：载体解说、离子泵解说、离子通道等。 9、载体（carrier）的定义：指生物膜上存在的能携带离子通过膜的大分子。这些 大分子形成载体时需要能量（ATP） 。 特点：载体对一定的离子有专一的结合部位，能有选择性地携带某种离子通过膜。 10、载体学说能够比较圆满地从理论上解释关于离子吸收中的三个基本问题：离 子的选择性吸收；离子通过质膜以及在膜上的转移；离子吸收与代谢的关系。 11、被动吸收与主动吸收的比较：是否逆电化学梯度，是否消耗代谢能量 ，是否 有选择性 12、根部对有机养分的吸收 （1）植物可吸收的有机态养分的种类。含氮：氨基酸、酰胺等；含磷：磷酸己糖、 磷酸甘油酸、卵磷脂、植酸钠等；其它：RNA、DNA、核苷酸等。 （2）吸收机理。①透过酶载体学说：细胞膜上存在特异性的透过酶，有机养分以 此透过酶为载体而运如膜内。该过程需要消耗能量，属于主动吸收过程。②胞饮 作用：细胞外的液体微滴或物质吸附在质膜上，通过质膜的内陷形成小囊泡而被 消化吸收的过程。这种吸收是非选择性的，对矿质养分的吸收作用不大，但是吸 收大分子物质的重要机制。需要能量。 13、根外营养：植物通过地上部分器官吸收养分和进行代谢的过程。
根外追肥：生产上把肥料配成一定浓度的溶液，喷洒在植物叶、茎等地上器 官上。 14、 根外营养的机理：①一般认为，叶面施肥的原理是养分通过叶片角质层和气 孔，进入细胞；②但最近研究表明，可能使养分离子通过角质层上的裂缝和 从表层细胞延伸到角质层的外质连丝，进入细胞。 外质连丝是一种不含原生质的纤维孔隙，能使细胞原生质与外界直接联系， 这种外质连丝能做为角质膜到达表皮细胞原生质膜的一条通路。 15、根外营养的特点 （1）直接供应养分，防止养分的固定和转化 叶面施肥可使肥料直接与植物体接触，养分无需通过土壤，既可使植物及时获 得养分，又可避免水溶性的有效养分或被土壤固定、或挥发、淋失等损失问题。 ? P、Zn、Fe、B 等易被土壤固定的养分离子 ? 某些生理活性物质如赤霉素、B9 等 （2）吸收速率快，能及时满足作物营养需要 例子：土壤施肥 15 d 植物吸收的磷才相当于叶面施肥 5 min 的吸收量。 尿素施入土壤 4-5 天见效，叶部施用只要 1-2 天见效。 （3）促进根部营养、强株健体 ①根外营养促进植株健壮生长，提高光合作用和呼吸作用的强度，显著促进体内 各种酶活性，直接影响植物体内一系列重要的生理生化过程； ②改善植物对根部有机养分的供应和提高根系活力，增强根系对水分和养分的吸 收能力。 （4）节省肥料，提高经济效益 ①根外喷施磷、钾肥和微量元素肥料，用量只相当于土壤施用量的 10％～20％。 ②特别对于微量元素肥料，采用根外追肥不仅可以节省肥料，而且还能避免土壤 施肥不匀和施用量过大所产生的毒害 （5）可弥补根部对养分吸收的不足 ? 在作物苗期一般根系不发达， 养分吸收能力弱， 而易出现黄苗和苗弱现象； ? 在作物生长后期由于根系功能衰退，吸收养分能力差。 16、影响根外营养效果的因素 （1）溶液的组成：不同溶液组成叶片吸收速度不同：KCl>KNO3 >KH2PO4 尿素>其它 N 肥 （2）溶液浓度及 pH：在不引起伤害的前提下养分进入叶片的速度和数量随浓度 升高而升高。大量元素 0.2~2%，微量元素 0.01~0.2% 溶液的 pH 值随供给的养分离子形态不同可有所不同：如果主要供阳离子时， 溶液调至微碱性；反之供给阴离子时，溶液应调至弱酸性。 （3）溶液湿润叶片的时间：最好要使叶片在 30 min 到 1h 内保持湿润；选在晴天 傍晚无风的天气下进行；湿润剂的使用。 （4）叶片：叶片类型：双子叶 > 单子叶。原因：双子叶植物叶面积大，角质层 较薄。 相反单子叶植物叶面积小，角质层厚。 叶片结构：叶子表面的表皮组织下是栅状组织，比较致密；叶背面是海绵组 织，比较疏松、细胞间隙较大、孔道细胞也多，故喷施背面养分吸收快些。 （5）喷施次数及部位：移动性强的元素 N、K、Na 能移动的元素 P、Cl、S
难移动的元素
微量元素
喷 2-3 次，喷在新叶
17、正确认识叶面肥料 ①叶面肥料的局限性：叶面施肥的所提供的养分量有限，尤其大量元素远远不能 满足植物的需要。叶面施肥只是解决某些特殊的植物营养问题的一种辅助手段， 是土壤施肥的补充。 ②叶面肥的适用性：由于微量元素的需要量不大，叶面施用可满足作物的营养需 要。故叶面喷微量元素不仅经济有效，而且见效快，表现出良好的效果，是补充 植物微量元素的一种主导手段。 ③不轻信某些叶面肥生产商的夸大溢美之词 18、影响植物吸收养分的内部因素 ①植物形态特征对吸收养分的影响 根：根系形态，根系分布，同时养分也影响根的形态和分布，从而又影响根系对 养分的吸收。 叶和茎：⑴植物叶、茎不仅本身可由于形态大小、酸度、位置不同而造成吸收养 分的能力不同，⑵叶、茎光合作用能力的不同造成可供吸收养分所消耗的能量也 不同，从而也就影响着根系对养分的吸收能力。 ②植物生理生化特性对吸收养分的影响 根系离子交换量。植物根系具有较高的阳离子交换量，而不同植物或同一植物不 同品种因基因不同则阳离子交换量也就不同。 酶活性。植物吸收养分是一个需要能量的过程，是根据体内代谢活动的需要而进 行的选择性吸收。 植物激素。植物激素（如生长素、激动素和脱落酸）和植物毒素，虽然在植物体 内含量很少，但对代谢活动起着重要作用。 ③植物生育特点对吸收养分的影响 不同植物种类对元素吸收的选择性。例如：烟草体内含钾较多，叶用蔬菜含氮多。 植物不同生育阶段对元素吸收的选择性 在不同生育阶段，植物对营养元素的种类、数量和比例都有不同的要求。 根据反应强弱和敏感性可以把植物对养分的反应分为： ? 营养临界期：指植物对养分供应不足或过多显示非常敏感的时期。 ? 肥料最大效率期：指在植物的生育阶段中，施肥能获得植物生产最大效益 的时期。 这个时期，作物生长迅速，吸收养分能力特别强，如能及时满足植物对养分的需 要，产量提高效果将非常显著。 植物不同的生长速率对元素吸收的选择性 植物的生长速率不同，对养分吸收的多少也不同。 Ⅰ、生长速度小的植物，即使在肥力较低的土壤中，也能正常生长施用肥料的增 产效果较差， Ⅱ、相反，生长速度大的植物，如果处于贫瘠的土壤上，生长收到障碍，产量也 受到影响，施用肥料能收到较好的增产效果 18、影响植物吸收养分的外界因素 ①光照。光照可通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和 蒸腾强度等产生间接影响，最终影响到根系对矿质养分的吸收。 影响机理：Ⅰ、能量。光照充足，光合作用强度大，吸收的养分就多。当植物处 于黑暗或光照不足条件下，养分离子吸收显著下降。
Ⅱ、酶的诱导和代谢途径（NR)。植物体内硝酸还原酶是一个诱导酶，需要光的 激活。光照不足，硝酸还原酶的活性降低，造成 NO3-在植物体内积累。这不仅影 响到 NO3--N 的进一步吸收，而且还影响到产品的品质。 Ⅲ、影响蒸腾作用 (通过调节气孔开闭） 。光可以调节叶片气孔的开闭而影响蒸腾 作用，间接地影响植物对养分的吸收。 ②温度。一般 6~38?C 的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增加。原因：a、 光合作用强度增高，提供能源物质多。b、光合产物运转加快，呼吸作用加强，提 供的能量多。C、蒸腾作用增强，提高养分的吸收速率。d、诱导硝酸还原酶活性， 促进氮同化。e、促进土壤养分矿化，提高养分的有效性。f、微生物活动增强， 土壤有机质分解加快，释放的养分多。 温度过高养分吸收速率降低的原因：温度过高（超过 40? ）时，高温使体内酶 C 钝化，从而减少了可结合养分离子载体的数量，同时高温使细胞膜透性增大，增 加了矿质养分的被动溢泌。 ③水分。直接影响：(1)、影响养分迁移的方式和数量；(2)、影响养分的溶解度和 有机养分的矿化。间接影响：(1)、水分影响土壤通气性和氧化还原状况；(2)、影 响根系的生长发育； (3)、影响微生物的种类和数量。 ④通气。植物根系的呼吸作用在很大程度上依赖于土壤空气中 O2 的供应。因此 根部介质周围必须经常保持充足的氧气，才能使作物根正常吸收养分。 良好的通气环境，能使根部供氧状况良好，并能使呼吸产生的 CO2 从根际散 失。这一过程对根系正常发育、根的有氧代谢以及离子的吸收都有十分重要的意 义。 ⑤酸碱度。(1) 溶液中的反应对植物吸收养分的影响。偏酸性：吸收阴离子>阳离 子；偏碱性：吸收阳离子>阴离子 原因：酸性反应时，根细胞的蛋白质分子带正电荷为主，故能多吸收外界溶液中 的阴离子 碱性反应时，根细胞的蛋白质分子带负电荷为主，故能多吸收外界溶液中 的阳离子 总的来说，pH5.5～6.5 时，各种养分的有效性均较高。 20、离子间的相互作用 ①拮抗作用。(1) 定义：溶液中某种离子存在或过多能抑制另一离子吸收的现象。 主要表现在对离子的选择性吸收上。 (2) 表现：阳离子与阳离子之间，如：一价与一价之间：K+、Rb+、Cs +之间 二价与二价之间： Ca2+、Mg2+、Ba2+之 间 一价与二价之间：NH4+和 H+对 Ca2+、K+ 对 Fe2+ 阴离子与阴离子之间，如 Cl－、Br－和 I－之间；H2PO4－和 OH－之间；H2PO4 －和 Cl－之间；NO3－和 Cl－之间；SO42－和 SeO42－之间 ②协助作用 (1) 定义：溶液中某种离子的存在有利于根系吸收另一离子的现象。 (2) 表现：阴离子与阳离子之间，如 NO3－ 、 SO42－等对阳离子的吸收有利 二价或三价阳离子对一价阳离子，如溶液中 Ca2+ 、Mg2+、Al3+等能促进 K+ 、Rb+ 、Br－以及 NH4+的吸收
Ca2+ 对多种离子的吸收有协助作用， 一般认为是由于它具有稳定质膜结构的 特殊功能，有助于质膜的选择性吸收。这种协助作用也称“维茨效应” (Viets’effect) 。 5 养分的运输和分配 1、短距离运输：根外介质中的养分从根表皮细胞进入根内经皮层组织到达中柱的 迁移过程。也称横向运输。包括共质体途径和质外体途径。 2、养分的短距离运输部位 根尖：吸收能力弱，养分运输量低。 伸长区：初生维管系统形成，凯氏带则不完整，养分可以通过质外体直接进入木 质部导管。对依靠质外体运输的养分最为重要，如钙、硅。 根毛区：凯氏带较完整，阻止质外体途径，以共质体途径运输的养分则影响不大。 如磷、钾、氮等。 3、木质部装载 无论共质体途径，还是质外体途径，离子必须进入共质体（木质部薄壁细胞） ， 然后才能装载入木质部。离子进入木质部的是通过被动扩散，还是由转运蛋白调 节的主动运输过程，都有一定的证据，尚有争论。 4、木质部运输的动力 ①根压：当离子进入木质部导管后，增加了导管汁液的离子浓度，使水势下降， 引起导管周围的水分在水势差的作用下扩散进入导管从而产生一种使导管汁液向 上移动的压力，即根压。根据根压原理，可以收集木质部伤流液，用以研究木质 部汁液的离子组成。 ②蒸腾作用：蒸腾作用的拉力要高于根压，但有昼夜节律。蒸腾对养分在木质部 的运输的作用大小因植物生育阶段、元素种类、离子浓度、植物器官而不同。 蒸腾对溶质在木质部运输速率的影响大小，因不同离子而异。 ⑴、以质外体途径运输的离子，受蒸腾作用的影响较大。 ⑵、以分子态运输的离子，其木质部运输也受蒸腾作用的强烈影响。 5、木质部运输的运输特点 A、交换吸附：木质部导管有很多带负电荷的阴离子基团，它们与导管汁液中的 阳离子结合，将其吸附在管壁上。所吸附的离子又可被其它阳离子交换下来，继 续随汁液向上移动，这种吸附称为交换吸附。其强弱取决于离子种类、浓度、活 度、竞争离子、导管电荷密度等因素。 B、再吸收：溶质在木质部导管运输的过程中，部分离子可被导管周围薄壁细胞 吸收，从而减少了溶质以达茎叶的数量，这种现象称为再吸收。再吸收影响离子 向地上部所需器官的转运，可能导致养分供应不足。 C、释放： 木质部周围的薄壁细胞将从木质部中吸收的离子再释放回导管中。
加入含有机配合物的根分泌物可以降低钙离子的活度，增加其在木质部中的移动 性。
6、韧皮部运输 韧皮部的结构：韧皮部由筛管、伴胞和薄壁细胞组成。 韧皮部汁液的组成。与木质部相比，韧皮部汁液的组成有以下特点：pH 值较高： 原因可能是 HCO3-和 K+等阳离子含量较高。 干物质和有机化合物含量高。 某 些矿质元素，如 B、Ca 的含量极低。 韧皮部中矿质养分的移动 ： 养分在地上/根间的循环：一些养分从根运输到地上部以后，其中一部分通过韧皮
部回流到根中，这部分养分如果不被利用，还可以再转入木质部，构成养分的循 环。 养分的再利用：运到某一器官被利用的养分，在一定条件下可以被释放出来，再 转入韧皮部，运输到新的器官被重新利用。 养分的移动性：不同养分在韧皮部中的移动性有很大差异，这与植株养分缺乏症 的表现部位有密切联系。移动性小的元素往往再利用程度低，养分缺乏症主要出 现在幼叶、茎尖、果实等部位。 7、韧皮部中矿质元素的移动性比较 移动性大：氮、磷、钾、镁 移动性小：铁、锰、锌、铜 难移动：硼、 钙 8、源：植物体内进行光合作用或能合成有机物质为其他器官提供营养的部位称之 为源。如成熟的叶片。 库：消耗或储存同化物的器官。如根、茎、顶端、种子和果实。 9、 缺素症状表现部位与养分再利用程度之间的关系 矿质养分种类 硫 硼和钙 缺素症出现的主要部位 再利用程度 高 较低 低 很低 1 氮肥 第二章化肥 新叶 新叶顶端分生组织 氮、磷、钾、镁 老叶 铁、锌、铜、钼 新叶
1、化学氮肥的分类 按含氮基团分类：铵（氨）态氮肥、态（硝铵态）氮肥、胺态氮肥 2、铵（氨）态氮肥 包括：硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、液氨、氨水 共性（均含有 NH4＋ ） 易溶于水，易被作物吸收；被土壤胶体吸附和固定；发生硝化作用；性环境中氨 易挥发；浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害；钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用。 5、硫铵在土壤中的转化以及施用硫铵应该注意的问题 硫铵施入土壤后，由于作物对 NH4+吸收相对较多，SO42-较多残留于土壤中 易引起土壤酸化，故硫铵是一种典型的生理酸性肥料 。解决方法：在酸性土壤中 还应注意加石灰中和土壤酸性，以消除其副作用） SO42-在石灰性土壤，很易与 Ca2+起反应，形成难溶性的 CaSO4，会堵塞土 壤孔隙，引起板结现象。 （解决方法：配合使用有机肥料，消除板结现象） 水田不适宜施用硫铵（因为 SO42-在淹水条件下易被还原为 H2S，造成水稻根 系的毒害） 。 硫铵性质稳定，习惯上施用时多撒施土面，但为了减少氨的挥发损失也应提倡 深施。 硫铵中含 24％的硫，同时也是一种硫肥，供给作物硫的需求。 8、铵在土壤中的转化以及施用硫铵应该注意的问题 ①化铵施入土壤后，由于代换作用生成的氯化物比硫酸盐溶解度大，更易于淋 失。故施用氯化铵，土壤 Ca 2+的流失和 pH 下降的程度比施硫酸铵严重，更易使 土壤物理性质变坏。 ②同点是氯化铵在土壤中的硝化作用较慢，可能与 Cl-对硝化细菌有抑制作用 有关，这可使铵离子较多地保存在土壤中而不易流失。
③化铵施于水田的效果比硫酸铵好，不仅氮素损失少，而且不会产生 H2S 毒 害。 ④化铵适用于酸性和石灰性土壤，而不宜用于盐碱土，以免增加 Cl-离子对作 物的危害。 ⑤灰性土壤中施用氯化铵时，生成易溶于水的氯化钙。 （排水不良或干旱地 区氯化钙就会积累，提高土壤溶液中盐的浓度，对作物生长不利） 。 ⑥化铵在水稻、小麦、玉米等作物上施用效果较好，其肥效与等氮量的硫酸铵 相当，甚至略高。氯化铵不宜在烟草、甜菜、甘蔗、马铃薯、葡萄、柑桔等忌氯 作物上施用。 ⑦化铵作基肥时，应尽早施用，施肥后应采取灌溉措施，将 Cl－离子淋洗至下 层，减少对作物的不利影响。 9、碳酸氢铵（ammonium bicarbonate） 碳酸氢铵(NH4HCO3，含 N 17％)，简称碳铵。 白色细粒结晶，有强烈的刺鼻、熏眼氨臭。 吸湿性强，易溶于水，呈碱性反应(pH8.2-8.4)。 碳铵是一种不稳定的化合物，在常温下也很易分解释放出 NH3，造成氮素的挥 发损失。 碳铵优点是其不含酸根，其中三个组分(NH3, H2O, CO2)都是作物的必需养分， 属生理中性肥料，长期施用不影响土质，是最安全的氮肥品种之一。 碳铵的另一个特点：其 NH4+比其他铵态氮肥如(硫铵、氯铵)更易被土壤胶体 吸附，这主要与 HCO3-电负性弱 NH4+对的“牵引力”弱有关。 因此，碳铵施入土壤后能为土粒牢固地吸附，很难移动，淋失量仅为其他氮肥 的 1/3 至 1/10。 碳铵适用于各种土壤和作物，可作基肥和追肥，不应作种肥，以免影响出苗。 碳铵的肥效与施用方法有关，以深施覆土的肥效比撒施要高。 11、氨水（ammonia water） NH4OH 或 NH3?XH2O，含氮 12~16%。系氨的水溶液。 我国常用氨水的含氨量为 15%、 17%、 20%， 含氮量分别为 12.3%、 14.0%、 16.4%。 氨在水中呈不稳定的结合态，易挥发。解决方法：为了减少贮运和施用过程中 的氨挥发 损失，在氨水中通入一定量的 CO2 将其碳化，形成“碳化氨水” 。一般用碳化度 表示氨水的稳定程度： 12、液氨（liquid ammonia） ①H3（含氮 82%） ，是含氮最高的氮肥品种。②氨的优点是省去了氨加工流程， 单位氮的工业成本低，③氮量高、副成分少。④用后对土壤无副作用，肥效长， 可提前施肥。 ⑤运需要相应的施肥机械 （带耐压装置） 施用液氨需要。 、 ⑥施肥机。 施用成本较高，目前主要在新疆兵团应用。⑦氨在土壤中移动性小，肥效长，可 用作基肥，不宜作追肥。 13、硝态氮肥（包括硝-铵态氮肥） 硝酸钠、硝酸钙、硝酸铵和硝酸钾等， 其共同特点是：①溶于水，是速效性养分(与铵态氮肥相似)。硝态氮肥的溶解度 大，吸湿性强，在雨季吸湿后能化为液体。②酸根难以被带负电的土壤胶体所吸 附，在土壤剖面中的移动性较大。因此，在灌溉量过大的情况下易引起硝态氮肥 向下层土壤淋失，不利于发挥其肥效。③通气不良或强还条件下，硝酸根(NO3-)
可经反硝化作用形成，N2O 和 N2 气体，引起氮的损失。④多数硝态氮肥在受热 (高温)下能分解释放出氧气，易燃易爆。故在贮运过程中应注意安全。因此，硝 态氮肥不宜作基肥和种肥，作追肥时应避免在水田施用。 15、硝酸铵（ammonium nitrate） 硝酸铵(NH4NO3，含 N33-35%)简称硝铵，它是一种白色晶体，含氮量高。 其中铵态氮和硝态氮各占一半，兼有两种形态氮肥的特性。 由于它具有极易溶于水，吸湿性极强以及易燃、易爆等硝态氮肥的特性，因此 常把硝铵归入硝态氮肥。 16、施用硝酸铵应该注意的问题 ①酸铵中所含氮分全部可被作物吸收利用，不残留任何酸根或盐基，是一种生理 中性肥料。 ②铵最适宜于旱地和旱作物，并以追肥为佳，对烟草、棉花、果树、蔬菜等经济 作物尤其适用。 ③铵不宜作种肥，因为硝铵浓度高、吸湿性强，与种子直接接触会影响种子萌发 和幼苗生长。 ④铵施用时也应提倡深施， 并注意降雨情况和对下渗水流的控制， 尽可能减少 NO3 的淋失和反硝化损失。 17、硝酸钠（sodium nitrate） 硝酸钠(NaNO3 含氮 15-16%),又名硝石，白色或浅灰色结晶，易溶于水，是速 效性氮肥。 硝酸钠属生理碱性肥料，长期施用将使土壤局部 pH 升高，并影响土质所以硝 酸钠施用时应配合有机肥，和其他形态氮肥及钙质肥料，避免连年使用。 硝酸钠宜作追肥，适用于酸性和中性土壤。硝酸钠在一些喜钠作物，如甜菜、 菠菜及烟草、棉花等旱作作物上的肥效常高于其它氮肥。 18、两种形态氮素性质和某些特性的比较
18、酰胺类氮肥 尿素： （一）理化性质. 分子式：CO(NH2)2 含氮量：46％ 基本性质：有机物， 纯品为白色针状结晶，肥料为颗粒状，易溶于水， 呈中性
（二）尿素在土壤中的转化 少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收 大部分在脲酶作用下水解 ①水解作用：CO(NH2)2 (NH4) 2CO3 NH3＋CO2 ＋H2O 影响因素：脲酶活性与 pH 值、水分、温度、有机质含量、质地等有关 如：10 oC 7～12 天 20 oC 4～ 5 天 完全转化 30 oC 2～ 3 天 结果：局部土壤暂时变碱（注意氨挥发） 措施：深施、加脲酶抑制剂(如:氢醌制剂) ②硝化作用： NH4+→NO3因 pH 值适宜，能旺盛进行，且比氯化铵和硫铵的快 结果：可能造成氮素的损失 措施：使用硝化抑制剂(如:西吡:2-氯-6 三氯甲基吡啶) ①和②均是影响尿素肥效的主要原因 （三）施用 可作基肥、追肥，深施覆土 宜作根外追肥 原因：①尿素分子体积小，易透过细胞膜； ②尿素溶液呈中性，电离度小，不易引起质壁分离； ③尿素具有一定的吸湿性，能使叶面保持湿润状态，以利叶片吸收； ④尿素进入细胞后很快参与同化作用，肥效快 做法：浓度 0.2～2.0% 次数 2～3 次，7～10 天喷一次 规定尿素中缩二脲< 0.5% 20、长效氮肥和缓释氮肥 （一） 、长效氮肥与速效氮肥的特点比较
（二）长效氮肥的种类 缓释肥料 (Slow Release Fertilizers，SRF) 含义：施用后在环境因素（如微生物、水）作用下缓慢分解，释放养分供植物吸 收的肥料。 品种：脲甲醛，丁烯叉二脲，异丁叉二脲，草酰铵 特点：①可根据作物不同生长阶段对养分的需求,人为地控制养分的供应和释放速 度，从而一次施用能满足作物各个生育阶段的需要。②基本上能消除养分在土壤 中的淋失、退化、挥发等损失,能在很大程度上避免养分在土壤中的生物、化学固 定。③能基本满足现代农业规模化的需求，省工、省时、省力，一次大量施用不 会对作物根系产生伤害。 21、土壤中氮的来源、形态与含量 ①土壤中氮的来源 （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会灌溉，有时水中短期内硝 态氮和氨态氮量大于 10 ppm (肥水) （主要以硝态氮为主） ②土壤中氮的含量以及影响因素 耕地土壤全氮含量为 0.04%~0.35%之间，与土壤有机质含量呈正相关 影响土壤氮含量的因素 a） 植被覆盖：草本植物 ＞ 木本植物；草本植物：豆科＞ 非豆科；木本植物： 阔叶林＞针叶林 b） 气候：温度愈高，有机质分解愈快，OM 含量低，N 少；湿度愈高，有机质 分解愈慢，OM 积累的多，N 多。 C）质地 质地：砂性土 → 壤性土→粘性土 N% ：低 → 高 d） 地形和地势：地形和地势是通过对温度和湿度因素，以及对土壤的侵蚀来影 响土壤含氮量。 ③土壤中氮的形态 （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： （a）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; （b）水解性有机氮 50~70%，包括：蛋白质及肽类、核蛋白类、氨基糖类 （c）非水解性有机氮 30~50%，主要可能是杂环缩胺类. （2）无机态氮：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 （a）铵态氮(NH4-N) 在土壤里有三种存在方式：游离态、交换态、固定态 （b）硝态氮（NO3-N）在土壤主要以游离态存在。 （c）亚硝态氮（NO2-N）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。 （3）游离态氮（N2） 22、土壤中氮素转化
①有机氮的矿化作用：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） ②硝化作用 （nitrification） 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） 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（denitrification） ：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－ →NO→N2O→N2 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（adsorption）与固定（fixation） 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： 0.148 nm， 2∶1 型粘土矿物晶层表面六角形孔穴半径： 0.140 nm， 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（volatilizaiton） ：在中性或碱性条件下，土壤中的 NH4＋转化为 NH3 而挥发的过程。 影响因素：① pH 值 ：↑↑ ；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 ⑦无机氮的生物固定：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 生物固定 生物固定 有机氮 影响因素：影响条件 土体的 C/N 比、温度、湿度、pH 值 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％ 23、土壤氮素转化小结
24、氮肥的合理分配和施用 一、氮肥利用率 （一）定义：指当季作物从所施肥料中吸收氮素的数量占施氮量的百分数 （二）测定方法：差值法，15N 示踪法 ①差值法。一般是通过测定施 N 区和无 N 区作物吸 N 量的差值，再计算其占小 区施 N 量的百分数，即氮肥利用率。 ②15N 示踪法 一种直接测用 N 肥利用率的方法。 它是由富集 15N（高 15N 原子百分超）生产一定形态的标记氮肥，将其施用 后测定吸入植物体中氮素的 15N 原子百分比， 进而根据 15N 丰度的稀释原理计算 氮肥利用率。 优点：直接测出肥料 N 的利用效率。因此，15N 标记肥料的应用被公认为研究氮 肥利用率的一项有效手段。 25、提高氮肥利用率的途径 目的：减少损失、提高利用率、延长肥效 （一）根据气候条件 在干旱条件下，作物对肥料用量的反应小，增产不明显 在水分供应充分时，作物对肥料用量的反应大，增产明显 根据我国气候条件：北方干旱缺雨，可分配硝态氮肥；南方湿润雨多，宜分配铵 态氮肥 （二）根据土壤肥力条件。应当重视中、低产田的肥料投入。 （三）根据作物种类、品种特性 需氮量：双子叶植物 >单子叶植物 豆科作物 > 非豆科作物 叶菜类作物 > 瓜果类和根菜类 高产品种 > 低产品种 营养最大效率期 > 其它时期 （四）根据肥料品种 NH4＋－N：水田、旱地，深施（覆土） NO3－－N：旱地追肥，少量多次 （五）施用方法 ①氮肥深施
优点：提高肥料利用率、肥效持久 深度：根系集中分布的土层 方法：基肥深施、种肥深施、追肥深施 优点：概念清楚，计算方便，易于推广； 不足：必须要结合作物生产的特点、土壤肥力特征、作物需肥规律以及作物商品 价格特点，确定必要的参数和土壤养分利用系数，才能取得满意的结果。 （六）氮肥与有机肥、磷肥、钾肥配合 ①与有机肥配合施用 好处：无机氮可以提高有机氮的矿化率；有机氮可以加强无机氮的生物固定 目的：作物高产、稳产、优质；改良土壤，提高氮肥利用率 ②氮、磷、钾配合施用。通过平衡施肥使作物营养平衡 2 磷肥 影响土壤全磷含量的因素：母质类型；风化程度；施肥 ；土壤中磷的淋出和植物 吸收 2、磷素在土壤中的转化和移动 转化：磷的固定：土壤中可利用态磷转化为难利用态磷的过程称为磷的固定. 磷的释放： 土壤中植物难利用态磷转化为可利用态磷的过程称为磷的释放。 ①磷的固定。包括：化学固定、吸附固定和生物固定 ⑴磷的化学固定：水溶性磷酸盐（以过磷酸钙为例）溶解过程产生的磷酸具有很 强的酸性，在向周围扩散时，能溶解土壤中的铁、铝、锰或钙、镁等水合氢氧化 物，当这些阳离子达到一定浓度后，就会产生相应的磷酸盐沉淀。 ⑵磷的吸持固定：土壤液相中的磷酸根离子被土壤固相所吸持的现象。 吸持分为两种：吸附和吸收 土壤对磷的吸附：磷酸根离子吸附在土壤固相表面的现象 土壤对磷的吸收：吸附于土壤固相的磷酸根离子部分地、均匀地深入土壤固相内 部的现象。 ⑶磷的生物固定：磷的生物固定是土壤微生物吸收水溶性磷酸盐构成其躯体，使 水溶性磷暂时被固定起来的过程。 特点：暂时性固定 ? 对磷的植物有效性没有影响； ? 一定程度上避免其它物质对磷的化学固定等过程的发生， 保持了磷肥在更 长时间内的植物有效性。 磷固定的小结：Ⅰ、对磷肥有效性存在消极影响的土壤固定主要是化学固定和吸 附作用，而生物固定仅看成是一种磷的暂时贮存过程。Ⅱ、对于不同类型的土壤， 磷被固定的程度是不一样： 酸性土壤 > 石灰性土壤 > 微酸性至中性土壤 （或有 机质含量较高的土壤） ②磷的释放 磷的释放是土壤中磷的有效化过程，在植物营养上有积极意义。 磷的释放主要包括： 石灰性土壤：难容性磷酸盐主要借助于植物根系或者微生物呼吸作用产生二氧化 碳，根系和微生物代谢分泌或有机肥分解产生的各种有机酸转入土壤溶液。 酸性土壤：铁磷的释放（主要是土壤淹水后，土壤还原性增强） 有机磷的矿化 ③磷在土壤中的移动
? 磷在大多数土壤中移动性较差，通常滞留在矿物风化或施肥所在的位置 ? 磷在砂质土中的移动性比在粘土中强 ? 地表侵蚀（径流）能带走含磷的土壤颗粒 ? 径流和作物移取是土壤磷损失的最主要途径 5、常用化学磷肥的种类
6、常用化学磷肥的主要性质 ①过磷酸钙：主要化合物：Ca(H2PO4)2 · H2O 和 CaSO4 · H2O ? 我国使用量最大的一种水溶性磷肥； ? 有效磷含量低，包装、贮运成本较高； 优点：加工技术简单，中小型生产，就地销售；多数土壤、多数作物上适合，肥 效较好； 除了 P 外，还含 S、Ca 等其它多种营养元素。 ②钙镁磷肥 在我国磷肥生产中，钙镁磷肥占第二位；在世界范围内，我国是钙镁磷肥最大的 生产国； 含柠檬酸溶性磷 6.11%-10.0%，是一种低浓度的磷肥 优点：中低品位磷矿多；含有 Mg，Ca， Si 等多种元素；酸性土壤上应用效果好 于过磷酸钙；碱性土壤和石灰性土壤上也大量施用，尤其是将其与 过磷酸钙混合 使用，肥效非常好。 注意点：钙镁磷肥呈碱性反应，忌与铵态氮肥直接混合使用 ③磷矿粉肥料 磷矿粉肥料是由磷矿直接磨碎而成，是最主要的一种难溶性磷肥。 影响磷矿粉肥效的因素：磷矿的结晶性质，土壤性质，作物特点 ⑴晶型模糊，肥效较高
⑵土壤条件：① 土壤 pH（最主要） 。酸性增强，溶解度提高；但高交换量铝和低 交换量钙对植物生长不利，应适量施用石灰中和酸性。② 盐基饱和度：小，肥效 较高。③ CEC ： CEC 大酸性粘土 > CEC 小的砂土。④土壤熟化程度：新垦荒 地、熟化度低的红、黄壤 > 熟化程度高的土壤。 我国：南方的红壤、黄壤以及沿海的咸酸田（酸性硫酸盐土）等酸性土壤，适宜 直接施用。 ⑶作物特性。 不同作物对磷矿粉的吸收能力存在较大的差异： ? 最强：油菜、萝卜、荞 麦 ? 较强：豆科绿肥及豆科作物 ? 中等：玉米、马铃薯、芝麻 ? 最弱：小粒禾谷类作物 (水稻、小麦) 7、磷肥的合理分配和施用 （1）磷肥施用的必要性 当土壤磷有效性较低的时候，施用磷肥的增产效果较好。 （2）应考虑作物的需磷特性和吸磷特性 需磷较多的作物：豆科作物、糖用作物（甘蔗、甜菜） 、纤维作物（棉花） 、油料 作物中的油菜、块根块茎作物（甘薯、马铃薯） 施磷肥效果较好，既能提高产量，又能改善品质。 作物的吸磷特性： ? 不同植物种类吸收土壤磷素养分的能力不同 ? 同一植物种类不同生育期对土壤磷素养分的吸收特性不同 （3）应注意磷肥品种的选择 磷肥品种的选择参照以下几个原则： ①在同等或相似肥效下，磷肥品种选择的次序为难溶性、弱酸溶性、水溶性； ②在碱性或石灰性土壤上，水溶性或高水溶率的磷肥比较适合； 酸性土壤中，磷 肥的水溶率并不太重要； ③对于生长期短的作物，选择水溶性或水溶率高的磷肥； ④根据作物营养特性，确定合理的 N 与 P 比为 20：5-10 是充分发挥氮、磷肥增产 增收的重要前提； ⑤在土壤同时缺乏 S、Mg、Ca、Si 等其他营养元素的情况下，尽量选择含有相应 元素的磷肥品种。 （4）掌握磷肥施用的基本技术 Ⅰ、合理确定磷肥的施用时间 ? 水溶性磷肥不宜提早施用 ? 弱酸溶性和难溶性磷肥适当提前施用 ? 磷肥适宜用作基肥，一般情况下不宜作追肥。 Ⅱ、正确选用磷肥的施用方式 ① 全层撒施： 降低水溶性磷肥的有效性； 提高枸溶性和难溶性磷肥的有效性。 ② 集中施用：适用于在固磷能力强的土壤上施用水溶性或水溶率高的磷肥。 （5）最大限度减轻施用磷肥对环境的污染 对水体的影响后果：造成水体富营养化——水体藻化，水质恶化，引起“赤潮”现 象，危害渔业生产 造成土壤中有害元素的可能积累
主要包括：Cd，F 来源：生产磷肥的磷矿石中含有 Cd 和 F 等元素 危害：“镉米造成的骨痛病”（Cd） ；破坏人牙齿的珐琅质，使骨质硬化，骨骼发脆 （F） 第四章 钾肥 我国地域性分布规律：由北向南、由西向东渐减，东南地区土壤多缺钾。 (二) 形态 分为矿物态钾、缓效态钾以及速效态钾(水溶性钾和交换性钾)。 ①矿物态钾。占全钾量的 90%~98%，存在于微斜长石、正斜长石和白云母中，以 原生矿物形态分布在土壤粗粒部分。 ②缓效态钾。约占全钾量的 2%，最高可达 6%。主要为晶层固定态钾和存在于次 生矿物如水云母和以及部分黑云母中。 钾的晶格固定作用：有些次生粘土矿物晶层(主要为 2:1 型粘土矿物)吸水膨胀，使 半径与晶格孔隙半径相当的 K+进入晶格的孔穴中， 而当失水以后晶层收缩， 落入 孔穴中的 K+较难回复到自由状态， 这种现象称为钾的晶格固定作用。 它难以与其 它离子产生离子交换，所以是非交换性钾。 ③速效性钾。占全钾的 l%~2% ，其中 交换性钾约占 90% ，水溶性钾约占 l0% 速效性钾是植物可以利用的形态 3、常用钾肥的性质和施用 （一）氯化钾 (potassium chloride) ①成分和性质 成分： KCl，含 K2O 50%~ 60% (含 K 52%，Cl 47.6%) 性质：白色、淡黄色或紫红色结晶；易溶于水，呈化学中性；有吸湿性，久存会 结块；生理酸性肥料 ②在土壤中的转化 (1) 阳离子交换反应 在土壤溶液中，KCl→K+＋Cl-，K+与土壤胶体上的离子发生离子交换 (2) 土壤对钾的固定 晶格固定：在土壤干湿交替影响下，速效性钾进入 2:1 型粘土矿物晶片层间而被 固定的现象。 影响因素：① 粘土矿物种类：2:1 型粘土矿物引起；② 田间水分状况：干、湿交 替，促进固定 ；③ 土壤反应：pH 下降，固定减少；④ 铵离子：先存在先被固 定 ⑤ 土壤质地：越粘重，固钾能力越强；⑥ 钾的用量：增加，固 定量也增加 结果：使速效性钾转化为缓效性钾，降低了钾的有效性 (3) 钾的释放和淋失 ★ 钾的释放： 过程：非交换性钾→有效性钾 影响因素：① 粘土矿物种类：固钾强的，释放钾慢；② 田间水分状况：持续淹 水，土壤溶液中有效钾增加；暴晒和冻融，可以促进土壤含钾矿物的风化，特别 是对被晶格固定的钾的释放有好处，因此土壤速效钾含量增加 结果：土壤中有效钾增加 ★ 钾的淋失： 影响因素：气候条件、土壤性质等
旱地淋失量一般占吸收量的 20％； 多雨地区和代换量低的砂土淋失量较多。所以钾肥一次用量不宜过多。 (养分在土壤中的移动性：NO3- > K > P) ③施用 (1) 方法：可作基肥、追肥施用，不宜作种肥。 (2) 土壤：在酸性和中性土壤作基肥时，应与磷矿粉、有机肥、石灰等配合施用， 一方面防止酸化，另一方面促进磷矿粉中磷的有效化。 (3) 作物：适宜一般作物；含有 47.6%C1-，特别适于棉花、麻类等纤维作物，因 为 C1-对提高纤维含量和质量有良好的作用；不宜忌氯作物，如马铃薯、甘薯、 甜菜、柑桔、烟草、茶树等。 (4) 用量：K2O 60～90kg/hm2 （二）硫酸钾 (potassium sulphate) ①成分与性质 成分：K2SO4，含 K2O 50%~54% (含 K43.8%, S17.6%) 性质：白色或淡黄色结晶；溶于水，呈化学酸性；吸湿性小； 生理酸性肥料 ②在土壤中的转化 (与 KCl 相似) 结果： ★ 中性和石灰性土壤上生成 CaSO4，其溶解度比 CaCl2 小，使 土壤脱钙程度较 小，酸化速度比氯化钾缓慢； ★ 酸性土壤上生成 H2SO4，①使土壤 pH 值迅速下降；②易对植物产生铝毒；③ 使土壤板结。 措施：配施石灰和有机肥 ③施用 适合各种作物和土壤，可作基肥、追肥、种肥及根外追肥。 在酸性土壤上应与有机肥、石灰等配合施用；在通气不良的土壤中尽量少用。 注意：硫酸钾的价格比氯化钾昂贵，因此通常情况下应尽量选用氯化钾，减少施 肥的投资，增加经济效益。但对于缺硫或硫含量不很丰富的土壤、需硫较多的作 物、对氯敏感的作物、需优先保证品质的作物等均应优先选用硫酸钾。 (三) 草木灰 (plant ash) ①烧制：草木灰是植物熏烧后的残灰 熏烧 ——见烟不见火，其中 90％的钾为 K2CO3 若高温燃烧，则以 K2SiO3 为主 ( K2CO3 + SiO2→K2SiO3 + CO2 ) ②成分和性质 (1) 成分：含有灰分元素，如 Ca、Mg、P、Fe 和其它微量元素等。其中 Ca、K 较 多，P 次之。 影响草木灰成分的因素： ① 作物类型：木灰含 Ca、K、P 较多；草灰含硅较多，K、P、Ca 较少 稻壳灰 养分含量最少。② 植物部位：幼嫩组织， K、P 较多 ；衰老组织， Ca、Si 较 多。③ 土壤、施肥、气候等。 (2) 性质：① 深灰色粉末；② 其中钾的形态。以碳酸钾为主，其次是硫酸钾和 氯化钾，都是水溶性钾，可被植物直接吸收利用；③ 其中的磷是枸溶性磷，对作 物是有效的； 呈化学碱性 (在酸性土壤上使用不仅能供钾， ④ 而且可以降低酸度， 并可补充 Ca、Mg 等元素)。
③施用 ⑴适用于各种土壤，大多数作物 ⑵可作基肥、追肥和根外追肥，也可作盖种肥 作追肥时可进行叶面撒施，这样不仅能供应养分，而且能防止和减轻病虫害的 发生和危害。 作盖种肥可以保持土壤表面湿度，吸热增温，改善苗期营养，促苗早发，并可 防止小鸟啄食种子。 注意：草木灰是碱性肥料，不能与铵态氮肥、腐熟的有机肥料混合施用，以免造 成氨的挥发损失。 4、钾肥的合理分配和施用 （一)土壤供钾能力与钾肥的分配 土壤供钾水平是指土壤中速效性钾的含量和缓效性钾的贮藏量及其释放速 度。 在供钾水平较低时，钾肥的肥效才明显表现。 土壤速效钾水平与当季作物钾肥肥效的关系 等级 极低 低 中 高 极高 速效钾/mg· -1 kg <33 33~67 67~125 125~170 >170 钾肥施用效果 增产效果极显著 一般有增产效果 一定条件下钾肥有效 施用钾肥一般无效 不需要施用钾肥
(二)、作物需钾特性与钾肥肥效 ①作物对钾的要求 作物种类 喜钾作物： 薯类作物 纤维作物、 糖 料作物 油料作物：芝麻、油菜等 豆科作物：大豆、花生等 叶用作物：烟草、茶、桑等 果树：香蕉、葡萄等 禾谷类作物、禾谷类牧草 较少 多 较 需钾情况 原因 钾与碳水化合物代谢关系密 切 油脂是由碳水化合物转变而 来的 钾能促进根瘤菌的固氮作用 钾均有多方面的功能 钾与碳水化合物代谢关系密 切 吸钾能力较强
同一作物，不同品种需钾不同，如水稻： 矮秆高产良种>高秆品种 粳稻>籼稻 杂交稻>常规稻； 晚稻>早稻 ②作物不同生育期对钾的需要 一般作物钾的临界期在苗期，因此钾肥一般用作基肥，特别是生育期短的作物。 如果基肥、追肥分开施，追肥应在最大需钾期前尽早施入。 ③作物根系特性与钾肥施用 ⑴须根作物从土壤中吸取的钾比直根作物的多 因为钾在土壤中移动性较小，钾离子的扩散也很慢，所以根系吸钾的多少，首 先取决于根量及其与土壤的接触面积。
⑵ CEC 小的根，吸收一价阳离子较多， CEC 大的根吸取二价阳离子较多 例如，禾谷类作物根的 CEC 只有双子叶植物的 1/3～1/5，但吸钾能力较双子叶 植物的强； 双子叶作物中，大豆根系的 CEC 较大，其吸钾能力较弱，因此，施 用钾肥的效果良好。 (三)、钾肥种类的合理分配 ①钾肥品种的合理使用 钾肥品种 氯化钾 作物 土壤 施用方法 基肥、追肥 一般作物 不宜忌氯作物 不宜用于盐(碱)土 对于纤维作物效果较好
硫酸钾 草木灰
各种作物， 尤其是喜硫植 不 宜 用 于 还 原 性 强 基肥、追肥、种肥、根 物 的土壤 外追肥 大多数作物 宜各种土壤 基肥、追肥、根外追肥、 盖种肥
(四)、肥料配合与钾肥肥效 (1) 钾与氮、磷配合，利于肥效的充分发挥 一定 P 水平下，N、K 配施时，植株体内 K2O/N 比值增高，而可溶性非蛋白 质氮占全氮的比例降低，说明 NK 配合施用可以促进水稻对 N、K 的吸收及其在 体内保持一定的平衡，也促进了 N 在体内的转化和蛋白质合成。 (2) 含有效钾素较多的有机肥料用量高时，可少施或不施化学钾肥。 5、钾肥的施用技术与钾肥肥效 用量： K2O 60～90 公斤/公顷 技术：深施（6～12cm 以下） ，早施（重施基肥，看苗早施追肥） ，相对集中施（宽 行作物以条施、穴施或沟施效果较好，窄行作物可以撤施） 第五章 微量元素 1、微肥的种类 ①按元素种类分类：硼肥、钼肥、锰肥、锌肥、铜肥、铁肥、含氯肥料 ②按化合物类型分类 纯化学药品：易溶，易被氧化和被吸附固定，多用于根外喷施 有机螯合物：水溶，不易氧化，效果好 玻璃肥料：溶解度小，缓效性，多作基肥 矿渣或废渣：难溶，缓效性，作基肥 复合或混合肥料：养分均衡，施用方便 含微量元素的有机肥：作基肥 5、为什么叶面喷施微肥的效果好？ (1) 用量少，比较经济。土壤施用微肥，一般作基肥用，所以用量大，一般亩施 0.5~2.0 公斤，而叶面喷施，浓度稀，比较经济。 (2) 避免固定。叶面喷施微肥，养分可以从叶片角质层 和气孔进入，不和土壤直 接接触，从而避免土壤固定，提高有效性。 (3) 养分吸收快，效率高。叶面喷微肥，能直接与茎叶接触，吸收和运输快。 (4) 易于控制浓度。叶面喷施微肥，浓度容易控制，不会发生中毒，比较安全。 (5) 减少污染。叶面喷施微肥浓度低，用量少，不会污染环境。 2、常用的微量元素肥料
3、微肥的一般施用方法 （一）施入土壤 基肥：如玻璃肥料、矿渣，多与有机肥混合撒施、条施或穴施。 土壤施肥的优点：后效明显；缺点：需肥量大，难以施用均匀 （二）直接用于植物 ①种肥：Zn、Mo、Mn、Cu (1) 拌种：用少量水溶解微肥，均匀喷于种子上，边喷边拌匀，种子晾干后即可 播种。 (2) 浸种：把微肥配成稀溶液，浸没种子 8～12 小时，捞出晾干，即可播种。 (3) 蘸秧根：水稻秧苗移栽时，采用 1％氧化锌悬浊液浸根约半分钟即可。 ②追肥：B、Zn、Mo、Mn、Fe、Cu (1) 叶面喷施 (2) 注射、塞孔、涂刷：对于果树、林木，用 0.2％～0.5％硫酸亚铁溶液注射入树 干内；或在树干上钻一小孔，用 1～2g 亚铁盐塞入孔内，甚至用亚铁溶液涂刷树 身 4、土壤施用固体微肥会出现什么问题？ (1) 有效性降低：在 pH 高、含有碳酸钙的土壤中，由于碳酸钙对锌的吸附，会影 响锌肥的有效性。 (2) 施用不均匀：与微肥用量少，不易施得均匀，使得局部土壤中微肥浓度过高 而造成危害。因为许多微量元素从缺乏到过量之间的浓度范围相当狭窄，而使作 物中毒。 (3) 易污染环境：许多微量元素既是营养元素，又是重金属。如锌、铜、锰，一 旦施肥过量，极易污染环境。有碍人畜健康。 6、合理施用的注意事项 ①土壤的供应状况。微量营养元素从缺乏到毒害的范围很窄，如 B、Mo 、Cu 多 引起毒害。 ②植物的需求特性。把微肥用在需要量较多的植物上
③天气状况：主要指温度和雨量 如：早春遇低温时，早稻容易缺锌； 冬季干旱，会影响油菜根系对硼的吸收，翌年容易出现大面积缺硼； 降雨较多的砂性土壤，容易引起铁、锰、钼的淋洗，使植物产生缺 铁、缺锰、缺钼症； 排水不良的土壤，容易发生铁、锰、钼的毒害。 ④与其它营养元素的关系：拮抗作用和协助作用 ⑤微量元素与人体健康：如富锌、富铁植物的筛选
7、微量元素肥料的施用技术 (Summary) （1）微量元素肥料的特点 （a）用量少。一般＜5kg/亩，为 1－2.5kg/亩。 （b）在土壤中易转化为无效态。 （c）施用过量后会对植物产生毒害作用
（2）微量元素肥料的施用技术 （a）绝大部分微量元素肥料用于喷施、浸种、拌种、蘸秧等。 （b）严格控制浓度、用量，均匀施用。 （c）非水溶性的微量元素肥料和工业副产品应采用土壤施用。 （3）施用微量元素肥料应注意的问题 （a）有很强的针对性，植物缺什么施什么。 （b）施用前应了解土壤中微量元素的丰缺状况及植物对微量 元素的反应。 （c）要与大量元素肥料配合施用，大量元素肥料的基础上才 能充分发挥作 用。 （d）准确的施用浓度和施用量，防止中毒。 第六章 钙镁硫肥料 1、土壤中的钙 （一）土壤中钙的含量 地壳中平均含钙量为 3.6%； 在非石灰性、高度淋溶的土壤含钙量往往少于 1%； 石灰性土壤的含钙量在 10%以上； （二）土壤中钙的形态与转化 ①钙的形态 矿物态钙：约占全钙量的 40%-90%，在风化和淋溶作用强烈的温暖湿润地区，土 壤的矿物态钙含量较低。 交换态钙：交换态钙是吸附于土壤胶体表面的钙离子，是土壤中主要的代换性盐 基离子之一，是植物可利用的钙。土壤交换性钙的含量较高，变幅也较大。 溶液钙：土壤溶液中含钙量很高，通常为 20-40 mg/L，钙除了以离子态存在外， 还可以无机络合物和有机络合物形态存在。 土壤—植物系统中钙的循环
2、钙肥的种类、性质及其施用 （一） 、含钙肥料(石灰)的改土作用 ①中和土壤酸性，消除活性铝、铁、锰等的毒害 石灰施用于酸性土壤上，最大的作用是提高土壤 pH，中和土壤酸度，降低 Al、 Fe 和 Mn 的活度或溶解度。这几种离子浓度过高，对大多数植物是有毒害的，尤
以活性铝的毒害作用最强。 ②提高土壤养分有效性 酸性土壤施用石灰，提高了 pH，能增强土壤有益微生物的活动，促进土壤有 机质的矿化和生物固氮作用，以提高某些养分的有效性。 石灰可使土壤固定磷的作用减弱，并促进铁铝氧化物固定态磷的释放，提高其 有效性。 ③改善土壤的物理性状 酸性土施用石灰后，土壤胶体由氢胶体变为钙胶体，使土壤胶体凝聚，有利于 水稳性团粒结构的形成。 ④减少作物病害 大部分病源性真菌适宜于酸性条件下滋生，施用石灰提高土壤 pH，抑制真菌 的繁殖，减少病害。如十字花科植物根肿病、油莱菌核病、番茄枯萎病等都会因 施用石灰而减少其发病率。 Attention:施用石灰对于改良酸性土壤具有多方面作用， 是酸性土壤上作物优质高 产的一项重要措施。 但过量施用也会造成不良后果: ①如导致有机质过度分解，腐殖质积累减少，土壤结构遭破坏，土壤变板结； ②降低 P、Fe、Mn、Zn、Cu、B 等养分的有效性。磷易形成难溶性的磷灰石， pH 提高会降低 Fe、Mn、Zn 等微量元素的有效性； ③可使土壤胶体吸附的阳离子被 Ca2+置换而淋失。因此，必须掌握好石灰的 适宜用量。 （二） 、石灰肥料的种类和性质 生石灰：又称烧石灰，主要成分为 CaO。以石灰石、白云石及含碳酸钙丰富的贝 壳等为原料，经过煅烧而成。中和土壤酸度的能力很强，可以迅速矫正土壤酸度， 还有杀虫、灭草和土壤消毒的功效。 熟石灰：称消石灰，主要成分为 Ca(OH)2。由生石灰加水或堆放时吸水而成。中 和土壤酸度的能力也很强。 碳酸石灰：又成为石灰石粉，主要成分为 CaCO3。由石灰石、白云石或贝壳类直 接磨细而成。 含石灰质的工业废渣：主要是指钢铁工业的废渣，如炼铁高炉的炉渣，主要成分 为硅酸钙。 其它含钙的化学钙肥：钙是很多常用化肥的副成分。 （三）石灰肥料的施用方法 ①石灰可作基肥和追肥，不能作种肥。 ②撒施力求均匀，防止局部土壤过碱或未施到。条播作物可少量条施。番茄、甘 蓝和烟草等可在定植时少量穴施。 ③不宜连续大量施用石灰，否则会引起土壤有机质分解过速、腐殖质不易积累， 致使土壤结构变坏，诱发营养元素缺乏症，还会减少作物对钾的吸收，反而不利 于作物生长。 ④石灰肥料不能和铵态氮肥、腐熟的有机肥和水溶性磷肥混合施用，以免引起氮 的损失和磷的退化导致肥效降低。 ⑤在施用足量石灰的情况下，其后效可维持 5 年以上。因此，石灰物质不必每年 施用，可每隔 3-5 年施用一次。 3、土壤中的镁
（一）土壤中含量和形态 ①含量。土壤含镁量因母质、气候、风化程度和淋溶作用等因素的影响，北方土 壤含镁量在 10g/kg 以上。 南方热带和亚热带地区母质风化程度高， 土壤中含镁的原生矿物化学稳定性 低，容易风化，而且粘土矿物主要是不含镁的高岭石、三水铝石及针铁矿，因此 土壤全镁(Mg)含量低，平均只有 3.3g/kg。 ②镁的形态 矿物态镁：土壤中镁极大部分为矿物态镁，约占全镁量的 70％一 90％，它包括所 有含镁的原生矿物和大多数含镁的次生矿物。 非交换性镁(或称缓效性镁)：矿物态镁中能为稀酸(0.05mol/L 盐酸或 1mol/L 硝酸 等)溶解的镁，是矿物态镁中较易释放的部分。在热带及温带土壤中，非交换性镁 常占全镁量的 5％一 25％。 交换性镁:交换性镁约占全镁量的 10—200g/kg，高的可达 250g/kg，其含量是评价 土壤镁素供应水平的一个重要指标。 土壤溶液中镁:溶液中镁的含量一般在 5-l00 mg/L 之间 （二）土壤中镁的转化
镁较易从土壤中淋失，其淋失量大约为 2-30kg Mg／ha· a。淋失速率主要取决 于土壤中含镁矿物的数量，它们风化的速度和淋溶强度等。 土壤 pH 越低，镁的淋失也越严重。 在雨水多的热带地区高度风化的土壤中，镁的淋失严重，土壤含镁量低。 温带砂土中镁的淋溶损失也占优势， 这种土壤的底土往往比表层土壤含有较高 的镁。 4、镁肥 镁肥的施用原则： 应首先施用在缺镁的土壤和需镁较多的作物上； 镁肥可作基肥、 追肥和根外追肥。水溶性镁肥宜作追肥，微溶性镁肥则宜作基肥。 ①水溶性镁盐(硫酸镁、氯化镁) 水溶性的硫酸盐和氯化物溶解度大，肥效迅速，适于中性或碱性土壤施用。 施用时宜与 NPK 等其它肥料配合， 可作基肥和追肥。 镁在土壤中的移动性较小， 要适当深施。为了避免淋失，用量不宜过多，一般每亩施用硫酸镁 12.5—15.0kg。 ②白云石等含镁的石灰物质 溶解度较差，肥效较缓，宜作基肥，适于酸性土壤(pH<6)施用。酸性土壤施用 白云石等石灰物质对降低土壤酸度、 纠正土壤缺镁和供给钙素方面较为经济有效。 5、土壤中的硫 （一）土壤中硫的含量、形态 土壤中一般为 0.01％-0.5％，其含量与母质和成土过程关系密切。多雨地区， 我国南方红黄壤和北方灰化土由于淋失，含硫量一般低于 0.1％。 水溶态 SO42-：在大部分土壤溶液中的 SO42-为 25-100 mg/kg，热带土壤较低， 一般为 0.4—16 mg/kg。 吸附态 SO42-：吸附性 SO42-是指以阴离子交换吸附和配位吸附方式保留在土壤 胶体表面的 SO42- 。硫的吸附主要发生在酸性土壤。 矿物态硫：土壤矿物态硫包括黄铁矿(FeS2)、闪锌矿(ZnS)、孔雀石[(CuFe)S2]、石 膏(CaS04· 2H20)
有机硫：土壤硫主要以有机形态存在，土壤有机硫一般占全硫量的 90％—95％。 6、土壤中硫的转化 ①土壤中硫的矿化 土壤有机硫的碳键硫和硫脂类硫，只有通过微生物的矿化作用，转化成硫酸盐 (SO42-)，才能为植物吸收利用。 ②硫的固持 硫的固持主要是指环境和肥料中的硫进入土壤后，与土壤中的碳、氮有机化合 物结合成有机态硫，使其不能被作物吸收利用。 硫的固持主要与土壤碳硫和氮硫比值密切相关。据报道，当碳硫比值大于 900 时，可能产生硫的固持。当土壤和植物材料中氮硫比值太大时，也可能产生硫的 固持。 ③土壤硫的氧化 土壤硫的氧化作用主要靠硫杆菌属中的氧化硫杆菌、排硫杆菌、脱氮硫杆菌和 氧化脱硫杆菌等。除脱氮硫杆菌是兼性品种外，其余都属好气菌。 元素硫的氧化过程为： ④土壤硫的还原 生物固持过程： SO42-被微生物同化成细胞的组成，如含硫的氨基酸等。 SO42-的异化还原(呼吸还原)过程：细菌将 SO42-还原释放出等当量的硫化物， 如 H2S 等。 7、硫肥 （一） 、硫肥的种类 生石膏：即普通石膏，俗称白石膏。它由石膏矿直接粉碎而成，呈粉末状，主要 成分为 CaSO4· 2H2O。微溶于水,粒细有利于溶解，供硫能力和改土效果也较高。 熟石膏： 又称雪花石膏。 它由生石膏加热脱水而成。 其主要成分为 CaSO4· 1/2H2O, 含硫(S) 20.7％。吸湿性强，吸水后又变为生石膏，物理性质变差，施用不便，宜 贮存在干燥处。 磷石膏：磷石膏是硫酸分解磷矿石制取磷酸后的残渣，是生产磷铵的副产品。主 要成分为 CaSO4· 2H2O。 （二） 、硫肥的作用 ①直接供应作物硫素等营养：由于含硫肥料还含有其他成分，故还能提供硫、钙、 镁、磷和铁等营养元素。 ②改良土壤：石膏既是碱土的改良剂，又是酸性土壤的改良剂。 石膏是一种重要的碱土改良剂： 我国北方半干旱和干旱地零星分布着含有碳酸钠和重碳酸钠的苏打碱土， 其 土壤胶体上吸附着相当数量的钠离子(Na+可占吸附性阳离子总量的 30％左右)， 土壤呈强碱性反应，则可通过施用石膏改良。 石膏可与土壤溶液中的碳酸钠、重碳酸钠反应，形成硫酸钠，同时石膏中的 Ca2+可置换土壤胶体上的 Na+ ，形成不易分散的钙胶体。化学反应式如下： Na2CO3 + CaSO4 →CaCO3 + Na2SO4 2NaHCO3 + CaSO4 →Ca(HCO3)2 + Na2SO4 硫酸钠易溶于水，可用灌溉水从耕层中冲洗除去，这样土壤碱化度下降，改变 了湿时过度分散、干时板结的不良性质。
石膏也可作为酸性土壤的改良剂，酸性土壤施用石膏可消除铝的毒害。作用机理 为： 1) 钙和铝的拮抗作用； 2) 施用石膏提高土壤溶液中的 Ca2+浓度， Ca2+与土壤胶体上的铝交换形成 水溶性铝而淋溶掉； 3) 土壤胶体上的铝被钙交换出来后，与 SO42-形成的 A1SO4+，是可溶性的 无机复合物，易于从根际淋溶掉，而且对植物毒性较低； 4) 石膏中的 SO42-可把铁铝水合氧化物表面的 OH-交换出来，提高土壤 pH 而形成氢氧化铝沉淀，从而降低土壤交换性铝含量。 （三） 、硫肥施用技术 以提供硫素营养为目的的石膏施用技术：石膏可作基肥、追肥和种肥。 以改良土壤为目的的石膏施用技术：施用石膏必须与灌排工程相结合。? 8、硅肥对作物生长发育的影响 （1）硅肥能提高水稻根系的活力； （2）硅肥能提高水稻同化 CO2 的能力，使水稻增产； （3）硅能减轻 Fe 2+、Mn 2+以及一些重金属的毒害总孔隙度大： （4）硅肥能改善作物磷素营养，提高作物产量； （5）硅肥能提高植物的抗倒伏和抗病害等能力。 9、硅肥的种类和性质 （1）硅酸盐类。硅酸钠；硅酸钙。 （2）炉渣类硅钙肥； 如钢铁工业炉渣，为块状或蜂窝状或小粒状固体，呈碱性，灰色或者黑色。 主要成分为二氧化硅和氧化钙，还含有铁、铝、镁、锰、硫、磷等元素。 10、硅肥的施用 （1）合理施用硅肥应该考虑的问题 （2）施用技术 水溶性硅酸盐施用量一般为 50-200 kg hm-2,可做基肥或追肥施用。 工业炉渣等硅肥所含的硅的溶解性较差，应做基肥，施用量为 1500 kg hm-2 ， 为充分发挥此类肥料的作用，宜配合有机肥料使用。 第七章 复混肥料 1、复混肥料定义：同时含有氮、磷、钾中两种或两种以上养分的肥料。 类型：复合肥料 (compound fertilizer)；混合肥料 (blending fertilizer) 2、复混肥料的类型和特点 类型 复合 肥料 制造方法 品 种 特 点 硝 性质稳定， 但其中的氮磷钾 磷酸 等养分比例固定 由化学方法制成的肥料 (通 磷酸铵 常为二元复肥) 酸钾 钾
由几种单元肥料或单元肥 尿磷铵钾 混 成 与复合肥经加湿造粒而成 硝磷铵钾 肥料 氯磷铵钾 混 合 肥料 由几种颗粒大小较一致的 掺 合 BB 肥 单元肥料或复合肥料经简 Blending) 肥料 单混合而成
养分的含量和比例可按作 物的需要和土壤的供肥情 (Bulk 况配制
3、混成肥料特点：颗粒均一；每个颗粒中含有各种养分元素
掺合肥料要求：单元肥料的颗粒要均一 4、种类：按养分数量和功能可分为 (1) 二元复合肥料：同时含氮磷钾三种养分中的两种养分，如氮磷二元复合肥料； (2) 三元复混肥料：同时含氮磷钾三种养分； (3) 多元复混肥料：除氮磷钾三种养分外，同时还含中量元素或微量营养元素等； (4) 多功能复混肥料：除养分外，还掺有农药或生长素类物质 5、有效养分表示法 1) 分析式表示法：以 N－P2O5－K2O 的含量百分数表示，如：15－15－15， 表示：① 13－0－46；② 0－52－35；③ 15－15－10－1(B)；④ 20－10 －0－2(Zn) 分别表示： 2) 配合式表式法：用 N : P2O5 : K2O 及总浓度的百分数表示，如：“3 : 1 : 1, 45％”，转换为分析式为?：27－9－9 5、复混肥料的优缺点 优点：(1) 养分全面，含量高：含有两种或两种以上的营养元素，能比较均衡地、 长时间地同时供给作物所需要的多种养分，并充分发挥营养元素之间的相互促进 作用，提高施肥的效果。 (2) 物理性状好，便于施用：肥料颗粒一般比较坚实、无尘, 粒度大小均匀, 吸 湿性小, 便于贮存和施用, 既适合于机械化施肥, 同时也便于人工撒施。 (3) 副成分少，对土壤无不良影响：复混肥料所含养分几乎全部或大部分是作物 所需要的。施用时既可免除某些物质资源的浪费，又可避免某些副成分对土壤性 质的不良影响。 (4)配比多样性，有利于针对性的选择和施用：复混肥料的主要特点是可以根据土 壤养分特点和作物的营养特性，按照用户的要求进行二次加工制成。因此，产品 的养分比例多样化，可以根据需要选择和施用。从而避免某些养分的浪费，提高 肥料的增产效果。 (5)降低成本，节约开支：如生产 1 吨 20-20-0 的硝酸磷肥比生产同样成分的硝酸 铵和过磷酸钙可降低成本 10%左右；1 公斤磷酸铵相当于 0.9 公斤硫酸铵和 2.5 公 斤过磷酸钙中所含的养分，而体积上却缩小了 3/4。这样可节省贮存、运输、施用 费用。 缺点： (1) 许多作物在各生育阶段对养分的要求有不同的特点，各地区土壤肥沃度以及 养分释放的状况也有很大差异，因此养分比例相对固定的二元复合肥料难以同时 满足各类土壤和各种作物的要求。 (2) 各种养分在土壤中移动的规律各不相同，因此复混肥料在养分所处位置和释 放速度等方面很难完全符合作物某一时期对养分的特殊需求(难于满足不同养分 最佳施肥技术的要求)。 6、氮磷复合肥 磷酸铵 (ammonium phosphate)。 成分：磷酸一铵和磷酸二铵的混合物，含 N 14%~18%，P2O5 46%~52% 性质：灰色粉末或灰白颗粒；吸湿性小；水溶性；化学中性 施用：适合各种土壤和作物 (尤其是需磷较多的作物)。可作基肥、种肥和追肥， 一般宜作基肥。 注意：①作基肥时，常需配施氮肥，使 N:P2O5 的比例调整到适宜程度； ②作基肥时施肥点不能离幼根幼芽太近，以免受分子中释放的 NH3 灼伤；
③作种肥时应特别注意不能与种子直接接触。可与多数肥料掺混施用 (即 作其它复肥的原料)，但必须避免与碱性肥料掺混。 8、硝酸磷肥 成分：氮——硝酸铵和硝酸钙，可溶于水；磷——磷酸铵和磷酸二钙，前者为水 溶性磷；后者为枸溶性磷 一般含 N13%~26%，含 P2O512%~20%， N:P2O5 比例在 1:2 到 2:1 之间 性质：灰白色颗粒，吸湿性强；遇碱易分解 施用：可用于多种作物和土壤。由于其所含的氮素中 约 50%是硝态氮，易随水 流动，故更适宜于旱地和旱作物，一般不用于水田和豆科作物；可作基肥、种肥 和追肥。 作基肥集中深施的效果更好。 与单一的氮肥 (硝铵) 和磷肥 (普钙或重钙) 等养分相比较，硝酸磷肥的肥效基本相似。 7、由磷矿石制取磷酸合成复合肥料和复混肥料的示意图
9、磷酸铵类肥料 (1) 硫磷酸铵 如由磷酸一铵和硫酸铵生产的品位为 16－20－0 的硫磷酸铵，产品的物理性 好，临界吸湿点为相对湿度 75.8％，比磷酸一铵高。 (2) 硝磷酸铵 是由磷酸硝酸混合酸与氨中和的产品，有时还可加入钾盐(氯化钾)制成三元 复肥。代表品种的品位为 25－25－0。 (3) 尿磷酸铵 是一种高浓度的固体复肥，有 N－P 型和 N－P－K 型，如品位为 28－28－0 和 22－22－11 等品种。产品物理性好，适用于多种土壤与作物。 10、氮钾复合肥—— 硝酸钾 (potassium nitrate) 成分： KNO3, 含 N12％~15％, K2O 45％~46％ (13－0－46)， N : K2O 约为 1 :
3.5 性质：白色结晶；易溶于水；吸湿性较小；易燃易爆 施用：适于忌氯喜钾作物，如烟草、葡萄等 宜作浸种 (0.2%) 、根外追肥 (0.6%~1.0%) 无土栽培中作氮源和钾源 11、磷钾复合肥——磷酸二氢钾 (potassium phosphate) 成分：KH2PO4，含 P2O5 52％，K2O 35％ (0－52－35) 性质：白色结晶；易溶于水；化学酸性(pH 3-4) 施用：适宜各种土壤、作物，尤其适用于磷钾养分 同时缺乏的地区和喜磷喜 钾作物； 可作基肥、种肥或中晚期追肥。多作根外喷 施 (0.1~0.3%) 或 浸 种 (0.2%) 无土栽培中作磷源和钾源 12、混合肥料的剂型、品种和配制 一、混合肥料的剂型 ①粉状混合肥料；②粒状混合肥料 (粒状掺合肥料，Bulk Blending，BB 肥)； ③粉肥混合造粒；④料浆混合造粒；⑤液体或悬液混合肥料 二、三元混合肥料的类型和品种 ① 基本类型 (1) 尿磷钾肥：尿素、磷酸一铵和氯化钾 (2) 铵磷钾肥：硫酸铵、硫酸钾和磷酸盐或磷酸铵＋钾肥 (3) 硝磷钾肥：硝酸磷肥＋钾肥 ②常用品种 (1) 15－15－15 混合肥：N、P、K 养分相等的 1 : 1 : 1 型复肥，世界多数国家都 生产和施用，尤其欧洲各国。我国大都从欧洲进口。 15－15－15 混合肥的特点： ① 粒形一致，外观较好； ② 养分含量高达 45％，所有组份都能水溶； ③ 氮素一般由 NO3--N 和 NH4+-N 两部分组成； ④ 磷素中既有水溶性磷，也有枸溶性磷，一般水溶性磷较少，占 30%~50%，枸 溶性磷较高； ⑤ 多数产品的钾素以 KCl 形态加入，即产品中含有约 12%的氯。只有当注明用 于忌氯作物的产品，才用 K2SO4 作钾源，但价格较贵； ⑥ 产品中一般不添加微量元素养分。 (2) 美国用于花卉的三元复肥“花宝”：有 10－30－20 型 (用于促进开花结果) ； 25－15－10 型 (促进根、茎、叶强壮)；30－10－10 型 (促进幼苗生长及观叶植物 用)等 (3) 日本在蔬菜上常用的三元复肥：如用于茄果类蔬菜的基肥有 14－18－16 型和 12－22－12－3(MgO)型等；追肥有 16－4－16 型和 10－4－8 型等； 用于叶菜类 的基肥有 12－16－12 型和 14－22－14 型等，追肥有 16－4－16 型和 23－0－23 型等。 (4) 一些特殊类型的三元复合肥料：如配有缓释氮肥(长效氮肥)的三元复肥，添加 有农药、微量元素的三元复肥等。 13、多元混合肥料和多功能混合肥料
①多元混合肥料：在二元或三元复混肥料的基础上添加植物需要的中量元素或微 量元素，如 10－30－0－3.5(S)；20－20－15－2(B)；15－15－12－1.5(Zn)等 ②多功能混合肥料：在二元、三元或多元复混肥料的基础上添加杀虫剂、灭菌剂 或生长素配制而成。 14、混合肥料的配制 （一）肥料混合的原则 ①混合后物理性状不能变坏。如尿素与普钙混合后易潮解 ②混合时肥料养分不能损失或退化。如铵态氮肥与碱性肥料混合易引起氨的挥发 损失 ③肥料在运输和机施过程中不发生分离。如粒径大小不一样的不能相混 ④有利于提高肥效和施肥功效 （二）肥料及填料的配比计算 例 1、在我国南方缺磷、钾的红壤性水稻土上种植杂交稻，需配制分析式为 8 －10－12 的混合肥料一吨，需用尿素 (N＝45％)、过磷酸钙 (P2O5＝18％)、氯 化钾 (K2O＝60％) 及填料各多少公斤？ 解 1：每吨混合肥料中应含有 N、 P2O5 、 K2O 的数量分别为： N ＝ 1000 × 8% ＝ 80（公斤） P2O5 ＝ 1000 × 10% ＝100（公斤） K2O ＝ 1000 × 12% ＝ 120（公斤） 相当于尿素、过磷酸钙和氯化钾的数量分别为： 尿素 ＝ 80 ÷ 45% ＝ 177（公斤） 过磷酸钙 ＝ 100 ÷ 18% ＝ 555（公斤） 氯化钾 ＝ 120 ÷ 60% ＝ 200（公斤） 三者总重为：177＋555＋200＝932（公斤） 填料为： 1000－932＝68（公斤） ，可用石灰石或泥炭补足 答：需要尿素 177 公斤、过磷酸钙 555 公斤、氯化钾 200 公斤及填料 68 公斤。 例 2、在我国北方缺磷的石灰性土壤上种植冬小麦，需配制配合式为 1:2:1 的 混合肥料一吨，需用单质硫酸铵 (N＝20％)、重过磷酸钙 (P2O5＝40％)、硫酸钾 (K2O ＝50％) 各多少公斤？其分析式是多少？ 解 2：每公斤 N、 P2O5 、 K2O 相当于硫酸铵、重过磷酸钙和硫酸钾的公斤数 为： 硫酸铵 ＝ 1 ÷ 20% ＝ 5（公斤） 重过磷酸钙 ＝ 1 ÷ 40% ＝ 2.5（公斤） 硫酸钾 ＝ 1 ÷ 50% ＝ 2（公斤） 按 1：2：1 的配合式，三者总量＝5＋2.5×2＋2＝12（公斤） 一吨混合肥料中，硫酸铵、重过磷酸钙和硫酸钾的用量分别为： 硫酸铵 ＝ 5 ×(1000÷12)＝ 416.7（公斤） 重过磷酸钙 ＝ 2.5 × 2 ×(1000÷12)＝ 416.7（公斤） 硫酸钾 ＝ 2 ×(1000÷12)＝ 166.6（公斤） 计算相应的分析式 (即计算百分含量)： N＝(416.7×20%) /1000 ×100＝8.33% P2O5＝(416.7×40% ) /1000 ×100 ＝16.67% K2O＝(166.6×50％%) /1000 ×100 ＝8.33% 各取其整数，即分析式为 8－17－8。
答：需用硫酸铵 416.7 公斤、过磷酸钙 416.7 公斤、硫酸钾 166.6 公斤。该混合肥 料的分析式为 8－17－8。 （三）配制方法（加工工艺） 肥料粉碎→过筛→配制→拌匀→(造粒)→过筛→装袋 15、复混肥料的效果 (肥效比较) ①复混肥料与等养分单质化肥比较。肥效大致相当 ②硝酸磷肥系与磷酸铵系比较。旱地作物：肥效相当；水稻田：磷酸铵系>硝酸磷 肥系 ；尿素磷铵可以广泛施用 ③尿素普钙(重钙)系与尿素钙镁磷肥系比较 石灰性土：尿素普钙(重钙)系>尿素钙镁磷肥系 酸性土壤：肥效基本相当，水稻、甘蔗等以后者较好 ④氯磷铵系与尿素磷铵系比较 耐氯力强的作物：完全等产等质，水稻以前者稍好 耐氯力中等的作物：基本上等产等效 耐氯力弱的作物：不宜施用氯磷铵系复混肥 16、复混肥料对我国农业生产的贡献 复混肥料①不仅有利于增产增收，改善农产品品质，②也有利于改良土壤，提 高化肥利用率，③还有利于节省农民购肥施肥用工，促进农村二、三产业的全面 发展。 因此，复混肥料的使用容易为广大农民接受和掌握，受到农民的普遍欢迎。 我国通过复混肥料和作物专用肥等物化载体，使测土配方施肥技术在全国大 面积推广，面积达 6.5 亿亩。 17、复混肥料的施用 （一）合理施用的原则 ①结合作物营养需求状况合理使用 ②结合土壤状况合理施用 （二）施用时期和方法 方法：一般用作基肥 用量：根据复肥中养分的比例计算 计算原则：①养分比例接近或相等的，一般按含氮量计算。若某一作物对另一养 分要求较多时，可用单质肥料补足；②养分比例相差悬殊的，按肥料中占比重大 的那种养分计算，若另一种养分达不到计划用量，可用单质肥料补足。 第九章 有机肥料 1、有机肥料：指含有较多有机质和多种营养元素、来源于动植物残体及人畜粪便 等废弃物的肥料之统称。 来源：人畜粪尿、作物秸秆、绿肥、泥炭、城市废弃物等。 2、有机肥利用与再循环方法 根据有机肥料的来源和循环利用方式，可将有机肥区分为三种基本类型：绿色植 物再循环， 农作物副产品再循环，动植物废弃物再循环。 粪尿肥、堆沤肥、秸杆及绿肥是我国有机肥料的主体 3、有机肥料的特点 ①多数营养元素呈与有机碳相结合状态。须经微生物和酶促作用的分解转化后方 能被作物吸收利用，有机肥在分解过程中的物质转化极为复杂，简要可归纳为矿
质化和腐殖化两个过程。 ②养分释放慢，肥效稳长，多属迟效性肥料。养分释放与作物需要的时间常不一 致，故须与无机速效肥料配合施用，才能充分发挥其效益。 ③养分全面， 有完全肥料之称。 它不仅含有氮(N)、 磷(P)、 钾(K)、 钙(Ca)、 镁(Mg)、 硫(S)及微量元素等无机营养成分，而且还含有糖、氨基酸等各种有机营养成分、 各种酶类及维生素等活性物质。此外，还含有真菌、细菌、放射菌、氨化细菌、 硝化细菌等各种微生物。 ④含碳多，碳氮比高。一般麦秸、玉米秆、草木樨等约含有机碳 43％～45％，畜 粪的含量在 33.4％～41.6％，因此，长期施用有机肥虽可提高土壤有机质的归还 势，但易造成作物缺氮，需配施速效氮肥。 ⑤有机肥料种类多，成分复杂。多数有机肥含水量高，体积大，运输和施用费用 大，如厩肥一般含水量高达 76％，相对养分含量低。 ⑥有机肥料常带某些有害成分。有一些有机肥有臭味、病原菌、寄生虫卵等，有 些还含有过量的重金属如镉、铬、汞及某些还原性和致癌物质，须经无害化处理 后，方可施用。 4、常用有机肥和化肥的特点比较 肥料特点 有机肥 化 肥 种 类 多 较 多 有机质含量 高 无 养 分 全面，但含量较低 较单一，含量高 肥 效 缓慢，有后效 迅速，难持久 改土作用 良好 无直接改土作用 5、有机肥料的分类 1. 粪尿肥类: 人粪尿、家畜粪尿与厩肥、禽粪 2. 堆沤肥类：堆肥、沤肥、秸秆还田、沼气肥 3. 绿肥类：栽培绿肥、野生绿肥 4. 饼肥类 5. 泥炭类：泥炭、腐殖酸 6. 城市废弃物类：垃圾肥、城市污泥、污水等 7. 其它有机肥类：海肥、毛发等 6、有机肥在农业生产中的作用 一、提高土壤肥力 施用有机肥料，能提高土壤的有机质含量，改善土壤的物理、化学和生物生化 性状，协调土壤中的水、肥、气，热等肥力因子，维护和提高土壤肥力，防止土 壤退化。这是施用有机肥料的主要作用所在。 (一)、提高土壤有机质含量 土壤有机质含量和品质是评价土壤肥力的重要依据。 一般有机质含量高的土壤， 结构良好， 空气流通， 养分含量高， 保肥供肥协调， 有利于作物稳产高产。 施用有机肥料特别是厩肥对提高土壤肥力最显著的作用是增加土壤有机质含 量。 (二)、改善土壤的理化性状 (1)、提高土壤的结构性 碳水化物是植物性残体的主要成分，尤以多糖的数量为多。多糖，特别是新鲜
秸秆分解产生的多糖对胶结土壤粒子形成稳定性团聚体、改善土壤结构具有重要 作用，因而施用秸秆等有机物能降低容重，增加稳定性团聚体数量，改善通气状 况。 (2)、增加土壤的持水量，提高植物的抗旱性 纯粹土壤矿质颗粒的吸水量最高为 50-60％，腐殖质的吸水率为 400～600%， 因为土壤有机质大部分为亲水胶体，而且疏松多孔，因而吸水力要比粘粒大 10 倍 左右。 (3)、改善土壤的热量状况 因有机质保水能力强，比热较大，导热性小，颜色又较深，吸热容易，所以保 温性较好。而且有机质分解过程中能放出一部分热量。 (4)、提高土壤的阳离子交换量和缓冲性能 施入土壤的有机肥料，经过矿化分解，部分转化成腐殖质。腐殖质分子含有 -COOH 和-OH 等基团，在水中因解离而带有负电荷，其阳离子交换性能比等量粘 土矿物大得多。因此，经常施用有机肥料，可提高土攘的阳离子交换量，增强土 壤的保肥性。 (三)、提高土壤的生物活性和生化活性 ①增加微生物的数量。施用有机肥料为土壤微生物提供了大量的碳源，丰富了微 生物所需要的能源，促进了微生物的生长和繁殖，因而有利于土壤物质的转化。 ②改变微生物的类群。施用有机肥料还能改变微生物的种类。随着有机肥料施用 的增加，细菌数量显著增加，真菌相对数量减少，使土壤的微生物组成趋向于细 菌型方向发展。 土壤微生物的数量增加，活性增强，有利于土壤养分物质的生物转化： (1)、促进养分的微生物固定，减少流失。 一般有机肥料 C/N 比较大，因而施用有机肥料有利于土壤游离态氮的固定，从而 减少流失。 (2)、促进土壤自生固氮菌的活动，增加大气氮素的生物固定。 (3)、促进磷钾细菌的繁殖生长，增加磷、钾养料的释放。 (4)、增加生理活性物质。 微生物在生命活运过程中能合成一些生理活性物质如维生素 B1、B6、B12、 泛酸、叶酸以及生长素、链霉素等等，能促进作物生长和增强作物的抗病性。施 用堆肥可增加土壤中乙烯含量，促使作物生长健壮。 (5)、提高土壤酶活性。 施用有机肥料还能提高土壤酶的活性水平，从而促进土壤物质的转化和肥力 的提高。 施用有机肥料促进了微生物的繁殖，提供了丰富的基质，可使土壤酶活性提 高，同时有机肥料本身也有比土壤高得多的酶活性。所以施用有机肥可提高土壤 酶的活性水平，可促进土壤养分物质的转化。 二、提高土壤的供肥水平 (一)、提供营养物质 ①大量元素和微量元素。有机肥料中既含有大量元素；又含有微量元素，能够为 作物提供全面营养。所以，经常施用有机肥料的土壤，一般不易发生微量元素缺 乏症。 ②提供有机营养和生理活性物质 有机肥料多数含有组成生物体的各种成分，包括各种碳水化合物，如纤维素、
半纤维素、淀粉、各种糖、蛋白质、氨基酸、氨基己糖、核酸、核苷酸、肌醇磷 酸脂、磷脂、脂肪、脂肪酸等。 这些化合物经过各种微生物和酶促反应的矿化分解，可产生比较简单的化合 物。其中大部分较简单的化合物，作物可以吸收利用。其优点是可使作物减少吸 收利用养分的同化步骤，从而节省本身体内能量(ATP)的消耗。 有机肥料中含有某些生长活性物质， 如人尿中含有生长素， 可以促进作物生长。 腐殖质中的某些物质对于促进作物生长也有一定的作用。 ③提供 CO2 有机肥料在腐烂分解过程中释放 CO2 ，提高作物冠层中的 CO2 浓度，增强光 合强度。 ④肥效稳长 有机肥料中的营养元素除了钾等元素以外，极大部分是与有机化合物结合在一 起或呈有机状态存在，所以作物不能直接吸收，只有通过矿化作用，转变成简单 的有机化合物或无机状态后，作物才可吸收。有机肥料是一种缓效肥料，其中所 含的养分一边释放一边供作物吸收，供肥时间稳长。 有机肥料作中长期作物的基肥，前期不会烧苗，后期不会脱力，可以延长作物 根系和叶片的功能时间。 （二)、提高土壤养分的有效性 有机肥料除了直接提供养料外，还能提高养分的有效性和土壤的供肥强度。 ①减少养分的淋失 由于有机质有较高的离子交换量，能够提高土壤的保肥性，这对于减少一些流 动性较大的养分如 K+、Ca2+、Mg2+等淋失有较好作用。 有机质对 NH3 和 NO2-等有吸附和固定作用，减轻氨的气态损失，提高施氮效 果。又由于有机化合物的络合作用，可以减少微量元素的淋失。 ②活化土壤潜在养分 有机肥料在矿化分解过程产生的有机酸、 H2CO3 等对难溶性养分有溶解作用； 有机酸和某些有机化合物的螯溶作用，可以使一些难溶性养分释放出来，提高磷 和微量元素的有效性。 ③减少土壤对养分离子的固定 有机质分解过程产生的大分子化合物和有机酸等对铁铝氧化物的吸附位点掩蔽 作用，因而可以减少对磷、钼和其它元素的固定作用。 ④延缓尿素分解速率，抑制硝化作用，减少反硝化损失 一些有机物质如稻草堆肥在腐烂过程中能产生苯酚类物质，对于尿素的分解有 延缓作用，从而提高尿素氮的利用率。 许多饼肥肥料如桐饼，棉籽饼都有酚类等物质，不仅对脲酶有抑制作用，而且 对硝化作用微生物也有抑制作用，因而可以减少氮素的反硝化损失。 四、提高作物品质，增强作物抗逆性 随着人民生活水平的不断提高，对农、副产品的质量日益重视。 大量施用化学肥料或养分配比不当均会使产品品质下降，实践表明，有机肥与 无机肥配合施用能提高产品质量，如小麦和玉米的蛋白质含量增加。在不施氮肥 的条件下，有机肥能提高小麦子粒的氨基酸总量，其中必需的缬氨酸、异亮氨酸 和亮氨酸的含量增加。 蔬菜是人类必不可少的食品，有机肥料与无机肥料配合施用，能使蔬菜中硝酸 盐含量下降，维生素 C 的含量上升，产品质量明显改善。
有机物料施入土壤，会改善土壤的理化性状，增强土壤的保水、保肥性能；有 机物料本身可能含有一些抑菌物质或降解过程中会产生抑菌物质(如各种酚类物 质等)；植物体内氨基酸含量的增加有助于作物的抗旱，从而增强作物抗逆性和抗 病虫害的能力。 五、作为无土栽培的优良基质，替代不可再生的泥炭等资源 基质栽培是无土栽培中投资较少的栽培方式，栽培面积越来越大。 目前我国温室栽培的基质多是用泥炭再混配一些蛭石、珍珠岩等而成的。不能 再生的泥炭大多分布在偏远的林地，资源有限，价格较高。同时，有研究发现纯 泥炭基质可以诱发植物多种病害(如植物萎蔫病和根霉病)，且发病率较高。 而将有机废弃物好氧堆肥处理后制成优质有机栽培基质，不但就地取材，价格 最低，而且重量轻，结构性好；含有丰富的氮、磷等大量元素和微量元素铁、锰、 铜、锌等，能保证作物生长期的营养需求，无需像泥炭基质那样频繁施肥；对于 含重金属的有机废弃物开发成园林基质，还有效避免了重金属对食物链的污染。 六、缓解某些金属离子对植物的毒害作用 增施有机肥，一方面可加速土壤形成良好的团粒结构，改善土壤通气状况，促 进根系的生长，提高植物对重金属的抗性。另一方面，有机肥料分解过程产生的 有机酸等有机配体，能与重金属离子 Pb2+、Cd2+ 、Ni2+、Zn2+、Al3+等发生配 合作用，形成金属—有机配合物，可以减轻其对植物的毒害作用。 七、防止土壤侵蚀，减少水土流失 有机肥施入土壤后，提高土壤有机质含量，促进土壤团粒结构的形成，可减轻 土壤的侵蚀。 绿肥作物和牧草，大多具有发达的根系，枝叶繁茂，覆盖度大，有固土、固沙 力强的特点。它可减少径流，防止冲刷；能改善土壤通透性，增强蓄水、保水能 力。对风沙大的荒沙地、沟渠坡边和梯田梯壁种植多年生绿肥牧草，还有固沙护 坡的作用。 采用秸秆或绿肥进行死覆盖，对防止土壤侵蚀也有一定的效果。 八、减少能源消耗，减轻环境污染 大量施用化肥，至少会给社会带来 3 个问题：一是能耗增大；二是污染环境、 破坏生态；三是增加农业生产成本。 据报道每生产 1kg 的化肥， 消耗的能量为： 73×106 焦耳、 14×106 焦耳、 氮 磷 钾 8×106 焦耳。而有机肥大部分是生物残体或农产品加工后的废弃物，价廉资源 丰富，施用有机肥是物质循环和光能再利用的最佳方式。充分利用有机肥可减少 化肥的施用量，即可减少由于生产化肥所耗的能源和大量施用化肥带来的环境污 染。 大量有机肥弃之不用，其臭气散发污染空气，淋入湖塘可使水质富营养化(主 要是有机肥中磷大量进入湖沼，促进藻类大量繁殖、分解而使水体缺氧)。 我国太湖水质恶化，水产品较大幅度地下降，这与水质富营养化有关。因此， 将有机肥大量施入农田，可减轻环境污染，还可提高土壤肥力。 7、人粪尿的成分和性质 ①成分 人粪主要成分为水、有机物质和矿物质。 水分一般占 70—80％，有机质占 20％左右，矿物质含量约 5％。 此外，还含有少量具有臭味的物质，如粪臭质、吲哚、硫化氢、丁酸，以及粪 胆质、色素等，同时还含有大量微生物，有时还含有寄生虫卵。
人尿是含有 95％的水分，其余 5%左右为水溶性含氮化合物和无机盐类，其中 含尿素 1-2％，食盐 l％左右，并还有少量的尿酸、马尿酸、磷酸盐、铵盐、各种 微量元素和生长素等。 ②性质 人粪一般呈中性反应，有时也呈酸性或碱性反应，这决定于食物成分及其分解 程度。 人尿中由于含有酸性磷酸盐(如磷酸二氢钠)和多种有机酸，因而新鲜人尿呈微 酸性反应。但在贮存时，尿中的尿素水解为碳酸铵以后，就变成微碱性反应。 人粪中的养分主要呈有机态，需要经过分解腐熟后才能被作物吸收利用。 人尿成分较简单，其中 70-80%以尿素状态存在，故人尿的肥效快。 由于人粪尿的养分含氮多而磷钾少，所以常把人粪尿当作氮肥施用。 8、家畜粪尿的成分和性质 ①成分 家畜粪尿是猪、牛、马、羊等的排泄物，含有丰富的有机质和多种植物营养元 素。 粪的主要成分是纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质及其分解产物脂肪类，有 机酸，酶以及各种无机盐类。 尿的成分比较简单，全部是水溶性物质，主要是尿素、尿酸、马尿酸、以及钾， 钠、钙、镁等无机盐类。 畜粪中含有机质较多，约为 15-30％，其中氮、磷含量比钾高； 畜尿中含氮、钾较多而缺磷，唯猪尿例外。 再就各种家畜粪尿肥分比较，羊粪中氮、磷、钾含量最多，而猪马次之，牛最 少。 以排泄量而论，牛最多，马次之，猪又次之，羊最少。 畜粪中的磷、钾含量较高，而且一半以上为速效性。所以施用禽畜粪肥，能够 提供作物较多的速效磷钾肥料。 ②性质 一般猪粪的养分含量比较丰富，氮素含量是牛粪的 2 倍，磷、钾含量均高于牛 粪和马粪。 猪粪 C/N 比值较低，且含有大量的氨化细菌，比较容易腐熟。猪粪劲柔和， 后劲长。 牛是反刍动物，饲料经胃的反复消化，因而粪质细密，又加牛饮水较多，粪中 含水量高，通气性差，因此牛粪分解腐熟缓慢，发酵温度低，一般称冷性肥料。 牛粪中养分含量是家畜粪中最低的一种，尤其是氮素含量很低，其 C/N 比较 大。牛粪的阳离子交换量较大，对于改良有机质含量少的轻质土壤，具有良好的 效果。 马对饲料的咀嚼和消化不及牛细致，因而粪中纤维素含量高，疏松多孔，水分 易于蒸发，因此含水量低，同时粪中含有数量较多的高温纤维分解细菌，能促进 纤维素的分解，因此腐熟分解快，在堆积过程中发热量大，所以称马粪为热性肥 料。 马粪一般可作为温床发热材料。在制造堆肥时，加入适量马粪，可促进堆肥腐 熟。马粪对改良质地粘重的土壤，有显著效果。 羊也是反刍动物， 对饲料咀嚼很细， 羊饮水少， 所以粪质细密干燥， 肥分浓厚。 羊粪是家畜 粪中养分最高的一种，尤其是粪中的有机质、全氮和钙、镁等物质
的含量更高。羊粪比马粪发热量低，但比牛粪的发热量大，发酵速度也快，因此 也称热性肥料。 兔粪也是一种优质高效的有机肥料，其氮、磷、钾含量比羊粪还高，而且据称 兔粪尿还有躯虫的作用。用兔粪液施在番茄、白菜、芸豆等蔬菜作物根旁，可防 止地下害虫的危害。 9、禽粪的成分和性质 家禽粪主要有鸡、鸭、鹅、鸽粪等。新鲜禽粪有 30％的总氮量存在于粪中， 其余 70％由尿中排出。在各种禽粪中，以鸡粪、鸽粪的养分含量最高，而鸭粪， 鹅粪次之。 家禽中的氮素形态，主要为尿酸态氮，约占总氮量的 60％，氨化物仅占 10％。 尿酸在土中分解可生成尿囊素，由后者再形成尿素，最后水解为碳酸铵。 家禽是杂食性的，饮水少，家禽粪的养分含量比家畜粪为高。禽粪在分解过程 中，容易产生高温，也是热性肥料。 10、人畜粪尿的保肥措施及无害化处理 人畜粪尿是一种流质肥料，体积大，且需天天积贮。 在积贮过程中易发生氨的挥发和磷钾的流失，再因人畜粪尿中，含有各种类病 菌、寄生虫卵和杂草种子，所以在施用前要进行无害化处理，并采用适当的保肥 措施。 常用的保肥措施为贮存池防渗漏， 加盖遮阴， 加入保氮物质， 并进行粪尿分贮。 常用的保氮物质可分为两类，一类为物理性保氮物质，另一类为化学性保氮物 质。 物理性保氮：物理性保氮物质为一些吸附性强的物质，如泥炭、干土、秸杆、落 叶等，放在粪池里作为覆盖或与粪尿掺和，可以吸附多量氨和尿液，减少氮素的 损失。 化学保氮：加化学保氮物质的目的主要是使粪尿中的碳酸铵转化为较稳定的化合 物。化学保氮物质有过磷酸钙或石膏、绿矾(硫酸亚铁) 、锰盐或其矿渣等。 无害化处理：粪尿无害化处理是通过沼气发酵、沤制或制成堆肥并加入杀虫药物 等办法来杀灭粪便中的病菌和寄生虫卵，避免污染环境，也有利于积肥保肥。 11、人畜粪尿的应用 人畜粪尿是优质的有机肥料，但由于其性质各不相同，施用也有所不同。 人尿和畜尿分解较快，可直接用作追肥。由于尿中含磷钾养分较少，所以施用 人尿和畜尿时要配施磷钾肥。 人尿中含有较多的 NaCl，干旱地区施用，要注意对忌氯作物的毒害。 马粪和牛粪等畜粪由于分解较慢，一般制成厩肥或堆肥后作基肥施用。 人粪或猪粪， 腐熟较快， 可作基肥， 也可作追肥加水浇施。 禽粪可作基肥施用。 禽粪养分含量高，施用量可少于其它畜类。 可将禽粪施于鱼塘，以利浮游生物生长，发展水产养殖业。 12、厩肥 厩肥(stable manure)：家畜粪尿和垫料、残余饲料等混合积制的农家有机肥料。 在中国北方称为圈粪，南方称为栏肥。富含有机质和各种营养成分，具有培肥 改土和提供作物养分的功能，为中国农村有机肥料的主体。 ㈠成分性质 厩肥的成分和性质取决于牲畜的种类和垫料的种类和数量。 垫料不仅可吸收尿 液，防止氮的挥发损失，保存养分，而且本身还含有一定的养分。
厩肥的养分含量随家畜种类，饲料成分，垫圈材料的种类、用量及厩肥积制 方法的不同差异较大。 ㈡积制方法 （1） 、圈内积制 ①垫厩法：即将秸秆、杂草、泥炭或细干土等垫料，垫在畜舍内，使垫料在牲畜 的踏踩下，吸收排泄的畜粪尿与之充分混合，并在圈内初步腐解，过一段时间后 起出圈外。 ②冲厩法：适用于群体饲养的畜群或机械化养猪场。即在畜舍的附近挖沤粪池， 使畜舍与沤粪池相通，舍内的地面要坚实并稍带倾斜，每天用水把畜粪尿冲洗到 舍外的粪池中沤泡。 （2） 、圈外积制 将畜舍内起出的圈肥放在畜舍外堆积腐熟。按其堆积的松紧程度不同，可分为 紧密堆积、疏松堆积和紧密疏松交替 3 种方式。 ㈢厩肥堆积过程中物质的转化 新鲜厩肥一般须经堆积腐熟后才能施用。其主要作用是：①使迟效性养分转化 成速效的，提高肥效；②消灭传染性病菌，寄生虫卵和杂草种子；③减少体积， 便于施用。 1．矿质化过程 厩肥(或其他有机肥料)中的各种有机物质在微生物作用下，分解转变为简单的 无机化合物如 CO2、水和矿质养分的过程，并释放出能量，供植物、微生物吸收 利用。 2．腐殖化过程 在矿化过程中，有机物质分解产生的中间产物如芳香族化合物、氨基酸或肽以 及糖类等化合物，在微生物分泌的酶作用下，进行氧化脱水等过程，最后缩合成 高分子腐殖化合物。 ㈣施用技术 厩肥一般用作基肥，每亩用量 1500～2500kg。施用量较大时，应均匀撒施后翻 耕埋入土中；施用量少时，一般开沟施于播种行间。 已腐熟的厩肥，在南方也可作为单季晚稻、杂交水稻、秋玉米等生长期较长的 作物的追肥，条施行间。 厩肥施于轻质土壤效果优于重质土壤。粘质土壤应施腐熟度较好的厩肥，翻埋 宜浅，便于分解；对于冷浸田、山垄田应施用热性厩肥。 水田施用腐熟度较差的厩肥，要注意用量，以防有机酸和硫化氢等中毒。在施 用厩肥特别是腐熟度较差的厩肥时，应配施速效氮、磷化肥，使其肥效长短结合， 迟速互济。 13、堆沤肥 ①定义：利用秸杆、杂草、绿肥、泥炭、垃圾和人畜粪尿等其它废弃物为原料混 合后，按一定方式进行堆制或沤制的肥料。 A、北方地区以堆肥(compost)为主，堆积过程中主要是好气微生物分解，发酵温 度较高； B、南方地区则以沤肥（waterlogged compost)为主，其沤制过程主要是嫌气微生物 分解，常温下发酵。 ②分类：按所含的主要材料分：泥土质堆肥、厩肥质堆肥、秸秆质堆肥 ? 按堆积方式分：普通堆肥和高温堆肥
14、堆肥化（Composting ） ：人工控制下，在一定的水分、C/N 比和通风条件下 通过微生物的发酵作用，将有机物料转变为肥料的过程。在这一过程中，有机物 由不稳定转化为稳定的腐殖质物质，因此对环境，尤其土壤环境不构成危害。 堆肥（Compost） ：堆肥化的产品。 特点：重量上减少 1/2 左右，体积减少 1/2 左右。 15、影响堆肥腐熟的条件：①微生物的好气分解是堆肥腐熟的重要保证！②凡是 影响微生物活动的因素都会影响堆肥腐熟的效果。主要包括：水分、空气、温度、 堆肥材料的 C/N 比和酸碱度(pH)等。 ③堆肥材料的 C/N 比是影响腐熟程度的关键。 16、作物秸秆还田 秸秆可供给作物养分，特别是磷、钾和微量元素。 改善土壤理化性状和生物学性状中的重要作用。 豆科作物秸秆含氮较多，禾本科作物含钾较丰富。 17、秸杆主要有三种还田方式：堆沤还田，过腹还田(以牲畜粪尿形式)，直接还 田 18、秸秆直接还田注意事项： ①配施氮、磷化肥。禾本科秸秆直接还田时，应补充适当氮、磷肥，调节 C/N 比， 避免微生物分解秸秆过程中与幼苗争夺速效养分，影响幼苗生长。 ②翻埋方法。秸杆应切碎(10-15cm)后耕翻入土，并覆土保墒加速秸秆分解。 ③翻埋时间。一般作物收获后应立即耕翻入土，以避免水分损失不易分解。 ④施用量。秸杆还田量不宜过大，约 200-300Kg/亩为宜，最多不应超过 500Kg/ 亩。 ⑤防止有毒物质的危害 秸秆在分解过程中，会产生许多有机酸如丁酸、乙酸、甲酸以及硫化氢、乙炔 和酚类化合物等，对作物根系和养分的吸收有直接影响。 一般秸秆分解 3 天内开始产生毒素，15～20 天内达到高峰，所以掌握好秸秆肥 施用的时间是很重要的，通常须经 1 个多月的分解，才宜播下茬作物。另外，适 量加入石灰，以中和分解过程所产生的有机酸。 ⑥避免有病秸秆还田。避免把病虫害严重的秸秆直接还田， 应烧灰或制成高温堆 肥杀死病虫再还田。 19、饼肥 饼肥(oil cake)： 油料籽榨油后剩下的残渣用作肥料。 又称油饼。 饼肥的种类很多， 主要有大豆饼、菜籽饼、花生饼、棉籽饼、芝麻饼、茶籽饼及蓖麻籽饼等。 ①成分 饼肥富含有机质、蛋白质、剩余的油脂和脂溶性维生素等养分，其营养价值都 很高，既是优质的有机肥料，又是良好的饲料，有些油饼还是工业上综合利用的 原料。 饼肥的成分因作物种类和榨油的方法而异。是以氮(N)为主，并含有相当数量的 磷(P)、钾(K)及各种微量元素的有机肥料。一般饼肥含有机质约 75%～85%，含 N 2%～7%，P2O5 1% ～ 3%，K2O1%～2%。 一些油饼含有副成分，如茶籽饼中含有皂素，棉籽饼中含有棉酚，菜籽饼中含 有芥酸和硫代葡萄甙等。这类油饼作牲畜饲料前要预处理脱毒，以免引起中毒等 副作用。 ②施用 饼肥常含有一定数量的油脂和脂肪酸等，作物不易吸收，而且所含的氮、磷多
呈有机态，氮以蛋白质形态为主，所以油饼是一种迟效性肥料。 饼肥是优质的有机肥料，养分完全，肥效持久，适用于各类土壤和多种作物， 尤其在瓜、果、烟草、棉花等经济作物上施用，能显著提高产量，并改善品质。 饼肥可作基肥和追肥，一般在播前 2～3 星期施入，翻入土中，以便充分腐熟。 用作追肥必须经过腐熟后施用，可条施或穴施，每公顷用量 750～1200 千克。 饼肥不宜作种肥，因它在土壤中分解时会产生高温和生成各种有机酸，对种子 发芽和幼苗生长均有不利的影响。 20、城市固体废弃物（municipal solid waste,MSW) （一） 、生活垃圾 ㈠排出量 生活垃圾是指在居民日常生活中或为日常生活提供服务的活动中产生的固体废 弃物，主要产自居民家庭、商业、餐饮业、旅游业、旅馆业、服务业和文教行业 等。 全国城市生活垃圾年产量约 2 亿 t，人均日产垃圾量在 1.0kg，历年的堆存量超 过 60 亿吨。全国 668 个城市中有 200 多个处于垃圾包围之中。 ㈡对环境的影响 1）侵占大量土地，对农田破坏严重； 2）污染土壤；3）污染水体；4）污染 空气 ㈢控制固体废弃物对环境的污染， ①要控制“源头”，即通过改进或采用更新的清洁生产工艺，尽量少排或不排废弃 物； ②加强对已排出的废弃物的无害化处理、处置； ③发展对固体废弃物资源化利用工艺。 我国《固体法》明确提出了固体废弃物污染防治的“三化”原则，即“减量化、无害 化、资源化”。 减量化——减少产生量；已产生的减少体积质量。 无害化——对固体废弃物进行物理、化学或生物方法的处理，使废弃物消毒、解 毒或稳定化，使之达到不污染环境，不损害人体健康的目的。 固体废弃物的资源化——对废弃物采用物质回收、物质转换、能量转换等途径， 使其化“废”为“宝”，创造经济价值的的方法和技术。 某种废弃物是否值得利用，取决于： ①技术是否可行，其产品是否能达到国家相应产品的质量标准； ②资源化产品是否有市场； ③经济效益是否较高，产品是否具有竞争力。 ④产品的长期使用是否产生环境危害。 ㈣生活垃圾的农用处置 城市垃圾的成分很复杂， 除了含有植物营养物质外， 还含有一些有毒有害成分。 处置方式有卫生填埋、焚烧和堆肥化。但是下列因素将影响垃圾堆肥的使用。 （1） 、其它杂质。垃圾堆肥中混有玻璃、陶瓷、金属合木片等，一般占 1%-10%。 （2） 、恶臭及病原微生物。垃圾堆肥如果腐熟不够，往往易产生严重恶臭。所以 在腐熟过程中要反复堆制，补入适量水分，并保持通气。 垃圾中还混有各种各样的病原微生物，所以堆制温度要求 65—80℃ ，维持 1—2 周。 （3） 、腐熟度。垃圾堆肥一般 C/N 比较大，不充分腐熟施到田里，会使作物造成
氮不足。 （4） 、有害成分。主要是重金属元素如铅、铜、汞、镉、镍、铬以及氟等，并还 含有毒的有机化合物，一般 PCB(多氯联苯)要求不超过干物质的 2mg/kg。 垃圾堆肥可作基肥和盖种肥。长期连年施时须防止土壤重金属离子积累，最 好间歇施用。 （二） 、污水污泥 污水污泥是指污水处理厂在净化污水过程中产生的沉淀物。 ①污水污泥的成分 一般地， 工业污水所占比例越大， 污染物含量越高； 而生活污水所占比例越大， 有机质和植物养分含量高，污染物含量低。 我国绝大多数城市污泥中有机质含量在 20%～60%之间，全氮在 2%～7%，全 磷(P)在 0.7%～1.4%，比一般的农家肥养分丰富，而与鸡粪相似。但污泥中钾含量 通常较低，多数在 0.2%～0.5%之间。 此外，污泥中重金属种类较多，含量也较高，是污泥农用最大的障碍因素。污 泥中还存在各种病原物。近年来，一些研究者还从污泥中检出一些微量的难降解 持久性有机污染物，如多环芳烃(PAHs)、多氯联苯（PCBs)等。因此，污泥农用必 须谨慎。 25、施用有机肥料的安全性对生态环境和食品安全到底有何影响 一、有机肥源硝酸盐在土壤中的积累和淋失 二、有机物料施用对稻田甲烷排放的影响 三、有机物料施用对农田土壤氧化亚氮排放的影响 四、对土壤和作物可食部分重金属含量的影响 五、有机肥中含有多种环境雌激素 26、有机肥料利用过程中存在的问题 有机肥料培肥地力、增加产量方面具有一定的作用，而且我国传统农业长期以 来一直依赖有机肥料，在其施用技术方面积累了宝贵的经验。但近年来，由于耕 种者受短期经济效益和农产品收购重产量、轻品质等因素的影响，导致有机肥利 用上仍存在以下问题： ①有机肥施用量减少，尤其是农家肥施用量减少，而化肥施用量剧增，导致养分 比例不合理、土壤板结、结构恶化、蓄水保肥能力下降。 传统有机肥料的使用呈萎缩的趋势!!的原因： （1）有机肥料积制和施用目前仍以手工劳动为主，技术比较落后，劳动强度大， 费工，并且脏、臭，不如化肥省工省事，影响农民积制施用的积极性。 （2）有机肥料养分浓度低，体积大，养分含量低，肥效缓慢，一部分农民对土地 利用又存在短期行为，也不愿多投有机肥。 （3）市场经济冲击，施用有机肥相对费时费工，效益低，在经济发达地区农民感 到不合算，使农家肥的施用量有所减少。 ②大多数秸秆仍被当做燃料烧掉，目前就地焚烧越来越严重，还田比例很小。这 不仅使有机养分浪费，而且污染环境。 ③绿肥种植还没纳入到轮作制度中，种植面积越来越小。 ④片面强调有机肥料的作用，而忽视了有机肥料施用中的生态安全问题。 27、发展有机肥料的对策 ①有机无机肥料的配合施用 有机肥与化肥的肥效特点不同，只有将它们配合施用，才能发挥其各自优势，
相互补充，起到缓解、保持土壤养分平衡且显著改善作物品质的作用。 有机无机配合的增产效果要明显优于二者单施的原因： ㈠化肥可以较多提供为作物生长发育所需的速效养分，缓解有机肥前期养分释放 较慢的不足。 ㈡化肥尤其是氮肥的施用有利于降低有机肥较高的 C/N 比，使之容易被微生物分 解，加速了有机肥分解过程中的矿化作用和腐殖化作用，其培肥土壤的效果进一 步加强。 ㈢有机肥料中的腐殖质作为一种有力的吸附载体，可以降低化肥的损失，提高化 肥利用率。 总之，有机无机配合施用中应注意二者的比例以及搭配方式。许多研究表明， 以等氮量比较：有机肥／氮肥＝1:1 左右，增产效果最好。另外，除了与氮素化肥 配合外，有机肥料还应注意与磷、钾肥的配合施用。 ②调整种植业结构。在当前种植业结构调整中， 建议从一元结构发展到三元结构， 即谷物一经济作物一牧草、饲料作物，发展饲草、绿肥兼用的新品种。 ③推行秸秆还田。秸秆是一种数量多、来源广，可就地利用的优质肥源。秸秆还 田是缓解当前有机肥源和钾肥资源不足的一项有效措施。秸秆可作饲料通过家畜 等实行过腹还田，加速其转化；有条件的地方还可推广沼气和快速堆沤技术，制 成更优质的有机肥料。 ④开发利用城市有机肥。城镇人粪尿、畜禽粪便是一个很大的肥源，应充分利用， 这样既增加了有机肥数量，又减少了环境污染。同时要加强污泥、生活垃圾等的 资源化处置。 ⑤有机肥商品化。充分利用各种有机废弃物资源，把它们加工转化为商品有机肥 或有机-无机复合肥。特点: 价格相对于化肥（等效养分）便宜，施用较为方便， 有机肥在培肥土壤方面有优势。 ⑥推广沼气肥。沼气肥在未来农业生产中也是很有潜力，既能解决农村农源和环 境问题，又能促进有机废弃物的资源化，是一项值得进一步发展、推广的技术。 ⑦施用有机肥要注意生态环境和农产品的安全 第八章 绿肥与菌肥 1、凡是用做肥料的植物绿色体均称为绿肥。 2、绿肥是一种重要的有机肥源，它对于改良土壤、固定氮素、营养植物具有重要 作用。 3、绿肥在农业生产中的作用 ①发展绿肥是解决肥源的重要途径 绿肥作物一般适应性较强，生长迅速，可以充分利用荒山荒地种植，利用自 然水面或水田放养，利用空茬地进行间种、套种、混种、播种，只需种子、肥料、 农药和人工，成本低，见效快，不象化肥受投资、能源、原料设备等条件的限制， 可就地种植，就地施用，有利于改良边远低产田。发展绿肥是增加优质有机肥料 的重要途径。 ②发展绿肥是培肥土壤、改良土壤、改善生态环境的有效措施 增加耕层土壤养分 豆科绿肥的含氮量一般为 0.3-0.7%，种植一亩豆科绿肥，大致可固定 3-12Kg 氮素， 豆科绿肥总氮量的 1/3 左右是从土壤中吸收的， 2/3 是由共生根瘤菌固氮 约 作用而获得的，利用生物固氮可增加土壤氮素，加速和扩大农业生态中的氮素循 环。
非豆科绿肥虽不具备生物固氮能力， 但通过强大的根系吸收土壤深层中和水中 的氮素集中于体内，通过施肥富集于土壤耕层中，以利保蓄氮素和后茬作物对氮 素的吸收利用。绿肥作物吸收难溶性养分能力很强，吸收底层土壤中不易为其他 作物所能吸收的养分。 ③改善土壤理化性状，改良低产田 土壤中有机质含量的多寡是反映土壤肥力的重要指标之一， 土壤有机质含量的 增加将有利于土壤理化性状和生物性状的改善，翻压绿肥对更新和提高土壤有机 质质量也有良好的作用。土壤阳离子代换量有所提高，对水稳性团粒的形成，使 土壤疏松多孔，抗压力显著减少，土壤容重变小，干缩和干裂的状况减轻，土壤 通气性和持水量增强。 ④覆盖地面，固沙护坡，防止水土流失，改善生态环境。 种植绿肥，可很好的覆盖地面，缓和暴风雨对土壤直接侵蚀，降低地表经流， 防止冲刷，减少水、土、肥流失，减少土温的日变幅，减少杂草危害等。 绿肥也能绿化环境，净化空气，净化污水的效果。 ⑤发展绿肥有利于农牧业生产全面发展 多种绿肥作物如紫云英、苕子、苜蓿、沙打旺、箭舍豌豆和满江红、都富含蛋 白质，是家畜的优良饲料，将绿肥作饲料，发展畜牧业，利用粪尿做肥料，让绿 肥“过腹还田”大大提高绿肥作物的经济效益。 此外，紫云英、草木樨、苕子、紫苜蓿、三叶草等，密质优良，流密期长，是 良好的密源植物。 4、生物固氮的作用 空气中约有 78%氮气，每亩地上空约有 5300 吨氮气，但一般高等植物不能利 用，生物固氮就是由各种固氮微生物在常温、常压下，通过在其体内固氮酶的还 原转化为氨。据估计全世界通过生物固氮取得的氮有 1.75 亿吨,约为工业固氮的 4 倍,农业土壤生物固氮有 9000 万吨，其中共生固氮 4000 万吨. 5、固氮生物：原核细胞的微生物。一是细菌、二是兰藻。按生物的习性可分自生 固氮与共生固氮两大体系。 自生固氮：是靠独立生活的微生物固定分子态氮。 共生固氮：靠生活在植物组织内的微生物与宿主建立共生关系固定分子态氮。 专性固氮：是微生物引起植物结瘤，并在瘤中进行固氮活动。 结合性固氮：是由不引起宿主植物结瘤的微生物进行的。 共生固氮体系必须具有：根瘤的形式和发育；根瘤内根瘤菌发育成类菌体；类菌 体内固氮酶系统的形成；根瘤含菌组织中，豆血红蛋白质的生成。 6、生物固氮的机制 各种固氮生物之所以能固氮，就是因为他们都具有固氮酶，固氮酶都由含钼、 铁的钼铁蛋白和含铁的铁蛋白两个组分构成。他们单独不能固氮，只有紧密结合 在一起才成为具有功能的固氮酶体系。 固氮是一个还原过程，固氮酶将 N2 还原为 NH3 需要能量、电子和质子。 N2+8e-+nMg2+.ATP+8H+固氮酶 2NH3+H2+nMg.ADP+nPi 7、影响豆科植物-----根瘤菌共生固氮的因素 接种根瘤菌：特别是新种地区尤为必要。 创造良好的环境条件 ①温度：通常豆科植物共生固氮最适温度和结瘤要求的温度差不多，并与植物生 长最适宜温度相一致，一般为 20-22℃，热带则为 28-32℃。
②光照与二氧化碳浓度。光照减弱，植物光合作用的产物――糖类减少，根瘤菌 得不到适量的碳素营养，固氮作用就变弱，光照过强又抑制固氮，二氧化碳供应 量增加，固氮量增加。 ③PH：一般中性或微碱性为宜。 ④营养：在幼苗期或豆科植物开花结实期或多年生绿肥作物刈割后，此时适宜施 用氮肥。 磷在共生固氮过程中是非常重要的“以磷增氮”豆科绿肥作物是喜钾作物。 另外，钙、镁、硫、硼、钼、铜对固氮都有利。 ⑤土壤通气性和水分含量。根瘤菌是好气性细菌，通气良好才有利于感染、结瘤 和增强固氮活性，通常以土壤气体含氧量在 15-20%为宜。土壤湿度以田间持水量 60-80%为好。 8、绿肥作物种类和栽培要点 按植物学分：豆科绿肥作物（紫云英） 、非豆科绿肥作物（大麦青） 按栽培季节分：冬季绿肥（紫云英、苕子） 、夏季绿肥（田菁、绿豆） 按栽培年限长短分：一年生绿肥(苕子、绿豆)、多年生绿肥(沙打旺、草木樨) 按绿肥来源分：野生绿肥、栽培绿肥 按生育环境分：旱生绿肥、水生绿肥（满江红、草地 ） 近几年来，随着农村体制和产业结构的改革，复种指数的不断增加，商品生 产的不断发展，绿肥作物种植面积和有机肥的用量有不断减少的趋势，为维持土 壤肥力的生态平衡，每年须施用一定量的有机肥料。 目前依靠秸杆还田或施用人畜粪尿的数量有限， 必须保证一定的绿肥作物种植 面积。 发展绿肥应走：多种类（品种） 、多形式（栽培方式） 、多途径 12、绿肥的肥效特点： 绿肥的养分含量：豆科绿肥氮多，磷钾少（特别是磷） 。非豆科绿肥氮、磷钾数量 较均衡，水生绿肥一般养分含量较少。 绿肥的分解与腐殖化 ： 翻埋后的绿肥分解速率一般在最初三个月内， 特别是第一 个月内最大，以后逐渐变慢，首先分解的是水溶性的物质，苯醇溶性物质、蛋白 质等，半纤维素、纤维素分解较慢，而木质素最难分解。 13、根据绿肥等植物性物质在土壤中矿化或供氮特性，大致可分为以下四种情况 第一类：易分解组分含量高，C/N 比值较窄（<15）为特征。包括紫云英、蚕豆、 苕子等，分解时能释放出较多的氮素，但残留碳量低。 第二类：C/N 比值较宽（一般大于 40）半纤维素、纤维素含量高，木质素含量中 等（13%） ，如玉米秸杆、稻草。 。 第三类：C/N 比值在 11-28.5 之间，但木质素含量高 15-20%。如满江红、柽麻等。 当季作物提供一定的有效氮，而残留碳量较高。 第四类：以木质素含量高（17-21%）C/N 比值较宽（39-104）包括稻根、麦根、 麦秸等，分解慢，残留碳量高，分解时会固定一定量的有效氮。 14、 腐殖化系数： 指单位重量的植物性物质经一年分解后残留的土壤有机质数量 。 15、激发效应：当绿肥施入土壤后，会加快或延缓土壤原有有机碳的分解，即产 生正或负激发效应。它能影响土壤有机质的更新和积累。 易分解的有机组成，包括热水溶性物质苯醇溶性物质会产生正激发，纤维素 和木质素成分则易发生负激发。 16、绿肥作物根茬与茬土的肥效 绿肥作物的肥效不但表现在茎叶上，而且其残根和茬土也有较好的肥效，绿
肥作物生长期愈长，肥效愈显著。 17、绿肥的施用 ①绿肥的施用方式 直接翻耕。翻耕前最好将绿肥切短，稍经爆晒，让其萎焉，然后翻耕。 堆沤。可加速绿肥分解，提高其肥效，可把绿肥作堆沤肥原料，既可避免 C/N 比 值窄的易分解绿肥在分解初期，有效氮聚增而使作物疯长，又可防止绿肥分解中 产生有害物质的危害。 ②绿肥的刈割与翻耕适期 多年生绿肥作物一年可割几次，翻耕适期应掌握在鲜草产量最高和肥分含量 最高时进行，过早，虽易腐烂，但产量低，肥分总量也低，过迟，腐烂分解困难。 紫云英为盛花期、 苕子、 田菁为现蕾至初花期， 黄花苜蓿为盛花至初期， 柽麻、 绿豆为初花至盛花期。 ③绿肥的翻埋深度与施肥量 一般耕翻入土 10－20cm 较好，还应考虑气候条件、土壤性质。绿肥种类及其 组织老嫩等。 决定绿肥施用量时要考虑①作物产量；②作物种类品种耐肥性；③绿肥含肥分 量；④土壤肥力。 ④绿肥与无机肥料配合施用 无机氮可提高有机氮的矿化率，而且有机氮可加强无机氮的生物固定。绿肥中 磷不仅含量少，而且分解较慢，因此，应配合施用磷肥 ⑤防止毒害作用 水田翻埋分解时消耗了土壤中的氧，氧化还原电位下降，活性还原物质积累 （Fe2+ H2S 等）以及产生的有机酸，主要是乙酸，还有少量的丙酸、丁酸、乳 酸、戊酸和琥珀酸等，也有毒害作用。 18、菌肥是人们利用土壤中有益微生物制成的生物性肥料。包括细菌肥料和抗生 菌肥料。菌肥是一种辅助性肥料，它本身并不含有植物所需要的营养元素，而是 通过菌肥中的微生物的生命活动，改善作物的营养条件，如固定空气中的氮素， 参入养分的转化，促进作物对养分的吸收；分泌激素刺激作物根系发育；抑制作 物有害微生物活动等。因此菌肥不能单施，要与化肥和有机肥料配合施用，这样 才能充分发挥其增产效能。 19、根瘤菌肥料 ：根瘤菌存在于土壤中及豆科植物根瘤内，将豆科作物根瘤内的 根瘤菌分离出来，加以选育繁殖，制成产品，即是根瘤菌剂或称根瘤菌肥料。 20、根瘤菌的作用和种类 根瘤菌肥料施入土壤后，遇到相应的豆科作物即侵入根内，形成根瘤。瘤内的 细菌能固定空气中的氮素， 并转变为植物可利用的氮素化合物。 固定的氮素， 25％ 用于菌体细胞，75％供给寄生植物，根瘤菌所供氮素 2/3 来自土壤， 21、根瘤菌有三个特性，即专一性、侵染力和有效性。 专一性：是指某种根瘤菌只能使一定种类的作物形成根瘤，用某一族的根瘤菌制 造的根瘤菌肥料，只施用于相应的豆科作物。 侵染力：是指根瘤菌侵入豆科作物根内形成根瘤的能力。 有效性：是指它的固氮能力。 22、根瘤菌肥料的肥效及其影响因素 大豆、花生、紫云英等根瘤菌剂使用甚为广泛。只要施用得当，均有不同程度的 增产效果，
华北地区大豆增产率达 10％左右，东北 10－20％，花生在苏、鲁、豫 10－20％ 影响根瘤菌肥料的因素：菌剂质量；营养条件；土壤条件；施用方式和时间。 施用方法最好是作拌种剂。 23、固氮菌肥料是指含有大量好气性自生固氮菌的细菌肥料，自生固氮菌不与高 等植物共生，它独立生存于土壤中，能固定空气中的分子态氮，并将其转化为植 物可利用的化合态氮素，这是它与共生固氮菌（根瘤菌）的根本区别。 影响土壤固氮菌分布的主要因素是土壤有机质，pH(7.4-7.6)，土壤湿度 60％，土 壤温度 25－30℃，及土壤熟化程度和磷、钾含量，它特别适用于禾本科作物和蔬 菜中叶菜类。 施用方法：作基肥应与有机肥配合，沟施或穴施，也可用作追肥，调成稀泥浆状， 施入根部覆土，作种肥拌种。固氮菌肥不宜与过酸、过碱肥料或杀菌农药混施。 植物矿质营养学说：植物最原始的营养是矿质营养，否定了腐殖质是土壤中唯一 的植物营养物质。 养分归还学说：植物以不同方式从土壤中吸收矿质养分，使土壤养分逐渐减少， 连续种植会使土壤贫瘠，为了保持土壤肥力，就必须把植物带走的矿质养分以施 肥的方式归还给土壤。 最小养分律：作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制，作物产量的高低则 随最小养分补充量的多少而变化。 植物必需营养元素：对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接性的化学 元素。 有益元素：非必须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是 某些种类植物所需的元素。 维茨效应：钙离子对多种离子的吸收有协助作用，一般认为是由于它具有稳定质 膜结构的特殊功能，有助于质膜的选择性吸收，使得钙离子对多种离子有协助作 用的效应。 截获：是指根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输。 质流：植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土体之间出现明显水势差，土 壤溶液中的养分随水流向根表迁移。 扩散：当根系截获和质流作用不能给植物提供足够养分时，根系不断的吸收可使 根表有效养分的浓度明显降低，并在根表垂直方向上出现养分浓度梯度，从而引 起土壤养分顺浓度梯度向根表运输。 质外体:是指植物体内细胞壁与细胞壁之间和细胞壁与细胞膜之间孔隙所组成的 空间或连续体。 共质体：指通过胞间连丝把细胞与细胞之间的原生质连成的整体。 根自由空间：是指植物根部某些组织或细胞允许外部溶液中的离子自由扩散进入 的区域。 水分自由空间：水溶性离子可以自由进出的那部分空间，主要处在根细胞壁的大 空隙。 杜南自由空间：细胞壁上的非扩散性负电荷吸持阳离子、排斥阴离子所占据的空 间，主要出在细胞壁的小孔隙。 被动吸收：养分离子或分子顺电化学梯度进行扩散运动的过程，这一过程不需要 能量。 主动吸收：养分离子或分子逆电化学梯度、需能量的选择性吸收过程。 排根：植物根系在某种营养胁迫下会产生大量侧生根，这些侧生根呈排状排列。 离子泵：是存在于细胞膜上的一种蛋白质，在有能量供应时可使离子在细胞膜上 逆电化学梯度主动地吸收。
离子间的协助作用：是指在溶液中某一离子的存在有利于根系对另一些离子吸收 的作用。 离子间的拮抗作用：是指溶液中某一离子的存在能抑制另一离子吸收的作用，主 要表现在离子的选择性吸收上。 根外营养（叶部营养） ：植物除可以从根部吸收养分之外，还能通过叶片或茎吸收 养分，这种方式称∽ 植物营养临界期：是指植物生长发育的某一时期，对某种养分要求的绝对数量不 多但很急切，并且当营养供应不足或元素间数量不平衡时将对植物生长发育造成 难以弥补的损失，这个时期就叫∽ 根分泌物：是指植物生长过程中向生长基质中释放的有机物质的总称。 菌根： 是高等植物根系与真菌形成的共生体， 分布广泛， ， 分外生菌根和内生菌根。 植物营养最大效益期：在植物生长阶段中所吸收的某种养分能发挥其最大效能的 时期。 根际：是指受植物根系活动的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的 那部分微域土区。 短距离运输：根外介质中的养分从根表皮细胞进入根内经皮层组织到达中柱的迁 移过程。 长距离运输：养分从根经木质部或韧皮部到达地上部的运输以及养分从地上部经 韧皮部向根的运输过程。 养分的再利用：植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其他器官或 部位，而被再度利用的现象。 专一性根分泌物：受某一营养胁迫诱导在特定植物体内合成的代谢物质，并通过 主动分泌作用进入根际。 土壤养分的生物有效性：在根系生长与吸收的作用下，土壤中养分的有效化过程 及环境因素对养分有效化的影响。 离子通道：是细胞膜上具有选择性的孔状跨膜蛋白，孔的大小和表面电荷密度决 定着它的选择性。 1.李比希创立了那三个学说？各学说在农业生产上有哪些意义？ 李比希的学说驳斥了腐殖质营养学说，确立了植物矿质营养学说，养分归还学说， 最小养分律。确立植物矿质营养学说，建立了植物营养学科，从而促进了化肥工 业的兴起。 提出养分归还学说和最小养分律对合理施肥至今仍有深远的指导意义。 把化学应用于农业，使化学融合于农业科学之中；推行新教学法，重视实践和人 才培养。 2.如何判断某元素是不是植物的必需营养元素？植物必需的大量元素和微量元素 各包括哪些元素/ 确定必需营养元素的三条标准：1.必要性：缺少这种元素植物就不能完成其生命 周期 2：不可替代性：缺少这种元素后，植物会出现特有的症状，而其他元素均 不能替代其作用，只有补充这种元素后症状才会减轻或消失 3：直接性：这种元 素是直接参与植物的新陈代谢作用，対植物起直接的营养作用而不是改善环境的 间接作用 植物必须的大量元素和微量元素各包括： 大量营养元素：碳氢氧氮磷钾钙硫镁镍 微量元素：铁锰锌铜硼钼氯 3.植物对矿质养分的主动吸收和被动吸收有何区别？ 离子的主动吸收：植物细胞逆电化学势梯度，需能量的选择性吸收过程 离子的被动吸收：离子顺电化学势梯度，进行的扩散运动，这一过程不需要能量 也没有选择性 4.养分在韧皮部移动能力的大小及其在植物体内的再利用程度与相应的植物缺素 部位之间的关系？ 氮磷钾镁 老叶 高
硫 新叶 较低 铁锰锌铜钼 新叶 低 钙硼 新叶顶端分生组织 很低 5.养分在木质部与韧皮部中运输的动力和方向？ 木质部中养分移动的驱动力是根压和蒸腾作用。一般在蒸腾作用强的条件下，蒸 腾作用起主导作用，在蒸腾作用微弱或停止的条件下，根压则上升为主导作用。 由于根压和蒸腾作用只能是木质部汁液向上运动， 木质部中养分的移动是单向的。 6.叶面施肥有何优点？能否取代根部施肥？ 优点：1。见效快，效率高，可防止养分在土壤中被固定 2.可同时使用一些生物活 性物质如赤霉素等 3：在作物生长期间缺乏某种元素，叶面喷施可弥补根系吸收 养分的不足 4：在土壤养分有效性低的干旱和半干旱地区，叶面施肥通常是一种 有效地满足作物营养需求的途径 叶面施肥的局限性：肥效短暂，每次施用养分总量有限，又易从疏水表面流失或 被雨水淋失，有些养分元素（如钙）从叶片的吸收部位向植物其他部位转移相当 困难，喷施的效果不一定好。总之，植物的根外营养不能完全代替根部营养，仅 是一种辅助的施肥方式，适于解决一些特殊的植物营养问题 7.如何理解根系吸收养分的反馈调节机制/ 植物在体内某一养分离子的含量较高，可降低其吸收速率；养分缺乏是，能明显 提高吸收速率。 8.木质部和韧皮部汁液组成的差异？ 木质部汁液和韧皮部汁液的比较 Ph 值干物质有机化合物 c/n 矿质元素 矿质元素形态 木质部 5.6---6.9 低 窄 低 无机 韧皮部 7.8---8.0 高 宽 高 有机 10.说明植物对氮的吸收，同化和运输？及植物体内氮的作用？ 植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮。在旱地农田中，硝态氮是作物的主要氮 源。由于土壤中的铵态氮通过硝化作用可转变为硝态氮。所以，作物吸收的硝态 氮多于铵态氮。 （1）硝态氮的吸收和还原 1.硝态氮吸收:逆电化学势的主动吸收。介质 ph 值显著影响植物对硝态氮的吸收； 钙离子促进硝态氮的吸收 2.硝态氮的还原 硝酸还原成氨是由两种独立的酶分别进行催化的硝酸还原酶可使硝酸盐还原成亚 硝酸盐，亚硝酸还原酶可使亚硝酸盐还原成氨 （2）铵态氮的吸收和同化 1.铵态氮的吸收。在膜外脱去质子成为氨扩散进入细胞膜 2.铵态氮的同化。铵态氮被植物吸收后在根细胞中很快同化为氨基酸然后再向地 上部运输，很少以铵根的方式直接送往地上部铵态氮可直接与植物呼吸作用产生 的酮戊二酸结合后生成氨基酸，进一步合成蛋白质 （3）酰胺态氮的吸收和同化：尿素分子能直接被植物的根和叶部吸收 尿素同化的特点是：对植物呼吸作用的依赖程度不高，而主要受尿素浓度的影响 （4）硝态氮和铵态氮营养作用的比较：硝态氮是阴离子，为氧化态的氮源，铵态 氮是阳离子，为还原态的氮源，不能简单的判定那种形态好或是不好，因为肥效 高低与各种影响吸收和利用的因素有关。 作物缺氮的外部特征：1.下部叶片黄化，植株生长过程迟缓 2.苗期植株生长受阻 而显得矮小，瘦弱，叶片薄而小 3.叶色由淡绿发展到淡黄，橙黄或黄红，禾本科 植物表现为分蘖少，茎杆细长若继续缺氮表现为穗小粒瘪早衰，双子叶则表现为 分支少，作物缺氮不仅影响产量，而且是产品品质也下降 11.根系吸收养分的机理或过程？ 养分的跨膜运输包括被动运输：简单扩散、离子通道、离子载体；主动运输：离 子泵。 12.养分可以在木质部和韧皮部之间转移吗？ 养分从韧皮部向木质部的转移为顺浓度梯度，可以通过筛管原生质膜的渗透作用
来实现。养分从木质部向韧皮部的转移是逆浓度梯度，需要能量得主动运输过程。 这种转移主要须经转移细胞进行 13.了解体内养分的再利用对植物生长和农业生产有何意义？ 在农业生产中养分的再利用程度是影响经济产量和养分利用效率的重要因素，通 过各种措施提高植物体内养分的再利用效率，就能使有限的养分物质发挥其更大 的增产作用。 14.植物体内含磷的有机物主要有哪些?植素态磷形成的生理学意义？为什么油料 作物中含磷较高？ 核酸和核蛋白，磷脂，植素，腺苷三磷酸 有利于淀粉的合成，为后代贮备必要的磷源 脂肪合成过程中需要多种含磷化合物 15.磷素营养为什么具有增加作物对外界酸碱反应变化的适应能力?在什么条件下 这种缓冲能力最大? 使用磷肥能提高植物体内无机磷酸盐的含量，这些磷酸盐主要是以磷酸根和磷酸 一氢根的形式存在，形成缓冲系统，使细胞内原生质具有抗酸碱变化的缓冲性， 当外界环境发生酸碱变化时，原生质由于有缓冲作用仍能保持在比较平稳的范围 内，有利于作物的正常生长发育这一缓冲体系在 ph6---8 时缓冲能力最大 16.某些植物缺磷茎基部呈紫红色的原因？ 缺磷的植株因为体内碳水化合物代谢受阻，有糖分积累而形成花青素，许多一年 生植物的茎呈显典型症状：紫红色。 17.钾与植物抗性的关系？ 钾有多方面的抗逆功能，它能增强作物的抗旱、抗高温、抗寒、抗病、抗盐、抗 倒等的能力从而提高其抵抗外界恶劣环境的忍耐能力。这对作物稳产、高产有明 显作用。 1 抗旱性：增加钾离子的你浓度，提高细胞的渗透势，提高胶体对水的束缚 能力，使细胞膜保持稳定的透性，气孔的开闭随植物的生理需要而调节自如，促 进根系生长，提高根冠比，增强作物吸水能力。 2.抗高温：保持较高的水势和膨压，保证植物的正常代谢；促进植物的光合 作用，加速蛋白质和淀粉的合成；调节气孔和渗透，提高作物对高温的忍耐能力。 3.抗旱性：钾能使细胞的冰点降低，增强抵御严寒的能力。 4.抗盐性： 质膜中蛋白质分子上的 S-H 基， 避免蛋白质变性;防止类脂中的不饱 和脂肪酸被氧化。 5 抗病（虫）性：增厚细胞壁提高细胞木质化程度;促进植物体内低分子化合物 转变为高分子化合物。 6.抗倒伏：促进作物茎杆维管束的发育，使茎壁增厚，髓腔变小，机械组织内 细胞排列整齐 7.抗早衰：延长籽粒灌浆时间，增重籽粒重。 18.钾为什么被成为品质元素？ 提高产品的营养成分，延长农产品的贮存期，耐搬运、运输和储存，对蔬菜和水 果类作物，能改善产品的外观，使其色泽更鲜艳 19.试说明钾对增强作物抗病虫能力的原因。 抗病（虫）性：增厚细胞壁提高细胞木质化程度；促进植物体内低分子化合物转 变为高分子化合物 20.石灰性土壤中有效性钙含量丰富，但仍会出现大白菜干烧心、番茄脐腐斌病、 苹果苦痘病等由钙引发的缺素症，解释。 由于钙在木质部的运输能力常常依赖于蒸腾强度的大小，因此，老叶中常有钙的 富集，而植株顶芽、侧芽、根尖等分生组织的蒸腾作用很弱，依靠蒸腾作用供应 的就少。同时，钙在韧皮部的运输能力很弱，老叶中富集的钙很难运输到幼叶、 根尖或生长点。 21.使比较钙和磷在根部吸收的部位、横向运输、纵向运输、再利用程度和缺素症 出现的部位等方面的特点。 磷：部位：主要通过根毛区逆浓度主动吸收
横向、纵向运输：共质体途径进入木质部导管（无机磷酸盐） ，然后运往植物地 上部 还可通过韧皮部上运或下运（有机磷化合物和无机磷酸盐） 植物缺磷的症状首先出现在老叶叶色暗绿，或叶茎基部紫红色。生长延缓，植 株矮小，分枝和分蘖减少,结实不正常，品质差。 钙:部位：主要是根尖 横向、纵向运输：从土体经质流向根表运输，只被动扩散以质外体方式进入木质 部。不在韧皮部运输。 缺钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先出现缺素症，易腐烂死亡；幼叶卷 曲畸形，叶缘变黄逐渐坏死；叶尖相互粘连呈弯钩状，新叶难抽出；幼叶变形， 叶缘呈不规则的锯齿状；在缺钙时，植株生长受阻，节间较短，植株矮小，而且 组织柔软。 22.镁是如何参加光合作用的？ 合成叶绿素，促进光合作用 镁作为叶绿素 a 和叶绿素 b 结构中卟啉环的中心原 子， 在叶绿素合成和光合作用 中起重要作用。镁参与叶绿体中 CO2 的同化作用。镁对叶绿体中 CO2 的羧化反 应有影响 23.植物体内硫同化形成的第一个稳定产物是什么？哪些植物含硫较多及原因。 产物：半胱氨酸 洋葱、大蒜、大葱和荠菜 因为十字花科的最多，豆科次之，百合科最少。 24 为什么说锌在微量元素中是对蛋白质合成最为敏感的一个？ 植物缺锌的一个明显特征是植物体内 RNA 聚合酶的活性提高确信植物体内蛋白 质含量降低是由于 RNA 降解加快所引起的。锌不仅是核糖喝蛋白质的组成成分， 也是保持核糖核蛋白结构完整性所必需。锌是谷氨酸脱氢酶的成分。 40 大麦灰斑病，番茄脐腐病，苹果小叶病分别是缺什么元素引起的？锰 钙 锌 41 果树黄叶病， 甜菜心腐病， 花椰菜鞭尾病， 分别是缺乏什么元素引起的？铁 硼 钼 42 有益元素有哪些？这些有益元素分别对哪些植物有益？硅—硅藻和水稻， 钠--黎科植物，钴---豆科植物，硒---十字花科，铝---茶树 25 硼是如何参与细胞壁合成和生殖器官建成的？ 1 硼酸·与顺式二元醇可形成稳定的酯类。许多糖及衍生物如糖醇，糖醛酸，以 及甘露醇，甘露聚糖和多聚甘露糖醛酸等均属于这类化合物，他们可作为细胞壁 半纤维素的组分顺式二元醇构型的多羟基化合物才能与硼形成稳定的硼酸复合 物。这种复合物在高等植物体内常结合在细胞壁中。 26.植物缺铁的适应性机理。 机理 I：适用于双子叶和非禾本科单子叶植物 根系形态的变化：根系伸长受阻，根尖直径增加，大量根毛形成，在表皮细胞和 皮层细胞中形成转移细胞 根系生理学变化：H+－ATP 酶活性增强；向膜外泵出 H+，使根际值降低；低 pH 值促使根系向外分泌螯合剂和还原剂；低 pH 值还使原生质膜上可诱导产生还原 酶，并提高其活性；并促进根系向外分泌螯合剂和还原剂。 机理 II：适用于禾本科单子叶植物 在缺铁条件下，大量分泌植物高铁载体（phytosiderophore，简称 PS）（麦根酸， ， 非蛋白氨基酸）植物高铁载体对铁极强的螯溶能力并形成亲和力很高的 Fe(Ⅲ)－ PS 复合体，并以该复合体的形式经膜上的专一性运载蛋白进入细胞内。 27.铁与叶绿素含量有何关系？ 大部分铁存在于叶绿体中。铁不是叶绿素的组分，但合成叶绿素必须有铁存在。 合成叶绿素中卟啉环的前体物质需要铁。缺铁时叶绿体结构被破坏，导致叶绿素 不能形成。 严重缺铁时，叶绿体变小，甚至解体或液泡化。 28.为什么缺氮是出现在老叶，缺铁是出现在新叶？ 氮是可再利用元素，当供氮不足时，可从植物茎和老叶片中迅速的转移的器官，
以保证幼嫩器官的正常发育，缺素症首先发生在老叶。 铁在韧皮部的移动性较弱，再利用程度低，缺素症首先发生的幼嫩器官。 29.锰和光合作用有何关系？ 直接参与光合作用，在光合作用中，锰参与水的光解和电子传递。锰是维持叶绿 体结构所必需的元素 锰＋蛋白质 酶蛋白 叶绿体对缺锰很敏感 30.试举出 2 例典型植物缺锰的典型症状。 部位；幼叶 典型症状；幼叶脉间失绿黄化，绿色脉纹清晰，有褐色小斑点散布 于整个叶片。燕麦“灰斑病” 、豌豆“杂斑病 44.N P K 养分在根际的分布如何？ Ca2+，NO3- SO42- Mg2+ 等养分在土壤溶液中含量较高，在根际一般呈累积 分布。 H2PO4- NH4+ K+ 和一些微量元素 Fe2+ Mn2+ Zn2+ 等养分在土 壤溶液中的浓度低，一般在根际出现亏缺分布。粘粒含量少的土壤对养分的吸附 力弱，离子迁移速度快，养分亏缺范围大。 31.铜与光合作用有何关系？ 在光系统 I 中，可通过铜化合价的变化传递电子；光和系统 II 中的质体醒的生成 也必需铜产生氢受体。铜超氧化物歧化酶（CuZn-SOD）是所有好氧有机体所必需 的。CuZn-SOD 主要存在于叶绿体的基质中 32.锌与光合作用的关系。 碳酸酐酶（CA）可催化植物光合作用过程中 CO2 的水合作用，而锌是碳酸酐酶 专性活化离子。锌也是醛缩酶的激活剂，而醛缩酶则是光合作用碳代谢过程中的 关键酶之一。 33.锌是哪些酶的组分？ 乙酸脱氢酶，超氧化物歧化酶，RNA 聚合酶，碳酸酐酶 35 缺锌造成“小叶病”的主要原因？ 锌能促进吲哚和丝氨酸合成色氨酸，色氨酸是生长素合成的前身，缺锌时作物体 内吲哚乙酸合成锐减，作物生长发育停滞，叶片变小，节间缩短。 36 钼与硝酸还原酶的活性有何关系？ 钼在硝酸还原酶中和蛋白质部分结合，构成该酶不可缺少部分，供钼能提高硝酸 还原酶的活性，施硝态氮的植株吸收的钼多于施氨态氮的植株，而硝酸还原酶中 的钼主要起电子传递作用。 37 花椰菜的鞭尾病形成原因？缺钼导致的叶片明显缩小，成不规则状的畸形叶 38 举出 5 例典型植物缺硼的典型症状？对硼敏感的植物主要有哪些？ 甜菜腐心病，油菜的花而不实，棉花的蕾而不花，花椰菜的褐心病，小麦的穗而 不实，芹菜的茎折病，苹果的缩果病等 。对硼敏感的植物是那些不以山梨醇、甘 露醇等为同化产物运输的物质。 39 钼与豆科植物固氮有何关系？ 参与菌根的固氮作用，固氮酶是由钼铁氧还蛋白和铁氧还蛋白两种蛋白组成的。 这两种蛋白单独存在时都不能固氮，只有两者结合才有固氮能力。在固氮过程中， 钼铁氧还蛋白直接和游离氮结合，他是固氮酶的活性中心，铁氧还蛋白则与 Mg-ATP 结合，向活性中心提供能量和传递电子，在活性中心上的 N2 获得能量和 电子后就能还原成 NH3。钼在固氮酶中也起电子传递作用。钼还能提高豆科作物 根瘤中脱氢酶的活性，加大氢的流入，增强固氮能力。钼除了参与硝酸盐还原和 固氮作用外，还可能参与氨基酸的合成与代谢。 43 简述根际的概念和范围？根际指受植物根系活动的影响，在物理，化学和生物 学性质上不同于土体的那部分微域土区。根际范围很小，一般在离根轴表面数毫 米之内。 45、化学有效养分与生物有效养分有何差异？ 化学有效养分指土壤中存在的矿质态养分。可用不同化学方法提取，包括可溶性 的离子态和简单分子态养分，易分解态和交换吸附态养分以及某些气态养分。生 物有效养分具有的基本因素：一在养分形态上，是以离子态为主的矿质养分。二 在养分的空间位置上，是处于植物根际或生长期内能迁移到根际的养分。 46.什么是根分泌物？根分泌物如何影响土壤养分的有效性？ 根分泌物是指植物生长过程中向生长基质中释放的有机物质的总称。 包括渗出物、
黏胶质、分解物、脱落物。 （1）增加土壤与根系的接触程度（2）对养分的化学活 化作用 a 还原作用：根分泌物中的还原物质通过还原作用可提高土壤中变价金属 铁锰铜等的有效性 b 鳌溶作用：植物分泌的大量有机酸，氨基酸和酚类化合物与 根际内各种金属元素（铁锰铜锌等）形成螯合物，它一方面能直接增加这些微量 元素的有效性， 另一方面也可活化许多金属氧化物所固持的营养元素 （如磷钼等） ， 从而对根际养分有效性产生重要影响。 （3）增加土壤团聚体的稳定性，从而改善 根际养分的缓冲性能 47.造成植物根际 pH 值变化的因素有那些？（1）氮素形态：供应铵态氮，根际 向外释放 H 质子 pH 值下降； 供应硝态氮根际向外释放 OH-或 HCO3-， 值上升 pH （2）共生固氮作用降低根际 pH（3）养分胁迫 缺铁时，根释放质子，使根际酸 化；缺磷时，石灰性土白羽扇豆释放柠檬酸（4）根际微生物的呼吸作用和分泌有 机酸改变 pH 值（5）植物的遗传特性 49.菌根促进植物磷素吸收的主要机理是什么？ （1）通过外延菌丝大大增加吸收养分的表面积（2）降低菌丝际 Ph 值，有利于磷 等养分的活化（3）VA 真菌膜上运载系统与磷的亲和力高于寄主植物根细胞膜与 磷的亲和力（4）植物所吸收的磷以聚磷酸盐的形式在菌丝中运输效率较高 50．说明排根的形成条件及其在植物营养中的作用？ 某些植物
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