根系养分吸收课件.ppt

1、第三章 植物对养分的吸收一、根 部 营 养三、影响植物吸收养分的外界环境条件四、植物的营养特性二、植物的叶部营养五、施肥的基本原理 吸收吸收 植物从环境中摄取养分的过程植物从环境中摄取养分的过程，真正的吸收，真正的吸收含义是指外部介质中的养分离子通过含义是指外部介质中的养分离子通过细胞膜细胞膜进入细胞进入细胞内部的过程。内部的过程。养分养分 土壤中的迁移土壤中的迁移 细胞壁细胞壁 细胞膜细胞膜 ？1.根吸收养分的部位离根尖离根尖10cm以内根吸收养分最多以内根吸收养分最多一、根系对养分的吸收第一节 根部营养2. 根吸收养分形态根吸收养分形态 气态气态 CO2、O2、H2O 离子态离子态 阴、阳

2、离子阴、阳离子 分子态分子态 氨基酸、尿素氨基酸、尿素 一般包括三个途径一般包括三个途径:l 截获截获 （ Root Interception）l 质流（集流）（质流（集流）（Mass flow）l 扩散扩散 (Diffusion)3 养分离子向根部迁移养分离子向根部迁移1、截获、截获 (Interception)- Jeny Overstreet(1939)提出提出 截获是指根系在土壤的伸展过程中吸取直接接触到的养分截获是指根系在土壤的伸展过程中吸取直接接触到的养分的过程。的过程。l 截获是一种截获是一种接触交换接触交换（根表面与粘粒表面（根表面与粘粒表面的距离的距离 K+ H2PO4- l

3、 土壤质地土壤质地 l 土壤温度土壤温度扩散对供应钾的贡献最大，其次是磷和氮。扩散对供应钾的贡献最大，其次是磷和氮。土壤养分迁移途径对玉米养分供应的相对重要性土壤养分迁移途径对玉米养分供应的相对重要性养分养分每公顷生产每公顷生产9500kg籽粒所需籽粒所需养分数量养分数量/(kg/hm2)截截 获获质质 流流扩扩 散散/ (kg/hm2)N190215038P401237K195435156Ca40601500Mg45151000S221650(Barber,1984) 一般包括两种方式一般包括两种方式:被动吸收被动吸收 (passive uptake)主动吸收主动吸收 (active upt

4、ake）4 根系对养分吸收方式根系对养分吸收方式被动吸收：被动吸收：是指养分顺着浓度梯度是指养分顺着浓度梯度 (分子和离子分子和离子) 或电化学或电化学势梯度（离子势梯度（离子) 由介质溶液进入细胞内的过程。由介质溶液进入细胞内的过程。 特点：特点：不需要能量，也没有选择性，也叫不需要能量，也没有选择性，也叫非代谢性吸收。非代谢性吸收。被动吸收分为被动吸收分为简单扩散简单扩散（simple diffusion)与与易化易化(协助协助, 促促进）扩散进）扩散(facilitated diffusion)两种方式。两种方式。（1）被动吸收）被动吸收(Passive absorption) 定义：定

5、义：膜外养分逆浓度梯度膜外养分逆浓度梯度 (分子和离子分子和离子) 或电化学势或电化学势梯度梯度(离子离子)通过细胞膜进入细胞内的过程。通过细胞膜进入细胞内的过程。 特点：特点：需要能量，具有选择性。需要能量，具有选择性。 植物主动吸收养分的机理：植物主动吸收养分的机理：载体解说、离子泵解说载体解说、离子泵解说（2）主动吸收（）主动吸收（active absorption）被动吸收被动吸收 离子交换 载体（载体（carrier）的定义）的定义指生物膜上存在的能指生物膜上存在的能携带离子携带离子通过膜的大分子。这些大通过膜的大分子。这些大分子形成载体时分子形成载体时需要能量（需要能量（ATP）。

6、特点：特点：载体对一定的离子有专一的载体对一定的离子有专一的结合部位结合部位，能有，能有选择性地选择性地携带某种离子通过膜。携带某种离子通过膜。（A）载体解说载体学说能够比较圆满地从理论上解释关于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：离子吸收中的三个基本问题： 离子的选择性吸收；离子的选择性吸收； 离子通过质膜以及在膜上的转移；离子通过质膜以及在膜上的转移； 离子吸收与代谢的关系。离子吸收与代谢的关系。5、 主动吸收与被动吸收的比较主动吸收与被动吸收的比较区别区别： 是否逆电化学梯度是否逆电化学梯度 是否消耗代谢能量是否消耗代谢能量 是否有选择性是否有选择性二二 、植

7、物对有机态养分的吸收、植物对有机态养分的吸收1、植物可吸收的有机态养分的种类、植物可吸收的有机态养分的种类含氮：含氮：氨基酸、酰胺等氨基酸、酰胺等含磷：含磷：磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷脂、植酸钠等磷酸己糖、磷酸甘油酸、卵磷脂、植酸钠等其它：其它：RNA、DNA、核苷酸等、核苷酸等2、吸收机理、吸收机理透过酶载体学说透过酶载体学说 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。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。胞饮作用胞饮作用 细胞外的液体微滴或物质吸附在质膜上，通过质膜的

8、内陷形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。吸收作用不大，但是吸收大分子物质的重要机制。需要能量。3、植物吸收有机养分的意义、植物吸收有机养分的意义l提高对养分的利用程度提高对养分的利用程度l减少能量损耗减少能量损耗植物吸收植物吸收 离子态养分主要离子态养分主要 有机态养分次要有机态养分次要小结：植物对养分的吸收小结：植物对养分的吸收吸收的含义：吸收的含义：植物的养分吸收是指养分进入植物体内的过程植物的养

9、分吸收是指养分进入植物体内的过程泛义的吸收指养分从外部介质进入植物体中的任何部分泛义的吸收指养分从外部介质进入植物体中的任何部分确切的吸收确切的吸收指养分通过细胞原生质膜进入细胞内的过程指养分通过细胞原生质膜进入细胞内的过程植物吸收的养分形式：植物吸收的养分形式：离子或无机分子离子或无机分子为主为主有机形态的物质少部分有机形态的物质少部分植物吸收养分的部位：植物吸收养分的部位：矿质养分根为主，叶也可矿质养分根为主，叶也可 根部吸收根部吸收气态养分叶为主，根也可气态养分叶为主，根也可 叶部吸收叶部吸收植物根系对养分的吸收植物根系对养分的吸收 迁移迁移 吸收吸收截获截获 质流质流 扩散扩散 主动主

10、动 被动被动养分：土壤养分：土壤 根表根表 根内根内三、植物营养与根系特性三、植物营养与根系特性（一）根系形态特征与养分吸收（一）根系形态特征与养分吸收1. 根的类型根的类型分分 类类从整体上分从整体上分从个体上分从个体上分直根系：根深直根系：根深须根系：根广须根系：根广 定根定根 形成直根系形成直根系 不定根不定根 形成须根系形成须根系主根主根侧根侧根a.须根系须根系 b.直根系直根系 直根系和须根系示意图直根系和须根系示意图2. 根的类型与养分吸收的关系根的类型与养分吸收的关系直根系能较好地利用深层土壤中的养分直根系能较好地利用深层土壤中的养分须根系能较好地利用浅层土壤中的养分须根系能较好

11、地利用浅层土壤中的养分 农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起 间种、混种、套种间种、混种、套种。3. 根的数量根的数量 用单位体积或面积土壤中根的总长表示用单位体积或面积土壤中根的总长表示 （LV，cm/cm3 或或 LA ， cm/cm2 ） 一般：一般：须根系的须根系的Lv 直根系的直根系的LvLv越大，总面积越大，根与养分接触的机率高越大，总面积越大，根与养分接触的机率高反映根系的营养特性反映根系的营养特性4. 根的分布根的分布 分布稀疏或过密：养分利用不充分分布稀疏或过密：养分利用不充分 分布合理：提高养分吸收效率分布合理：提高养分吸收效率根

12、根根根 根根 根根 养分吸收范围养分吸收范围A. 分布稀疏分布稀疏 B. 分布较密分布较密根系分布与养分吸收范围示意图根系分布与养分吸收范围示意图 ShallowIntermediateDeep1.35g/cm31.55g/cm35. 根际根际pH值值 呼吸作用呼吸作用（1）影响因素）影响因素 根系分泌的有机酸根系分泌的有机酸 养分吸收养分吸收 阳离子阳离子阴离子阴离子（2）作用：）作用：影响养分的有效性影响养分的有效性6. 根际氧化还原电位（根际氧化还原电位（Eh值）值）（1）影响因素）影响因素作物种类：作物种类：旱作：旱作：EhEh较土体低较土体低 水稻：水稻：EhEh较土体高较土体高 介

13、质养分状况介质养分状况 如水稻施钾，如水稻施钾，EhEh上升，上升， FeFe2+ 2+ FeFe3+3+（2 2）作用：）作用：影响养分的有效性影响养分的有效性第二节第二节 植物的叶部营养植物的叶部营养1、几个名词的概念、几个名词的概念l 植物通过叶片或茎吸收养分的营养方式。这种供应植物通过叶片或茎吸收养分的营养方式。这种供应营养的方式称为营养的方式称为叶面施肥叶面施肥l 植物吸收养分不一定需要通过根部，自叶部（包括植物吸收养分不一定需要通过根部，自叶部（包括茎部）也能吸收养分来营养自己，这一现象称为茎部）也能吸收养分来营养自己，这一现象称为根外营根外营养。养。2、根外营养的特点（部分内容补

14、充）、根外营养的特点（部分内容补充）a、直接供应养分，防止养分的固定和转化、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，这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b、吸收速率快，能及时满足作物营养需要、吸收速率快，能及时满足作物营养需要 叶部对养分的吸收和运转速率比根部快，能及时满足作物的营养需要。例如 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。 c、强株健体，促进根部营养、强株健体，促进根部营养 根外营养

15、可促进植株健壮生长，并可提高光合作用和呼吸作用的强度，显著地促进体内各种酶活性，从而直接影响植物体内一系列重要的生理生化过程，改善了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。 d、节省肥料，提高经济效益、节省肥料，提高经济效益 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1020。肥料用量大大节省，成本降低，因而可提高经济效益。e、可弥补根部对养分吸收的不足、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。 3、正确全面认识叶面肥、正确全面认识叶面肥l 叶面肥

16、料的局限性：叶面肥料的局限性：叶面施肥的所提供的养分量有限，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。充。 l 叶面肥的适用性：叶面肥的适用性：由于微量元素的需要量不大，叶面施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，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而且见效快，表现出良好的效果，是

17、补充植物微量元素的一种主导手段。种主导手段。l 不轻信不轻信某些叶面肥生产商的夸大溢美之词某些叶面肥生产商的夸大溢美之词二、叶部营养的应用条件（影响因素）二、叶部营养的应用条件（影响因素）1. 叶片结构（作物种类）叶片结构（作物种类）(1) 叶片类型叶片类型 双子叶：叶面积大，角质膜薄，易吸收双子叶：叶面积大，角质膜薄，易吸收(2) 叶的年龄：叶的年龄：幼叶比老叶吸收能力强幼叶比老叶吸收能力强(3) 叶的正反面：叶的正反面：叶背面比叶表面吸收效果好叶背面比叶表面吸收效果好2. 溶液的组成溶液的组成如氮肥：尿素如氮肥：尿素硝酸盐硝酸盐铵盐铵盐 钾肥：氯化钾钾肥：氯化钾硝酸钾硝酸钾磷酸二氢钾磷酸二

18、氢钾3. 湿润时间湿润时间（0.51小时）小时）可加入可加入“润湿剂润湿剂”：0.10.2洗涤剂或中性洗涤剂或中性皂皂喷施时间：清晨、傍晚或阴天喷施时间：清晨、傍晚或阴天4. 溶液反应溶液反应酸性：有利于阴离子吸收酸性：有利于阴离子吸收中性微碱性：有利于阳离子吸收中性微碱性：有利于阳离子吸收5. 溶液浓度：溶液浓度：0.12第三节第三节 影响植物吸收养分的影响植物吸收养分的外界环境条件外界环境条件l 光照l 温度l 水分l 通气l 反应l 养分浓度l 离子间的相互作用一、光照一、光照光照光照可通过影响植物叶片的光合强度而对某些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

19、产生间接酶的活性、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，最终影响到根系对矿质养分的吸收。a、能量、能量b、酶的诱导和代谢途径（、酶的诱导和代谢途径（NR)c、影响蒸腾作用、影响蒸腾作用(通过调节气孔开闭）通过调节气孔开闭）光照充足，光合作用强度大，吸收的养分就多。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吸收显著下降a、能量、能量养分含量养分含量（相对相对%）照度照度指数指数 NH4+H2PO4-K+Ca2+Mg2+Mn2+SiO2100100100100 100 1

20、00100100 58 58 7678 107 103 85 5 56 40 3341 64 68 46 65 5 17 1513 49 40 22 35光照对水稻吸收养分的影响光照对水稻吸收养分的影响 2酶的诱导和代谢途径酶的诱导和代谢途径 植物体内硝酸还原酶是一个诱导酶，需要植物体内硝酸还原酶是一个诱导酶，需要光的激活。光的激活。 光照不足，硝酸还原酶的活性降低，造成光照不足，硝酸还原酶的活性降低，造成NO3-在植物体内积累。这不仅影响到在植物体内积累。这不仅影响到NO3-N的的进一步吸收，而且还影响到产品的品质。进一步吸收，而且还影响到产品的品质。 3影响蒸腾作用影响蒸腾作用 光可以调节

21、叶片气孔的开闭而影响蒸腾作用，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。间接地影响植物对养分的吸收。二、温度二、温度吸收速率温度低温高温适温0 oC40 oC一般一般638C的范围内，根系对养分的吸收随温度升高的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增加。原因：而增加。原因：l 光合作用强度增高，提供能源物质多。光合作用强度增高，提供能源物质多。l 光合产物运转加快，呼吸作用加强，提供的能量多。光合产物运转加快，呼吸作用加强，提供的能量多。l 蒸腾作用增强，提高养分的吸收速率。蒸腾作用增强，提高养分的吸收速率。l 诱导硝酸还原酶活性，促进氮同化。诱导硝酸还原酶活性，促进

22、氮同化。l 促进土壤养分矿化，提高养分的有效性。促进土壤养分矿化，提高养分的有效性。l 微生物活动增强，土壤有机质分解加快，释放的养分多。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养分吸收速率降低的原因 温度过高（超过温度过高（超过40C ）时，高温使体内酶）时，高温使体内酶钝化，从而减少了可结合养分离子载体的数量。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，增加了矿质同时高温使细胞膜透性增大，增加了矿质养分的被动溢泌。养分的被动溢泌。 温度对水稻吸收矿质养分的影响温度对水稻吸收矿质养分的影响三、水分三、水分四、通气四、通

23、气l 植物根系的呼吸作用在很大程度上依赖于土壤空植物根系的呼吸作用在很大程度上依赖于土壤空气中气中O2的供应。因此根部介质周围必须经常保持充的供应。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。足的氧气，才能使作物根正常吸收养分。l 良好的通气环境，能使根部供氧状况良好，并良好的通气环境，能使根部供氧状况良好，并能使呼吸产生的能使呼吸产生的CO2从根际散失。这一过程对根系从根际散失。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。重要的意义。溶液中的反应对植物吸收养分的影响溶液中的反应对植物吸收养分的影响 偏

24、酸性：吸收偏酸性：吸收阴阴离子离子阳离子阳离子偏碱性：吸收偏碱性：吸收阳阳离子离子阴离子阴离子原因：原因： 酸性酸性反应时，根细胞的蛋白质分子带反应时，根细胞的蛋白质分子带正电荷正电荷为主，故能多吸为主，故能多吸 收外界溶液中的收外界溶液中的阴离子阴离子 碱性碱性反应时，根细胞的蛋白质分子带反应时，根细胞的蛋白质分子带负电荷负电荷为主，故能多吸为主，故能多吸收外界溶液中的收外界溶液中的阳离子阳离子五、介质反应五、介质反应离子吸收量离子吸收量（mg/kg 鲜重鲜重/6h）培养液的培养液的pH条件条件NH4+-NNO3-N总吸收量总吸收量4.03448 825.04259 1016.04641 8

25、77.66630 96不同不同pH条件对番茄吸收条件对番茄吸收NH4+-N及及NO3-N的影响的影响氮氮 5.58.0磷磷 6.57.5钾钾/钙钙/镁镁 6.0硫硫 5.5铁铁/锰锰/锌锌/铜铜 6.0硼硼 5.07.0总的来说，总的来说，pH5.56.5时，时， 各种养分的有效性均较高各种养分的有效性均较高pH值值土壤反应和植物有土壤反应和植物有效养分含量的关系效养分含量的关系2. 土壤反应与植物有效养分含量的关系土壤反应与植物有效养分含量的关系营养营养 土中有效含量土中有效含量元素元素 较多时的较多时的pH范围范围六、养分浓度六、养分浓度有效养分（有效养分（Available nutrie

26、nt)：是指在植物生长过程是指在植物生长过程中，根系能够接触到，并以能够吸收的形态存在的养分。植中，根系能够接触到，并以能够吸收的形态存在的养分。植物的有效养分不但在化学形态上，而且在空间上都应该对植物的有效养分不但在化学形态上，而且在空间上都应该对植物有效的，通常包括水溶态、交换态和弱酸溶态。物有效的，通常包括水溶态、交换态和弱酸溶态。潜在养分（潜在养分（Potential nutrient）：）：为植物不能直接吸收为植物不能直接吸收利用的有机养分和存在于矿物晶格中的非水溶态养分。利用的有机养分和存在于矿物晶格中的非水溶态养分。土壤有效养分示意图土壤有效养分示意图212.2.化学有效养分化学

27、有效养分1.1.空间有效养分空间有效养分浓度（浓度（mmolmmol/L/L）吸收率（吸收率（mol/gmol/g鲜重鲜重h h）0246823451K+Na+KCl和和NaCl浓度对离体大麦根吸收浓度对离体大麦根吸收K+和和Na+速率的影响速率的影响介质介质K+细胞质细胞质K+液泡液泡K+0.0113321 0.114061介质中介质中K+的浓度的变化对大麦根细胞质和的浓度的变化对大麦根细胞质和液泡中液泡中K+浓度浓度(mmol/L)的影响的影响七、离子间的相互作用七、离子间的相互作用1. 拮抗作用拮抗作用(1) 定义：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。主要表溶液中某种

28、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现在对离子的选择性吸收选择性吸收上。上。(2) 表现：表现：阳离子与阳离子之间阳离子与阳离子之间，如，如一价与一价之间：一价与一价之间：K+、Rb+、Cs +之间之间二价与二价之间：二价与二价之间： Ca2+、Mg2+、Ba2+之间之间一价与二价之间：一价与二价之间：NH4+和和H+对对Ca2+、K+对对Fe2+阴离子与阴离子之间阴离子与阴离子之间，如，如 Cl、Br和和I之间；之间； H2PO4和和OH之间；之间； H2PO4和和Cl之间；之间； NO3和和Cl之间；之间； SO42和和SeO42之间之间2. 协助作用协助作用(1)

29、定义：定义：溶液中某种离子的存在有利于根系吸收另一离子的溶液中某种离子的存在有利于根系吸收另一离子的现象。现象。(2) 表现：表现：阴离子与阳离子之间阴离子与阳离子之间，如，如NO3 、 SO42等对阳离子等对阳离子的吸收有利的吸收有利二价或三价阳离子对一价阳离子二价或三价阳离子对一价阳离子，如溶液中，如溶液中Ca2+ 、Mg2+、Al3+等能促进等能促进K+ 、Rb+ 、Br以及以及NH4+的吸收的吸收 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。这种协助定质膜结构的特殊功能，有助

30、于质膜的选择性吸收。这种协助作用也称作用也称“维茨效应维茨效应” (Vietseffect) 。K+Na+Ca2+Mg2+阳离子总量阳离子总量处理处理(cmol/kg 干物质干物质)Mg14944249144Mg25733161152Mg35722368150提高镁浓度对向日葵中各种阳离子含量的影响提高镁浓度对向日葵中各种阳离子含量的影响小结：小结：什么是植物的必需营养元素什么是植物的必需营养元素植物通过什么器官、途径、机理来吸收养分植物通过什么器官、途径、机理来吸收养分影响植物吸收养分的外界因素有哪些？影响植物吸收养分的外界因素有哪些？一、植物营养的的共性和个性一、植物营养的的共性和个性l

31、植物营养的共性：植物营养的共性：所有高等植物生长发育必需所有高等植物生长发育必需161种营养元素种营养元素l植物营养的个性（或叫植物营养的特殊性）：植物营养的个性（或叫植物营养的特殊性）：（1）不同植物种类对养分的需要量不同）不同植物种类对养分的需要量不同（2）同一种植物在不同的生育期所需要的养分存在较大的差别）同一种植物在不同的生育期所需要的养分存在较大的差别 （3）个别植物还需要特殊的养分）个别植物还需要特殊的养分 如：水稻需要硅；豆科植物共生固氮的时候需要钴如：水稻需要硅；豆科植物共生固氮的时候需要钴第四节 植物的营养特性二、植物各生育期的营养特性二、植物各生育期的营养特性1、植物营养期

32、、植物营养期：植物通过根系由土壤中吸收养分植物通过根系由土壤中吸收养分的整个时期的整个时期 （与生长期的区别）（与生长期的区别）2、营养生长期中需肥的关键时期、营养生长期中需肥的关键时期营养临界期（营养临界期（Critical period of nutrition)：是指植物是指植物生长发育的某一时期，对某种养分的需要量生长发育的某一时期，对某种养分的需要量不大但要不大但要求很迫切求很迫切，且对养分浓度非常敏感，如果此时养分供，且对养分浓度非常敏感，如果此时养分供应不足或元素间数量不平衡将对植物生长发育造成应不足或元素间数量不平衡将对植物生长发育造成难难以弥补的损失以弥补的损失。这个时期叫。

33、这个时期叫营养临界期营养临界期。 P：大多数作物磷的临界期都在幼苗期。：大多数作物磷的临界期都在幼苗期。 N：一般在营养生长过渡到生殖生长的时期。：一般在营养生长过渡到生殖生长的时期。 K：水稻：水稻K的临界期在分蘖期和幼穗形成期的临界期在分蘖期和幼穗形成期2. 植物营养最大效率期植物营养最大效率期定义：定义：是指营养物质在植物体内能产生最大效能的是指营养物质在植物体内能产生最大效能的那段时间那段时间。特点：特点：这一时期，作物生长迅速，吸收养分能力特这一时期，作物生长迅速，吸收养分能力特别强，如能及时满足作物对养分的需要，增产效果别强，如能及时满足作物对养分的需要，增产效果将非常显著。将非常

34、显著。出现时间：出现时间：植物生长最旺盛的时期，植物生长最旺盛的时期，如氮素如氮素水稻在分蘖期；油菜在花期；玉米在喇水稻在分蘖期；油菜在花期；玉米在喇叭口至抽雄初期；棉花在花铃期。叭口至抽雄初期；棉花在花铃期。对于甘薯来说，块根膨大期是磷、钾肥料的最大效对于甘薯来说，块根膨大期是磷、钾肥料的最大效率期。率期。第五节 施肥的基本原理植物矿物质营养学说植物矿物质营养学说（一）养分归还学说（一）养分归还学说1.1.要点：要点：随着作物的每次随着作物的每次收获，必然要从土壤中取走收获，必然要从土壤中取走大量养分，大量养分，如果不正确地如果不正确地归还土壤的养分，地力就将归还土壤的养分，地力就将逐渐下降

35、，逐渐下降，要想恢复地力要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的就必须归还从土壤中取走的全部养分全部养分2. 意义：意义：强调施肥的强调施肥的重要性重要性不同植物的营养元素归还比例不同植物的营养元素归还比例归还程度归还程度归还比例归还比例/%需要归还的营养需要归还的营养元素元素补充要求补充要求低度归还低度归还30铁、锰铁、锰不必要归不必要归还还 归还养分的方式：归还养分的方式：一是通过施用一是通过施用有机肥料有机肥料， 二是通过施用二是通过施用无机肥料无机肥料，二者各有优缺点，若能，二者各有优缺点，若能配合施用配合施用则可取长补短，增进肥效，是农业可持续发则可取长补短，增进肥效，是农业可持续发展的

36、正确之路。展的正确之路。（一）养分归还学说（一）养分归还学说（二）最小养分律（李比希）（二）最小养分律（李比希）1. 要点：要点：作物产量的高低受土壤中相对含量最作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约。也就是说，决定作物产量的是低的养分所制约。也就是说，决定作物产量的是土壤中相对含量最少的养分，土壤中相对含量最少的养分，而最小养分会随而最小养分会随条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，条件变化而变化，如果增施不含最小养分的肥料，不但难以增产，还会降低施肥的效益。不但难以增产，还会降低施肥的效益。2. 意义：意义：强调施肥要有强调施肥要有针对性针对性产量和效益钾钾 镁镁氮氮磷磷硫硫

37、硼硼氯氯钼钼锌锌钙钙铜铜铁铁锰锰丧失收益最小养分律-木桶原理最小养分随条件而变化的示意图最小养分随条件而变化的示意图意义：意义：指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明施肥要有指出作物产量与养分供应上的矛盾，表明施肥要有针对性针对性，应合理施肥。，应合理施肥。目前农业生产尤其是大棚蔬菜生产中，目前农业生产尤其是大棚蔬菜生产中，普遍存在普遍存在过量施用氮肥过量施用氮肥，很少施钾肥，造成，很少施钾肥，造成氮过剩而钾亏缺，氮、磷、钾养分比例失衡氮过剩而钾亏缺，氮、磷、钾养分比例失衡的问题。这样的施肥模式不仅浪费肥料资源，的问题。这样的施肥模式不仅浪费肥料资源，降低肥料利用率，造成土壤盐害，而且使应降低肥

38、料利用率，造成土壤盐害，而且使应该补充的该补充的最小养分没有得到补充最小养分没有得到补充，土壤缺钾，土壤缺钾就成了提高产量的制约因素，从而降低施肥就成了提高产量的制约因素，从而降低施肥效果，给农民带来一定的经济损失。效果，给农民带来一定的经济损失。（三）限制因子律（三）限制因子律 最小养分律的扩大和延伸最小养分律的扩大和延伸1. 含义：含义：增加一个因子的供应，可以使作物增加一个因子的供应，可以使作物生长增加。但在遇到另一个生长因子不足生长增加。但在遇到另一个生长因子不足时，即使增加前一个因子，也不能使作物时，即使增加前一个因子，也不能使作物增产，直到缺少的因子得到满足，作物产增产，直到缺少的

39、因子得到满足，作物产量才能继续增长。量才能继续增长。2. 意义：意义：施肥既要考虑各种养分供应状况，施肥既要考虑各种养分供应状况，又要注意与生长有关的环境因素。又要注意与生长有关的环境因素。（四）报酬递减律（四）报酬递减律1. 含义：含义：在技术条件相对稳定的情况下，随着施在技术条件相对稳定的情况下，随着施肥量的增加，作物的总产量是增加的，但单位施肥量的增加，作物的总产量是增加的，但单位施肥量的增产量却是依次递减的。肥量的增产量却是依次递减的。2. 意义：意义：揭示了作物产量与施肥量之间的一般揭示了作物产量与施肥量之间的一般规律；规律；第一次用函数第一次用函数Y=A(1-e-cx)关系反映了肥

40、关系反映了肥料递减规律；料递减规律；使肥料使用由经验型、定型化走使肥料使用由经验型、定型化走向了定量化。向了定量化。报酬递减律：在其它生产条件相对稳定的前提下，随施肥量的增加而单位肥料的作物增产量却呈递减的趋势。施肥量与边际产量的关系施肥量与边际产量的关系Y=b0+b1x+b2x2报酬递减律告诫我们：报酬递减律告诫我们：施肥要有限施肥要有限度，不是施肥越多越增产，超过合理施肥度，不是施肥越多越增产，超过合理施肥量上限就是盲目施肥量上限就是盲目施肥。1. 作物丰产是光照、温、水、养分、空气等综合作物丰产是光照、温、水、养分、空气等综合作用的结果；作用的结果；2. 利用因子间的交互效应利用因子间的

41、交互效应提高肥效提高肥效是因子综合作是因子综合作用律的特点；用律的特点； 5. 综合因子作用律综合因子作用律意义：施肥只是综合因子中起重要作用的一项技术措施；把意义：施肥只是综合因子中起重要作用的一项技术措施；把任一因子孤立起来是不对的；施肥与灌溉结合、施肥与良种任一因子孤立起来是不对的；施肥与灌溉结合、施肥与良种结合以及营养元素的配合等已成为结合以及营养元素的配合等已成为不增加施肥量不增加施肥量也能增产的也能增产的有效途径。有效途径。第七节第七节 如何合理施肥？如何合理施肥？1. 肥料的含义与种类肥料的含义与种类2. 肥料的生产和消费情况概述肥料的生产和消费情况概述1. 肥料的含义与种类肥料

42、的含义与种类三肥三肥 无机肥料无机肥料 化肥化肥 有机肥料有机肥料 单体肥料单体肥料 (N、P、K)复混肥料复混肥料有机肥有机肥 (农家肥农家肥)绿肥绿肥肥料肥料（一）（一） 传统施肥方法传统施肥方法特点：把肥料施入土壤，补给作物最缺特点：把肥料施入土壤，补给作物最缺的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥料。一般根据施用时期的不同分为料。一般根据施用时期的不同分为基肥基肥、种种肥肥和和追肥追肥三种施肥方式及其相应的施肥方法。三种施肥方式及其相应的施肥方法。施肥方法（二）施肥方法（二）施肥方法1. 传统施肥方法传统施肥方法特点：把肥料施入土壤，补给作物最缺特

43、点：把肥料施入土壤，补给作物最缺的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥的养分，通常是土壤缺什么养分就施什么肥料。一般根据施用时期的不同分为料。一般根据施用时期的不同分为基肥基肥、种种肥肥和和追肥追肥三种施肥方式及其三种施肥方式及其相应的施肥方法相应的施肥方法。 施施肥肥方方法法 施施肥肥时时间间 目目的的作作用用 肥肥料料情情况况 有有效效施施法法 基基肥肥 播播种种或或定定植植前前 培培肥肥改改良良土土壤壤供供给给作作物物养养分分 占占全全量量的的 2/3有有机机肥肥为为主主 结结合合深深耕耕施施用用 条条施施或或穴穴施施 多多种种肥肥料料混混合合 种种肥肥 播播种种或或定定植植时时 供供给

44、给幼幼苗苗养养分分改改善善苗苗床床性性状状 少少量量 腐腐熟熟有有机机肥肥 速速效效性性化化肥肥 菌菌肥肥 拌拌种种、蘸蘸秧秧根根 浸浸种种、盖盖种种、 条条施施或或穴穴施施 追追肥肥 生生长长发发育育期期间间 及及时时补补充充养养分分 适适量量 速速效效性性化化肥肥 腐腐熟熟有有机机肥肥 深深施施覆覆土土 撒撒施施结结合合灌灌水水 随随水水浇浇施施法法 根根外外追追肥肥 表表 施肥方法及其相应的施肥方式施肥方法及其相应的施肥方式常用施肥方法撒施条施穴施分层施肥随水浇施根外追肥环状、放射状施肥根系输液矫正桃树缺铁根系输液矫正桃树缺铁2. 现代施肥方法现代施肥方法1) 喷施多元微肥喷施多元微肥2

45、) 喷施多功能叶面肥喷施多功能叶面肥3) 灌溉施肥：喷灌、滴灌灌溉施肥：喷灌、滴灌4）二氧化碳施肥）二氧化碳施肥蔬菜喷灌施肥蔬菜喷灌施肥现代施肥技术现代施肥技术 喷喷 灌灌果果 园园草草 坪坪菜菜 园园现代施肥技术现代施肥技术滴灌滴灌蔬菜滴灌施肥蔬菜滴灌施肥二氧化碳施肥二氧化碳施肥其他施肥方法J拌种J蘸秧根J浸种法J盖种肥第五节第五节 合理施肥原则和施肥方法合理施肥原则和施肥方法一、肥料与农业生态一、肥料与农业生态 研究农业生产，应建立农业生态的观点，施肥研究农业生产，应建立农业生态的观点，施肥也不例外。也不例外。 有机肥与化肥的施用存在的问题有机肥与化肥的施用存在的问题:l 如果只施用有机肥

46、，不能大幅度提高产量如果只施用有机肥，不能大幅度提高产量l 如果只施用化肥，面临资源短缺和环境污染问题如果只施用化肥，面临资源短缺和环境污染问题解决方法：解决方法：有机肥和化肥配合施用。有机肥和化肥配合施用。二、有机肥和化肥配施的优越性二、有机肥和化肥配施的优越性 有机肥与化肥配合适用，化学氮肥能有机肥与化肥配合适用，化学氮肥能促进有机氮的矿化促进有机氮的矿化，提高有机，提高有机肥的肥效，而有机氮的存在可肥的肥效，而有机氮的存在可促进化学氮的生物固定促进化学氮的生物固定，减少无机氮的，减少无机氮的损失，均有利于作物生长发育。损失，均有利于作物生长发育。 有机肥与无机磷配合也能提高磷的有效性，促

47、进各种磷的化合物有机肥与无机磷配合也能提高磷的有效性，促进各种磷的化合物的分解，的分解，活化土壤中的磷活化土壤中的磷，有机肥，有机肥减少磷肥在土壤中的固定减少磷肥在土壤中的固定,（原因是（原因是有机肥腐解产物有机肥腐解产物-碳水化合物和纤维素掩蔽了粘土矿物上的吸附位造碳水化合物和纤维素掩蔽了粘土矿物上的吸附位造成的）。成的）。 有机肥料还能有机肥料还能改善土壤结构改善土壤结构，形成微团聚体，从而提高土壤肥力，形成微团聚体，从而提高土壤肥力 大量研究结果表明：有机肥料与化肥配合施用，其营养效果在等大量研究结果表明：有机肥料与化肥配合施用，其营养效果在等养分含量条件下，养分含量条件下，配合施用的超

48、过单施化肥或单施有机肥的配合施用的超过单施化肥或单施有机肥的，施用时，施用时间愈长，效果愈好。间愈长，效果愈好。施 肥l 土壤施肥土壤施肥 l 根外施肥根外施肥植植 物物 土土 壤壤 肥肥 料料 肥料种类的确定肥料种类的确定施肥量确定施肥量确定三、合理施肥的指标和要诀三、合理施肥的指标和要诀 高产指标高产指标 优质指标优质指标 5项指标项指标 高效指标高效指标 环保指标环保指标 改土指标改土指标当前国家提出的发展当前国家提出的发展高产、优质、高效农高产、优质、高效农业的基本要求业的基本要求发展可持续农业和提发展可持续农业和提高环境质量要求高环境质量要求6句要诀：句要诀：一个施肥原则要坚持，一个

49、施肥原则要坚持，即坚持有机肥料与即坚持有机肥料与化学肥料配合施用的原则；化学肥料配合施用的原则；两个养分平衡要做到，两个养分平衡要做到，即做到氮、磷、钾即做到氮、磷、钾养分之间的平衡和大量元素养分与微量元素养养分之间的平衡和大量元素养分与微量元素养分之间的平衡；分之间的平衡；三种施肥方式要灵活，三种施肥方式要灵活，即基肥、种肥和追即基肥、种肥和追肥这三种施肥方式应根据具体情况灵活掌握，肥这三种施肥方式应根据具体情况灵活掌握，不要强求一致；不要强求一致； 四个施肥原理要牢记，四个施肥原理要牢记，即牢记养分归还学说、即牢记养分归还学说、最小养分律、报酬递减律和因子综合作用律；最小养分律、报酬递减律

50、和因子综合作用律；五项施肥指标要兼顾，五项施肥指标要兼顾，即施肥是否合理要从产即施肥是否合理要从产量、质量、经济、环保和改土等五项指标进行量、质量、经济、环保和改土等五项指标进行综合评价；综合评价；六项施肥技术要综合运用，六项施肥技术要综合运用，即以平衡施肥为依即以平衡施肥为依据，以施肥量为核心，配合肥料种类（品种）、据，以施肥量为核心，配合肥料种类（品种）、养分配比、施肥时期、施肥方法和施肥位置等养分配比、施肥时期、施肥方法和施肥位置等各项技术来发挥肥料的最大效果。各项技术来发挥肥料的最大效果。第三章小结第三章小结主要内容：主要内容：植物的营养成分（植物必需营养元素）植物对养分的吸收（吸收的