高效施肥及土壤培肥技术讲座

最小养分律对科学合理施肥的指导意义:
作物对养分的需求不是平均的，不是含量最高的养分影响产量，而是 含量相对最小的养分制约着作物的产量。
(二)报酬递减律
从一定土地上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增大 而有所增加，但随着投入的增加，单位劳动和资本所获取的报酬却在
减少。
报酬递减律对科学合理施肥的指导意义: 肥料不是施越多越好，肥料施多了不仅成本高，还可能产生肥害，影 响产量或绝收。
一、植物生长所需的条件和必要元素
植物所需的必要元素的分类
植物对养分的吸收特性
1、最小养分律 2、报酬递减律 3、养分归还学说 4、同等重要律 5、不可替代律
(一)最小养分律
德国化学家、现代农业化学的倡导者李比希提出（J.V.Liebig），最 小养分是随时间、地点和作物生长期而变化的 最小养分律——木桶效应
肥料高效施用与 土壤地力提升途径
包兴国
研究员
甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所
讲座的主要内容
高效施肥原理 玉米高效施肥技术 基于长期定位试验培肥土壤技术效果 提升耕地质量的主要途径
一：高效施肥原理
高 效 施 肥 技 术
AGRICULTURAL ECONOMICS AND INFORMATION RESEARCH INSTITUTE
kg/hm2 ，百千克种子吸收钾素(K2O)3.449 kg，
土 壤供钾率平均为70.8%。
二、玉米需肥规律及施用 2、玉米需肥特点
二、玉米需肥规律及施用 2、玉米需肥特点
2.4 制种玉米氮磷钾需肥结构 玉米每公顷吸 收 N 205.20 kg、P2O5 86.63 kg、K2O 267.45 kg；百公斤种子 平 均 吸 收 N 2.653 kg、P2O5
二、玉米需肥规律及施用 2、玉米需肥特点
2. 1 氮素吸收特点 从吸收量来看（表 2），氮肥处
理 氮素吸收量高于无肥处理；中量施肥与高量施肥差别 不
明显；无肥条件下，作物吸N量平均92.25 kg/hm2 ；单 施有 机肥平均吸收氮素101.25 kg/hm2 ，与无肥处理差 别不明显 。施用化肥显著提高了氮素吸收量，中量化 肥处理氮素吸收 量为300. 75 kg/hm2 ，比无肥处理提高 了117.1%；超量施
锰过量症状
阻碍植物对铁、钙、钼的吸收，经常出现缺钼症状。叶片出现褐色斑 点，叶缘白化或变紫，幼叶卷曲等。根系变褐色，根尖损伤，新根少
植物缺
锰
钼（Mo）
钼（Mo）的生理作用 是需要量最少的必需元素。 MoO42-是硝酸还原酶、固氮酶的组成成 分；是黄嘌吟脱氢酶及脱落酸合成中的某些氧化酶的成分，豆科植物 根瘤菌的固氮特别需要钼,固氮酶是由铁蛋白和铁钼蛋白组成的。
叶尖或叶缘发黄，变褐、焦枯似灼烧状，叶片上出现褐色斑点或斑块
，但主脉附近仍为绿色。
植物缺
钾
钙(Ca)
钙(Ca)的生理作用： 钙是细胞壁胞间层果胶钙的成分；与细胞分裂有关；稳定生物膜的功
能；可与有机酸结合为不溶性的钙盐而解除有机酸积累过多时对植物
的危害；少数酶的活化剂。 缺钙症状：
顶芽、侧芽、根尖等分生组织易腐烂死亡，叶尖弯钩状，并相互粘连
量为85.95~86.70 kg/hm2 ，超量施磷 无明显增
效。
二、玉米需肥规律及施用 2、玉米需肥特点
说明玉米吸收磷素养分量是稳定的， 中量 施磷处理施足以使制种玉米需磷量达到最高。由 此可见，玉米生产中土壤供磷率为全肥处理的
66.7%；足量施肥条件下作物需磷量平均为86.63
kg/hm2 ； 百公斤种子吸磷量(P2O5)平均为1.115
缺钼症状
新叶畸形，有斑点。散布于叶片上。生长不良，植株矮小，豆科植物 缺钼会影响固氮，荚粒不饱满。
钼过量症状
症状不易呈现，多表现为失绿。牧畜食用含钼过多的豆科植物会发生 钼中毒，注射铜制剂如甘氨基酸可解除。
植物缺
锰
氯（Cl）
氯过量 症状生长缓慢，植株矮小，叶小而黄，叶缘焦枯并向上卷筒，老叶死 亡，根尖死亡。 耐氯强的植物 甜菜、甘蔗、菠菜、洋葱、茄子、水稻、谷子、高粱 耐氯中等的植物 棉花、大豆、油菜、葱、萝卜、番茄、柑橘、葡萄 茶叶等。 麦类、玉米等
铁过量症状：
铁中毒伴随缺钾。 症状是叶缘叶尖出现褐斑，叶色暗绿根系灰黑，易烂。
植物缺
铁
锌（Zn）
锌（Zn）的生理作用： 是多种酶的组分和活化剂，已发现80多种含锌酶，参与生长素的合成 缺锌症状: 老组织先出现缺锌时生长素含量下降，植物生长受阻，节间缩短,叶片 扩展受抑制，表现为小叶簇生，称为小叶病或簇叶病。玉米缺锌出现 白条症。
不耐氯的植物
烟草、莴苣、菜豆、西瓜、以及大多数果类。
缺素症发生的部位
二、玉米需肥规律及施用
二、玉米需肥规律及施用
甘肃省河西走廊灌区凭借优越的地理位置 和自然 条件现已发展成为全国最大的玉米制种基 地，年制种 面积在7万hm2（100万亩） 以上，
占当地农播面积40%左右；年生 产种子5亿kg以
作物生理与缺素症诊断
氮（N）的生理作用：
氮（N）
氮是核酸、辅酶、磷脂、叶绿素、细胞色素、植物激素(CTK)和维生 素等的成分。是蛋白质和核苷酸的组成元素，参与叶绿素的形成，提
高光合作用。
植物缺氮症状： 老叶黄化焦枯，新生叶淡绿，提早成熟。 氮过量： 1.生长旺盛，叶色浓绿，叶片大，节间长，贪青晚熟，坐果率低。 2. 氮过量病虫害严重，植株易倒伏，不抗风，不抗旱，不抗寒。 3.氮过量导致缺钾、钙、镁硼症状。
kg/hm2 完全 可以满足玉米对氮肥的需求，超量
施N 525 kg/hm2 ， 氮素吸收量无明显增加趋势
，与中量施肥水平相当。
二、玉米需肥规律及施用 3、 玉米氮磷钾吸收习性
从 中量、超量施肥2个处理氮素吸收进程平均值来 看，制 种玉米三叶期为0.40%，六叶期6.76%，拔节开始 积累 量增加，拔节期、抽雄期、灌浆期、成熟期分别为
为脉间呈条纹状失绿），以后失绿部分由淡绿色转变为黄色或白色。
植物缺 鎂
锰（Mn）
锰（Mn）的生理作用 锰是叶绿体的成分，促进种子发育和幼苗早期生长，对光合作用和蛋 白质的形成有重要作用。
缺锰症状
症状从新叶开始，叶片脉间失绿，叶脉仍为绿色，叶片上出现褐色或 灰色斑点，逐渐连成条状，严重时叶色失绿并坏死。
，干烧心、筋腐、脐腐等。
植物缺
钙
硼(B)
硼(B)的生理作用： 硼是影响生殖器官发育，影响作物体内细胞的伸长和分裂,对开花结实 有重要作用。 缺硼症状： 顶端停止生长并逐渐死亡，根系不发达，叶色变绿，叶片肥厚，皱缩 ，植株矮化，茎及叶柄易开裂，脆而粗，花发育不全，花而不实，蕾
花易脱落。
43.6%、65.7%、92.0%和 100%，拔节期为第一峰值，
灌 浆期为第二峰值；从作物生长发育的时段分析，拔节 期氮素吸收量占总需氮量的43.6%，拔节至抽雄时段累 积 量占总量的22.1%，抽雄至灌浆时段累积量占总量 的 26.3%，灌浆至成熟占8.0%。
理钾素吸收量提高14.3%。
二、玉米需肥规律及施用 2、玉米需肥特点
从施钾 素150 kg/hm2 平均产量与225 kg/hm2 处理基本相等的 角度分析，施钾素150 kg完全可以使制种玉米种子产 量潜力发挥到最大
，增施钾素促进了奢侈性吸收，是不 可取的。由
此得出，制种玉米平均吸收钾素(K2O) 267.45
kg。
二、玉米需肥规律及施用 2、玉米需肥特点
2. 3 玉米需钾特点 河西走廊土壤钾素较丰富， 玉
米钾素吸收量大于氮磷量，有机肥与不施有机 肥处理之
间差异不明显，化学钾肥投入量与钾素吸收 量有正相关 效应。无肥处理钾素(K2O)吸收量为 189.60 kg/hm2 ，施 化学钾肥 150 kg/hm2 处理比无钾处 理钾素吸收量提高 41.1%，施化学钾素225 kg/hm2 处理 比施150 kg/hm2 处
磷过量症状：
磷过量抑制了对锌的吸收，表现缺锌症状。 严重磷过量还会导致缺铁、镁、铜等症状。
植物缺
磷
钾（K）
钾（K）的生理作用： 在植物体内的含量超过P，高产作物中还超过N，主要以离子状态存
来自百度文库
在，是生物体内很多酶(60多种)的活化剂，是构成细胞渗透势的重要
成分,调节气孔的开闭，促进光合磷酸化，促进同化物的运输。 缺钾症状：
硼过量症状： 硼在土壤中浓度稍高就中毒，尤其是干旱土壤。硼过量导致缺钾，典
型症状是‘金边’，即叶缘最容易积累硼而出现失绿而呈黄色，重者焦
枯坏死。
植物缺
硼
铁（Fe）
铁（Fe）的生理作用： 是细胞色素、血红素、铁氧还蛋白及多种酶的重要组分，在植物体内 起传递电子的作用，是叶绿素合成中必不可少的物质。 缺铁症状： 在植物体内不易移动，缺铁时首先表现在幼叶上。表现为脉间失绿， 严重时整个幼叶呈黄白色，缺铁常在高PH土壤中发生。
锌过量症状：
嫩绿组织失绿变灰白，枝茎、叶柄和叶底面出现褐色斑点，根系短而 稀少
植物缺
锌
镁（Mg）
镁（Mg）的生理作用 是叶绿素的重要组分，是多种酶的活化剂,在光合作用中具有重要的作 用。 缺镁症状 Mg在植物体内易移动，缺镁时首先在老叶表现症状。老叶发生脉间 失绿，叶脉保持绿色，形成清晰的绿色网状脉纹（禾本科缺镁时表现
为 2.653 kg。
二、玉米需肥规律及施用 2、玉米需肥特点
2.2磷素吸收特点 玉米吸收磷素(P2O5)为 57.60~85.95 kg/hm2 ，无肥条件下土壤供磷量 57.60 kg/hm2 ， 单施有机肥提高了16.4%；在施
化学磷肥时有机肥效果 体现不出来。施化肥磷素
作物吸磷量显著提高；中量施 磷水平下平均吸磷
植物缺
氮
磷（P）
磷（P）的生理作用： 磷对细胞分裂和开花结实起重要作用。对提高抗逆性（抗病、抗寒、抗旱） 有良好作用。促进根系发育，特别是促进侧根和细根的生长。加速花芽分化 ，提早开花和成熟
缺磷症状：
植株生长发育受阻，分枝少，矮小，叶片出现暗绿色或紫红色斑点，茎杆呈 紫红色，失去光泽。
二、玉米需肥规律及施用 1、施肥对产量及主要产量性状结果
有机肥单施略高于无肥处 理，但差异不明显；中量化肥处理与
高量化肥之间产量差异不明显；中量化肥处理足以使制种玉米 产量水
平发挥到最大，高量化肥投入增效不明显。
二、玉米需肥规律及施用 1、施肥对产量及主要产量性状结果
从 籽粒产量来看，足量施肥条件下， ‘郑单958’制种产量 为8115~10950 kg/hm2 ，‘沈单16号’制种产量为6845~ 7185 kg/hm2 ，‘郑单958’制种产量高于‘ 沈单16号’制 种田，二者平均产量为 7744.5 kg/hm2 。
1.115 kg、K2O 3.449 kg，
N:P2O5:K2O=1:0.42:1.30；土壤供氮率 44.2%，
供磷率 66.7%，供钾率70.8%。这些需肥特点是
制定制种玉米 施肥技术的重要理论依据。
二、玉米需肥规律及施用 3、 玉米氮磷钾吸收习性
3.1氮肥吸收习性 氮肥是玉米营养吸收中吸收量较 多的养分。从（表4）吸收量来看，不施肥或不施 化肥 条件下，吸收氮素量最低，施化学氮肥375
肥比中量施肥平均提高了2.9%，二者差异不明显，说明中量
施用化肥水平即可满足作物 氮素养分要求，这和产量结果是 一致的。
二、玉米需肥规律及施用 2、玉米需肥特点
有机肥与化 肥配合施用比单施化肥处理氮素吸
收量平均提高了 1.16%~3.0%，表明增施有机肥对制种玉
米当季供氮效 果很小。由此得出，土壤供氮率为44.2%； 有机肥当季 施用供氮效应很小；施氮素375 kg/hm2 即可 使制种玉 米需氮量达到最大水平；足量施肥制种玉米平 均需氮 量为 205.2 kg/hm2 ；生产百千克种子吸收氮素量
上，占全国杂交玉米种子用量的50% 以上[1] 。
由于大部分制种田连作10年以上，土壤生产 力下
降，制种产量逐年降低。
二、玉米需肥规律及施用
河西走廊为作物一熟制单产较高的地 区，据调查，以高产作物玉米杂交种为指 示的商品玉米 生产力平均单产达 12000~14610 kg/hm2 ，而以杂交亲 本为 指示品种的制种玉米田平均产量只有7500 kg/hm2 左右，产量差距较大[3-5] 。