植物营养与施肥的基本原理共74页

针对不同牧草品种，合理施用氮、磷、 钾等营养素，提高牧草产量和品质， 促进畜牧业发展。
土壤养分改良的实践
土壤酸碱度调节
01
通过施用石灰或硫磺等物质，调节土壤酸碱度，创造适宜植物
生长的环境。
有机肥料施用
02
增施有机肥料，提高土壤有机质含量，改善土壤结构，增加土
壤保水保肥能力。
土壤消毒与病虫害防治
03
05 案例分析
不同植物的施肥方案
蔬菜施肥
根据蔬菜生长周期和需肥特点，合理 配比氮、磷、钾等营养元素，提高产 量和品质。
水果施肥
针对不同水果品种，调整肥料配方， 促进果实生长和糖分积累，提高口感 和营养价值。
花卉施肥
根据花卉生长阶段和开花需求，选用 适当的肥料，促进花卉生长繁茂、花 色艳丽。
牧草施肥
通过施肥，可以补充土壤中缺乏的营养元素，满足植物生长的需求。
03
不同营养元素对植物生长的作用
不同营养元素在植物生长中起着不同的作用，如氮是蛋白质的主要成分，
磷是细胞膜的主要成分，钾是参与光合作用和呼吸作用的调节剂等。
施肥对植物生长的影响
促进植物生长
提高产量和品质
合理施肥可以提供植物所需的营养元 素，促进植物根、茎、叶、果实的正 常生长。
肥力的作用。
化肥
含有植物所需的各种营养元素 ，如氮、磷、钾等，具有养分 含量高、见效快的特点。
叶面肥
通过叶面喷施的方式补充植物 所需的营养元素，具有吸收快 、效果显著的特点。
基肥
在种植前施入土壤中的肥料， 主要起到长期供应植物养分的
作用。
施肥的时期和频率
施肥时期
根据植物生长阶段和需肥特点， 确定施肥的最佳时期，如苗期、 花期、果期等。

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４.１ 植物营养元素
• ３.钾的主要生理功能 • 钾是作物普遍需要的养分。 作物体内的钾含量一般占干物重的０.３
％ ~５.０％， 在植物体中以离子的形态存在， 移动性很强， 随着作 物的生长， 钾不断向代谢最旺盛的部位转移， 具有大量积累在细胞 质溶质和液泡中的特点。 钾的这些特点， 决定了它有多方面的生理 作用。 • ４.钙的主要生理功能 • ①稳定细胞壁。 钙是作物细胞质膜的重要组成成分， 可防止细胞液 外渗。 钙与果胶酸结合形成果酸钙存在于细胞壁中， 它既能稳定细 胞壁， 又可使作物的器官和组织具有一定的机械强度。
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４.１ 植物营养元素
• ４.１.３ 植物必需营养元素的主要功能
• 营养元素的种类不同， 在植物体内的含量也不同， 所起的作用各异 。
• １.氮的主要生理功能 • 氮是植物的主要营养元素之一， 作物体内的氮含量一般占干物重的
０.３％ ~０.５％， 氮在作物体内有移动性， 其在体内的分布随着生 育时期和碳氮代谢有规律的变化。 在作物生育期中， 约有７０％ 的 氮可以从较老的叶片转移到幼嫩器官被再利用。
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４.１ 植物营养元素
• ２.磷的主要生理功能 • 作物体内的磷含量一般占干物重的０.２％ ~１.１％， 包括有机磷和
无机磷， 其中有机磷占８５％ 左右， 无机磷仅占１５％ 左右。 多 分布在含核蛋白较多的新芽、根尖等生长点部位， 再利用率可达８ ０％以上。 磷对植物的重要性并不亚于氮。 • ①磷是作物体内多种重要化合物的组分。 磷是核酸、核蛋白、磷脂 、植素、ＡＴＰ 等多种主要化合物的组分， 参与不同的生理过程。 • ②积极参与体内代谢作用。 磷参与碳水化合物代谢、氮素代谢和脂 肪代谢。 • ③具有提高抗逆性和适应外界环境条件的能力。 磷可以提高作物细 胞中原生质胶体的持水能力， 减少细胞失水， 从而提高作物的抗旱 性。 同时还能增加细胞中可溶性糖和磷脂的含量， 越冬作物增施磷 肥， 可减轻冻害， 安全越冬。

the Kinds of the Essential Elements of Plants
Macronutrients（大量元素）
Carbon
C
碳
Hydrogen
H
氢
Oxygen
O
氧
Nitrogen
N
氮
Phosphorus
P
磷lcium
Ca
钙
Magnesium Mg
镁
Sulphur
‫（٭‬二）确定植物必需营养元素的三条标准
(three criteria of ascertaining the essential nutrients of plants) （三）植物必需营养元素种类及其分组
（the kinds and groups of the essential nutrients of plants) 三、植物有益元素（beneficial elements of plants)
一、植物体内元素的组成(the nutrient compositions of plants)
（一）组成
水分(water)： （75－95％）
有机化合物（90-95％） （organic compounds)
C、H、O、N元素以 H2O 、CO2、N2逸出
干物质 (dry matter)
燃烧
（5－25％）
一、植物体内元素的组成(the nutrient compositions of plants) 二、植物必需营养元素(the essential nutrients of plants) （一）确定植物必需营养元素方法
(the methods of ascertaining the essential nutrients of plants)

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灰分元素
将作物干物质进行煅烧后，C H O N以气体 形态挥发（气态元素）残留下的不挥发的物质 （70多种元素）
植物种类
盐生植物 豆科植物
Na N
环境
水稻
红壤土-Al
甜菜 马铃薯
Si
K
施肥措施
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二. 作物必需的营养元素
这种元素对所有高等植物的生长
I.必要性
发育是不可缺少的。如果缺少该
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3.截获（interception）
定义：根系在土壤中伸长、并与土壤紧密接触， 使根系释放的H+和HCO3-与土壤胶体的阴阳离 子直接交换而到达根表被吸收。
特点：根系占土壤体积比一般只有1％－4％，该 方式获取养分较少，0.2%-10%，钙镁通过截 获 吸收的较多。
影响因素：根系的阳离子代换量
♠ 水稻幼苗直接吸收氨基酸和酰胺 ♠ 大麦能吸收赖氨酸 ♠ 玉米能吸收甘氨酸 ♣ 并不是所有的有机养分都能被根
系吸收，仅是小部分小分子有机物
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根系吸收有机养分的特点：
（1）脂溶性越强，越容易吸收（透膜扩散）； （2）小分子有机物易透过膜，大分子有机物难透过
膜（分子筛假说）； （3）胞饮作用（球蛋白、核糖核酸、病毒等）； （4）有被动吸收，也有主动吸收现象。
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质流、扩散和截获同时存在,相互作用。
♦ 磷以扩散为主，氮、钙、镁以质流为主， 铜、锰、铁、锌以扩散为主；
♦ 硼：质流和扩散各占一半；♦ 钼含量低时扩散为主，含量高时以质 流为主。
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水分自由空间——是指被水分占据并能和外部介质 溶液达到物理化学平衡的那部分质外体区域
杜南自由空间——是指质外体中因受电荷影响，养 分离子不能自由移动和扩散的那部分区域
质外体和共质体
对于植物的吸收和运输而言，植物体可以分为 二部分。
1) 质外体（Apoplast）——指细胞原生质膜以外 的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。
（三）叶部营养的特点
1、叶部营养具有较高的吸收转化速率，能及时满 足植物对养分的需要——用于及时防治某些缺素症或 补救因不良气候条件或根部受损而造成的营养不良。
2、叶部营养直接促进植物体内的代谢作用，如直 接影响一些酶的活性——用于调节某些生理过程，如 一些植物开花时喷施硼肥，可以防止“花而不实”。
2)共质体（Symplast）——指原生质膜以内的物 质和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。
胞间连丝——相邻细胞之间的原生质丝，是细胞 之间物质运输的主要通道。
3、养分进入共质体
养分需要通过原生质膜才能进入共质体 原生质膜的特点：具有选择透性的生物半透膜 原生质膜的结构：“流动镶嵌模型”
原生质膜是一个具有精密结构的屏障，对不同的 物质具有不同的透性。一些亲脂性非极性分子或不 带电的极性小分子能溶于双层磷脂层中，因而能以 扩散的形式透过质膜——被动吸收（Passive absorption） ；
（五）必需营养元素间的相互关系
1、同等重要律——植物必需营养元素在植物体 内的数量不论多少都是同等重要的。
2、不可代替律——植物的每一种必需营养元素 都有特殊的功能，不能被其它元素所代替。
生产上要求——平衡供给养分
三、植物的根部营养
植物的对养分吸收——是指养分进入植物体 内的过程。主要以吸收离子或无机分子为主，有机 形态的物质为辅。

迁移 nutrniuetnt
截获 质流 扩散
Movement through soil
Cell wall
主动吸收
被动吸收
Cell membrane
长距离运输
短距离运输
unloading
vascular tissue
Cell to cell transport
土壤中养分向根部迁移方式
➢ 截获（interception）
(三) 温度、水分、光照的影响
1、温度
温度 呼吸作用 氧化磷酸化 ATP 吸收 一般6~38ºC的范围内，根系对养分的吸收随
温度升高而增加。温度过高（超过40ºC ）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，同时高温使细胞膜透性增大，增加了 矿质养分的被动溢泌。低温往往是植物的代谢活 性降低，从而减少养分的吸收量。
离子间的拮抗作用是指在溶液中某一离子的存在能抑制另 一离子吸收的现象。
主要表现在对离子的选择性吸收上。 化学性质近似的离子在质膜上占有同一结合位点。 阳离子：K+、Rb+和Cs+之间；Ca2·+、Mg2+和Ba2+之间。 一价与二价之间：NH4+和H+对Ca2+、K+对Fe2+ 阴 离 子 ： Cl-，Br- 和 I- 之 间 ； HPO42- 与 SO42- 之 间 ； H2PO4与Cl-之间；NO3-与Cl-之间，都有拮抗作用。
扩散对钾迁移的贡献最大，其次是磷和氮。
影响扩散作用因素:土壤中水分含量、离子浓度以及根的活力等条件。
三、影响植物吸收养分的因素
➢ 植物吸收养分的基因型差异 ➢ 环境因素对养分吸收的影响
光照

6
N
NH4+ NO3-
土壤
1.5
P
H2PO4- HPO42- 土壤
0.2
K
K+
土壤
1.0
S
SO42+
土壤
0.1
Ca
Ca2+
土壤
0.5
Mg
Mg2＋
土壤
0.2
微量营养元素
❖ 种类 ❖ Cl ❖ Fe ❖ Mn ❖B ❖ Zn ❖ Cu ❖ Mo
吸收形态 含量
ClFe3＋ Fe2＋
0.01 0.01
Mn2+
植物的种类有关，如：盐生植物含钠多、 豆科植物含氮多、水稻含硅多，马铃薯、 甜菜含钾多；
环境有关，如：红壤土上的植物含铝多； 施肥可以增加植物体内该元素的含量。
必需营养元素
非必需营养元素
植物的营养成分
有益元素 其它元素
其他元素
二、作物必需的营养元素及判断标准
（一）标准 自然界的元素在植物体内几乎都能找到，
施用方法
基肥 种肥 追肥
播前或定植前 播时或定植时施 生长过程中施
施用的肥料 用的肥料
用的肥料
满足作物全生 满足作物苗期对 满足作物各生
育期对养分的 养分的要求
育期对养分要
要求
求
培肥土 , 供养 易吸收 , 无毒 促生长，不过
分
害
劲
有机肥为主， 充分腐熟的有机 化肥为主 ，
迟效及不易流 肥，
腐熟的有机肥
有机肥为二者作用都有的肥料。
（二）按组成可把肥料分为三大类：
肥料
化学肥料
氮肥
铵态氮肥：NH3.H2O NH4HCO3 (NH4)2SO4 硝态氮肥：NaNO3 Ca(NO3)2 NH4NO3 酰胺态氮肥：CO(NH2)2

新鲜物质 水 分 75~95%
干物质 5~25%
有机质 95%C H O N S
无机质 5%
影响元素组 作物的遗传特性
成的因素 环境条件
第7章植物营养与施肥原理
必需营养元素和非必需营养元素。
将植物的干物质灼烧，有机物质在燃烧过程中氧化而挥发，余下的不挥发的残 留部分称为灰分。
灰分的成分包括磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）、铁 （Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、硼（B）、氯（Cl）、 硅（Si）、钠（Na）、钴（Co）、铝（Al）、镍（Ni）、钒（V）、硒（Se） 等。
植物体内所含的灰分元素并不全部都是植物生长发育所必需的。有些元素可能 是偶然被植物吸收的，甚至还能大量积累；但是，有些元素植物的需要量虽然 极微，然而却是植物生长不可缺少的营养元素。因此，植物体内的元素可分为 必需营养元素和非必需营养元素。
第7章植物营养与施肥原理
1、植物必需元素(plant essential elements)
为某些植物正常生长发育所必需，或对某些植物生 长有促进作用
豆科作物-钴；镍 藜科作物-钠；
第7章植物营养与施肥原理
(2)必需营养元素的生理功能分组
①C、H、O、N、S 是构成植物活体的结构物质和生活物质的营养元素。 ②P、B和(Si) 有相似的特性，都以无机阴离子或酸分子的形态而被吸收，并可与
60 80 125 250 1000
30000 40000
60000
0.1
-
0.6
-
20
-
50
-
100
-
20
-
100
-
-
0.1
-

3.土壤养分向根部迁移的方式
截获：指植物根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。 特点：接触面有限，仅占植物吸收总量的0.2-10%。
扩散：由于根系吸收养分而使得根圈附近和离根较远处的离子浓度 存在浓度梯度而引起土壤中养分的迁移。 特点：因浓度差引起，迁移距离较短，对磷、钾供应重要。
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。为保持土壤肥力，必须把植物带 走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤。
Justus van Liebig
（1803-1873，Germany）
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。
在土壤、作物间的 供求矛盾相对较小
四、必需营养元素与植物生长
同等重要性： 各种必需元素不论其含量高低，在植物营养中的地
位是同等重要的；且因各自的生理功能不同，相互间不 能替代。
平衡吸收： 同种植物体内各种营养元素的含量是相对稳定的。换
言之，植物是按一定比例吸收各种营养元素的。植物按比 例吸收各种营养元素的现象称为平衡吸收。
（2）元素必需性的研究方法 从植物的生长介质中除去某元素以确定其必需性
-A
-B
A元素为非必需元素
B元素为必需元素
二、植物必需营养元素的分组
1.按必需营养元素在植物体内的含量分组
大量元素
中量元素
微量元素
C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl、Ni
在植物体内的含量 一般高于1‰
（2）养分种类

植物的种类、生育期
土壤水分 气候（温度、光）
②土壤溶液中离子态养分的多少
硝态氮、钙、镁主要是由质流供给的，而 且钙、镁供应量常能满足一般作物的需要。 29
3、扩散(diffusion)：土壤溶液中的养分顺着浓度 梯度，由高到低向根表移动的过程。 影响因素：① 养分扩散系数
② 土壤养分离子浓度及梯度
1、有益元素：不是所有高等植物都必需的，但是对某些植 物的生长发育有益，或某些植物在特定条件下所必需的营 养元素称有益元素。
Na — 盐生植物
Si — 水稻
甜菜
芹菜
Co — 豆科植物 Se — 黄芪 Al — 茶树 V — 删列藻 24 黄芪属的其它品种
2、有害元素：某些非必需元素和过量的必需元素。
36
离子泵学说
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外部溶液
细胞膜
细胞质
液泡膜
液泡
阳离子
反向 运输？
反向 运输
协同 运输 pH5.5 阴离子
协同 运输？ pH7.0~7.5
-120 -180mV
pH5.5
-100mV
植物细胞内电致质子泵（H+-ATP酶）的位置及作用模式
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四、根系对有机养分的吸收
1 现代研究结果表明：高等植物可以直接吸收利用某些 有机化合物。
肥料：是提供植物必需营养元素或兼有改变土壤性
质提高土壤肥力功能的物质。 作物 品质
肥料 有机肥料 氮肥 化学肥料 磷肥 生物肥料 钾肥 复肥 微肥
产量
肥料分类:
植物利用 直接肥料 间接肥料
基肥（底肥） 施肥时间 种肥（口肥） 追肥：根部追肥、叶面追肥7
有机肥料：含有大量有机质和多种植物所需养分 的改土肥田物质。 化学肥料（矿质肥料）：含有植物必需营养元素 的无机化合物。（合成、天然矿物） 微生物肥料（生物肥）：含有大量有益微生物的 微生物制剂。（可提供营养元素、激素、酶）