第十章肥料效应函数
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测土配方施肥技术规范(试行)全国农业技术推广服务中心二〇〇五年五月本规范规定了测土配方施肥工作中肥料效应田间试验、土壤样品采集与制备、田间基本状况调查、土壤与植株测试、肥料配方设计、配方肥料合理使用、效果反馈与评价、数据汇总和汇报撰写等内容与操作规程。
本规范合用于不一样区域、不一样土壤和不一样作物旳测土配方施肥技术。
2 引用原则本规范引用下列国家或行业原则。
GB 15063 复混肥料(复合肥料)GB 18877 有机-无机复混肥料GB/T 6274 肥料和土壤调理剂术语NY/T 496 肥料合理使用准则通则NY/T 497 肥料效应鉴定田间试验技术规程NY/T 85 土壤有机质测定重铬酸钾滴定法NY/T 53 土壤全氮测定法3 术语和定义下列术语和定义合用于本技术规范。
3.1 测土配方施肥 testing soil for formulated fertilization测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础, 根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应, 在合理施用有机肥料旳基础上, 提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料旳施用数量、施肥时期和施用措施。
3.2 肥料 fertilizer以提供植物养分为其重要功能旳物料(GB/T 6274-1997中2.1.2)。
3.3 有机肥料 organic fertilizer重要来源于植物和(或)动物, 施于土壤以提供植物营养为其重要功能旳含碳物料(GB/T 6274-1997中2.1.4)。
3.4 无机[矿质]肥料 inorganic[mineral] fertilizer标明养分呈无机盐形式旳肥料,由提取、物理和(或)化学工业措施制成。
习惯上称作无机肥料(GB/T 6274-1997中2.1.3)。
3.5 单一肥料 straight fertilizer氮、磷、钾三种养分中, 仅具有一种养分标明量旳氮肥、磷肥和钾肥旳通称。
(GB/T 6274-1997中2.1.16)。
测土配方施肥测土配方施肥技术一、什么叫测土配方施肥?测土配方施肥就是以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据土壤供肥性能、作物需肥规律和肥料效应,在合理施用有机肥的基础上,提出氮磷钾和中微量元素的适宜比例、用量,以及相应的施用技术(包括施用时间和施用方法),以满足作物均衡吸收各种营养,达到氮磷钾三要素平衡、有机养分与无机养分平衡、大量元素与中微量元素平衡,维持土壤肥力水平,减少养分流失和对环境的污染,达到高产、优质和高效的目的。
通俗的讲,“测土”就是摸清土壤的家底,掌握土壤的供肥性能。
就像医生看病,首先进行把脉问诊;“配方”就是根据土壤缺什么,确定补什么,就像医生针对病人的病症开处方抓“药”;“施肥”就是执行上述配方,合理安排基肥和追肥比例,同时根据肥料的特性,选择切实可行的施肥方法,并与其他农艺措施相配套,以发挥肥料的最大增产作用。
二、为什么要开展测土配方施肥?我国盲目施肥和过量施肥现象较为严重,不仅造成肥料资源严重浪费,农业生产成本增加,而且影响农产品品质,污染环境。
要大力推广测土配方施肥技术,增加测土配方施肥补贴。
开展测土配方施肥有利于推进农业节本增效,有利于促进耕地质量建设,有利于促进农作技术的发展,是实践“三个代表”重要思想、贯彻落实科学发展观、维护农民切身利益的具体体现,是促进粮食稳定增产、农民持续增收、生态环境不断改善的重大举措。
开展测土配方施肥的重大意义具体表现在:(1)提高作物单产、保障粮食安全的客观要求。
提高作物产量离不开土、肥、水、种四大要素。
肥料在农业生产中作用是不可或缺的,对农业产量的贡献约40%左右。
人增地减的基本国情决定了提高单位耕地面积产量是必由之路,合理施肥能大幅度地提高作物产量。
(2)降低生产成本、促进节本增效的重要途径。
当前我省肥料利用率不高,氮肥当季利用率仅有30%左右,约为发达国家的一半。
每年我省仅氮肥损失就达20亿元人民币,节本增效潜力很大。
实践证明,合理施肥后我省农业生产平均每亩可节约纯氮3-5千克,每亩节本增效可达20元以上。
《植物营养与肥料》复习题及答案一、名词解释1.扩散:由于根系不断向根际吸收养分,因而造成根际养分低于土体养分浓度,从而形成分浓度差,在浓度差的推动下,养分就从土体向根际迁移。
2.养分质流:由于植物的蒸腾作用造成根际的水势低于土体的水势,在水势差的推动下,溶解在水中的养分就随水分的运动而迁移到根表。
3.养分的主动吸收:消耗能量使养分有选择的透过质膜进入到细胞内部的吸收。
4.养分的被动吸收:指不需要消耗植物代谢能的吸收方式,依电化学势梯度吸收,一般从高浓度到低浓度方向。
5.离子颉抗作用:指一种离子的存在会抑制根系对另外一种离子的吸收。
6.养分共质体运输:共质体是由细胞的原生质体通过胞间连丝连接起来的一个连续体系,养分通过此体系的运输称养分共质体运输。
7.根外营养:植物通过地上部器官吸收养分和进行代谢的过程。
8.氨化作用:指土壤中有机化合物在微生物作用下分解形成氨(或铵离子)的过程。
9.硝酸还原作用:硝态氮被植物吸收后,不能直接与酮酸结合,必须经过还原过程,使硝态氮转变为氨态氮,才能与酮酸结合形成氨基酸、蛋白质。
10.反硝化作用:硝酸盐或亚硝酸盐在一定条件下被硝化细菌还原为气态氮的过程。
11. 磷的固定作用:过磷酸钙异成分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,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。
二、填空题1.肥料是具有功能的物质。
(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)2.植物必需营养元素是指对植物具有、和的元素。
(不可缺少性;不能代替性;作用的直接性)3.肥料三要素是指、和。
(N;P;K)4.植物营养临界期是指,一般是指。
(养分缺乏、过多或不平衡对植物生长影响最大的时期;幼苗期)5.确定施肥量的方法有定性的、和。
(定性的丰缺指标法;目标产量法;肥料效应函数法)6.追肥一般用肥料,其作用是。
(速效化肥或腐熟有机肥;迅速满足植物对养分的需求)7.基肥一般用,其作用是。
第二章养分资源管理的基本原理与基本方法第一节养分资源管理的基本原理一、养分归还学说(一)定义:李比希将其归还学说归结为:由于人类在土地上种植植物并这些产物拿走,这就必然会使地力逐渐下降,从而土壤所含的养分将会愈来愈少。
因此,要想恢复地力就必须归还从土壤中拿走的全部东西,不然就难以指望再获得过去那样高的产量,为了增加产量就应该向土壤施加灰分。
(二)要点:1、随着作物的每次收获(包括籽粒和茎杆)必然要从土壤中取走大量养分2、如果不正确地归还养分于土壤,地力必然会逐渐下降3、要想恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部东西4、为了增加产量就应该向土壤施加灰分元素(三)实质:为了增产必须以施肥方式补充植物从土壤中取走的养分,这就突破了过去局限于生物循环的范畴,通过施加肥料,扩大了这种物质循环,从而为作物稳产高产和均衡增产开辟了广阔前景。
(四)局限:1、对养分消耗的估计只局限于磷、钾上2、反对豆种植物能丰富土壤氮素的说法3、归还是正确的,但绝对的全部归还是不必要的,不经济的归还学说解决了施肥的必要性问题二、最小养分律(一)定义:最小养分律亦由李比希提出。
其表述为:植物为了生长发育需要吸收各种养分,但是决定植物产量的,却是土壤中那个相对含量最小的有效植物生长因素,产量也在一定限度内随着这个因素的增减而相对地变化,因而无视这个限制因素的存在,即使继续增加其他营养成分也难以再提高植物的产量。
(二)要点:1、决定作物产量的是土壤中某种对作物需要来说相对含量最小而非绝对含量最少的养分。
2、最小养分不是固定不变的,而是随条件变化而变化的。
3、继续增加最小养分以外的其它养分,不但难以提高产量而且还会降低施肥的经济效益。
(三)意义:正确对待最小养分律,就可以因地制宜根据土壤条件和植物生长的需要来选择肥料品种和养分比例,提高施肥针对性,较好地满足作物对养分的需要,从而收到增产、节月已提高经济效益的效果。
限制因子律:增加一个因子的供应,可以便作物生长增加,但是遇到另一生长因子不足时,即使增加前一因子也不能使作物生长增加,直到缺少的因子得到补足,作物才能继续生长。
作物施肥原理与技术第一部分:1、试验研究:包括田间试验和盆栽试验。
田间试验是研究土壤肥力和肥料效果最具体有效的方法;盆栽试验是研究作物施肥理论的重要方法,包括土培法、砂培法、水培法以及灭菌培养法等。
2、因子综合作用律:作物高产是影响作物生长发育的各种因子,如空气、温度、光照、养分、水分、品种以及耕作条件等综合作用的结果,其中必然有一个起主导作用的限制因子,产量也在一定程度上受该种限制因子的制约。
产量常随这一因子克服而提高,只有各因子在最适状态产量才会提高。
3、养分平衡施肥法:是根据作物计划产量需肥量与土壤供肥量之差估算施肥量的方法,以“养分归还学说”为理论依据,是施肥量确定中最基本最重要的方法。
4、营养诊断施肥法:是利用生物、化学、或物理等测技术,分析研究直接或间接影响作物生长发育的营养元素丰缺、协调与否,从而确定施肥方案的一种施肥技术手段。
5、强度因素:土壤溶液中养分浓度以饱和水时浓度为基准,植物体吸收养分的难易程度。
6、边际产量:指减产单位量肥料所增加(或减少)的总产量。
7、等产线:在肥料效应曲面上,产量相同的各个点的连线在底平面上的垂直投影,即为等产线。
8、肥料效应函数:反映施肥量与产量间的数量关系,这种数量关系可以用数学函数表示,此函数即为肥料效应函数。
9、经济最佳施肥量:指单位面积上获得最大的经济利润(总增产值—总成本)的施肥量。
10、米氏学说:土壤中某种养分的含量越低,施入某元素肥料的增产效果越显著。
实质:(1)总产量按一定的渐减率增加并趋近于某一最高产量极限;(2)增势单位量养分的增产量随养分用量的增加而按一定比数递减;(3)在一定条件下,任何单一因素都有一最高产量。
11、养分归还学说:利比希提出的,归还作物从土壤中取走的全部东西,以恢复土壤肥力,保持元素平衡。
12、报酬递减律:从一定面积土地所得到的报酬随着向该土地投入的劳动和资本数量的增加而增加,但达到一定限度后,随着投入的单位劳动和资本的增加而报酬的增加速度却在逐渐递减。
《植物营养学》复习题一、名词解释:1、营养元素:植物体用于维持正常新陈代谢完成生命周期所需的化学元素.2、植物营养学:研究植物对营养物质吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学.3、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.4、有益元素:某种元素并非是植物必需的,但能促进某些植物的生长发育.5、被动吸收:不需要代谢能的扩散作用,离子吸收运动的方向顺电化学势梯度.6、扩散作用:分子或离子顺化学势或电化学势梯度转运的现象.带电离子的扩散取决于电化学梯度;分子的扩散则取决于化学势梯度.7、协助扩散:分子或离子经细胞膜转运机构(通道蛋白、载体蛋白)顺浓度梯度或电化学势梯度的转运现象.8、主动吸收:需要代谢能、逆电化学势梯度进行的离子转运.9、截获:养分在土壤中不经过迁移,而是根系生长过程中,直接从与根系接触的土壤颗粒表面吸收养分.10、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的水势差,土壤水分由土体向根表流动,土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移.11、扩散:当根系截获和质流不能向植物提供足够的养分时,在根系表面出现一个养分耗竭区,使得土体与根表产生了一个养分浓度梯度,养分就沿着这个养分浓度梯度由土体向根表迁移,这就是养分的扩散作用.12、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作用,13、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的吸收.14、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迫切,并且当养分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.15、最大效率期:在植物生长阶段中所吸收的某种养分能发挥起最大效能的时期.16、根外营养:植物除可从根部吸收养分之外,还能通过叶片(或茎)吸收养分.17、矿质养分的再利用:植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其它器官或部位,而被再度利用.18、趋肥性:根系的生长和分布在施肥点周围或有机肥周围,根系密集,而在养分缺乏的地方根系较少.19、有机肥料:天然有机质经微生物分解或发酵而成的一类肥料.20、硝化作用:土壤中的NH4+在通气良好的条件下由微生物转化为NO3-的过程.21、反硝化作用:土壤中的NO3-在通气不良好的条件下由微生物转化为气态N损失的过程.22、氨挥发:氨自土表或水面(水田)逸散到大气造成氮素损失的过程.23、氮肥利用率:作物吸收的肥料N量占所施肥料中总N量的百分率.24、非专性吸附在酸性条件下,有些黏土矿物,或铁、铝胶体表面质子化后带正电荷,而吸附磷酸根等阴离子.25、专性吸附:铁、铝氧化物及其水化氧化物对磷的吸附.26、复混肥料:时含有氮、磷、钾中两种或两种以上养分的肥料.27、混成肥料:由几种单元肥料或单元肥与复合肥经加湿造粒而成的肥料.28、掺合肥料(BB肥):由几种颗粒大小较一致的单元肥料或复合肥料经简单混合而成.29、有机肥料:是农村中就地取材,就地积制的自然肥料的总称.30、厩肥:家畜粪尿和各种垫圈材料混合积制而成的肥料.31、堆肥:是以作物秸秆为主,掺入人、畜粪尿积制而成的肥料.32、沤肥:利用作物秸秆等废弃物加入人畜粪尿沤制而成的肥料.33、植物营养的连续性:植物在生长发育过程中,要连续不断地从外界吸收养分,以满足生命活动的需要.36、最小养分律:作物产量的高低受土壤中相对含量最低的养分所制约.37、限制因子律: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,作物产量才能继续增长.38、报酬递减律: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,但单位施肥量的增产量却是依次递减的.39、肥料效应函数:在配方施肥过程中,作物产量与施肥量之间存在着一种数量依变关系,表达这种关系的数学方程称.40、肥料效益的边际分析:研究作物配方施肥过程中肥料投入成本与产品产出利润变化规律的一种经济效益.二、填空题1.植物生长必需的营养元素有17种.水稻除了需要所有植物都必需的元素外,还需要硅.132.土壤中养分向根部迁移的途径有截获、质流、扩散三种形式.313.作物营养临界期大多发生在幼苗期,作物营养最大效率期大多发生在生长最旺盛和形成产量的时期.3584.土壤酸、碱性影响作物根系对养分吸收,在酸性环境,植物吸收阴离子较多;在碱性环境,吸收阳离子较多.(在酸性环境下植物会更多的吸收阴离子,同时抑制阳离子吸收,放出OH-,使环境向中介点移动.在碱性环境中更多吸收阳离子,抑制阴离子交换,向外放出较多H+,同样使外部环境向中性移动.这也明确解释出植物的逆境抗性,突出适应性,说明了植物吸收物质是溶液PH变化的原因.)5.根系吸收养分的主要形态是水溶性离子.23 696.根系吸收养分最多、最快的部位是根毛区 .337.植物吸收氮的形态主要是硝态氮、铵态氮.1078.目前化学氮肥的利用率一般为20-50%左右.1339.影响碳酸氢铵挥发的因素有温度、含水量和结晶粒度.12710.在中性和微碱性土壤上,长期大量施用硫酸铵有形成较多的硫酸钙,使土壤板结.12811.尿素(酰胺态氮肥)比其它氮肥更适合于作根外追肥.13112.施用碳酸氢铵最常见、最有效的方法是深施.12713.在石灰性土壤上,由于有足够的碳酸钙存在,因此在这种土壤上长期施用硫酸铵不会增加土壤酸性.12814.不宜作种肥的氮肥是碳酸氢铵、氯化铵、硝态氮肥、酰胺态氮肥.127 129 130 13115.施入土壤中的氮素,其损失部分的去向是铵态氮的挥发、硝态氮的淋失及其反硝化作用脱氮、地表径流.13316.植物吸收磷的主要形态是正磷酸盐.14217.过磷酸钙的利用率一般为10-20%.18.在油菜一水稻或绿肥一水稻轮作中,磷肥的重点应分配在油菜、绿肥作物上.16019.钙镁磷肥宜选择酸性土壤施用154.20.过磷酸钙的有效性与土壤酸碱性关系密切,一般土壤反应在微酸性至中性范围内,相对有效性最高.15321.钾在植物体内存在的形态主要是K2O.22.影响土壤固定钾的因素很多,其中最主要的是粘土矿物种类.17823.草木灰中钾的主要形态是K2CO3.24.在干旱年份,常出现棉花红叶茎枯病,这是缺钾元素.25.在植物体内已知有60多种酶需要一价阳/钾离子来活化.16826.氯化钾中氧化钾的含量是≥60%.18127.硫酸钾中氧化钾的含量是 50-52%.18228.草木灰高温燃烧,钾的有效性低.18429.钙与细胞膜的透性有关,缺钙时质膜的透性增加.23330.土壤中的微量元素主要以难被植物吸收利用的形态存在.31.植物吸收的硼形态是硼酸(H3BO3).19032.常作根外追肥的硼肥有硼砂、硼酸.196(叶面喷施)33.常作根外追肥的锌肥有硫酸锌.20434.容易产生锰毒害的是强酸性质土壤和淹水条件土壤.22035.豆科作物缺钼(Mo)营养元素时,瘤很少而固氮能力减弱.21336.缺锌使植株矮小、叶小节间短、呈簇生状,因缺锌不能合成色氨酸.19837.植物吸收锌的形态是Zn2+.19738.植物吸收钼的形态是 MoO42-.21339.复混肥有效养分含量的表示法用阿拉伯数字,并按N-P2O5-K2O顺序标出N、P2O5、K2O在复混肥料中所占的百分率.25240.掺合复合肥可以克服化合复合肥养分比例固定的缺点.25141.从养分看复合肥的优点是性质稳定.25142.目前克服化合复合肥养分比例固定的缺点可以用单质肥料调节.26643.总养分含量≥30%为中浓度复合肥.25244.三元肥料总养分含量 25-30%,为低浓度复合肥.25245.为了克服复合肥的缺点,今后研究适合当地不同土壤,作物要求的专用型复合肥品种.25246.对一般土壤和作物,可选用通用型的三元复合肥料.2524.人粪尿因含氮多相对磷、钾少,常作氮肥施用.27048.新鲜人尿中有机态氮的主要形态是尿素.28349.人粪尿贮存的目的是人粪尿中大量有机态养分要分解(贮存腐熟)后才易被作物吸收;杀死粪便中的病菌、虫卵.28450.人粪尿加入石膏的作用主要是稳定氮素.(人粪尿里添加石膏,石膏中蕴含的硫酸钙与人粪尿中的氨发生化学反应,能生成硫酸铵,从而起到稳定氮素的目的.)51.从马粪性质看是属于热性肥料.28852.从牛粪性质看是属于冷性肥料.28753.新鲜牲畜尿比人尿中的有机态氮较难分解,主要牲畜尿含尿酸形态的氮较多.284-8954.腐熟人粪尿中氮素形态是碳酸铵,氨基酸、氨、CO2、有机酸、碳酸、甲烷.28455.复杂的有机物质经微生物作用分解为简单的无机化合物的过程称生物降解.56.由有机物的矿物质化过程中形成的中间产物,再通过某些微生物的作用合成为比原来更复杂的腐殖质称为腐殖化过程.57.豆科植物能固定空气中的氮,是由于它们能与根瘤菌共生形成根瘤.31758.豆科绿肥增施磷肥的作用是调节土壤中N/P比值,协调土壤氮、磷供应,从而充分发挥绿肥的肥效,提高后茬作物产量.33959.C/N比值是植物性物质分解时,对提供土壤有效氮的重要指标.60.堆肥材料的含水量应掌握在最大持水量60-70%.30661.堆肥中加入石灰的作用是中和酸性物质调节pH和促进微生物分解活动.30662.现代农业化学的奠基人是李比希,提出了植物矿质营养学说、归还学说和最小养分律三个学说.463.肥损失的途径有挥发、固定、淋湿等.64.为了满足作物不同生长发育阶段对营养的要求,作物全生育期需要在不同时间采用不同方式施肥,这些施肥方式有基施、种施、追施.(播种前结合土壤耕作施肥; 播种同时施肥;在植物生长发育期间施肥.)65.缺钙时,番茄出现脐腐病,苹果出现苦痘病;缺硼时,油菜“花而不实”,花椰菜出现褐心病.191、19366.复合肥料发展趋势是浓缩化、复合化、液体化、缓效化和专用化.67.配方施肥是指根据作物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应,在有机肥为基础的条件下,提出氮、磷、钾和微肥的比例,以及相应的施肥技术.68.目前农业生产中经常施用的磷肥或含磷肥料有水溶性:过磷酸钙、冲过磷酸钙、氨化过磷酸钙,弱酸性:钙镁磷肥、钢渣磷肥、沉淀磷肥、脱氟磷肥,难溶性:磷矿粉、鸟类磷矿粉、骨粉,施用的硼肥有硼酸、硼砂、制硼酸后的残渣.151 19669.最适合做叶面肥的氮肥是酰胺态氮肥[尿素CO(NH2)2].13170.养分离子向根表迁移的方式有截获、质流、扩散.3171.作物缺钾首先表现在老叶,而缺硼首先表现在新叶.36272.硝态氮被根系吸收后,在植物体内经过硝酸还原酶的作用,转化为NH3,才能进一步同化为氨基酸和蛋白质,其中该酶含有一种重要的金属元素钼作为辅基才具有活性.21373.在作物生长过程中,有2个时期对作物营养最为关键,这2个关键时期是营养临界期和营养最大效率期.74.常见的有机肥有:粪尿肥、堆沤肥、绿肥、杂肥.75.植物吸收磷营养的形态是正磷酸盐、吸收铁的形态是硫酸亚铁.76.影响植物根系吸收养分的外界环境条件有养分浓度、温度、光照强度、土壤水分、通气状况、土壤pH值、养分离子的理化性质.77.作物吸收NH4+使根际变酸,吸收 NO3-使根际变碱.(填“酸、碱”)78.氮肥种类很多,根据其形态可分为铵态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥和缓效氮肥等.三、问答题:1、植物营养学的主要任务是什么?答(1)阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程;(2)体内营养物质运输、分配和能量转化的规律;(3)施肥手段:良好生长环境(4)植物遗传特性手段:调节植物体的代谢,提高植物营养效率.2、说说确定必需营养元素的标准:答;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,而其它元素均不能代替其作用,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,对植物起直接的营养作用,而不是改善环境的间接作用.3、叶面营养有何优缺点:答优点:叶面施肥见效快,效率高,可防止养分在土壤中被固定,并可同时施用一些生物活性物质;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;在土壤养分有效性较低的干旱和半干旱地区,叶面施肥通常是一种满足作物营养需求的有效途径.缺点: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洗;有些养分元素(如钙)从叶片的吸收部位向植物其它部位转移相当困难,喷施的效果不一定好.4、根际微生物的作用是什么?答:(1)改变根系形态,增加养分吸收面积;(2)活化与竞争根际养分;(3)改变氧化还原条件;(4)菌根与土襄养分有效性.5、铵态氮肥的共同特性是什么?答:(1)铵态氮肥易被土壤胶体吸附,部分进入粘土矿物晶层.(2)铵态氮易氧化变成硝酸盐.(3)在碱性环境中氨易挥发损失.(4)高浓度铵态氮对作物容易产生毒害;(5)作物吸收过量铵态氮对钙、镁、钾的吸收有一定的抑制作用.6、硝态氮的共同特性是什么?答:(1)易溶于水,在土壤中移动较快.(2)NO3-N吸收为主吸收,作物容易吸收硝酸盐(3)硝酸盐肥料对作物吸收钙、镁、钾等养分无抑制作用.(4)硝酸盐是带负电荷的阴离子,不能被土壤胶体所吸附.(5)硝酸盐容易通过反硝化作用还原成气体状态(NO、N2O、N2),从土壤中逸失.7、钾对作物产品质量的作用主要有哪些?答:①能促使作物较好地利用氮,增加蛋白质的含量,并能促进糖分和淀粉的生成;②使核仁、种子、水果和块茎、块根增大,形状和色泽美观;③提高油料作物的含油量,增加果实中VC含量;④加速水果、蔬菜和其他作物的成熟,使成熟期趋于一致;⑤增强产品抗碰伤和自然腐烂能力,延长贮运期限;⑥增加棉花、麻类作物纤维的强度、长度和细度,色泽纯度.8、提高氮肥利用率的途径主要有哪些?答:(1)根据气候条件合理分配和施用氮肥;(2)根据土壤条件合理分配和施用氮肥;(3)根据氮肥特点合理分配和施用氮肥;(4)根据作物种类、品种特性合理分配和施用氮肥;(5)氮肥深施;(6)与有机肥、磷、钾肥配合施用;(7)与脲酶抑制剂、硝化抑制剂配合施用.9、普通过磷酸钙在施用时应注意哪些问题?答:(1)过磷酸钙集中施用在固磷能力强的土壤上,减少磷与土壤的接触,增加与根系的接触;利于磷的扩散与吸收.常用的方法有沟施、穴施、苗床施肥、带状施肥等.(2)过磷酸钙与有机肥配合施用;(3)在强酸性土壤上,施肥前,用石灰中和土壤酸性.(4)根外施肥.10、提高土壤磷肥利用率的途径?答:(1)根据作物及轮作制度合理施用磷肥;在水旱轮作中,重点在旱作;在小麦-玉米轮作中,重点在小麦;磷肥优先施用在敏感作物上(2)根据土壤条件合理施用磷肥,磷肥首先施用在缺磷土壤上;水溶性磷肥施用在石灰性和中性土壤上;弱酸溶性磷肥和磷矿粉施在酸性土壤上(3)磷肥与有机肥、氮肥、钾肥配合施用(4)提高磷肥施用技术: 在固磷能力强的土壤上,采取集中施肥技术,在固磷能力弱的土壤上,采取分散施肥的方法.11、钾在植物中的主要生理功能是什么?答:(1)维持细胞膨压,促进植物生长;(2)调节气孔的运动;(3)提高酶活性;(4)、促进光合作用和同化物的运输;(5)钾可促进淀粉的合成;(6)促进脂肪代谢;(7)促进氮代谢;(8)提高作物的抗逆性.12、作物的缺钾症状主要表现在哪些方面?答:生长停滞,叶色变暗;抗旱力下降;从老叶的叶尖和叶缘开始出现带白色的、黄色的或橙色的褪绿斑点或条带.有些品种可以出现分布不规则的褪绿斑点.但所有情况下,症状都是从叶梢开始,而基部常常仍然保持绿色.褪绿区坏死,组织死亡,叶片干枯早落,病症蔓延到幼嫩叶片,最后真个植株可能死亡,植株根系发育不良,常常腐烂,易感染病害,作物的产量、品质下降.13、微肥施用过程中应注意哪些问题?答:(1)对症施肥:根据作物需求施微肥;根据土壤供肥特性施肥(2)微量元素肥料与其它肥料配合施用;(3)严格控制用量;(4)力求施用均匀.14、植物钙的缺乏症主要表现在哪些方面?答:植物缺钙症首先从根尖、茎尖等部位发生.植物缺钙一般表现为生长停滞、植株矮小、未老先衰;幼叶卷曲、发脆、叶缘发黄,并逐渐坏死;根系小、根尖半透明、肿胀;顶部停止生长、侧原基增生、回枯;豆科植物根瘤形成受到抑制,果实易腐烂,荚果空壳.15、复混肥料的优点和缺点分别有哪些?答:优点(1) 养分全面,含量高;(2) 物理性状好,便于施用;(3) 副成分少,对土壤无不良影响;(4)配比多样性,有利于针对性的选择和施用;(5)降低成本,节约开支;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).16、举例说明混合肥料混合配制的原则是什么?答:(1)混合后物理性状不能变坏——吸湿性不要太高,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.17、肥料混合施用的原则是什么?答:(1)混施要有较强的针对性,必须适合于作物营养和土壤肥力状况的需要;(2)混合后要能到达相得益彰的效果,使肥料的物理性状得到改善;(3)要有利于互为增效,不能使其中任何一种肥料的肥效降低,真正实现“一施多效”的预期.18、微量元素肥料混合施用的原则是什么?答:(1)锌肥不要与氨水等碱性较强的肥料混施,最好也不要同过磷酸钙可溶性磷肥混施,以免形成磷酸锌沉淀,降低肥效;(2)微量元素肥料之间混合施用时,浓度和用量不要超过规定量,微量元素肥料最好不要同草木灰混用;(3)各种微肥在与土杂肥混合施用时,要注意逐渐稀释,充分和匀,最好是先同少量细泥土和匀后再与土杂肥一起充分拌和;(4)微肥兑水喷施,或与粪水混施时,应先将其兑少量水进行溶解,再入清水、粪水中并充分搅拌后施用,以免造成烧种烧苗现象.19、说说复混肥料的发展趋势.答:(1)高效化:平均有效养分浓度约为40%;(2)液体化:土壤—结合滴灌、喷灌技术使用;叶面肥—国内外发展均很快;(3)多成分和多功能化:集肥料、农药、除草剂或生长素为一体;(4)缓效化:长效复肥、长效-速效复肥;(5)专用化:针对性强,主要在经济作物、高档蔬菜、林木果树及庭园草地施用.20、有机肥为何要充分腐熟后才能施用?答:(1)未腐熟的有机肥中养分多是迟效性的,作物不能直接吸收利用;(2)未腐熟的有机肥C/N高,施入土壤与作物争氮;(3)未腐熟的有机肥能传播病菌、虫、卵等.21、秸秆还田时应注意哪些问题?答:(1)增施氮磷肥,调节C/N;(2)切碎耕翻,严密覆土,防止跑墒;(3)翻压量,肥地多,薄地少;(4)酸性土上加适量石灰,以中和产生的有机酸;(5)带有病菌虫卵的秸秆不宜直接还田.22、结合叶面营养的特点说明在农业生产中如何有效利用根外营养对植物进行营养管理?答:叶面营养特点:(1)叶面施肥见效快,效率高,可防止养分在土壤中被固定,并可同时施用一些生物活性物质如赤霉素;(2)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.(3)在土壤养分有效性较低的干旱和半干旱地区,叶面施肥通常是一种满足作物营养需求的有效途径.(4)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洗.(5)有些养分元素(如钙)从叶片的吸收部位向植物其它部位转移相当困难,喷施的效果不一定好.影响根外营养的因素及应用注意事项:(1)矿质养分的种类;叶片对钾的吸收速率依次为:KCl>KNO3> K2HPO4;对氮的吸收为尿素>硝酸盐>铵盐,所以应注意对肥料品种的选择.(2)矿质养分的浓度;在一定浓度范围内,矿质养分进入叶片的速率和数量随浓度的提高而增加,但浓度过高会灼伤叶片.(3)叶片对养分的吸附能力角质层厚的叶片很难吸附溶液.避免高温蒸发和气孔关闭时期,以及加入表面活性剂,对改善喷施效果很有好处.(4)植物的叶片类型及温度双子叶植物叶面积大,叶片角质层较薄,溶液中的养分易被吸收.单子叶植物则相反.对单子叶植物应适当加大浓度或增加喷施次数.温度对营养元素进入叶片有间接影响.温度下降,叶片吸收养分减慢.但温度较高时,液体易蒸发,也会影响叶片对矿质养分的吸收.四、判断题⨯√1、作物根外追肥主要用于微量元素肥料.(√)2、在作物体内容易移动的元素缺乏时,首先从老组织出现症状.(√)3、植物被动吸收养分,要消耗代谢能量.(⨯)4、旱地中耕松土,水田落干晒田,可以促进作物吸收养分.(√)5、在酸性土壤上长期施用氯化铵和硫酸铵会增加土壤酸度,但硫酸铵使土壤酸化的程度大于氯化铵.(√)6、NH4-和NO3-都是植物易吸收的氮素养分,因此两种形态氮进入植物后都能直接参与同化.(⨯)7、作物缺氮时,往往首先从老叶开始变黄.(⨯)8、氮肥施用过多,作物生育期延迟.(√)9、氮素营养不足时,作物成熟期延迟.(⨯)10、为了提高磷肥肥效,因此在酸性土壤上各种磷肥都必需集中施用.(⨯)11、石灰的碱性可以中和过磷酸钙的酸性,因此两者混合施用效果好.(⨯) 中和失效12、磷矿粉施在石灰性土壤上可以充分发挥其肥效.(⨯)156宜施在酸性土壤上13、水稻叶色深绿、发暗、分孽少或不分孽,成熟延迟,这是缺磷.(√)14、国家对过磷酸钙成品级别有一定要求,四级品有效磷(P2O5)含量为14%.(⨯) 12%15、在水旱轮作中,旱地改为水田后土壤磷中的有效性降低.(⨯)161水改旱,有效磷含量在旱地只有水田含量的1/2左右16、过磷酸钙利用率低的主要原因是易被土壤固定,在土壤中移动性小.(√)15217、过磷酸钙无论作基肥、种肥和追肥,都以集中施用为好.(⨯)15318、在酸性土壤上,氯化钾酸化土壤的速度比硫酸钾快.(√)在石灰性土壤上存在大量碳酸钙19、钾在植物体糖代谢中的作用是促进淀粉水解,提供单糖含量. (⨯)174能促进碳水化合物合成,降低糖含量20、在质地不同的粘土和砂土上,施入等量的钾肥,砂土上的钾肥肥效比粘土高.(√)18721、马铃薯和烟叶施用氯化钾比硫酸钾好.(⨯)182忌氯作物。
第十章 肥料效应函数与推荐施肥及肥料管理 第一节 肥料反应曲线的一般规律及其数学模型 李比希提出最小养分律后,人们认识到决定产量的养分因素是土壤中对作物需要处于相对最小的那一种,而与绝对含量无关,随着土壤中养分消耗与施肥之间平衡状况的变化,最小养分种类不断更替。 在最小养分律支配下施肥量与产量的关系可用下图概括:
值 极限 物 生 毒效
长 增加 量 低量 适量 高限 0 养分供应量 开始施用限制因子肥料时,植物生长量曲线上升较快,常出现肥效递增阶段,随着施肥数量增加,逐渐脱离相对最小状态,生长量继续上升,但单位肥料的增产量逐渐减少,于是出现了肥效递减阶段,继续增施肥料,生长量将达到极限,若再盲目施肥,则产生毒效,出现肥料负效应阶段,整个肥效反应曲线表现为S型曲线。 肥料效应函数:肥料的增产效应反应施肥量与产量的关系。这种数量关系可以用数学函数来表示,此函数即肥料效应函数。 肥料效应函数估算法是建立在田间试验――生物统计基础上的计量施肥方法。它不用化学或物理手段去揭示农田土壤的养分供应量。农作物需肥量和肥料利用率等参数,而是借助于施肥量田间试验,通过施肥量与产量之间的数学关系,配制出一元、二元或多元肥料效应回归方程式,所得的肥料效应回归方程式可计算出代表性地块的最高施肥量,最佳施肥量和最大利润施肥量等配方施肥参数。 一、施肥量与产量之间的关系 1、施肥量与产量之间的直线关系 李比希认为,作物产量与最小养分供应量之间成直线相关。尤其是在生产条件差,土壤肥力低,养分供应不足,施肥量较低时。这种类型一般用 Y=bo+b1X Y-总产量 bo—不施肥区产量 b1-效应系数 X-施肥量 2、施肥量与产量之间的曲线相关 指数模式 Y=A(1-10-cx ) A-施用该种养分所达最高产量 C-效应系数 二次抛物线函数 Y=bo+b1+b2X2 国内外大量氮肥试验表明,肥料的增产效应往往复合 二次抛物线形式。 二、肥料增产效应的阶段性 在一定生产条件下,当作物严重缺乏某种养分时,增施该养分的增产量,起初往往是递增,但超过一定限度后,增施单位剂量养分的增产量便开始递减,当其递减为零时,作物产量达到最大值,此时,再继续增加肥料,则将导致减产。
Y 第一阶段 第二阶段 第三阶段 产 总产量 量 C 转向点 边际产量
yo 平均增产量
施肥量 X 1、在土壤供肥水平低的情况下,增施单位剂量肥料的增产量(即边际产量)随施肥量的增加而递增,直至转向点(C)时为止。 2、超过转向点后,增施单位剂量肥料的增产量随施肥量的增加而递减,因而总产量按报酬递减率增加,直达到最高产量为止。 3、在一定生产条件下,作物有一最高产量,超过最高产量后,继续增加肥料,则总产量随施肥的增加而递减,出现负效应,但是总产量的递减率可能小于到达最高产量的递增率。 4、无限量的增施肥料,可能使产量下降为零。 根据以上特点,可将肥料增产效应划分成三个阶段,即由三个最高点反映了曲线三阶段。 第一阶段:从起点始至平均产量(指总产量除以施肥量所得商值)达最高点时为止。 AP=Y/x 在此阶段内,边际产量(指增减单位剂量肥料所引起的总产量增减额。以MP=dy/dx表示)随施肥量的增加而递增至转向点(C点)达到最大值,超过转向点则开始递减,但仍然大于平均产量,因而平均产量随施肥量的增加而递增,至最高点时为止,此时边际产量等于平均产量。在此阶段内,平均产量不断提高直至此阶段的终点时达到最大值。 第二阶段:自平均产量的最高点到最高产量的最高点,在此阶段内,平均产量与边际产量均随施肥量的增加而递减,但边际产量的递减率较大,平均产量大于边际产量。总产量〔指投入一定数量的肥料所获得的总收入(产量)〕 依报酬递减率增加,直至边际产量等于零,即总产量达到最高点时为止。 第三阶段:超过总产量最高点即进入第三阶段,此阶段的边际产量为负值,因而总产量随施肥量的增加而减少,出现负效应。 由上可知,第二阶段是合理的施肥区域。 第二节 肥料的科学施用与管理 一、肥料的分类 肥料的种类繁多,分类的方法也没有严格规范和统一的分类与命名。现将长期习惯的分类方法与命名作简单的介绍: 1、按肥料来源与组分的主要性质可分为:化学肥料、有机肥料、生物肥料、绿肥。 2、按所含营养元素成分可分为:氮肥、磷肥、钾肥、镁肥、硼肥、锌肥、等,有时将这些肥料按植物需要量分为大量营养元素肥料和微量营养元素肥料。 3、铵营养成分种类多少可分为:单质肥料、复合肥料或复(混)肥料。 4、按肥料状态分则有:固体肥料(包括粒状和粉状肥料)与液体肥料 5、按肥料中养分的有效性或供应速度可分为:速效肥料、缓效肥料、长效肥料。 6、按肥料中养分的形态或溶解性可分为:氨态氮肥、硝态氮肥、酰胺态氮肥等。或水溶性肥料、弱酸溶性肥料、难溶性肥料。 7、按积攒方法分则有:堆肥、沤肥、沼气发酵肥等。
二、肥料的科学施用 (一)科学用肥的目的与要求 1、目的:从宏观来看,科学施用肥料,要力争做好有机与无机肥料配合施用,按最佳的经济效益合理施用肥料,不断提高养分利用率;降低肥料施用可能造成的生态环境污染;以便真正做到用地与养地相结合,为我国高产、优质、高效农业的持续发展,提供土壤农化方面的可靠保证。 2、要求:为达到科学施肥的目的,应充分利用全国和本省范围已获得土壤资源评价成果及各种科研资料。如:定期掌握土壤肥力动态变化资料;并且建立数据库和信息系统;完善并严格执行肥料检测与鉴定的法规与手续;逐步按地区建立起不同种植制度的肥料分配与施肥体系;提倡鼓励与研究推广有机肥源的开发、积制与施用;在化肥增长的同时注意调整施肥的养分比例:与土地管理部门配合,督促县、乡、村、各级建立起耕地档案,制定生产力等级,地力保养与维护以及农业生态环境质量等标准,逐步实行耕地的肥力定等估价与升降以及生态环境质量评估等责任制与奖惩制度。这样,科学用肥才有较全面的定量考核标准及不断发展和完善的方向。 要达到上述要求,必须建立与完善各级的土壤农化科技服务体系,有组织地开展上述系列工作。 (二)科学用肥的基本环节 1、大力开发有机肥源,认真改进与推广有机肥料积制、保管与施用的先进技术 (1)积极巩固与发展多种形式的秸秆直接还田等技术。 (2)以“中国绿肥区划”为依据,按9个级区,47个二级区采用肥粮、肥菜、肥油(料)等综合利用方式,提出经济有效的方法,积极回复与发展绿肥的种繁与施用面积。 (3)加强保护生态环境,促进自然界物质循环的意识,主动开发和利用包括粪尿在内的有用废弃物,扩大有机肥料肥源。 2、尽量做好化肥的及时供应与合理分配,按作物生育期的特点与低产缺肥地区的需求,及时提供肥料是科学用肥提高肥料利用率的关键,也是提高单产与总产,实现均衡增产的重要措施。中国农科院土壤肥料研究所在1981-1983年全国化肥试验网所获资料的基础上,编写了中国化肥区划,按区划把全国分为8个一级区,31个二级区;一级区反映了不同地区化肥生产与分配的宏观决策提供了依据,也是土肥工作者布置肥效试验,制定轮作施肥与科学用肥方案的重要参考资料。 3、优化推荐施肥量,提高肥料利用率与增产效益,这里包括以下内容:即确定最佳施肥量与合理的氮、磷、钾等养分的比例,以及科学施用技术。 确定经济合理的肥料施用量方面,近年来,各地研究推广了多种方法,照其原理可归为三类: ① 以土壤肥力化学为基础的测土施肥法。 ②以作物营养化学为基础的作物营养诊断施肥法 ③以田间试验和生物统计为基础的肥料效应函数施肥法。 不同方法各有特点,应用时往往可以并存,互相渗透与补充,以求得不断发展和完善。总的直到思想是如何按养分平衡的要求,使推荐施肥定量化,既能高产优质,又讲究经济效益 。具体的试验布置与计算等技术等都有专门书籍论述。在此仅就常用的方法作简要说明。 (1)以测土施肥为理论的土壤养分丰缺指标法是通过多点田间试验,将土壤有效养分的化学测定值(相对值)按田间试验所获得的作物相对量(即无肥区产量占全肥区最高产量%)划分为3~5个等级作为土壤丰缺指标,然后按等级布置田间试验,求得在某一类型土壤上作物产量与施肥关系的曲线,作为建议施肥量的依据。 (2)养分平衡法又称目标产量法。运用计划产量指标、农作物需肥量、土壤工肥量、肥料有效养分含量与肥料利用率等五个参数构成建议施肥量的计算公式,即可估算出推荐施肥量。如: 一季作物的养分吸收总量-土壤供应养分量 推荐施肥量=―――――――――――――――――― 肥料中养分含量×肥料当季利用率 或可写成: (计划产量-无肥区产量)×形成100Kg产量所需养分量 推荐施肥量=――――――――――――――――――
肥料中养分含量×肥料当季利用率 有建议把有机肥增产量纳入基础肥力中计算,即所用处理都以有机肥作底肥,以便解决有机肥料用量计算困难的问题。此估算施肥量的方法为某一地区作肥料规划或判断土壤养分收支平衡帐时是很有应用价值的。 (3)在不同肥力等级的地块上铵一定的试验设计布置多点分散的肥力试验,先求得作物对肥力反应的效应函数,而后由此分别计算出最高产量施肥量或最佳经济施肥量,这一方法获得的推荐施肥量是建立在科学测试和严密的统计基础上的结果,而且还能应用电脑计算技术。应该说,这是近年来科学施肥的重要改革与先进技术。 (4)营养诊断发也是国内、外比较广泛采用的方法。它包括作物外形诊断,土壤-植物的化学诊断以及施肥诊断等。在查明作物生长的障碍因素后,对症施肥有重要作用。但是营养诊断是一项比较复杂的综合技术,影响农业生产产量品质的因素众多,且不断变化和相互作用。为此,既要发挥营养诊断对判断施肥的作用,又要看到应将它与肥料效应函数法、现代测试技术及电子计算机应用等相结合,以提高推荐施肥的准确性。 4、经过认真的试验、研制与开发适用的光谱型或专用型的复合肥。据统计,1990年我国实际化肥用量为2607万吨(铵有效养分计),N:P2O5:K2O为1:0.45:0.1,并预测2000年需要化肥量为3000-3200万吨,N:P2O5:K2O为1:0.5:0.2~0.3,北方应以调整氮磷比为主;南方则应以调整氮钾比,同时,有针对性的施用适量的微量元素肥料,这是全国范围的宏观控制。 5、改进施肥技术与大力推广已见成效的施肥方法