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肥料根底学问第一节 植物养分与肥料一、什么是肥料肥料是指能够供给一种或一种以上植物必需的养分元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质。它是农业生产的物质根底之一。二、肥料的进展历史中国早在西周时就道田间杂草在腐烂以后，有促进黍稷生长的作用。齐名要术中具体介绍了种植绿肥的方法以及豆科作物同禾本科作物轮作的方法等；还提到了用作物茎秆与牛粪尿混合，经过践踏和堆制而成肥料的方法。在施肥技术方面， 氾胜之书 中有具体表达，强调施足基肥和补施追肥对作物生长的重要性。唐、宋以后随着水稻在长江流域的推广，施肥阅历日益积存，从而总结出“时宜、土宜和物宜”的施肥原则 ，即施肥应随气候、土壤、作物因素的变化而定。随着近代化学工业的兴起和进展， 各种化学相继问世 。18 世纪中叶 ， 磷肥首先在英国消灭 。1870 年德国生产出 钾肥。20 世纪初合成氨研制成功。随后 ，复合肥料 、微量元素肥料 和长效肥 也先后出售。三、植物必需的矿质元素1、所谓必需元素 是指植物生长发育必不行少的元素。依据植物对这些元素的需要量，把他们分为两大类：大量元素 指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。其中 C 为最根本元素， C、H、O、N 为根本元素，3C、H、O、N、P、S 这六种元素的含量占到了原生质总量的97%，称为主要元素。微量元素 约占植物体干重的 10-5 %10-3% 。包括 Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl 等。植物对这类元素的需要量很少，但缺乏时植物不能正常生长；假设稍有逾量，反而对植物有害，甚至致其死亡。2、必需元素的作用及缺乏病症（1） 氮 【N】：氮是构成蛋白质、核酸、磷脂、叶绿素、植物激素、维生素的重要成分。氮元素占蛋白质分子重量的 16 18。蛋白质是构成 细胞膜、细胞核、各种细胞器的主要成分。植物缺氮时，老器官首先受害，随之整个植株生长受到严峻阻碍，株形矮瘦，分枝少、叶色淡黄、结实少，子粒不饱满，产量也降低。表现病症为：叶片发黄，并有下部叶片开头渐渐向上进展。氮过多时，叶片大而深绿，松软披散，植株徒长，易造成倒伏和被病虫侵害。（2） 磷 【P】：磷是细胞核和 核酸的组成成分，核酸在植物生活和遗传过程中有特别作用；磷脂中含有磷，而磷脂是生物膜的重要组成局部；三磷酸腺苷成分中有磷酸，而腺三磷是植物体内能量的中转站，乐观参与能量代谢作用；磷是植物体内各项代谢过程的参与者， 如参与碳水化合物的运输， 蔗糖、淀粉及多糖类化合物的合成。磷有提高植物抗旱、抗寒等抗逆性和适应外界环境条件的力量。缺磷会影响细胞分裂，使分蘖分枝削减，幼芽、幼叶生长停滞，茎、根纤细，植株矮小，花果脱落，成熟延迟。缺磷病症：叶子呈现不正常的暗绿色或紫红色。下部叶片开头渐渐向上进展。磷肥过多时，叶片上会消灭小焦斑； 磷过多会还会阻碍植物对硅的吸取， 削减锌的吸取。（3） 钾【K】：钾是细胞的生化反响缓液，使生理正常；光合作用中多种酶的活化剂，能提高酶的活性，因而能促进光合作用：钾能提高植物对氮素的吸取和利用，有利于蛋白质的合成； 钾具有把握气孔开、闭的功能，因此有利于植物经济用水；钾能促进碳水化合物的代谢，并加速同化产物向贮藏器官中运输； 钾能增加植物的抗逆性，如抗旱、抗病等。植物缺乏钾时老叶生斑点白色或黄色；斑点后期呈现坏疽。植物钾过多时易造成钙及镁缺乏病征；叶尖焦枯，叶子杯状弯曲或发生皱缩。N、P、K 植物需要量大，且土壤易缺乏的元素，故称他们为“肥料三要素”。（4） 硫【 S】：硫有利于植物蛋白质合成；存在于植物其它含硫化物， 如葱油，芥子油。硫缺乏时叶呈现淡黄色，叶型不变；严峻时全株变黄。（5） 钙【 Ca】：钙是植物细胞壁间层中果胶酸钙的成分，也是一些酶的活化剂，钙对植物抗病有肯定作用。缺钙初期顶芽、幼叶呈淡绿色，继而叶尖消灭典型的钩状，随后坏死。缺素病症首先表现在幼茎幼叶上，如大白菜心叶呈褐色，西红柿果实消灭坏死斑块。（6） 镁【 Mg】：镁是酶的激活剂，也是构成 叶绿素唯一的金属元素。镁能影响植物呼吸，促进磷的吸取运输。植物镁缺乏时老叶黄化，初期由叶肉细胞变黄，叶缘仍保持绿色；严峻时黄化部位转坏疽，落叶。镁过多时叶尖萎雕，叶片组织色泽叶尖处淡色，叶基部色泽正常。（7） 硼【B】 硼以硼酸形式被植物吸取。 植物缺少硼会“花而不实” 、 “蕾而不花”，植物根尖、茎尖生长点停顿生长，形成簇生状。还有甜菜干腐病、马铃薯的卷叶病和苹果的缩果病等。（8） 铁【 Fe】铁 是合成叶绿素所必需的，它参与光合作用的电子传导，还与固氮植物的固氮有关。缺铁时幼芽幼叶却绿发黄，甚至变为黄白色，而下部叶片仍为绿色。在碱性土或石灰性土壤中，植物易缺铁。（9） 锌【Zn】锌是合成生长素前体色氨酸的必需元素。它在氮代谢中也起肯定作用。缺锌时呼吸和光合作用均会受到影响，导致生长受阻，表现病症“小叶病”，叶片小而脆且丛生在一起，叶片上还消灭黄色半点。（10） 氯【Cl】缺氯病症：叶片萎焉，失绿坏死，最终变为褐色；同时根系生长受阻、变粗，根尖变为棒状。忌氯作物： 有些植物对氯离子格外敏感，当吸取量到达肯定程度，会明显地影响产量和品质，通常称这些植物为忌氯植物。烟草、马铃薯、甘薯、甘蔗、西瓜、葡萄、柑橘、甜菜、苹果、茶叶、辣椒、莴笋、苋菜等都是忌氯作物。氯对茄科作物会产生不利影响。大豆、四季豆抗氯性能较弱。氯离子较多时，不利于糖转化为淀粉，块根和块茎作物的淀粉含量会降低；氯离子能促进碳水化合物的水解，西瓜、甜菜、葡萄会降低含糖量； 氯离子多，会影响烟草的燃烧性，卷烟易熄火；氯离子多时，常对敏感作物的幼苗造成危害。四、肥料的种类1、依据肥料供给植物养分的特性和养分成分，分为无机肥料、有机肥料、有机无机肥料三大类。无机肥料分大量元素肥料N、P、K，中量元素肥料 (Ca、Mg、S、和微量元素肥料 Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl。大量元素肥料又按其养分元素的多寡，分为单元肥料仅含一种养分元 素和复合肥料 (含两种或两种以上养分元素 )，前者如氮肥、磷肥和钾肥； 后者如氮磷、氮钾和磷钾的二元复合肥以及氮磷钾三元复合肥。有机肥料包括有机氮肥、合成有机氮肥等。中国习惯使用的有人畜禽粪 尿、绿肥、 厩肥、堆肥、沤肥和 沼气肥等。有机无机肥料即半有机肥料， 是有机肥料与无机肥料通过机械混合或化学反响而成的肥料。由于一种肥料常有多种属性，除上述分类外，2、还有常见的其他分类方法：按肥料物理状态可分为固体和 流体肥料 。固体肥料 又分为粉状和粒状肥料。流体肥料是常温常压下呈液体状态的肥料。按肥料的化学性质，可分为化学酸性、化学碱性和化学中性肥料。按肥料被植物选择吸取后对土壤反响的影响，可分为生理中性、生理碱性和生理酸性肥料。按肥料中养分对植物的有效性，可分为速效、迟效和长效肥料。3、常见肥料种类(1) 氮肥：表 1 尿素的技术要求指标要求合格品%氮N含量46.0水H O21.0表 2 碳酸氢铵的技术要求指标要求合格品%氮N含量17.1水H O23.5表 3 氯化铵的技术要求指标要求一等品%氮N含量25.0水H O21.0(2) 磷肥：项目I 类II 类优等品一等品优等品一等品9-49-08-47-011-47-011-44-0总养分N+P O 2 558.055.058.055.0水溶性磷占有效磷90858075的百分率水分H O24.05.03.04.0表 4 磷酸一铵的技术要求%总氮N8.07.010.010.0有效磷P O 2 548.046.046.043.0(3) 钾肥：表 5 农业用硫酸钾指标要求指标要求一等品%氧化钾K O含量250.0氯Cl含量1.5水H O21.5表 6 氯化钾的技术要求项目I 类II 类总养分K O260.054.0水分H O25.06.0其次节施肥原理与技术一、施肥原理施肥的作用有：增加产量与改善品质。1、养分归还学说：近代农业化学 家李比希提出的无机植物养分学说，认为保持土壤肥沃， 必需把植物摄取并移出农田的无机养分和氮素以肥料的形式还给土壤的归还学说。2、最小养分律最小养分律：指植物的产量由含量最少的养分所支配的定律李比西Jvon Liebig ，1843 。以后， Wollny 曾修改了李比西 Liebig 的这一学说，认为“植物的产量应受到生长所必需的各种因子中其供给比例最少* rem 为拉得当量，是吸取剂量的单位。译注的因子所支配”。例如氮供给不充分时，即使多施磷等，但作物产量仍受氮的施用量所打算。假设相对增加最少的某个因子最少因子，那么产量将与此成比例地增加。其次假设其他某个因子成为相对最少时，产量也不会增加，一旦增加这个因子，则产量就会再次增加。这样这种常见的 最少因子可限制产量的增加 。这个定律假设原样照搬，多为不妥，但是实质上还是相当重要的。3、酬劳递减率边际酬劳递减规律：边际酬劳递减规律又称边际收益递减规律 ，是指在其他条件不变的状况下，假设一种投入要素连续地等量增加，增加到一定产值后，所供给的产品的增量就会下降，即可变要素的边际产量会递减。这就是经济学中有名的边际酬劳递减规律。边际酬劳递减规律存在的缘由是：随着可变要素投入量的增加，可变7要素投入量与固定要素投入量之间的比例在发生变化。在可变要素投入量增加的最初阶段，相对于固定要素来说，可变要素投入过少，因此，随着可变要素投入量的增加，其边际产量递增，当可变要素与固定要素的协作比例恰当时，边际产量到达最大。假设再连续增加可变要素投入量，由于其他要素的数量是固定的，可变要素就相对过多，于是边际产量就必定递减。或者说是由于对于任何一种产品的生产来说,可变要素投入量和不变要素投入量之间都存在一个最正确的组合比例。4、因子综合作用律作物的生长发育是受到各因子(水、肥、气、热、光及其他农业技术措施) 影响的，只有在外界条件保证作物正常生长发育的前提下，才能充分发挥施肥的效果。因子综合作用率的中心愿思就是：作物产量是影响作物生长发育的诸因子综合作用的结果，但其中必定有一个起主导作用的限制因子，作物产量在肯定程度上受该限制因子的制约。所以施肥就与其他农业技术措施协作，各种肥分之间也要协作施用。例如水能控肥，施肥与浇灌的协作就很重要。二、施肥方法1、根本概念（1） 肥料利用率农作物产量的形成主要依靠土壤养分， 即使在施肥和栽培治理处在最正确状态下，农作物吸取的全部养分成分中仍有55% 75% 是来自土壤原有的养分，而肥料养分奉献仅占 25% 45%。我国目前肥料利用率比农业兴旺国家较低。氮肥的当季利用率只有 3040，氮肥施入土壤后有 3 个去向，一是被当季作物吸取利用一般为 3040；二是残留在土壤中2535；三是离开土壤作物而损失2060。磷肥的当季利用率为 1025， 钾肥的利用率为 5060。氮肥的田间实际施用的利用率一般高于上述数值，如碳铵一般为 2535%， 尿素、硫铵可达 3550%。10氮肥利用率如此低的主要缘由是：硝态氮肥在土壤不被土壤吸附保存，轻易被雨水或浇灌水淋失；或在土壤中进展反硝化作用而变成气态氮挥发掉；铵态氮肥可以被土壤吸附，但它们施到石灰性或碱性土中，易分解出氨而挥发，象碳铵这样不稳定的肥料，极易挥发损失，另外，铵态氮在土壤中由于细菌的作用而硝化变成硝态氮。这是铵态氮肥利用率低的重要缘由；尿素态氮主要是它变成铵态氮后重复铵态氮肥的老路；其次是施后遇雨或浇灌淋失，所以氮肥的施用必需依据具体状况实行准确的施肥方法。（2） 目标产量：是实际生产中估量到达的产量。依据农业部肥料司 1989 年下达的“关于配方施肥的工作要点”中指出， 一般粮食作物的年递增率为 10% 15% 为宜。对于蔬菜作物，尤其是设施园艺作物应当在高一些。2、肥料用量的计算土壤有效养分校正系数法施肥量 kg·hm-2=目标产量所需养分总量 -土测值× 2.25 ×有效养分校正系数 /肥料中养分含量×肥料利用率目标产量所需养分总量 =目标产量÷ 100 ×100kg 经济产量所需养重量目标产量 =1+年递减率×前 3 年平均单产三、提高肥料利用率的措施 1、因地、因作物施肥依据土壤的供肥力量、PH 值和作物的需肥特点，合理地确定肥料的施肥量和品种。如豆科作物、油菜、棉花、瓜类及果树等属于喜磷作物，施用磷肥有较好的肥效。在酸性土壤中要施碱性肥料，防止土壤酸化。2、氮、磷、钾、有机肥混合使用据在小麦上试验说明，氮磷钾协作施用比单施磷增产 16.5%，比单施氮增产10.5%，比氮磷协作施用增产 6.4%。而且与有机肥混合使用还可削减土壤对磷素的吸附和固定，提高磷肥利用率。3、深施和集中施、分层施深施是提高氮肥利用率、削减氮肥损失的重要途径，不仅可以削减氨的挥发， 还可以削减反硝化损失；磷肥的集中施用一方面可以削减肥料与土壤的接触面，降低化学固定，另一方面还能加大与作物根系之间的浓度差，促进作物对磷的吸取，另外磷在土壤中移动性差，分层施用可以满足不同生育时期对磷的需求。4、适期使用作物的养分临界期和最大效率期是作物吸取养分的两个关键时期，应把握好这两个时期，确保肥料的最大效率和作物对养分的需求。一般磷素的养分临界期都在生育前期，氮素在养分临界期比磷稍晚。最大效率期在养分生长向生殖生长转化的时期。5、加强水的治理水分的供给与作物养分的吸取有亲热的关系，水分使用不当不仅造成养分的损失，而且影响作物的生长。适量浇灌能提高肥料的利用率，但过多或过少将使利用率下降。6、叶面喷肥 对作物进展叶面喷肥，不仅可以准时满足作物对养分的需求， 还可以削减土壤对养分的固定，提高肥料的利用率。如用 23过磷酸钙加水搅匀静置小时后，取澄清液为水溶液进展叶面喷肥的效果就较好。7、经济施肥如氮在土壤中的残留量为 2535，磷肥当季利用率较低1025， 但其在 20 年内残效迭加利用率达 38.9%。据试验说明：假设把磷肥在当季和后季总的增产作用为 100，则当季占 50，其次季占 25，第三季占 15，第四季占 10。所以我们要充分利用肥料后效，不仅可以节约肥料，可以提高肥料利用率。8、配方施肥试验说明配方施肥技术，可以提高化肥利用率 5%10%，而且还能避开盲目施肥，削减肥料的铺张。从确定值来看，作物吸取氮量、土壤中残留量以及损失的肥料量随着氮肥用量的增加而增加；从相对值来看，氮肥利用率随着施肥量的增加而降低，损失率则随着施肥量的增加而增大。9、配施微肥 在合理施磷的同时，在小麦上，每亩地再配施锌肥 1 公斤， 硼肥 0.5 公斤，增产效果更佳四、施肥留意事项：1. 碳铵和尿素不能混用。尿素中的酰胺态氮不能被作物吸取，只有在土壤中腺酶的作用下，转化为铵态氮后才能被作物利用；碳铁施入土壤后，造成土壤溶液短期内呈酸性反响，会加速尿素中氮的挥发损失，故不能混合施用。碳铵也不行与菌肥混用，由于前者会散发肯定浓度的氨气，对后者的活性菌有毒害作用， 会使菌肥失去肥效。2. 酸性化肥不行与碱性肥料混用。碳铵、硫铵、硝酸铵、磷铵不能与草木灰、石灰、窑灰钾肥等碱性肥料混施，会发生中和反响，造成氮素损失，降低肥效。3. 含氮复合肥忌多施于豆科作物。大豆、绿豆、花生等豆类作物都有固氮根瘤菌，过多施用含氮复合肥，不仅造成铺张，而且还会抑制根瘤菌的活动，降低其固氮力量。4. 硝态氮肥忌施在稻田里。硝酸铵、硝酸钠等会离解出硝酸根离子，在稻田易被淋失至土壤深层，产生反硝化作用而损失氮素；旱地施用硝态氮肥也忌用于大雨之前，或者施后浇水。5. 硫酸铵忌长期施用，硫酸铵为生理酸性肥料，长期在同一土壤施用，会增加其酸性，破坏团粒构造；在碱性土壤中，硫酸铵的铵离子被吸取，而酸根离子残留在土壤中与钙发生反响，使土壤板结变硬。6. 碳铵不宜浅施，应深施在 6 厘米以下，施后马上覆土。也不宜在温室中使用。因碳铵俗称气肥，在温室极易分解为氨气而挥发，造成铺张；且氨浓度过大时，还会灼伤作物叶片。7. 钾肥忌在作物后期追施。钾能从作物下部茎叶中转移到顶部细嫩局部再利用，缺钾病症比缺氮、缺磷病症表现晚，钾肥最好作底肥一次性施下，或在幼苗期追施。8. 含氯化肥如氛化钾、氯化铵，忌施于盐碱土壤和忌氯作物上。含氯化肥中的氯离子会残留积存在土壤中，导致土壤酸化，在盐碱地里施用会加重盐害；在忌氯作物上施用，会影响产量和品质。9. 尿素施后忌马上浇水。更忌顺水撒施尿素。尿素施入土壤转化为酰胺，简洁随水流失，施后不行马上浇水，也不能在大雨前施用，施后覆土可提高肥效。10. 此外，磷肥要集中施，不行撒施，以防固定，最好是沟施或条施，施在根系四周。稀土微肥忌直接施用于土中，而应作种肥或叶面肥喷施等等。