果樹礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)(I)

1、果樹的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)(I)植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)基本原理 植物的礦質(zhì)養(yǎng)分需求 根系對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收 礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的生理效應(yīng)果樹的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理 果樹的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn) 果樹的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)脅迫生理果園施肥新技術(shù) 葉面施肥 緩釋肥 灌溉施肥植物的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)基本原理 植物的礦質(zhì)養(yǎng)分需求 根系對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收 礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的生理效應(yīng)必需元素：植物缺少該元素則不能完成其生命周期該元素的功能不能被其他元素替代該元素直接參與植物的新陳代謝C、H、ON、P、KCa、Mg、SFe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl有益元素：對(duì)生長(zhǎng)有刺激作用，但不是必需的，或者只對(duì)某些植物或在特定條件下是必需的Na、Si、Co、Ni、Si、Al元素符號(hào)mol/g干

2、重mg/kg (ppm)%鉬Mo0.0010.1銅Cu0.16鋅Zn0.320錳Mn1.050鐵Fe2.0100硼B(yǎng)2.020氯Cl3.0100硫S300.1磷P600.2鎂Mg800.2鈣Ca1250.5鉀K2501.0氮N10001.5滿足植物正常生長(zhǎng)的地上部礦質(zhì)養(yǎng)分平均含量WaterAbsorption礦質(zhì)養(yǎng)分的土壤化學(xué)行為影響其生物有效性和植物根系的吸收影響土壤養(yǎng)分生物有效性的因素：土壤酸堿性：根系分泌H+或HCO3-、呼吸作用、根分泌物、不同氮源的利用、生物固氮土體pH供氮3周后土壤pH地上部含磷量（%）土體土根際土NH4+NO3-NH4+NO3-5.25.05.44.76.60.2

3、16.35.97.05.67.10.166.76.67.06.37.20.13施用和對(duì)土壤pH和大豆吸磷量的影響生物固氮影響土壤養(yǎng)分生物有效性的因素：土壤氧化還原電位：土壤含水量、厭氧微區(qū)、根系通氣組織水稻根系表面的氧化帶（通常有FeOOH沉淀存在）影響土壤養(yǎng)分生物有效性的因素：土壤微生物活性：分泌有機(jī)酸、分泌鐵載體、分泌質(zhì)子、礦化有機(jī)質(zhì)（磷酸酶、各種水解酶）影響土壤養(yǎng)分生物有效性的因素：土壤通氣（漬水）狀況：影響氧化還原電位，如漬水條件下引起Mn毒錳過(guò)量會(huì)導(dǎo)致鐵的吸收和含量降低影響土壤養(yǎng)分生物有效性的因素：植物根系活性：根系呼吸速率、分泌活性（有機(jī)酸、質(zhì)子、氨基酸、磷酸酶等）CCO2HH2O

4、OH2ONNO3-, NH4+P, HPO42-, PO43-KK+CaCa2+MgMg2+SSO42-Fe, Fe3+Mn, Mn4+CuCu2+ZnZn2+B, HBO32-, BO33-MoMoO42-ClCl-土壤溶液中各種必需元素的主要存在形式土壤微生物參與的有機(jī)質(zhì)礦化（土壤微生物參與的有機(jī)質(zhì)礦化（mineralization）側(cè)根根毛伸長(zhǎng)區(qū)分裂區(qū)根冠K+Na+NO3-Ca2+K+Na+NO3-Ca2+K+Na+NO3-Ca2+K+Na+NO3-Ca2+K+Na+NO3-Ca2+質(zhì)流擴(kuò)散截獲根系對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收根系對(duì)礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收礦質(zhì)養(yǎng)分離子進(jìn)入根的途徑：質(zhì)外體途徑：低分子量的溶質(zhì)（

5、養(yǎng)分離子、有機(jī)質(zhì)、氨基酸）靠擴(kuò)散或質(zhì)流無(wú)限制地遷移到根的外表，并進(jìn)入細(xì)胞壁和根皮層充滿水分的細(xì)胞間隙。是非代謝的被動(dòng)過(guò)程。共質(zhì)體途徑：溶質(zhì)經(jīng)過(guò)原生質(zhì)膜和液泡膜的跨膜運(yùn)輸進(jìn)出細(xì)胞質(zhì)。是選擇性的主動(dòng)過(guò)程。水分及其溶質(zhì)進(jìn)入輸導(dǎo)組織的兩個(gè)途徑質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑凱氏帶阻礙水分和溶質(zhì)的質(zhì)外體途徑質(zhì)外體空間（體積相當(dāng)于幼根總體積的10% ）：表觀自由空間（ AFS） 水分自由空間（WFS）：離子可以自由進(jìn)入 道南自由空間（DFS）：吸附陽(yáng)離子，排斥陰離子果膠（多聚半乳糖醛酸，Polygalacturonate，PG）的羧基陽(yáng)離子交換量（CEC）- - - - -WFSDFS離子離子有機(jī)小分子有機(jī)小分子質(zhì)流

6、、擴(kuò)散、截獲根表根表交換、吸附表觀自表觀自由空間由空間跨膜運(yùn)輸細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)選擇性微孔(5nm)羧基功能團(tuán)離子通道質(zhì)子泵二價(jià)陽(yáng)離子（Ca2+）優(yōu)先進(jìn)入雙子葉植物大于單子葉植物植物種植物種CEC(meq/100g DW)小麥小麥23玉米玉米29四季豆四季豆54番薯番薯62根系吸收離子的特性：離子理化性質(zhì)與根代謝的作用 離子直徑 分子對(duì)離子吸收和化合價(jià)的作用 代謝活性離子間的相互作用 競(jìng)爭(zhēng)作用 pH的作用 離子協(xié)助作用和Ca2+的功能陰-陽(yáng)離子間的關(guān)系外界濃度內(nèi)部濃度和養(yǎng)分陽(yáng)離子陽(yáng)離子離子半徑（離子半徑（nm） 吸收速率（吸收速率（ mol/gFW）Li0.382Na0.3615K0.3326陽(yáng)離子

7、吸收與離子半徑的關(guān)系相對(duì)吸收量（%）67891011硼的相對(duì)吸收量與外界溶液pH的關(guān)系H3BO3H2BO3-HBO32-BO33-離子吸收（離子吸收（ mol/g FW）耗氧（耗氧（ mol/g FW）00.40.81.2010204030PK呼吸呼吸速率速率010203040溫度（oC）溫度對(duì)玉米根呼吸與P、K吸收的影響處理處理吸收吸收42K吸收吸收136Cs對(duì)照對(duì)照加加Na9484加加K20加加NH4+5620加加Cs97加加Ca添加等量其他陽(yáng)離子對(duì)大麥根系吸收添加等量其他陽(yáng)離子對(duì)大麥根系吸收42K和和136Cs的影響的影響 K+ Na+0123452468吸收率（吸收率（ mol/g F

8、W）濃度（濃度（mM）大麥根對(duì)大麥根對(duì)K和和Na的吸收隨的吸收隨KCl和和NaCl濃度升高的變化濃度升高的變化果樹的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)生理 果樹的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn) 果樹的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)脅迫生理果樹的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)多年生與多次結(jié)果多年生與多次結(jié)果立地條件差立地條件差不同根砧組合存在差異不同根砧組合存在差異營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的需肥特性營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的需肥特性常綠果樹與落葉果樹的需肥特性不同常綠果樹與落葉果樹的需肥特性不同在同一地點(diǎn)生長(zhǎng)多年，必須。以氮肥為主，促進(jìn)樹體骨架的建成注意氮磷鉀的配合，有利于果實(shí)的發(fā)育與品質(zhì)的提 高，另外補(bǔ)充微量元素增施氮肥以恢復(fù)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，延長(zhǎng)結(jié)果壽命。果樹的花芽分化通常在結(jié)果的前一年進(jìn)行，

9、因此當(dāng)年樹體的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)水平。果樹一般樹體較大，每年因，因而對(duì)養(yǎng)分的需求量也較大，要求土壤肥沃、土層深厚。然而，通常果樹栽培是“上山下灘”，土層淺薄、土壤貧瘠，立地條件差?；诖?，是提高樹體營(yíng)養(yǎng)、補(bǔ)充土壤礦質(zhì)養(yǎng)分的重要措施。根系是樹體吸收土壤養(yǎng)分的器官，因而在很大程度上決定了樹體的養(yǎng)分狀況。根系發(fā)達(dá)、分布范圍深而廣，對(duì)養(yǎng)分的吸收能力強(qiáng)，因而“根深葉茂”與之相反，根系較弱、分布較淺，對(duì)養(yǎng)分的吸收則少，樹體矮化。另一方面，不同根砧的根際活性存在差異，影響著根系對(duì)養(yǎng)分，尤其是微量元素養(yǎng)分的吸收。與嫁接的樹體相比，扦插苗、圈枝苗等長(zhǎng)成的樹體，其根系在土壤中一般分布淺、根系不發(fā)達(dá)，對(duì)養(yǎng)分的，。因而施肥上應(yīng)

10、注意適時(shí)施肥、適量施肥。與一年生的農(nóng)作物相比，多年生果樹的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)之間對(duì)養(yǎng)分需求的。由于當(dāng)年的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)（結(jié)果母枝的建成）決定了來(lái)年的生殖生長(zhǎng)（產(chǎn)量），同時(shí)當(dāng)年的生殖生長(zhǎng)則決定了當(dāng)年的產(chǎn)量，可見(jiàn)好生殖生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的需肥矛盾的重要性。則是解決這一矛盾的重要途徑?？梢灾苣晟L(zhǎng)、周年吸收礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，無(wú)明顯的落葉期和休眠期。有明顯的休眠期，落葉后根系也停止生長(zhǎng)，不能吸收礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。通常常綠果樹對(duì)氮的需求量較大，落葉果樹常因缺鈣而發(fā)生苦豆病。果樹吸收礦質(zhì)養(yǎng)分的特點(diǎn)：季節(jié)性變化選擇性吸收階段性變化果樹種類氮磷鉀鈣香蕉蘋果柑桔桃梨幾種果樹吸收的養(yǎng)分比例NitrogenYoung, nonbearing

11、 apples and pears2.4-2.6% Young, bearing apples and pears2.2-2.4% Mature soft apples and pears1.8-2.2% Mature hard apples and processing2.2-2.4% Cherries, plums, prunes2.4-3.4% Peaches3.0-4.0%PhosphorusApple0.11-0.3% Stone fruit0.12-0.4%PotassiumApple1.2-2.0% Stone fruit1.0-3.0%CalciumApple1.5-2.0%

12、Stone fruit0.7-3.7%MagnesiumApples0.2-3.5% Stone fruits0.25-1.0%ManganeseApples25-150 ppm Stone fruits20-300 ppmBoronApples and pears20-50 ppm Stone fruits20-80 ppmZincApples15-200 ppm Stone fruits12-75 ppmCopperApples5-20 ppm Stone fruits6-25 ppmIronApples40-400 ppm Stone fruits20-800 ppmNutrients

13、mobile in plant(deficiency symptoms show first on )Nutrients not remobilized (in general) in plants (deficiency symptoms show first on )N, P, K, Mg, Mo, and NaCa, B, Cu, Fe, Mn, Cl, and Zn, and S (slightly mobile)果園施肥技術(shù) 葉面施肥 緩釋肥 灌溉施肥果樹的地上部也可以吸收一定的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。根外營(yíng)養(yǎng)，葉面營(yíng)養(yǎng)，葉面肥將礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)配成一定濃度的溶液，噴灑在果樹葉片上，通過(guò)葉片將這些礦質(zhì)養(yǎng)分

14、吸收到樹體內(nèi)的施肥方式叫根外追肥根外追肥。 氣孔、角質(zhì)層裂縫、角質(zhì)層與表皮細(xì)胞交接處的胞外聯(lián)絲。 養(yǎng)分?jǐn)U散，通過(guò)角質(zhì)層； 進(jìn)入細(xì)胞壁自由空間到達(dá)質(zhì)膜表面； 跨膜主動(dòng)吸收。減輕養(yǎng)分被土壤的固定（尤其是微量元素）運(yùn)轉(zhuǎn)快，供應(yīng)及時(shí)利用率高可以與農(nóng)藥混用，使用方便溶液濕潤(rùn)葉片的時(shí)間；溶液的濃度和pH；使用的次數(shù)和部位。果樹葉片對(duì)噴施養(yǎng)分的吸收速度礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素果樹果樹吸收吸收50%養(yǎng)分所需時(shí)間養(yǎng)分所需時(shí)間尿素尿素柑桔柑桔蘋果蘋果香蕉香蕉磷酸二氫鉀磷酸二氫鉀蘋果蘋果硫酸鎂硫酸鎂蘋果蘋果也稱為控釋肥（Controlled Release Fertilizers, CRFs），是利用包膜等工藝減緩速效化肥

15、的養(yǎng)分釋放速率而生產(chǎn)的新型肥料，使之更符合植物的養(yǎng)分吸收曲線。養(yǎng)分的釋放速率緩慢，肥效周期長(zhǎng)養(yǎng)分淋失率低，肥效高不污染環(huán)境優(yōu)點(diǎn)：1999 年年 世界緩釋肥料的產(chǎn)量約為世界緩釋肥料的產(chǎn)量約為70 萬(wàn)噸（實(shí)物），萬(wàn)噸（實(shí)物），緩釋肥銷量較大的國(guó)家和地區(qū)：美國(guó)、日本、西歐。緩釋肥銷量較大的國(guó)家和地區(qū)：美國(guó)、日本、西歐。我國(guó)是研究包膜緩釋肥較早的國(guó)家之一。我國(guó)是研究包膜緩釋肥較早的國(guó)家之一。1974年南京年南京土壤研究所研制了長(zhǎng)效碳銨包膜肥（土壤研究所研制了長(zhǎng)效碳銨包膜肥（13-4-0）。）。中國(guó)可能是世界上氮肥平均利用率最低的國(guó)家，施用控釋肥料可使氮利用率達(dá)60% 80% , 在達(dá)到相同農(nóng)作物產(chǎn)量的

16、情況下, 可降低施肥量10% 50%15-15-15, 21oC20-8-10, 21oC緩釋肥的養(yǎng)分釋放速率滴灌、地下滴灌等在灌水的同時(shí),按照作物生長(zhǎng)各個(gè)階段對(duì)養(yǎng)分的需要和氣候條件等準(zhǔn)確將肥料補(bǔ)加和均勻施在根系附近,被根系直接吸收利用。提高養(yǎng)分利用效率降低人工成本節(jié)省肥料用量減輕環(huán)境污染只適合液體肥料和可溶性肥料需要硬件設(shè)備，成本高濕潤(rùn)土體有鹽份累積現(xiàn)象根系生長(zhǎng)受抑優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)加肥和pH調(diào)節(jié)的設(shè)備灌溉施肥體系中柑橘根系的分布通過(guò)灌溉施肥控制不同生育期的施肥量柑橘灌溉施肥體系中的氮循環(huán)MaterialGrade FormTemp (oF)Solubility (gm/100mL)Solubilit

17、y (Lbs./gal)Nitrogen Fertilizers Ammonium Nitrate 34-0-0NH4NO33218.39.87Ammonium Polysulfide 20-0-0NH4SxhighhighAmmonium Sulfate21-0-0(NH4)SO43270.65.89Ammonium Thiosulfate12-0-0(NH4)2S2O3v. highv. highCalcium Nitrate 15.5-0-0Ca(NO3)262121.210.11Urea46-0-0CO(NH2)21008.34Urea Sulfuric Acid 28-0-0CO(N

18、H2)2 9H2SO4highhighUrea Ammonium Nitrate 32-0-0CO(NH2)2 NH4NO3highhighMaterialGrade FormTemp (oF)Solubility (gm/100mL)Solubility (Lbs./gal)Phosphate Fertilizers Ammonium Phosphate8/24/00NH4H2PO4moderatemoderateAmmonium Polyphosphate10-34-0(NH4)5P3O10 & othershighhighAmmonium Polyphosphate16-37-0

19、(NH4)7P5O16 & othershighhighPhosphoric Acid, green0-52-03PO445.7highPhosphoric Acid, white0-54-0H3PO445.7highMaterialGrade FormTemp (oF)Solubility (gm/100mL)Solubility (Lbs./gal)Potash Fertilizers Potassium Chloride0-0-60KCl6834.72.89Potassium Nitrate 13-0-44KNO33213.31.1Potassium Sulfate 0-0-50K2SO477121Potassium Thiosulfate0-0-25-17SK2S2O315012.5Monopotassium Sulfate0-52-34KH2PO4332.75MaterialGrade FormTemp (oF)Solubility (gm/100mL)Solubility (Lbs./gal)MicronutrientsBorax 11 % BN2B4O7322.10.17Boric Acid 17.5% BH3BO3866.350.