植物營養(yǎng)緒論

植物營養(yǎng)與肥料學(xué)

Plantnutrition

&

Fertilization教材與參考資料：

《植物營養(yǎng)學(xué)》上下冊中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社《土壤肥料學(xué)》

農(nóng)業(yè)出版社《土壤肥料學(xué)通論》

高等教育出版社《園藝植物營養(yǎng)與施肥》

中國農(nóng)業(yè)出版社《作物施肥原理與技術(shù)》

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社《土壤肥料學(xué)》

農(nóng)業(yè)出版社《作物營養(yǎng)與施肥》

農(nóng)業(yè)出版社《蔬菜施肥原理與技術(shù)》

中國農(nóng)業(yè)出版社《植物的無機營養(yǎng)》

農(nóng)業(yè)出版社《植物營養(yǎng)原理》

江蘇科學(xué)技術(shù)出版社《植物營養(yǎng)的土壤化學(xué)》北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社《微量元素營養(yǎng)與微肥施用》中國農(nóng)業(yè)出版社《中國肥料》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社《中國有機肥料》農(nóng)業(yè)出版社《化學(xué)肥料學(xué)》科學(xué)出版社《中國實用肥料學(xué)》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社有關(guān)雜志《植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報》中國植物營養(yǎng)學(xué)會《土壤學(xué)報》中國土壤肥料學(xué)會《土壤》中國科學(xué)院南京土壤研究所《土壤通報》中國土壤肥料學(xué)會《土壤肥料》中國農(nóng)科院土壤肥料研究所

《Plantandsoil》《SoilScience》緒論緒論第一節(jié)植物營養(yǎng)與肥料的基本任務(wù)植物營養(yǎng)學(xué)：(Plantnutrition)

是研究植物體與環(huán)境之間營養(yǎng)物質(zhì)和能量的

交換過程，即營養(yǎng)物質(zhì)的運輸和能量的轉(zhuǎn)化過程的科學(xué)。肥料學(xué)：(Fertilization)

研究肥料性能及其積制、施用等理論和技術(shù)的科學(xué)。包括研究肥料對作物營養(yǎng)和土壤肥力的關(guān)系，各種肥料的成分、性質(zhì)和用法，積肥、造肥、保肥、種植綠肥以及施肥的原則、施肥制度、各種作物的施肥方法等。

肥料與植物生產(chǎn)飼料與動物生產(chǎn)食物與人類生存

植物營養(yǎng)是肥料學(xué)的理論基礎(chǔ)，也是施肥的直接目的。

肥料（fertilizer）

是提供植物必需營養(yǎng)元素或兼有改變土壤性質(zhì),提高土壤肥力功能的物質(zhì)。

以提供植物養(yǎng)分為其主要功效的物料。

一、肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用糧食的“糧食”----肥料

發(fā)展中國家施肥可提高糧食作物單產(chǎn)55%—57%，總產(chǎn)30%—31%（FAO.1989）

我國1986—1990年糧食總產(chǎn)中有35%左右是施用化肥的結(jié)果（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所,1986）

使用化肥，不論在發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施

肥料的作用：

促進和改善土壤－植物－動物系統(tǒng)中營養(yǎng)元素的平衡、交換和循環(huán)。

提高土壤肥力，以致土地生產(chǎn)力，即提高單位面積土地的農(nóng)牧產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量；使土壤這一非生資源獲得永久使用，以滿足世界人口不斷增長所需要的各種產(chǎn)品與數(shù)量。

從某種含義上來講，有人認(rèn)為沒有化肥，就不會有任何文明社會的存在。

使作物生長茂盛，提高地面覆蓋率，減緩或防止土壤侵蝕,維護了地表水域水體的潔凈，不受污染。

改善農(nóng)副產(chǎn)品的品質(zhì)，保護人體健康。

然而大量研究結(jié)果與生產(chǎn)實踐卻已證實，肥料使用或處理不當(dāng)，會污染生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致人體健康受到威脅。

氮素肥料可能引起的環(huán)境污染

氨的揮發(fā)和反消化脫氮對大氣環(huán)境的污染；氮素的淋失對地表水和地下水環(huán)境的污染；氮素引起的農(nóng)產(chǎn)品、尤其是食品中硝酸鹽的富集。

磷素肥料可能引起的環(huán)境污染

磷素隨地表徑流造成地下水的富營養(yǎng)化；磷素生產(chǎn)過程中引起的大氣氟污染；施用時可能帶來重金屬鎘的污染，放射性核素污染。

肥料施用不當(dāng)，降低農(nóng)作物的抗逆能力，包括抗病蟲、抗倒伏、抗旱、抗寒等，以致減產(chǎn)和產(chǎn)品品質(zhì)惡化。

肥料施用不當(dāng)惡化了土壤的理化及生物學(xué)性狀；破壞了土壤中營養(yǎng)元素的正常平衡比例，導(dǎo)致土壤肥力下降與作物減產(chǎn)。

農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢棄物的不合理處置引起環(huán)境、尤其是水域的污染。不少的農(nóng)業(yè)、工業(yè)廢棄物含有植物所需要的營養(yǎng)元素，應(yīng)當(dāng)合理收集，作為肥料施用。若任意排放扔棄，勢必對環(huán)境產(chǎn)生壓力。如畜、禽糞便引起氮素污染，食品加工業(yè)的有機廢水，城鎮(zhèn)的生化污水、污泥引起的有機成分與氮、磷污染，工、礦產(chǎn)生的三廢引起的重金屬、酸堿鹽等污染。根據(jù)我國土壤主要養(yǎng)分含量耕地土壤普遍缺氮,約有1/3左右的耕地土壤缺磷,1/4左右耕地缺鉀.

最早應(yīng)用的肥料

廄肥和堆肥植物、動物廢棄物（包括莖桿、畜血等）人和動物排泄物。鳥糞堆積物(鳥糞磷礦)

江、河、湖、泊的淤泥森林的枯枝落葉和表土層海草和海生動物的廢棄物綠肥含鹽表土灰(草木灰.血灰.骨灰.焦泥灰)

石灰、石膏和泥灰?guī)r風(fēng)化物等。

第二節(jié)植物營養(yǎng)與肥料的發(fā)展概況VanHelmont:“ItookanearthenvesselinwhichIput200poundsofsoildriedinanoven,thenImoistenedwithrainwaterandpressedhardintoitashootofwillowweighing5pounds.

Afterexactlyfiveyearsthetreethathadgrownupweighed169poundandaboutthreeounces.Butthevesselhadneverreceivedanythingbutrainwaterordistilledwatertomoistenthesoilwhenthiswasnecessary,anditremainedfullofsoil,whichwasstilltightlypacked,and,lestanydustfromtheoutsidewouldgetintothesoil,itwascoveredwithasheetofironcoatedwithtin,butperforatedwithmanyholes.VanHelmont:Ididnottaketheweightoftheleavesthatfellintheautumn.IntheendIdriedthesoiloncemoreandgotthesame200poundsthatIstartedwith,lessabouttwoounces.Thereforethe164poundsofwood,barkandroot,arosefromthewateralone”O(jiān)fcoursetheexperimentoverlookedtheroleofthe2ounceslostandtheimportanceofgasesfromtheatmosphere.植物營養(yǎng)和肥料學(xué)的發(fā)展可分為四個階段

(ArnoldFinck1982年劃分)(一).萌芽時期（1840年以前）水的營養(yǎng)學(xué)說

海爾蒙特（VanHelmont,1577～1644）于1640年提出的，他做了一個試驗如下圖，5磅（5年后）164磅1磅＝453.6g1盎司＝28.35g

5年后減少了2盎司（56.7g）用雨水澆干土200磅馬口鐵板

柳樹枝陶土盆

結(jié)論是:柳樹只靠水營養(yǎng)

法國學(xué)者索秀爾用含有CO2的空氣做試驗，發(fā)現(xiàn)C、H、O來自空氣和水,而灰分來自土壤。Mg

腐殖質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說

1809年泰伊爾(VonThaer,1752～1828)

土壤肥力完全依靠腐殖質(zhì),因為除了水分,只有腐殖質(zhì)才能供應(yīng)作物營養(yǎng),而礦物質(zhì)只是起間接作用，即它可加速腐殖質(zhì)的轉(zhuǎn)化和溶解，使其變成易被植物吸收的物質(zhì)。

法國農(nóng)業(yè)化學(xué)家布森高（Boussingault,1802～1887）是采用田間試驗方法研究植物營養(yǎng)的創(chuàng)始人。1834年,他在自己莊園里創(chuàng)建了世界上第一個農(nóng)業(yè)實驗站。(二)礦質(zhì)肥料開始發(fā)展時期(1840-1920)

礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說

李比希(JustusVonLiebig,1803～1873)1840年提出：土壤中礦物質(zhì)是一切綠色植物的唯一養(yǎng)料,廄肥及其它有機肥料對植物生長所起的用,并不是其中所含有的有機質(zhì),而是由于這些有機質(zhì)在分解時所形成的礦物質(zhì)。

他還進一步提出了養(yǎng)分歸還學(xué)說。1830年硝石由智利-------英國作肥料1843年第一個人造肥料過磷酸鈣在英國投產(chǎn)1890年第一個人造氮肥硫酸銨在德國制成1905年石灰氮在德國制造成功.1913年合成氨在德國制造成功,日產(chǎn)量27噸.1921年尿素在德國制成.

糧食產(chǎn)量由1840年的800公斤/公頃,到1880年的1400公斤/公頃.

由魯茨1843年創(chuàng)立的英國洛桑實驗站至今已有155年的歷史了，試驗工作仍在繼續(xù)中。俄國化學(xué)家門捷列夫于1869年在四個省建立試驗站，這是肥料試驗網(wǎng)的先驅(qū)。中歐和德國在化肥工業(yè)的發(fā)展是在前面的。(三)礦質(zhì)營養(yǎng)概念的延伸時期(1920-1960)20年代和30年代是肥料的大發(fā)展時期過量施用氮肥而產(chǎn)生許多問題:A、施肥達(dá)不到預(yù)期的產(chǎn)量.B、施用量過大而造成肥害.C、肥料的報酬遞減D、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降.E、病蟲害加劇.

Fe(1860

)Mn(1922

)B(

1923)Zn(

1926

)Cu(

1931

)Mo(

1938

)Cl(1954

)pH測定是1913年開始的,1920年人們才把施用石灰引起土壤pH的改變與施肥問題聯(lián)系起來。在植物養(yǎng)分吸收理論方面

E.Epstein應(yīng)用酶動力學(xué)的原理,根據(jù)米凱利斯--門騰(Michaelis

Menten)方程式,求出酶促反應(yīng)的速率(v)、最大反應(yīng)速率(V)和米氏常數(shù)(Km)

V(s)V=------------

(s)代表底物濃度

Km＋(s)

當(dāng)v＝1/2V時Km＝(s)

Km值越小,表示酶對底物的親和力愈大,酶促反應(yīng)速度越快,底物轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物也愈快,(四)、生長因子綜合協(xié)調(diào)學(xué)說時期(1960年以后)

1.植物生長所需要的或?qū)λ幸娴奈镔|(zhì)和其它生長條件;2.植物對營養(yǎng)物質(zhì)的需要量(及其診斷測定);3.土壤肥力特性(及其診斷測定);4.不正確或過量施肥的危害;5.評價肥料作用(產(chǎn)量和質(zhì)量等)的可信賴的方法;

威連斯（Willance，1984)認(rèn)為,下一次農(nóng)業(yè)革命是多學(xué)科性的綜合應(yīng)用革命,包括作物育種、經(jīng)營管理、土壤改良、土壤肥力、雜草防治、植物生理、土壤微生物、昆蟲、農(nóng)業(yè)機械及其它等學(xué)科的綜合應(yīng)用。

(五)、當(dāng)前世界肥料問題和動向

問題:

能源緊張:

制造肥料的能量占農(nóng)業(yè)總耗能量:發(fā)達(dá)國家35%;發(fā)展中國家64%;全球平均45%。發(fā)展中國家更感到能源不足。

磷鉀資源日益枯竭:

三要素比例發(fā)達(dá)國家平均為:1:0.65:0.64(日本1:1:1)，中國1:0.4-0.46:0.36-0.50。發(fā)展中國家PK不足,影響氮肥肥效發(fā)揮,據(jù)估計:P資源足能用500年,鉀可用1000年,且分布不平衡.

肥料利用率低,污染環(huán)境嚴(yán)重:

N30%、P205－40%、K2O50%動向：

各國為解決上述問題,尋求各種方法,發(fā)展新肥料,開發(fā)新資源,提高肥料利用率,對家禽糞、廢棄物的利用，生物固氮等?，F(xiàn)在化肥向著高效化、復(fù)合化、液體化(流體化)、長效化和專一化方向發(fā)展.(六)、我國肥料科學(xué)的發(fā)展

<<齊民要術(shù)>>、<<王幀農(nóng)書>>、

<<農(nóng)政全書>>。

游修齡1980考證:

殷商以前(不知道施肥)----西周時期(開始認(rèn)識到肥料腐爛植物.草木灰)---戰(zhàn)國時期(開始施肥)---西漢時期(施肥技術(shù)有了很大發(fā)展，有基肥、種肥、追肥之分。種植綠肥提高土壤肥力,對土壤理論也有一定見解)-----清朝(施肥理論進一步發(fā)展時宜、土宜、物宜)。

這些理論要比西歐早的多,可惜由于社會政治等原因,一直停留在封建小農(nóng)狀態(tài),農(nóng)業(yè)科學(xué)沒有得到充分發(fā)展.解放后,1958年開展了第一次土壤普查,(因土種植.因土施肥.合理分配)1978年第二次土壤普查.為農(nóng)業(yè)區(qū)域打下基礎(chǔ).

在土壤肥力方面：

各省建立了肥料試驗網(wǎng),開展了土壤肥力監(jiān)測工作.

在三要素方面：高成分.高肥效氮肥品種增加,磷鉀供應(yīng)增加.微量元素應(yīng)得到重視,綠肥逐漸引入推廣,施肥理論方面發(fā)展到診斷施肥和測報施肥.電子計算機也應(yīng)用到這一學(xué)科.以及放射性和穩(wěn)定性同位素,液相色譜儀,氨基酸測定儀.原子吸收光譜儀.等離子體及電子探針等.研究方法包括調(diào)查研究和試驗研究兩個方面

1、調(diào)查研究：對幾千年農(nóng)民在實踐中創(chuàng)造的豐富經(jīng)驗進行總結(jié).指導(dǎo)生產(chǎn).發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題,加以解決.

2、試驗研究：包括田間試驗.盆栽試驗和化學(xué)分析.一般是結(jié)合起來進行的.第三節(jié)植物營養(yǎng)與肥料的研究方法

田間試驗：是研究土壤肥力和肥料效果最具體的方法,是附和生產(chǎn)實際的方法,可直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。盆栽試驗：是研究植物營養(yǎng)的重要方法,包括:土培法.沙培法.水培法以及滅菌培養(yǎng)法?；瘜W(xué)分析法：包括土壤分析.肥料分析和植物營養(yǎng)分析。試驗研究：植物營養(yǎng):各種元素對各種植物的營養(yǎng)作用.產(chǎn)量.品質(zhì);

植物營養(yǎng)遺傳性:植物吸收及運輸養(yǎng)分均屬基因型,根據(jù)米凱利斯--門滕方程式進行研究.植物營養(yǎng)診斷肥料試驗:不同形態(tài)的化肥肥效,有機肥與無機肥配合施用的效果等.可以從事以下幾方面的研究:

植物營養(yǎng)與肥料學(xué)還與很多學(xué)科如植物生理學(xué).生物化學(xué).土壤學(xué).作物栽培學(xué).生物統(tǒng)計學(xué)有密切關(guān)系.第一章植物營養(yǎng)與施肥原理本章講授內(nèi)容：植物的營養(yǎng)成分植物對養(yǎng)分的吸收養(yǎng)分在植物體內(nèi)的運輸 影響植物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件合理施肥的基本原理

植物營養(yǎng)原理是合理施肥的理論基礎(chǔ)。合理施肥應(yīng)按照植物營養(yǎng)的原理和作物營養(yǎng)特性，結(jié)合氣候、土壤和栽培技術(shù)等因素進行綜合考慮。作物生長在土壤中，在有適當(dāng)?shù)墓?、水、肥、氣、熱條件下，就能生長發(fā)育，形成有機物質(zhì)。在土壤養(yǎng)分供應(yīng)不足的情況下，就得通過施肥來滿足植物對養(yǎng)分的要求。第一節(jié)植物必需的營養(yǎng)元素及其生理功能一．植物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素一）植物體的元素組成

WHATDOESAPLANTNEEDTOLIVEForhealthygrowth,aplantrequires:Energy:LightforphotosynthesisWaterGases:CO2:basiccomponentoforganicmatterO2:basiccomponentandcatalyticrespirationNutrients:

nitrogen(N)phosphorus(P)potassium(K)calcium(Ca)magnesium(Mg)sulfur(S)micronutrients?NutrientsaretakenupprimarilybytherootsintheformofanaqueoussolutioninthesoilPhotosynthesis:CO2+H2Ocarbohydrates(CHO)+O2ashiscomposedof:WHATDOESAPLANTCONSISTOF?Drymatteriscomposedof:94%OrganicMaterial:30%crudefiber12%protein47%N-freeextracts4%fat6%ashPotassium42%Oxygen24%7%Chloride7%Silicon5%Phosphorus5%Calcium4%Magnesium4%Sulphur1%Sodium1%Traces:iron,zinc,manganese,copper,boron,molybdenum80%WATER20%DRYMATTERNUTRIENTSAVAILABILITYESSENTIALNUTRIENTS正常生長植株的干物質(zhì)中營養(yǎng)元素的平均含量元素符號mol/克（干重）mg/kg%Mo0.0010.1-Cu0.10.6-Zn0.3020-Mn1.050-Fe2.0100-B2.020-Cl3.0100-S3.0-0.1P60-0.2Mg80-0.2Ca125-0.5K250-1.0N1000-1.5O30000-45C40000-45H60000-6鉬銅鋅錳鐵硼氯硫磷鎂鈣鉀氮氧碳?xì)?987 鎳

Ni 1.1

確定年份1939193119261922184419231954183918391839183918391804最早1800最早NameChemicalsymbolRelative

%inplants*FunctioninplantNutrientcategoryNitrogenN100Proteins,aminoacidsPrimarymacronutrientsPhosphorusP6Nucleicacids,ATPPotassiumK25Catalyst,iontransportCalciumCa12.5CellwallcomponentSecondarymacronutrientsMagnesiumMg8PartofchlorophyllSulfurS3AminoacidsIronFe0.2ChlorophyllsynthesisMicronutrientsCopperCu0.01ComponentofenzymesManganeseMn0.1ActivatesenzymesZincZn0.03ActivatesenzymesBoronB0.2CellwallcomponentMolybdenumMo0.0001InvolvedinNfixationChlorineCl0.3Photosynthesisreactions*Relativeamountsofmineralelementscomparedtonitrogenindrytissue.MayvarydependingonplantspeciesESSENTIALNUTRIENTS:

FUNCTIONSANDCLASSIFICATIONRelativeamountsofessentialelementsinplanttissues由于植物的遺傳性狀的制約和環(huán)境條件的影響，即使同一植物的不同器官、同一器官的不同時期其體內(nèi)元素在含量上均有較大的差異。例如稻麥類硅多、豆類氮鉀多，籽粒的氮磷高于莖稈，而莖稈的鈣、硅、鈉又多于籽粒。這種含量上的差異，1.反映了不用作物的某些營養(yǎng)特性。2.說明作物對養(yǎng)分的吸收受到環(huán)境條件的影響。例如：當(dāng)某種離子在土壤中含量高時，雖然作物對它的需要量不多或并不需要，但它在作物體內(nèi)也會較多地積累。這說明植物體內(nèi)所含的這些元素并不都是它生長發(fā)育所必需的。有些元素是由于偶然的機會進入植物體內(nèi)的，其中有些還可能大量積累；而有些元素雖然在植物體內(nèi)的含量極微，卻是植物生長不可缺少的。運用溶液培養(yǎng)，在培養(yǎng)液中有系統(tǒng)地減去植物灰分中的某些元素，觀察植物是否能夠正常生長發(fā)育，可以檢出植物所必需的營養(yǎng)元素。

1939年Arnon和Stout提出:二、植物必需營養(yǎng)元素（一）標(biāo)準(zhǔn)這種元素對所有高等植物的生長發(fā)育是不可缺少的。如果缺少該元素，植物就不能完成其生活史

---------必要性2.

這種元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏這種元素時，植物會表現(xiàn)出特有的癥狀，只有補充這種元素后癥狀才能減輕或消失-------專一性3.

這種元素必須直接參與植物的代謝作用，對植物起直接的營養(yǎng)作用，而不是改善環(huán)境的間接作用

---------直接性二）高等植物必需營養(yǎng)元素的三條標(biāo)準(zhǔn):２．必需營養(yǎng)元素的種類：

目前國內(nèi)外公認(rèn)的高等植物所必需的營養(yǎng)元素有16種。它們是碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬、氯。MnBFeSNCOHCaKPCuClZnMgMo３．必需營養(yǎng)元素的分類：根據(jù)必需營養(yǎng)元素在作物體內(nèi)含量的多少，將其分為大量營養(yǎng)元素（%－‰）：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S九種，其中的N、P、K三種元素，由于作物需要的良比較多，而土壤中可提供的有效含量又比較少，常常需要通過施肥才能滿足作物生長的要求，因此稱為“作物營養(yǎng)三要素”或者“肥料三要素”；含量＜‰的稱為微量營養(yǎng)元素：有Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl七種。４．植物營養(yǎng)元素的同等重要律和不可代替律：植物必需的營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)不論數(shù)量多少都是同等重要的；任何一種營養(yǎng)元素的特殊功能都不能被其它元素所代替。這就叫營養(yǎng)元素的同等重要律和不可代替律。對于該定律應(yīng)該從兩個方面去理解：①大量元素與微量元素在體內(nèi)的數(shù)量上盡管相差很大，但在植物的營養(yǎng)作用上，是同等重要的，并沒有重要與不重要之分。②植物必需營養(yǎng)元素的生理功能是不可代替的。如磷不能代替鉀，鉀不能代替氮。缺磷的土壤只能靠施磷來解決。因此，施肥必須根據(jù)作物營養(yǎng)的要求，考慮不同種類的肥料配合，以防止某些營養(yǎng)元素供應(yīng)失調(diào)。５．相互相似作用：幾種營養(yǎng)元素都對某一生理代謝作用過程或者作用過程的某一部分起同樣的作用。也就是說，某一營養(yǎng)元素缺少時，還可以被另一元素所代替。例如：硼能部分地消除亞麻缺鐵癥，鈉可部分地滿足糖用甜菜對鉀的需要，銣Rb有時可以代替鉀的作用，鍶Sr有時可以代替鈣的作用，而且對有些植物其代替效用還很高。對某些低等植物，溴Br可以代替氯Cl的作用。但是這種代替僅僅是部分的和次要的，只能是對同等重要律的補充，尤其是必需營養(yǎng)元素所具有的特殊生理功能是不可代替的。6．有益元素

Beneficialelements：Severalelementsinplantsarenotessential,butwillpromotegrowth.Forexample,cobalt(Co鈷)stimulatesgrowthoflegumessuchasbeans,clover三葉草,andalfalfa紫花苜蓿.Thisstimulationofgrowthbycobaltisduetoitsuse,notbytheplantitself,butbynitrogenfixingbacteriathatliveinrootsofplants.Na-K;Rb-K;Sr-Ca;B-Fe有益元素各論有益礦質(zhì)元素：促進植物生長發(fā)育，不為植物普遍所必需。必需元素：1、符合三條標(biāo)準(zhǔn)2、為各種作物所必需有益元素：1、在一定濃度下，具有刺激生長的作用

2、在一定條件下為作物所需Co-豆科

3、不為所有植物所需Si-水稻；Al-茶樹；Se-茶花注意：適宜的含量是區(qū)分有益元素的界限。缺少時影響生長，過多時，則有毒害作用。

第二節(jié)植物對養(yǎng)分的吸收一、植物的根部營養(yǎng)：根系具有吸收水分和養(yǎng)分，傳導(dǎo)水分和養(yǎng)分到地上部，合成一些有機化合物，貯藏營養(yǎng)物質(zhì)，以及支持作物使之固定于土壤中等多方面的作用。植物與環(huán)境之間的物質(zhì)交換，在很大程度上也要通過根系進行。我國勞動人民在長期生產(chǎn)實踐中總結(jié)了“壯苗先壯根”的經(jīng)驗，把根系的粗壯發(fā)達(dá)看著是作物豐產(chǎn)的基礎(chǔ)。在不同情況下的許多蹲苗措施，實質(zhì)上也是為了促進根系的發(fā)育。因此，加強根部營養(yǎng)是供給作物養(yǎng)分最主要的方式，也是奪取作物高產(chǎn)的最重要的手段。一）、根的吸收部位：根吸收養(yǎng)分最多的部位，據(jù)用作物的離體根研究，是根尖以上的分生區(qū)，大致離根尖1cm，越靠近基部吸收能力越差。但是，作為完整的根系，必須正確地估計根毛的特殊功能，如果考慮到水分蒸騰對養(yǎng)分吸收的影響，一般認(rèn)為，根吸收養(yǎng)分最多的部位大約在離根尖10cm以內(nèi)，愈靠近根尖處的吸收能力愈強。因此，施用肥料的深度應(yīng)該在20cm以下。二）、根部對養(yǎng)分的吸收：１．土壤養(yǎng)分向根表面的遷移方式：①截獲（RootInterception）：根系伸展于土壤中，直接從土壤膠體或者土壤溶液中獲取養(yǎng)分。即植物的根系伸展于養(yǎng)分處，直接接觸而獲得養(yǎng)分。植物根從土壤中截獲養(yǎng)分的數(shù)量是很少的，即使根系十分發(fā)達(dá)，可能截獲到的養(yǎng)分一般不到總量的10%。②擴散（Diffusion）：由于植物不斷地吸收土壤中的養(yǎng)分，使得那些和根直接接觸的土壤養(yǎng)分濃度相對降低，導(dǎo)致土體和根際土壤之間產(chǎn)生養(yǎng)分的濃度差，從而使養(yǎng)分由高濃度向低濃度擴散。這種作用叫擴散作用。此外，在施肥或土壤中有機質(zhì)分解、難溶性養(yǎng)分有效化后，也會因局部養(yǎng)分濃度增高而出現(xiàn)向四周擴散的現(xiàn)象。養(yǎng)分離子在土壤中的擴散受到許多因素的影響，如土壤水分含量（多＞少）、土壤質(zhì)地（砂土＞粘土）、土壤溫度（高溫＞低溫）以及養(yǎng)分離子的擴散系數(shù)與根系活力等。③質(zhì)流（Massflow）：作物的蒸騰作用消耗了根表土壤大量的水分，使其水分含量相對降低，導(dǎo)致土壤水分向根表移動，溶解在水中的養(yǎng)分也隨之移動到根表土壤，以補充消耗的養(yǎng)分。一般認(rèn)為，土壤養(yǎng)分的長距離遷移以質(zhì)流為主，短距離遷移以擴散為主。硝態(tài)氮的移動性大，質(zhì)流有重要作用，磷鉀則以擴散為主，鈣鎂以質(zhì)流為主。以上養(yǎng)分遷移的三種過程在土壤中是同時存在的。對于在土壤中移動性比較小的離子，根系用截獲方式吸收離子才比較重要，但畢竟是有限的，因為根系所占的體積與土壤體積相比是小的（＜１０％）。質(zhì)流過程是比較快的，只要水分流量和離子濃度足夠大；相比之下擴散作用是一個慢過程，一天只有幾個毫米。２、根部對無機態(tài)養(yǎng)分的吸收：土壤養(yǎng)分遷移到根表，為根系吸收提供了有利的條件，然而養(yǎng)分離子要進入植物體內(nèi)則是一個十分復(fù)雜的過程。目前，一般認(rèn)為溶液中的離子進入根細(xì)胞的方式可分兩個類型，即被動吸收與主動吸收。①無機態(tài)養(yǎng)分的被動吸收

Passiveuptake：是指植物由于物理的或物理化學(xué)的作用而進行的吸收過程，主要是由高濃度向低濃度的擴散作用。被動吸收的特點：吸收速度快、無選擇性、不需要能量、可逆性（在一定條件下，已被吸收進入細(xì)胞的離子，也可以由細(xì)胞出來重新進入外部溶液中）。

通過截獲、擴散、質(zhì)流等方式移動到根表的無機態(tài)養(yǎng)分，首先進入根細(xì)胞的自由空間（Freespace)。對單個細(xì)胞來說，自由空間是指細(xì)胞壁到細(xì)胞膜之間的間隙。對整個根組織來說，是指皮層中薄壁細(xì)胞的細(xì)胞間隙。也就是說，自由空間是指在植物體某些器官的組織內(nèi)或細(xì)胞中能夠允許外部溶液自由擴散進入的那部分空間。進入的溶液很快與外部溶液的濃度達(dá)到平衡，離子的進出沒有選擇性，當(dāng)外部溶液濃度低時又可擴散出去，好象是外部溶液與組織內(nèi)相互聯(lián)貫著的一條自由通道。蠶豆根的自由空間為13%，大麥23%，向日葵16-21%，小麥11-33.5%不等。

②無機態(tài)養(yǎng)分的主動吸收

Activeuptake：是指植物細(xì)胞利用呼吸作用釋放的能量作功，而逆濃度梯度吸取養(yǎng)分的過程。主動吸收是一切有生命的有機體所具有的特性，其特點是：持續(xù)時間長、具有明顯的選擇性、需要消耗能量、不可逆性（主動吸收的離子（尤其是吸入液泡內(nèi)的離子），只要細(xì)胞保持健康活力，就不會釋放出來）。主動吸收說明了以下三個問題：Ａ．植物體內(nèi)離子態(tài)養(yǎng)分的濃度，常常比外界土壤溶液的濃度高幾十甚至幾千倍。Ｂ．植物吸收養(yǎng)分有高度選擇性，而不是外界環(huán)境中有什么養(yǎng)分就吸收什么養(yǎng)分。Ｃ．植物對養(yǎng)分的吸收強度與其代謝作用密切相關(guān)，而不決定于外界土壤溶液中的養(yǎng)分濃度。植物生長旺盛，吸收強度就大，生長弱，吸收強度就小。載體（Carrier）普菲費爾（Pfeffer1900）提出。培養(yǎng)試驗的結(jié)果表明，不同種類的植物組織對多種離子的吸收，在一定的濃度范圍內(nèi)，都表現(xiàn)有一定的規(guī)律，即較低濃度時，離子的吸收隨濃度增加而迅速增加；在較高濃度時，隨濃度增加，離子的吸收增加很少；到最高濃度時，離子的吸收趨于穩(wěn)定。這表明了載體的存在和載體具有一定的飽和度。載體學(xué)說（CarrierTheory)：

生物膜上具有某些分子，它們有載運離子通過生物膜的能力，這些分子叫載體。載體分布在細(xì)胞膜上，而且對其所運載的離子具有一定的專一性，離子可以由不同的載體而結(jié)合在不同位置上通過質(zhì)膜運入細(xì)胞內(nèi)。因而可以有選擇性地運載某種離子通過生物膜。載體是在類脂層中擴散的類脂化合物，很可能是一種透過酶，但目前為止還不能下結(jié)論，因為還沒有分離出載體分子。載體運載離子消耗的能量來源于呼吸作用，但是能量消耗于何處，目前還不清楚.一般認(rèn)為有三種可能：①用于改變原生質(zhì)膜的特性，以便離子通過；②離子－載體復(fù)合物的合成和分解；③離子、離子－載體復(fù)合物的循環(huán)運輸。載體運輸離子的過程：①載體由呼吸過程中獲得能量載體＋ATP→磷酸化載體＋ADP②磷酸化載體與某種選擇性離子結(jié)合，透過質(zhì)膜磷酸化載體＋離子→離子－載體③離子－載體在磷酸化酶的作用下解離，于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)釋放離子。離子－載體→載體＋離子＋無機磷酸Pi④無機磷酸在細(xì)胞內(nèi)的線粒體或葉綠體作用下形成ATPADP＋Pi→ATP總式為：離子＋ATP→離子＋ADP＋Pi

可見將一個離子由膜外帶到膜內(nèi)，需消耗１個ATP分子。３．根部對有機態(tài)養(yǎng)分的吸收：采用滅菌培養(yǎng)方法，利用示蹤元素進行研究的結(jié)果表明，植物不僅能吸收無機養(yǎng)分，也能吸收有機態(tài)的養(yǎng)分。如：水稻幼苗可吸收甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、組氨酸、天冬酰胺、RNA、各種核苷酸、甘油磷酸鈣、卵磷脂和植酸鈉等。大麥能吸收賴氨酸；玉米能吸收甘氨酸；大麥和小麥、菜豆能吸收各種磷酸己糖和磷酸甘油酸。另據(jù)孫羲研究，水稻吸收葡萄糖１天內(nèi)就能運到穗部。有機態(tài)養(yǎng)分究竟以什么方式進入根細(xì)胞內(nèi)，

尚無肯定的結(jié)論一般認(rèn)為，有機分子透過質(zhì)膜的難易程度決定于分子的大小和脂溶性的強弱。凡是脂溶性強的化合物都比較容易透過質(zhì)膜，脂溶性愈強，愈容易透過；分子量小的有機分子也容易透過。Wheeler和Hanchey于1971年用電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞也和動物一樣，有胞飲作用。如蓖麻和松樹根尖均有這種現(xiàn)象。其過程是：原生質(zhì)膜內(nèi)陷，把進入凹陷處的有機養(yǎng)分連同水和無機養(yǎng)分一起包圍起來，形成水囊泡；然后水囊泡逐步向細(xì)胞內(nèi)部移動；最后破裂，所含養(yǎng)分釋放于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的細(xì)胞質(zhì)中。二、Plant

Foliagenutrition

：植物葉面（包括一部分莖）吸收養(yǎng)分來營養(yǎng)其本身的現(xiàn)象叫做葉部營養(yǎng)或根外營養(yǎng)。Despitethepresenceofathickcuticle,manyplantscanabsorbnutrientsthroughtheirleavesandstems.Forexample,iron,copperandzincaresprayedonappletopreventmineraldeficiencies.一）、葉部對養(yǎng)分的吸收：

１．葉子吸收養(yǎng)分的途徑：一般認(rèn)為葉部吸收養(yǎng)分是從葉片角質(zhì)層和氣孔進入，最后通過質(zhì)膜而進入細(xì)胞內(nèi)。

(近來的研究發(fā)現(xiàn)在表皮細(xì)胞壁的外壁，孔道細(xì)胞中以及葉毛基部和周圍、葉脈的上、下表皮細(xì)胞都呈現(xiàn)有較多的微細(xì)結(jié)構(gòu)，即外質(zhì)連絲（Ectodesmata)分布，它是一種不含原生質(zhì)的纖維空隙，能使細(xì)胞原生質(zhì)與外界直接聯(lián)系。它可作為角質(zhì)膜到達(dá)表皮細(xì)胞原生質(zhì)膜的一條通路。)２．葉子吸收養(yǎng)分的形態(tài)：離子態(tài)：鉀離子、磷酸根離子等。分子態(tài)：二氧化碳、尿素、二氧化硫、氮氣等。３．葉子吸收養(yǎng)分的機制：

①通過角質(zhì)膜的吸收：表皮組織的角質(zhì)膜可分三層。緊靠表皮細(xì)胞的外壁是由角質(zhì)、纖維素和果膠共同構(gòu)成的角化層，中間為角質(zhì)與蠟質(zhì)混合組成的角質(zhì)層，最外一層完全由蠟質(zhì)組成。蠟質(zhì)是一類復(fù)雜的有機混合物，主要成分由高糖脂肪酸和高糖一元醇組成，這類化合物的分子間隙可讓水分子大小的物質(zhì)通過。外部溶液通過這種空隙進入角質(zhì)層，再借助于果膠物質(zhì)進入角化層及表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁而到達(dá)質(zhì)膜。在這些空隙內(nèi)由于脂肪酸、果膠等羧基的解離而帶有負(fù)電荷，這對陽離子的通透有利。②葉部對二氧化碳的吸收：葉子從空氣中吸收的二氧化碳主要經(jīng)由氣孔進入葉肉，通過細(xì)胞間隙及葉肉細(xì)胞的表面流入葉綠體，在葉綠體內(nèi)經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)變成單糖。其反應(yīng)式為：6CO2

＋12H2O→C6H12O6

＋6H2O＋6O2二）、葉部營養(yǎng)的特性：１．直接供給作物吸收的養(yǎng)分可防止養(yǎng)分在土壤中的固定和轉(zhuǎn)化。有些容易被土壤固定的營養(yǎng)元素如銅、錳、鐵、鋅等，葉部噴施能避免土壤的固定，直接供給作物吸收；某些生理活性物質(zhì)如赤霉素、B9等，施入土壤易于轉(zhuǎn)化，采用葉面噴施就能克服這種缺點。２．葉部對養(yǎng)分的吸收轉(zhuǎn)化比根部快，能及時滿足作物需要。

32P涂于棉花葉部5分鐘后各器官已有相當(dāng)數(shù)量的Ｐ，根、生長點和嫩葉中增加強烈。10天后32P的積累達(dá)到最高點。而根部施用15天后Ｐ的分布和強度僅僅接近于葉部施用５分鐘的情況。又如：一般尿素施入土壤4-5天后才見效果，葉部施用只需1-2天即可顯出效果。故在出現(xiàn)缺素癥或遭自然災(zāi)害時最為適用。３．直接影響體內(nèi)代謝，促進根部營養(yǎng)，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)。３．直接影響代謝，促進根部營養(yǎng)，提高產(chǎn)量，改善品質(zhì)。

葉部追肥可提高光合作用和呼吸作用的強度，顯著地促進酶的活性，直接影響體內(nèi)一系列重要的生理過程，同時也改善了作物對根部有機養(yǎng)分的供應(yīng)，增強根系吸收水分和養(yǎng)分的能力，因此，適時噴施某些營養(yǎng)元素，既能調(diào)節(jié)酶的活性又能使植株生長健壯，增強抗性，積累較多的有機物質(zhì)，達(dá)到促進早熟、改善品質(zhì)、提高產(chǎn)量的目的。如：前期噴尿素可促進酶的合成，使生長旺盛；

中期和后期噴Ｐ、Ｋ可促進酶作用的分解過程，有利于葉片內(nèi)的有機物質(zhì)向生殖器官轉(zhuǎn)移；

作物開花時噴硼能促進種子的形成；

作物生育后期根系衰老，吸收養(yǎng)分的能力減弱，根外追肥可補救脫肥的危險。

４．經(jīng)濟、有效：施用量僅為土壤施用的1/5-1/10。三）、影響葉部營養(yǎng)的條件：１．溶液的組成：溶液的組成決定于葉部追肥的目的。作為營養(yǎng)液組成分的各種養(yǎng)分被植物吸收的速度是不同的。例如，葉片吸收鉀的速率為：氯化鉀＞硝酸鉀＞磷酸氫二鉀；葉片吸收氮的速率為：尿素＞硝酸鹽＞銨鹽。一般地，無機鹽比有機鹽類（尿素除外）的吸收速率要快，在噴施生理活性物質(zhì)或微量元素肥料（如鋅、硼、鐵、錳等）時加入尿素可提高吸收速率和防止葉片出現(xiàn)暫時的黃化。２．溶液濃度及pH：

一定范圍內(nèi)，營養(yǎng)物質(zhì)進入葉片的速度與數(shù)量，隨濃度的增加而增加。所以在葉片不受肥害的前提下要適當(dāng)?shù)靥岣呷芤旱膰娛舛?。溶液pH影響葉片的吸收：中性至微堿性條件下葉片吸收陽離子快，弱酸性條件下吸收陰離子快。３．溶液濕潤葉片的時間：

試驗證明濕潤葉片的時間在30-60分鐘內(nèi)吸收的速度快，吸收量大，余下未被吸收的還可以逐步地被葉片吸收利用。因此選擇傍晚噴施同時使用濕潤劑，效果很好。濕潤劑可以降低溶液的表面張力，增大溶液與葉片的接觸面積，提高噴施效果。常用的濕潤劑有中性皂和洗滌劑（用0.1-0.2%）。４．葉片結(jié)構(gòu)與養(yǎng)分吸收：雙子葉植物如棉花、油菜、豆類、薯類及甜菜等葉面積大，角質(zhì)層薄，溶液中的養(yǎng)分容易被吸收；稻、麥、谷子等單子葉植物葉面積小，角質(zhì)層較厚，溶液中養(yǎng)分的吸收就比較困難，故應(yīng)加大噴施濃度。從葉片結(jié)構(gòu)上看，葉子表面的表皮組織下是比較致密的柵狀組織，而葉子背面是疏松的海綿組織，細(xì)胞間隙大，孔道細(xì)胞也多，故噴施葉背面養(yǎng)分吸收速度快。５．噴施次數(shù)與部位：

各種養(yǎng)分在細(xì)胞內(nèi)的移動性差別很大：移動性強的養(yǎng)分N＞K＞Na，能夠移動的養(yǎng)分磷＞氯＞硫，部分移動的養(yǎng)分Zn＞Cu＞Mn＞Fe＞Mo，不移動的養(yǎng)分硼和鈣。噴施不易移動的養(yǎng)分時，必須增加噴施次數(shù)，同時必須注意噴施部位，如鐵肥只有噴施在新葉上，效果才好。另外每隔一定時間（一般7-10天）噴施一次的效果比一次噴施的效果要好。但次數(shù)過多，增加勞力成本。

四）、葉部追肥的適用時期：

１．作物遭受凍害、傷害、水災(zāi)后為了增加營養(yǎng)恢復(fù)生長，可利用根外追肥吸收快的特點進行根外追肥。２．作物出現(xiàn)缺素癥特別是那些在體內(nèi)不易移動的營養(yǎng)元素（微肥）時。３．密植條件下根部追肥困難而又需要追肥時。４．作物生長后期由于某些營養(yǎng)元素的影響而出現(xiàn)早衰，根部追肥急救不及時時。５．提高后期營養(yǎng)水平，改善產(chǎn)品質(zhì)量。第三節(jié)影響植物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件

一、光照：光照對于植物吸收養(yǎng)分的影響主要表現(xiàn)在三個方面：１．能量：植物吸收養(yǎng)分是個耗能的過程，吸收養(yǎng)分的數(shù)量及其速率受著能量供應(yīng)的影響，光照充足，光合作用強度大，吸收的能量多，養(yǎng)分吸收也就多。高橋等研究發(fā)現(xiàn)，光強不足時，水稻吸收氮和磷受到顯著的抑制。２．酶的誘導(dǎo)和代謝途徑：光照影響植物對硝酸根的吸收和還原。植物吸收硝酸根后必須在體內(nèi)還原成NH3后才能利用，這個過程需要硝酸還原酶的參與，而在植物體內(nèi)硝酸還原酶的形成，需要光的誘導(dǎo)。缺光硝酸還原酶不能形成，硝酸根在體內(nèi)積累，不但影響硝酸根的繼續(xù)吸收，而且影響到作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。另一方面，光照不足，體內(nèi)碳水化合物合成少，有機酸（氨的受體）形成少，體內(nèi)NH3的同化受到抑制，不僅影響到氮的吸收，而且會因為體內(nèi)NH3積累過多造成氨中毒，又能影響到其他養(yǎng)分離子的吸收。

３．蒸騰作用：由于光可以調(diào)節(jié)葉子氣孔的開閉，從而影響到蒸騰作用，間接影響到植物對養(yǎng)分的吸收和運輸。二、溫度：根系吸收養(yǎng)分最適宜的土壤溫度為15－25℃。在0－30℃范圍內(nèi)溫度升高，根系吸收養(yǎng)分的速率和數(shù)量增加。土壤溫度超過30℃時，養(yǎng)分的吸收也顯著減少，土壤溫度在40℃以上，養(yǎng)分吸收急劇減少，根系迅速老化，體內(nèi)酶變性養(yǎng)分吸收也趨于停止，嚴(yán)重的細(xì)胞死亡。細(xì)胞膜在高溫下透性增加，養(yǎng)分常有外滲現(xiàn)象。各種作物最適宜的根際土溫為：大麥18℃，棉花28－30℃，玉米25－30℃，馬鈴薯20℃，煙草22℃，番茄25℃，水稻（最適宜的水溫）30－32℃。水稻試驗表明，當(dāng)溫度從30℃降低到16℃時，吸收的養(yǎng)分減少，但各種養(yǎng)分減少的程度不同，其減少的次序為PO4＞NH4＞K＞SO4＞Mg＞Cl＞Ca。三、土壤通氣性：土壤空氣的特點就是氧氣含量低而二氧化碳含量高。大氣O2的含量為20.99%，CO2的含量為0.03%；表層土壤空氣中，O2為20.3%，CO2為0.2-1%。土壤空氣中高濃度的CO2是由于有機體的呼吸作用和有機物質(zhì)的分解造成的。氧氣對植物根系的呼吸作用是必要的，呼吸作用產(chǎn)生的能量供各代謝活動需要，其中包括根系對養(yǎng)分離子的吸收。土壤氧分壓降低時，根系吸收養(yǎng)分減少。據(jù)霍普金斯（Hopkins1950）研究表明，番茄在氧分壓低于大氣氧分壓的10%或0.1巴時，對磷、鉀的吸收大為減少。氧分壓為0.21巴時，Ｐ與Ｋ的相對吸收量為100%的話，0.05巴時分別為56%和75%，0.005巴時各為30%和37%。

三井進午對番茄進行了通氣試驗，

結(jié)果如下：

根系缺氧還影響到植物激素的合成。如淹水而引起缺氧可使向日葵對激動素的合成減少，使番茄體內(nèi)赤霉素的含量下降。由于植物激素含量的下降，影響植物的生長發(fā)育，最終影響到養(yǎng)分的吸收。在低氧厭氣環(huán)境下，由于厭氣微生物的大量滋生，它們所形成的終極產(chǎn)物如乙烯、甲烷、硫化物、氰化物、丁酸和其它脂肪酸大量積累，也會對植物造成毒害，抑制呼吸作用，從而影響?zhàn)B分的吸收。由于厭氧使土壤的氧化還原電位下降，也會影響到養(yǎng)分的形態(tài)和有效性，并能引起某些養(yǎng)分的損失。土壤氧化還原性的好壞對植物吸收養(yǎng)分的影響是兩方面的。一方面直接影響植物本身的代謝活動，主要是影響呼吸作用，從而影響?zhàn)B分的吸收；另一方面是影響?zhàn)B分本身，主要是影響?zhàn)B分的形態(tài)、有效性和養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，從而對植物養(yǎng)分的吸收加以影響。土壤氧化還原狀況對養(yǎng)分形態(tài)的影響：不少營養(yǎng)元素在不同的氧化還原電位下，呈現(xiàn)不同的形態(tài)。除了NH4+、Fe++和Mn++外，植物吸收的是氧化態(tài)養(yǎng)分，許多養(yǎng)分的還原態(tài)對植物吸收來說是無效的。所以說還原性強的土壤中，養(yǎng)分的有效性降低也是植物生長不良的原因之一。土壤氧化還原狀況對養(yǎng)分釋放的影響：隨著土壤氧化還原電位的變化，某些養(yǎng)分會得到釋放而另一些養(yǎng)則會被固定。如磷容易被土壤中的鐵、鋁所固定，失去對作物的有效性，這在南方的紅黃壤中是影響施磷效果的主要原因。如果土壤淹水，Ｅｈ下降，氧化性的高鐵還原為第鐵，一部分磷就釋放出來，可供植物吸收，所以說磷的有效性水田比旱田高。土壤氧化還原狀況對養(yǎng)分保存的影響：氮、硫等營養(yǎng)元素由于土壤Eh的改變而改變其形態(tài)。在旱地土壤中施入的NH4+因硝化作用而氧化成NO3-，硝酸根不宜被土壤吸附而易遭淋失；在NH4+氧化成NO3-的過程中，如果土壤局部厭氣，氧化過程受阻，中間產(chǎn)物NO2-積累。植物只能吸收少量的亞硝酸根，吸收多了對植物有毒害，農(nóng)產(chǎn)品中亞硝酸根含量過高，影響品質(zhì)和人體健康。對硫來說，植物只可以吸收SO4-2和SO2。在還原條件下，SO4-2可以形成H2S而造成氣態(tài)損失，也可以形成揮發(fā)性的有機硫化物而損失。四、土壤反應(yīng)：土壤溶液的ｐＨ常常影響植物對養(yǎng)分的吸收。１．pH與代謝：一般來說，在酸性反應(yīng)中植物吸收陰離子多于陽離子；而在堿性反應(yīng)中，吸收陽離子多于陰離子。這是因為蛋白質(zhì)是兩性膠體，能同時吸收陰、陽離子。但在酸性反應(yīng)（嚴(yán)格地講pH低于蛋白質(zhì)等電點）時，由于H+濃度增加，因而抑制了蛋白質(zhì)分子中羧基的解離，而增加了氨基的解離。所以蛋白質(zhì)分子中所帶的電荷以正電荷為主，故有利于外界溶液中陰離子的吸收；反之，在堿性反應(yīng)時則會增加蛋白質(zhì)分子中羧基的解離，這時蛋白質(zhì)就帶負(fù)電荷為主，故對吸收外界溶液中的陽離子有利。

pH過高過低都不利于植物對養(yǎng)分的吸收。pH過高時，一方面介質(zhì)中的OH-可與陰離子養(yǎng)分發(fā)生吸收競爭，減少陰離子吸收，另一方面，許多養(yǎng)分的有效性減弱，從而影響吸收。

水分對植物養(yǎng)分有兩方面的作用

一方面可加速肥料的溶解和有機肥的礦化,促進養(yǎng)分釋放;

另一方面釋放土壤中養(yǎng)分的濃度,并加速養(yǎng)分的流失.所以雨天不宜施肥,鉀肥在不正常氣候條件下的肥效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常年份,這是由于鉀能增強作物抗脅迫性。五.水分植物對土壤溶液中某些養(yǎng)分的吸收速率,決定于該養(yǎng)分的濃度,這種關(guān)系不是直線關(guān)系,而是一種漸近曲線如下圖:

吸收速率養(yǎng)分濃度六.養(yǎng)分濃度七.離子間的相互作用

離子間的拮抗作用Ionantagonism:

是指溶液中某一離子的存在能抑制另一離子的吸收。

離子間的協(xié)助作用Ionsynergism:溶液中某一離子的存在能促進另一離子的吸收。

維茨效應(yīng)Vietseffect:

外部溶液中Ca2+Mg2+Al3+等二價及三價離子，特別是Ca2+能促進K+

Rb+及Br-的吸收，根里面的Ca2+并不影響鉀的吸收。

但維茨效應(yīng)是有限度的，高濃度的Ca2+反而要減少植物對其它離子的吸收。

BNZnMgCuCaMnKFeP拮抗作用協(xié)助作用營養(yǎng)元素間的拮抗作用和協(xié)助作用示意圖

耕作制度:復(fù)種指數(shù)的提高，不同作物吸收的養(yǎng)料不同，連茬毒素，作物的種植密度都影響?zhàn)B分的吸收。傳統(tǒng)耕作、免耕或少耕、改善土壤條件、節(jié)省能源，提高表層土壤的養(yǎng)分含量和生物活性。

水漿管理:

灌溉可以提供部分養(yǎng)分，排水和滲漏損失養(yǎng)分。

施肥:

注意的問題:用量和比例、副成分、副作用、肥料形態(tài)、位置和方式。八.耕作管理第四節(jié)植物營養(yǎng)的遺傳性Imax(C-Cmin)Km＋(C-Cmin)-----------------------v＝Km＋(s)V(s)米氏方程v＝-------------植物對養(yǎng)分的吸收,運輸和利用都屬基因型,就是說,同一作物不同的品種吸收養(yǎng)分的速率和最大速率以及對養(yǎng)分的親和力是不相同的考慮到根部養(yǎng)分的外流則公式改為:(式中Imax為V;Cmin為外流養(yǎng)分濃度;C-Cmin為凈養(yǎng)分吸收量)在測定很多品種的資料中，選擇Km值小，V值大，外流養(yǎng)分量微的品種，以當(dāng)?shù)仄贩N作對照，進行大田試驗求出最高產(chǎn)量，這些品種反映吸收養(yǎng)分速度和最大吸收速率均較快，對養(yǎng)分親和力較高，外流養(yǎng)分微量，說明肥料利用率高，達(dá)到省肥高產(chǎn)的目的。

個性:

不同植物以及同一植物的不同生育期所需養(yǎng)分不同第五節(jié)植物的營養(yǎng)特性一.植物營養(yǎng)的共性

如水稻需Si，豆科植物需Co，塊莖、塊根類植物需K。豆科植物需N少。棉、麻需Na。油菜、糖用甜菜需B等。共性:

所有植物生長發(fā)育必需16種元素水稻：營養(yǎng)生長期適于NH+4-N，生殖生長期則適于NO-3-N。煙草：以NO3-N較合適。不僅可提高產(chǎn)量,而且還可提高檸檬酸等有機酸含量，增強燃燒性，改善品質(zhì)，而NH+4-N可增強煙草的芳香族揮發(fā)油化合物的含量，所以NH4NO3是煙草適宜的氮肥品種花卉：硝酸鹽型:一串紅.百日草.牽牛.

共存型:

香石竹.秋海棠.百合類20-40%銨態(tài)氮共用型:

唐菖蒲肥料不同的形態(tài):NH＋4-NNO3-N二.植物各生育期的營養(yǎng)特性

植物營養(yǎng)期:植物通過根系由土壤中吸收養(yǎng)分的整個時期。植物營養(yǎng)階段性:一般作物吸收三要素的規(guī)律是:生長初期吸收的數(shù)量和強度都較低,隨著生長期的推移,對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收逐漸增加,到成熟階段,又趨于減少。植物營養(yǎng)臨界期:是指營養(yǎng)元素過多或過少或營養(yǎng)元素間的不平衡,對于植物生長發(fā)育起著明顯不良的那段時間.磷的臨界期在幼苗期；玉米氮素最大效率期在喇叭口到抽穗初期；小麥氮素最大效率期在拔節(jié)到抽穗期；棉花氮素最大效率期是在開花結(jié)鈴期。

植物營養(yǎng)最大效率期:植物吸收的營養(yǎng)元素能夠發(fā)揮最大增產(chǎn)潛力的時期。例如：(NH4)2SO4為生理酸性肥料三.植物營養(yǎng)的選擇性植物常根據(jù)自身的需要對外界環(huán)境中的養(yǎng)分有高度的選擇性。一般土壤含有較多的Si、Fe、Mn而植物吸收很少；相反，土壤中N、P、K含量較少，植物卻需要很多。因而施入的肥料必然會出現(xiàn)陰陽離子吸收不平衡的現(xiàn)象。生理酸(堿)性肥料:(physiologicalacidic[alkaline]fertilizer)由于植物選擇性吸收肥料中的某一離子,而使土壤變酸或變堿的肥料稱之。NaNO3為生理堿性肥料

CaO/P2O5>1.3作為可利用難溶性磷的一個生理指標(biāo),各種作物對磷灰石的相對感應(yīng)的遞減次序為:蘿卜菜>大豆>豌豆>蕎麥>小白菜>番茄>燕麥>紫苜蓿>菠菜>黑麥草

四.植物根系的特性根的陽離子交換量(CEC):每百克干重(根)所含全部交換性陽離子(Ca、Mg、K、Na)的毫克當(dāng)量數(shù)稱之。作物吸鈣的能力：是指作物能吸收難溶性磷酸鹽中磷的能力。根的CEC較大的作物,對難溶性磷酸鹽具有較大的吸收能力,因為它與Ca的結(jié)