植物生長養(yǎng)分需求科研

植物生長養(yǎng)分需求科研第1頁/共50頁其他元素植物的組成成分第2頁/共50頁植物必需元素：維持植物正常生理活動必需的營養(yǎng)元素。必須滿足的三個條件：缺少----植物不能正常生長發(fā)育缺乏----植物單一缺素癥，無法替代，補充后恢復(fù)或預(yù)防。作用----直接效果，而不是改善環(huán)境的間接作用（例如溫度、水分）概念

大量元素（>0.5%）：碳氫氧氮磷鉀

中量元素（0.1~0.5%）：鈣鎂硫

微量元素（<0.1%）：鐵銅錳鋅硼鉬氯符合條件的共有16種必需的營養(yǎng)元素1.元素功能及缺素癥狀介紹第3頁/共50頁構(gòu)成植物活體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)及生活物質(zhì):CHONSCaMg

加速植物體內(nèi)代謝:Zn、Cu、Mn、Cl、Mo、B、Fe、Ca、Mg、K….

對植物具特殊功能的元素:K、Ca、Mg….調(diào)節(jié)滲透勢，增強抗逆性。十六種植物營養(yǎng)元素第4頁/共50頁大、中量元素第5頁/共50頁微量元素第6頁/共50頁生理功能：蛋白質(zhì)、核酸、磷脂、酶、植物激素、葉綠素、維生素、生物堿、生物膜的組成成分。氮素缺乏：株小，葉黃，莖紅，根少，質(zhì)劣，老葉先黃化。氮素過量：貪青徒長，開花延遲，產(chǎn)量下降。1.氮（N）的生理功能-----大量元素葉片黃化原理：蛋白質(zhì)和葉綠素合成受阻；徒長原理：氮素供應(yīng)過多，細胞增長過大，細胞壁薄，植株柔軟；老葉黃化原理：缺氮時，老葉的蛋白質(zhì)分解，釋放氮素供新葉生長所需。第7頁/共50頁氮素缺乏扁豆缺氮菠菜對比/bjwzjs/bjwzzzgs/183.html/bjwzjs/bjwzzzgs/182.html/bjwzjs/bjwzzzgs/181.html/dmoz/news/189.html/dmoz/news/188.html/dmoz/news/187.html第8頁/共50頁2.磷（P）的生理功能-----大量元素生理功能：植素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸組成成分；

促進糖運轉(zhuǎn)；參與碳水化合物、氮、脂肪代謝；提高植物抗旱性和抗寒性磷素缺乏：株小，根少，葉紅，籽癟，糖低，老葉先發(fā)病。磷素過量：呼吸作用過強；根系生長過旺；生殖生長過快；抑制鐵、錳、鋅的吸收?？购恚禾岣咧参矬w內(nèi)可溶性糖含量（能降低細胞質(zhì)冰點）；提高磷脂的含量（增強細胞的溫度適應(yīng)性）；缺磷葉片變紫的原理：碳水化合物受阻，糖分累積，形成花青素（紫色）第9頁/共50頁磷素缺乏第10頁/共50頁抗旱原理：鉀離子的濃度可提高滲透勢，利于水分的吸收；抗倒伏原理：促進維管束木質(zhì)化，形成厚壁組織；抗病原理：促進植物體內(nèi)低分子化合物向高分子化合物（纖維等）轉(zhuǎn)變，減少病菌所需養(yǎng)分；生理功能：以離子狀態(tài)存在于植物體中，酶的活化劑，促進光合作用、糖代謝、脂肪代謝、蛋白質(zhì)合成，提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。鉀素缺乏：老葉尖端和邊緣發(fā)黃，進而變褐色，漸次枯萎，但葉脈兩側(cè)和中部仍為綠色；組織柔軟易倒伏；老葉先發(fā)病。鉀素過量：會由于體內(nèi)離子的不平衡而影響到其他陽離子（特別是鎂）的吸收；過分木質(zhì)化。3.鉀（K）的生理功能-----大量元素第11頁/共50頁缺鉀癥狀：老葉邊緣出現(xiàn)黃化隨后出現(xiàn)壞疽，整片葉片會壞疽。鉀為移動快的元素且缺乏情形很少發(fā)生。缺鉀鉀素缺乏初期鉀素缺乏后期鉀素缺乏后期第12頁/共50頁生理功能：細胞壁結(jié)構(gòu)成分，提高保護組織功能和植物產(chǎn)品耐貯性，與中膠層果膠質(zhì)形成鈣鹽，參與形成新細胞，促進根系生長和根毛形成，增加養(yǎng)分和水分吸收。鈣素缺乏：生長受阻，節(jié)間較短，植株矮小，組織柔軟；

幼葉卷曲畸形，葉緣開始變黃并逐漸壞死；幼葉先表現(xiàn)癥狀。鈣素過剩：不會引起毒害，但是抑制Fe、Mn、Zn的吸收。4.鈣（Ca）的生理功能-----中量元素第13頁/共50頁鈣素缺乏大白菜缺鈣干燒心第14頁/共50頁缺鈣癥狀：年輕葉片會產(chǎn)生不同模式的黃化跟畸形例如矮化、皮帶狀、或葉緣葉燒。葉緣也許會壞疽。典型的，年輕植株會出現(xiàn)癥狀在陰天，在這情形下植物吸收鈣的能力被限制。苞片也會出現(xiàn)邊緣的壞疽。晴天下，避免水分濕透介質(zhì)、低濕度、葉施氯化鈣或硝酸鈣可以避免缺鈣。缺鈣初期后期苞葉第15頁/共50頁生理功能：葉綠素的構(gòu)成元素，許多酶的活化劑；鎂素缺乏：根冠比下降；高濃度的K+、Al3+、NH4+可引起Mg缺乏；鎂素過量：莖中木質(zhì)部組織不發(fā)達，綠色組織的細胞體積增大，但數(shù)量減少5.鎂（Mg）的生理功能-----中量元素CCCC

MgNCCCCNCNCCCNCCCCCCCCHHCH=CH2CH3HCH3CH2CH3COOCH2CH2CHCH3COOCOCH3HRR=CHO葉綠素bR=CH3葉綠素aC20H38第16頁/共50頁鎂素缺乏花椰菜新葉到老葉缺鎂癥狀第17頁/共50頁6.硫（S）的生理功能-----中量元素生理功能：蛋白質(zhì)和許多酶的組成成分，參與呼吸作用、脂肪代謝和氮代謝和淀粉合成。組成維生素B1、輔酶A和乙酰輔酶A等生理活性物質(zhì)。硫素缺乏：籽粒中蛋白質(zhì)含量降低；影響面粉的烘烤質(zhì)量；蛋白質(zhì)合成受阻，與缺氮癥狀類似，但是先出現(xiàn)在幼葉。第18頁/共50頁硫素缺乏第19頁/共50頁鐵：酶的組分和活化劑，鐵氧還蛋白組分，參與葉綠素分子的合成，參與電子傳遞，影響呼吸作用和ATP的形成。Fe2+是吸收的主要形態(tài)，螯合態(tài)鐵也可以被吸收。7.鐵（Fe）、銅（Cu）、鋅（Zn）的生理功能-----微量元素銅：酶的組分，影響氧化還原過程、呼吸作用和光合作用。缺銅花的顏色會退色；銅中毒的癥狀是新葉失綠，老葉壞死，葉柄和葉的背面出現(xiàn)紫紅色。Cu過多可以置換出鐵，引起毒害。鋅：水解酶的組分參與物質(zhì)水解，氧化還原反應(yīng)和蛋白質(zhì)合成及光合作用，促進吲哚和絲氨酸合成色氨酸。第20頁/共50頁原因pH過高，（pH值高于6.5引起的鐵素缺乏最常見）根系死亡（觀察根的情形可以幫助找出問題的原因）過度灌溉鹽分含量過高介質(zhì)排水差蟲害癥狀新葉顯現(xiàn)葉脈間黃化幼葉均勻變淡綠色缺鐵第21頁/共50頁8.錳（Mn）、硼（B）、鉬（Mo）的生理功能-----微量元素錳：參與光合作用中水的光解和電子傳遞；酶的活化劑。通過Mn2+和Mn4+的變化影響Fe3+和Fe2+的轉(zhuǎn)化，調(diào)整植物體內(nèi)有效鐵的含量。Mg2+和Mn2+之間存在拮抗。硼：促進糖類運輸，促進花器官發(fā)育，保證分生組織細胞分化。硼的運輸受蒸騰作用的影響，因此硼中毒的癥狀多表現(xiàn)在成熟葉片的尖端和邊緣。鉬：硝酸還原酶組份促進硝態(tài)氮還原，固氮酶成分影響生物固氮，抑制磷酸脂和磷酸酶水解影響無機磷向有機磷的轉(zhuǎn)化。第22頁/共50頁癥狀為較短的節(jié)間，新葉、莖、跟芽會變厚、卷曲、木栓化。根會變短變厚最后根尖會死亡。缺硼的情形產(chǎn)生在當(dāng)pH過高(>6.5)、過多的鈣含量或不適當(dāng)?shù)呐鹆?。缺硼?3頁/共50頁缺鉬年輕成熟葉片黃化，葉片向下卷，葉緣葉燒。缺鉬的黃化現(xiàn)象類似缺鎂。缺鉬會導(dǎo)致葉片畸形因為葉片葉脈間無法正常延展。一品紅應(yīng)該每個月供應(yīng)鉬。缺鉬缺鉬癥狀第24頁/共50頁鋅缺乏鉬缺乏鐵毒害鐵毒害第25頁/共50頁

NH4+

、NO3-

、H2PO4-，HPO42-，K+，Ca2+，Mg2+，Zn2+，Cu2+，Mn2+，F(xiàn)e2+，SO42-，Cl-2.元素的吸收形態(tài)EDTAFe3+CO(NH2)2，螯合鐵、銅、鋅、錳，氨基酸有機及分子形態(tài)離子形態(tài)第26頁/共50頁土壤養(yǎng)分向根表的遷移方式截獲：直接從根系接觸的土壤顆粒表面吸收養(yǎng)分；質(zhì)流：根系吸收，造成水勢差，水分流動，養(yǎng)分流動；擴散：截獲和質(zhì)流不能提供足夠的養(yǎng)分時，根區(qū)出現(xiàn)一個養(yǎng)分濃度梯度，養(yǎng)分?jǐn)U散。質(zhì)流擴散土壤根地上部截獲第27頁/共50頁生物膜的流動鑲嵌模型：第28頁/共50頁氮（N）的吸收形態(tài)

吸收型態(tài)：NH4+、

NO3-、CO(NH2)2、尿素態(tài)氮、氨基酸肥效遲緩肥效迅速銨態(tài)氮(NH4+-N)硝態(tài)氮(NO3--N)移動性小易吸附(粘土，腐殖質(zhì))不易被淋失沒有反硝化損失氣態(tài)氮損失大釋放H+使土壤變酸

移動性較大不被吸附易淋失反硝化損失相對較高氣態(tài)氮損失少釋放OH-使土壤變堿第29頁/共50頁光照：通過影響植物葉片的光合強度而對某些酶的活性、氣孔的開閉和蒸騰強度等產(chǎn)生間接影響，最終影響到根系對礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收溶液濃度：影響植物根系的生長發(fā)育；影響土壤養(yǎng)分的濃度、有效性和遷移；影響土壤通氣性、土壤微生物活性、土壤溫度等，從而影響?zhàn)B分形態(tài)、轉(zhuǎn)化及有效性溫度：一般6～38oC的范圍內(nèi)，根系對養(yǎng)分的吸收隨溫度升高而增加。溫度過高（超過40oC）時，高溫使體內(nèi)酶鈍化，從而減少了可結(jié)合養(yǎng)分離子載體的數(shù)量，同時高溫使細胞膜透性增大，增加了礦質(zhì)養(yǎng)分的被動溢泌。低溫往往是植物的代謝活性降低，從而減少養(yǎng)分的吸收量3.影響植物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件第30頁/共50頁4.水分狀況決定土壤中養(yǎng)分離子以擴散還是以質(zhì)流方式遷移的重要因素，也是化肥溶解和有機肥礦化的決定條件。水分狀況對植物生長，特別是對根系的生長有很大影響，從而間接影響到養(yǎng)分的吸收5.介質(zhì)通氣狀況主要從三個方面影響植物對養(yǎng)分的吸收：一是根系的呼吸作用；二是有毒物質(zhì)的產(chǎn)生；三是土壤養(yǎng)分的形態(tài)和有效性。良好的通氣環(huán)境，能使根部供氧狀況良好，并能使呼吸產(chǎn)生的CO2從根際散失。這一過程對根系正常發(fā)育、根的有氧代謝以及離子的吸收都有十分重要的意義。6.pH值改變了介質(zhì)中H+和OH-的比例。其對離子吸收的影響主要是通過根表面，特別是細胞壁上的電荷變化及其與K+，Cu2+，Mg2+等陽離子的競爭作用表現(xiàn)出來的3.影響植物吸收養(yǎng)分的環(huán)境條件第31頁/共50頁最少養(yǎng)分定律–李比希由最短的木塊決定-養(yǎng)分缺乏如果其他養(yǎng)分充足，也是不重要的！木桶最大容量代表-作物產(chǎn)量舉例說明：英國小麥1950年小麥產(chǎn)量3噸/公頃——土壤缺氮磷鉀等大量元素；1970年小麥產(chǎn)量7噸/公頃——土壤缺中量和微量元素！SNPKMgMoZnBCaNaFeCu第32頁/共50頁為什么大量施肥，作物仍然營養(yǎng)不良？①、不同土壤類型及酸堿度易缺乏的養(yǎng)分第33頁/共50頁發(fā)達農(nóng)業(yè)國家用肥現(xiàn)狀常規(guī)復(fù)合肥用量逐年減少，復(fù)混肥基本淘汰！針對作物的速效性肥料基本采用水溶性肥料（簡稱“水肥”），水肥用量占總用肥量50%以上！土壤基施肥料采用控釋肥、緩釋肥或長效肥！根據(jù)土壤各項肥力指標(biāo)測土配方，施肥用量精確，肥料使用效率高，損耗小！第34頁/共50頁我國化肥使用現(xiàn)狀?。?！1995年，中國化肥生產(chǎn)量占世界17.5%，使用量占世界27.2%，去年我國化肥施用量達1.8億噸，位居世界第一。單位農(nóng)田的化肥用量是美國、俄羅斯的2倍?；瘜W(xué)肥料的利用率非常低，僅為30-35％，其余65-70%白白流失。同比投入來說。糧食增產(chǎn)狀況遠不及西方發(fā)達國家，只增產(chǎn)9.1%。德國，去年施用氮、磷、鉀化肥的施用量分別下降了20%、68%和60%，糧食總產(chǎn)卻增加57%、單產(chǎn)最高增加80%，英國、法國、比利時等國家在化肥使用量平均減少17.3%，糧食總產(chǎn)和單產(chǎn)卻分別增加13.8%和80.7%。第35頁/共50頁為什么大量施肥，作物仍然營養(yǎng)不良？②、土壤的酸堿度對養(yǎng)分的釋放有很大影響，酸性和堿性土壤都會導(dǎo)致作物根系難以吸收營養(yǎng)元素！→土壤養(yǎng)分釋放的最佳PH值為6.0-6.5（微酸性土壤）③、氣候條件影響?zhàn)B分吸收→溫度：低溫時，根系不易吸收磷、鎂、鋅、錳、硼；例：氣溫由21℃降到13℃，可供磷降低70%！→干旱：根系在干旱條件下，所有養(yǎng)分都難以吸收；→多雨：根系在厭氧呼吸狀況下，所有養(yǎng)分都難以吸收；第36頁/共50頁為什么大量施肥，作物仍然營養(yǎng)不良？④、根系的影響→根系對不同元素吸收效果差異很大，如對磷的吸收僅為氮的1/10；→苗期根系不發(fā)達，容易缺乏磷鋅等前期促長養(yǎng)分；→根系發(fā)育不良，易缺磷鉀及中微量元素?！滴諣I養(yǎng)在分配上具有局限性，根部吸收的養(yǎng)分不能完全滿足葉片和果實的需求。（如右圖：鈣不能傳導(dǎo)到番茄果實而產(chǎn)生容易臍腐病或裂果）新葉24%鈣果實2%鈣老葉38%鈣根系23%鈣第37頁/共50頁為什么大量施肥，作物仍然營養(yǎng)不良？⑤、養(yǎng)分互相之間具有競爭和拮抗作用，某種元素過多會影響其它元素的釋放，導(dǎo)致營養(yǎng)不平衡！⑥、作物缺素通常是不可見的，發(fā)現(xiàn)缺素癥狀再補充時已經(jīng)晚了，必須及早進行預(yù)防性補充！第38頁/共50頁常見補充植物營養(yǎng)手段一、土壤施肥（穴施、溝施、撒施等）二、配水施肥（滴灌、沖施）三、葉面噴霧施肥第39頁/共50頁各種不同施肥方法的比較第40頁/共50頁優(yōu)質(zhì)沖施肥（滴灌水肥）的選購標(biāo)準(zhǔn)→水溶性能優(yōu)秀，溶解速度快；→高含量，全養(yǎng)分，不含有任何多余的雜質(zhì)；→養(yǎng)分多樣，配方合理，不僅補充大量元素，還補充多種中量及微量元素；→呈弱酸性，不易堵塞滴灌口；→養(yǎng)分不易被土壤固定，易于根部吸收；→原料來源可靠，安全性好，施于根部時不會產(chǎn)生肥害。第41頁/共50頁正確使用滴灌或沖施肥料提高產(chǎn)量根據(jù)氣溫狀況掌握合適的間隔時間；根據(jù)季節(jié)，土壤類型、濕度掌握合適的兌水量；土壤濕度大、保水較好必須減少沖水量，沙質(zhì)土壤、氣溫較高時可增加兌水量氣溫低時作物代謝慢，沖施間隔時間可以稍長15-20天左右1次，日平均氣溫高于10℃以上可以7-15天左右1次根據(jù)作物合理分配施肥量以及間隔時間；對于速生葉菜在生長前期即需大量施肥，掛果類蔬菜果樹在開花后需增加施肥量及施肥次數(shù)采用高濃度精肥（如Natures農(nóng)巧施滴灌精肥）做沖施時，需先配母液再兌水沖施高濃度精肥含量高，用量少，配母液既容易掌握稀釋量又可使肥料更均勻被作物吸收第42頁/共50頁葉面肥的種類第1類：營養(yǎng)型葉面肥

含有大量元素氮、磷、鉀；中量元素鈣、鐵、鎂以及作物所必須的微量元素等。為作物提供各種營養(yǎng)元素，改善作物的營養(yǎng)狀況。第2類：調(diào)節(jié)型葉面肥

含有調(diào)節(jié)植物生長的物質(zhì)，主要功能是調(diào)控作物的生長發(fā)育等。如920、愛多收等。

第3類：生物型葉面肥

含微生物體及代謝物，如氨基酸、核苷酸、核酸類物質(zhì)。主要功能是刺激作物生長，促進代謝等。

第4類：單一微量元素葉面肥

只含有一種作物必須的微量元素，針對作物對特殊微量元素的需求而使用，如硼砂、硫酸鋅等。第43頁/共50頁優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)型葉面肥的判斷采用優(yōu)質(zhì)原料配伍，所有養(yǎng)分必須用可吸收原料；在水中能夠迅速分散溶解，無任何沉淀和雜質(zhì)，不堵塞噴頭；養(yǎng)分配方合理，針對性強；養(yǎng)分釋放可控，高度安全；葉片展著性能優(yōu)秀，耐雨水沖刷；具有快速滲透能力，養(yǎng)分利用率至少達95%以上；可與大多數(shù)農(nóng)藥混用，節(jié)約工作時間第44頁/共5