植物生产与合理施肥 黑龙江省鹤岗市农广校
教学目标: 教学目标: 知识目标: 知识目标: 了解理解掌握植物生产的养分环境,植物生长发 育必需的营养元素, 主要营养元素对植物的生理作 用, 植物需肥规律. 了解理解掌握植物生产的养分环境,植物生长发 育必需的营养元素, 主要营养元素对植物的生理作 用, 植物需肥规律. 能力目标: 能力目标: 通过本单元的学习,使学生能表述植物生长发育 所需营养,掌握植物缺素症诊断技术;具备科学、 合理施用肥料的能力;具有定性检测植物主要元 素的操作能力。 通过本单元的学习,使学生能表述植物生长发育 所需营养,掌握植物缺素症诊断技术;具备科学、 合理施用肥料的能力;具有定性检测植物主要元 素的操作能力。
第一节 植物生长发育与营养元素 一、植物的营养二、主要营养元素的生理作用三、植物营养元素缺乏症及其诊断四、测土配方(合理)施肥
一、植物的营养 植物所需 营养及其 来源:
一、植物的营养 ( 一)植物必需的营养元素 1 .判断标准 : 1 .判断标准 : ( 1 )对所有植物完成生活周期是必不可 ( 1 )对所有植物完成生活周期是必不可 少的; 少的; ( 2 )其功能不能由其他元素代替,缺乏 ( 2 )其功能不能由其他元素代替,缺乏 时会表现出特有的症状 ; 时会表现出特有的症状 ; ( 3 )对植物起直接营养作用。 ( 3 )对植物起直接营养作用。
大量元素 中量元素 微量元素 碳( C ) 氢( H ) 氧( O ) 氮( N ) 磷( P ) 钾( K ) 碳( C ) 氢( H ) 氧( O ) 氮( N ) 磷( P ) 钾( K ) 钙( Ca) 镁 (Mg) 硫 (S) 钙( Ca) 镁 (Mg) 硫 (S) 铁 (Fe) 硼 (B ) 锰 (Mn) 铜 (Cu) 锌 (Zn) 钼 (Mo) 氯 (Cl) 等 铁 (Fe) 硼 (B ) 锰 (Mn) 铜 (Cu) 锌 (Zn) 钼 (Mo) 氯 (Cl) 等 植物生长发育必需的 16 种营养元素: 2 、类型:
植物体的成份组成: 植物 水分 75% ~ 95% 有机化合物 90% 蛋白质脂肪淀粉 糖、纤维素、 果胶等 无机化合物 10% 矿质元素 70 余种 16 种植物生长 必需营养元素 干物质 5% ~ 25%
(二)植物矿质营养的吸收 1 .植物吸收养分的形态 植物所需的养分主要以离子形态被吸收,只有很少部分以小分 子形态吸收。必需营养元素被植物吸收利用时的形态见下表: 必需营养元素碳氢氧氮磷钾 吸收利用形态 CO 2 H2OH2OH2OH2O O2O2H2OH2OO2O2H2OH2O NH 4 + NO 3 - H 2 PO 4 - HPO 4 2- K+K+K+K+ 必需营养元素钙镁硫氯铁锰 吸收利用形态 Ca 2+ Mg 2+ SO 4 2- Cl - Fe 3+, Fe 2+ Mn 2+ 必需营养元素硼锌铜钼 吸收利用形态 BO 3 3- , B 4 O 7 2- Zn 2+ Cu 2+, Cu + MoO 4 2-
2 .植物的根部营养 植物吸收养分的主要部位是根部,根尖伸长区又是根吸收养分最多的 区域,根毛区也可以吸收。 ( 1 )土壤养分向根表迁移的途径:截获、质流和扩散。 ( 2 )植物根系吸收养分的形式:被动吸收和主动吸收。
3 .植物根外吸收营养的形式 植物除通过茎、叶吸收养分外,主要通过叶面 吸收,故根外营 养又叫叶部营养。 叶部营养的特点: ( 1 )直接供应养分,减少土壤养分固定。 ( 2 )吸收速率快,能及时满足作物营养需要。 ( 3 )能影响植物代谢活动 ( 4 )是经济有效施用微量元素肥料和补施大量 元素肥料的手段。
叶面施肥技术: ( 1 )喷肥时可加少量 “ 湿润剂 ” 或适当加大溶液 浓度,并尽量喷施于叶的背面。 ( 2 )最好在下午 16 : 00 时以后无风晴天喷施。 ( 3 )对于磷、铜、铁、钙等移动性差的营养元 素,要喷在新叶上,并适当增加喷施次数。 ( 4 )喷施阳离子时,溶液应调至微碱性;喷施阴 离子则调至弱酸性,以有利于叶片对养分的 吸收。 ( 5 )尽量选择植物吸收快的肥料(如尿素)进行 叶面喷施。
(三)植物养分离子间的相互关系 1 .拮抗作用 一种养分的存在抑制植物对另 一种养分的吸收,如 Ca 与 Mg 、 K 与 Fe 、 P 与 Zn 及 P 、 N 与 Cl 之间都有不同程度的拮抗 作用。 2 .协同作用 一种离子的存在帮助和促进植 物对其他离子的吸收或相互促进吸收的作 用。如 P 与 K 、 N 与 P 、 N 与 K 都表现出相互促 进的作用。
二、主要营养元素的生理作用 (一)、氮、磷、钾三要素的生理作用 1. 氮( N ) 氮是蛋白质和核酸的主要成分;是叶绿素的组成 成分;是植物体内许多酶的组成成分,参与植物体内各种代 谢活动;是植物体内许多维生素、激素的成分,可调控植物 的生命活动。 玉米缺氮 长得真可 怜呀!
2. 磷( P ) 磷是核酸、核蛋白、磷脂、植素、磷酸腺苷和 多种酶的成分,能影响植物的生长和代谢;能影响淀粉、 蛋白质、脂肪和糖类的转化与积累;能提高植物抗寒、抗 旱等抗逆性。 2. 磷( P ) 磷是核酸、核蛋白、磷脂、植素、磷酸腺苷和 多种酶的成分,能影响植物的生长和代谢;能影响淀粉、 蛋白质、脂肪和糖类的转化与积累;能提高植物抗寒、抗 旱等抗逆性。 看,这是小 麦缺磷了哟!
3. 钾( K ) 是植物体内 60 多种酶的活化剂;能促进叶绿素合成; 促进植物体内糖类、蛋白质等的合成与运转;钾能维持细胞膨压, 促进植物生长;能增强植物抗寒、抗旱、抗高温、抗病、抗盐、抗 倒伏等能力,提高植物抗逆性。 3. 钾( K ) 是植物体内 60 多种酶的活化剂;能促进叶绿素合成; 促进植物体内糖类、蛋白质等的合成与运转;钾能维持细胞膨压, 促进植物生长;能增强植物抗寒、抗旱、抗高温、抗病、抗盐、抗 倒伏等能力,提高植物抗逆性。 植物缺钾也不行呀, 看来 “ 肥料三要素 ” 是 缺一不可呀!
肥料三要素(植物营养三要素): 在植物必需的营养元素中,氮、磷、钾等三 种元素,植物对它们的需要量多,但土壤中含量 一般都很低,需通过施肥补充才能满足植物营养 的要求,故称为 “ 肥料三要素 ” (播放动画)。 在植物必需的营养元素中,氮、磷、钾等三 种元素,植物对它们的需要量多,但土壤中含量 一般都很低,需通过施肥补充才能满足植物营养 的要求,故称为 “ 肥料三要素 ” (播放动画)。 (播放动画)
(二)、钙、镁、硫等中量元素和生理作用 4. 钙( Ca ) 是构成细胞壁的重要元素;能稳定 生物膜的结构,调节膜的渗透性;能促进细胞 伸长,对细胞代谢起调节作用;能调节养分离 子的生理平衡,消除某些离子的毒害作用。 缺钙可导致植株矮小,幼叶卷曲,叶缘发 黄,逐渐枯死。不结实或少结实,番茄易患脐 腐病。
5. 镁( Mg ) 是叶绿素的组成成分,并参与光合磷酸 化和磷酸化作用;是许多酶的活化剂;参与脂肪、蛋白 质和核酸代谢;是染色体的组成成分,参与遗传信息的 传递。 5. 镁( Mg ) 是叶绿素的组成成分,并参与光合磷酸 化和磷酸化作用;是许多酶的活化剂;参与脂肪、蛋白 质和核酸代谢;是染色体的组成成分,参与遗传信息的 传递。 看来 微量元素 同等重要!
6. 硫( S ) 是含硫氨基 酸的成分,也是蛋白质的 主要组成成分;参与合成 其他生物活性物质;参与 酶的活化,提高酶的活性; 与叶绿素形成有关; 6. 硫( S ) 是含硫氨基 酸的成分,也是蛋白质的 主要组成成分;参与合成 其他生物活性物质;参与 酶的活化,提高酶的活性; 与叶绿素形成有关; 参与合成植物体内挥发性 含硫物质,如大 蒜油等。 参与合成植物体内挥发性 含硫物质,如大 蒜油等。
缺素症: 当植物缺乏某种元素时,会 缺素症: 当植物缺乏某种元素时,会 缺素症: 出现一种专业性的特殊症 出现一种专业性的特殊症 状,我们叫缺素症。 状,我们叫缺素症。 (一)植物营养元素缺乏症 三、植物营养元素缺乏症及其诊断 点击有好 看的动画 哟!
三、植物营养元素缺乏症及其诊断 (一)植物营养元素缺乏症
(二)植物营养元素缺乏症的诊断 (二)植物营养元素缺乏症的诊断 1 .形态诊断 鉴别营养元素缺乏症时,首先看症状出 现的部位。第二要看叶片大小和形状。第三要注意叶 片失绿部位。 1 .形态诊断 鉴别营养元素缺乏症时,首先看症状出 现的部位。第二要看叶片大小和形状。第三要注意叶 片失绿部位。 2 .根外喷施诊断 配制一定浓度(一般为 0.1% ~ 0.2% )的含某种元素的溶液,喷到病株叶部或采用浸 泡、涂抹等办法,将病叶浸泡在溶液中 1 ~ 2 小时和将 溶液涂抹在病叶上,隔 7 ~ 10 天观察施肥前后叶色、长 相、长势等变化,若长势良好,表明原植株缺乏该种 元素。 2 .根外喷施诊断 配制一定浓度(一般为 0.1% ~ 0.2% )的含某种元素的溶液,喷到病株叶部或采用浸 泡、涂抹等办法,将病叶浸泡在溶液中 1 ~ 2 小时和将 溶液涂抹在病叶上,隔 7 ~ 10 天观察施肥前后叶色、长 相、长势等变化,若长势良好,表明原植株缺乏该种 元素。 3 .化学诊断 采用化学分析方法测定土壤和植株中营 养元素含量,对照各种营养元素缺乏的临界值加以判 断。有土壤诊断和植株化学诊断等方法。 3 .化学诊断 采用化学分析方法测定土壤和植株中营 养元素含量,对照各种营养元素缺乏的临界值加以判 断。有土壤诊断和植株化学诊断等方法。
(二)植物营养元素缺乏症和过剩症状的诊断 缺氮的症状:从叶脉间到全叶黄化,从下位叶向上 位叶黄化,全株矮小,基部叶片黄色, 长势弱. 黄瓜缺氮状:
玉米、小麦缺氮症状:
氮缺乏和过剩的症状: 水稻
植株深绿, 常呈红或紫色, 基部叶片黄 色, 干燥时暗绿, 茎短而细. 植株深绿, 常呈红或紫色, 基部叶片黄 色, 干燥时暗绿, 茎短而细. 缺磷的症状:
Conclusion 水稻: 缺磷的症状:
茶缺磷的症状:
叶杂色或缺绿, 叶尖及边 缘有坏死斑点,先焦枯。 水稻和大豆缺钾的症状:
燕麦和玉米缺钾的症状:
葡萄缺钾的症状: 葡萄缺钾的症状: 苹 苹苹果、果、苹苹果、果、
苹果树缺锌的症状:叶小簇生,植株矮 化,生长缓慢,玉米 “ 白苗病 ” 。
葱缺锌的症状:
大麦锌过剩的症状:
葡萄缺镁的症状:叶脉间明显失绿, 叶杂色,有时呈红色, 有坏死斑点。
番茄和菊花缺镁症状:
缺铁的症状: 脉间失绿,顶芽死亡, 嫩叶变形和坏死,叶脉仍绿,主要 表现在新生叶肉。
苹果缺铁的症状:
向日葵缺铜的症状:
水稻铜过剩的症状:
花椰菜缺硼的症状:
缺硼的症状:
缺锰的症状:
缺钼的症状:
四、测土配方施肥
(一)测土配方施肥及其原理 (一)测土配方施肥及其原理 1 .什么是测土配方施? 1 .什么是测土配方施? 一是测土,取土样测定土壤养分含量; 二是配方,经过对土壤养分诊断,按需要 的营养 “ 开出药方按方配药 ” ;三是合理施 肥,在农业科技人员指导下科学施用配方 肥。
2 、测土配方施肥的理论依据
1 、最小养分律(木桶学说):
1 、最小养分律:(木桶学说) 作物生长发育需要吸收各种养分,但严重影响 作物生长,限制作物产量的是土壤中那种相对含量 最小的养分因素,也就是最缺的那种养分(最小养 分)。如果忽视这个最小养分,即使继续增加其他 养分,作物产量也难以再提高。只有增加最小养分 的量,产量才能相应提高。经济合理的施肥方案, 是将作物所缺的各种养分同时按作物所需比例相应 提高,作物才会高产,是配方施肥的依据 。 木桶学说 点击联 接直音 像
2 、养分归还学说: 作物产量的形成有 40%~80% 的养分来 自土壤,但不能把土壤看作一个取之不尽、 用之不竭的 “ 养分库 ” 。为保证土壤有足够的养 分供应容量和强度,保持土壤养分的携出与 输入间的平衡,必须通过施肥这一措施来实 现。依靠施肥,可以把作物吸收的养分 “ 归还 ” 土壤,是维持和提高土壤肥力的重要措施。 作物产量的形成有 40%~80% 的养分来 自土壤,但不能把土壤看作一个取之不尽、 用之不竭的 “ 养分库 ” 。为保证土壤有足够的养 分供应容量和强度,保持土壤养分的携出与 输入间的平衡,必须通过施肥这一措施来实 现。依靠施肥,可以把作物吸收的养分 “ 归还 ” 土壤,是维持和提高土壤肥力的重要措施。
3 、报酬递减律: 从一定土地上所得的报酬,随着向该土地投 入的劳动和资本量的增大而有所增加,但达到 一定水平后,随着投入的单位劳动和资本量的 增加,报酬的增加却在逐步减少。在缺肥的低 产田,施用肥料的增产幅度大;而高产田,施 用肥料的技术要求则比较严格,肥料的过量投 入,将会导致肥料效益下降,因经济效益下降 使得增产不增收。所以不要盲目加大施肥量, 确定经济的肥料用量是配方施肥的核心。 从一定土地上所得的报酬,随着向该土地投 入的劳动和资本量的增大而有所增加,但达到 一定水平后,随着投入的单位劳动和资本量的 增加,报酬的增加却在逐步减少。在缺肥的低 产田,施用肥料的增产幅度大;而高产田,施 用肥料的技术要求则比较严格,肥料的过量投 入,将会导致肥料效益下降,因经济效益下降 使得增产不增收。所以不要盲目加大施肥量, 确定经济的肥料用量是配方施肥的核心。
(二)配方施肥的基本方法(施肥量的确定) 配方施肥的基本方法有地力分区(级)配方法、养 分平衡法、地力差减法、肥料效应函数法、养分丰缺 指标法、氮磷钾比例法等。以养分平衡法为例学习施 肥量的确定。 [例]某菜农计划番茄产量每 667 m kg ,不施 氮区(对照区)每 667 m 2 番茄产量为 kg , 计划每 667 m 2 用土粪 kg 作基肥(含肥量 0. 5% ,利用率 20% ),问该菜农实现计划产量应 施多少千克尿素(含 N 46% ,利用率 35% )? (答案:该菜农要实现目标产量,每 667 m 2 除施 kg 土粪外,还应施 99.4 kg 尿素。)
解: 解: ( 1 )计算实现计划产量需氮量: ( 1 )计算实现计划产量需氮量: 查教材中表 7-6 得,生产 100 kg 番茄需氮 0.45 kg , 则 查教材中表 7-6 得,生产 100 kg 番茄需氮 0.45 kg , 则 作物目标产量需氮量 = × ( 0.45÷100 ) 作物目标产量需氮量 = × ( 0.45÷100 ) = 22.5 ( kg ) = 22.5 ( kg ) ( 2 )计算土壤供氮量: ( 2 )计算土壤供氮量: 也就是要计算未施氮肥的对照区生产所需氮量,即 也就是要计算未施氮肥的对照区生产所需氮量,即 土壤供氮量 = × ( 0.45÷100 ) 土壤供氮量 = × ( 0.45÷100 ) = 4.5 ( kg ) = 4.5 ( kg ) ( 3 )土粪提供的氮量为: ( 3 )土粪提供的氮量为: × 0.5% × 20% = 2 ( kg ) × 0.5% × 20% = 2 ( kg ) ( 4 )计算实现计划产量所需尿素量: ( 4 )计算实现计划产量所需尿素量: 注意,此处减去土壤中原有的氮量,则 注意,此处减去土壤中原有的氮量,则 ( 22.5 – ) ÷ 46% ÷35% = 99.4 ( kg ) ( 22.5 – ) ÷ 46% ÷35% = 99.4 ( kg )
(三)施肥时期与施肥方法 1 .施肥时期 : 对于大多数植物来说,施肥应包括基肥、 种肥和追肥三个时期。 2 .施肥方法 : ( 1 )撒施;( 2 )条施;( 3 )穴 施; ( 4 )分层施肥;( 5 )随水浇施 ;( 6 )根外追肥 ; ( 7 )环状和放射 状施肥 ;( 8 )拌种和浸种;( 9 ) 蘸秧根;( 10 )盖种肥 。
区 区区 区分缺素的症状:
区 区区 区分缺素的症状:
课堂练习 1 、植物必需的营养元素有 ———————— ————16 种。 2 、配方施肥的理论依据是 ———————— 。
[课堂小结] 第一节 植物生长发育与营养元素 一、植物的营养二、主要营养元素的生理作用三、植物营养元素缺乏症及其诊断四、测土配方(合理)施肥
知识拓展:
作业:总结植物缺素的症状?