《植物生长养分需求》PPT课件.ppt

植物生长所需养分,申公安,植物营养基础知识,植物生长需要什么?,能量,光合作用需要阳光（如合成糖等）,需要适当的温度以完成代谢过程,空气,二氧化碳 (CO2) 是植物碳素的基本来源,氧气供给植物呼吸,植物体的主要组成部分、溶剂等,养分,水分,植物体的合成元素，代谢必不可少的元素,第一部分：植物营养相关知识,其他元素,植物的组成成分,植物必需元素：维持植物正常生理活动必需的营养元素。 必须满足的三个条件： 缺少-植物不能正常生长发育 缺乏-植物单一缺素症，无法替代，补充后恢复或预防。 作用-直接效果，而不是改善环境的间接作用（例如温度、水分）,概念,大量元素（0.5%）： 碳 氢 氧 氮 磷 钾 中量元素（0.10.5%）： 钙 镁 硫 微量元素（0.1%）： 铁 铜 锰 锌 硼 钼 氯,符合条件的共有16种必需的营养元素,1. 元素功能及缺素症状介绍,构成植物活体的结构物质及生活物质: C H O N S Ca Mg 加速植物体内代谢: Zn、Cu、 Mn、Cl、Mo、B、Fe、Ca、Mg、K. 对植物具特殊功能的元素: K、Ca、Mg . 调节渗透势，增强抗逆性。,十六种植物营养元素,大、中量元素,微量元素,生理功能：蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、 生物碱、生物膜的组成成分。 氮素缺乏：株小，叶黄，茎红，根少，质劣，老叶先黄化。 氮素过量：贪青徒长，开花延迟，产量下降。,1. 氮（N）的生理功能 -大量元素,叶片黄化原理：蛋白质和叶绿素合成受阻； 徒长原理：氮素供应过多，细胞增长过大，细胞壁薄，植株柔软； 老叶黄化原理：缺氮时，老叶的蛋白质分解，释放氮素供新叶生长所需。,氮素缺乏,扁豆缺氮,菠菜对比,2. 磷（P）的生理功能-大量元素,生理功能：植素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分； 促进糖运转； 参与碳水化合物、氮、脂肪代谢；提高植物抗旱性和抗寒性 磷素缺乏：株小，根少，叶红，籽瘪，糖低，老叶先发病。 磷素过量：呼吸作用过强；根系生长过旺；生殖生长过快；抑制铁、锰、锌的吸收。,抗寒原理：提高植物体内可溶性糖含量（能降低细胞质冰点）； 提高磷脂的含量（增强细胞的温度适应性）； 缺磷叶片变紫的原理：碳水化合物受阻，糖分累积，形成花青素（紫色）,磷素缺乏,抗旱原理：钾离子的浓度可提高渗透势，利于水分的吸收； 抗倒伏原理：促进维管束木质化，形成厚壁组织； 抗病原理：促进植物体内低分子化合物向高分子化合物（纤维等）转变， 减少病菌所需养分；,生理功能：以离子状态存在于植物体中，酶的活化剂，促进光合作用、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成，提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。 钾素缺乏：老叶尖端和边缘发黄，进而变褐色，渐次枯萎，但叶脉两侧和中部仍为绿色；组织柔软易倒伏；老叶先发病。 钾素过量：会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子（特别是镁）的吸收；过分木质化。,3. 钾（K）的生理功能-大量元素,缺钾症状：老叶边缘出现黄化随后出现坏疽，整片叶片会坏疽。钾为移动快的元素且缺乏情形很少发生。,缺 钾,钾素缺乏初期,钾素缺乏后期,钾素缺乏后期,生理功能：细胞壁结构成分，提高保护组织功能和植物产品耐贮性，与中胶层果胶质形成钙盐，参与形成新细胞，促进根系生长和根毛形成，增加养分和水分吸收。 钙素缺乏：生长受阻，节间较短，植株矮小，组织柔软； 幼叶卷曲畸形，叶缘开始变黄并逐渐坏死； 幼叶先表现症状。 钙素过剩：不会引起毒害，但是抑制Fe、Mn、Zn的吸收。,4. 钙（Ca）的生理功能-中量元素,钙素缺乏,大白菜缺钙干烧心,缺钙症状：年轻叶片会产生不同模式的黄化跟畸形例如矮化、皮带状、或叶缘叶烧。叶缘也许会坏疽。典型的，年轻植株会出现症状在阴天，在这情形下植物吸收钙的能力被限制。苞片也会出现边缘的坏疽。晴天下，避免水分湿透介质、低湿度、叶施氯化钙或硝酸钙可以避免缺钙。,缺 钙,初期,后期,苞叶,生理功能：叶绿素的构成元素，许多酶的活化剂； 镁素缺乏：根冠比下降；高浓度的K+、Al3+、NH4+可引起Mg缺乏； 镁素过量：茎中木质部组织不发达，绿色组织的细胞体积增大，但数量减少,5. 镁（Mg）的生理功能-中量元素,镁素缺乏,花椰菜新叶到老叶缺镁症状,6. 硫（S）的生理功能-中量元素,生理功能：蛋白质和许多酶的组成成分，参与呼吸作用、脂肪代谢和氮代谢和淀粉合成。组成维生素B1、辅酶A和乙酰辅酶A等生理活性物质。 硫素缺乏：籽粒中蛋白质含量降低；影响面粉的烘烤质量； 蛋白质合成受阻，与缺氮症状类似，但是先出现在幼叶。,硫素缺乏,铁：酶的组分和活化剂，铁氧还蛋白组分，参与叶绿素分子的合成，参与电子传递，影响呼吸作用和ATP的形成。Fe2+是吸收的主要形态，螯合态铁也可以被吸收。,7. 铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）的生理功能-微量元素,铜：酶的组分，影响氧化还原过程、呼吸作用和光合作用。缺铜花的颜色会退色；铜中毒的症状是新叶失绿，老叶坏死，叶柄和叶的背面出现紫红色。Cu过多可以置换出铁，引起毒害。,锌：水解酶的组分参与物质水解，氧化还原反应和蛋白质合成及光合作用，促进吲哚和丝氨酸合成色氨酸。,原 因,pH过高，（pH值高于6.5引起的铁素缺乏最常见） 根系死亡（观察根的情形可以帮助找出问题的原因） 过度灌溉 盐分含量过高 介质排水差 虫害,症 状,新叶显现叶脉间黄化 幼叶均匀变淡绿色,缺 铁,8. 锰（Mn）、硼（B）、钼（Mo）的生理功能-微量元素,锰：参与光合作用中水的光解和电子传递；酶的活化剂。通过Mn2+和Mn4+的变化影响Fe3+和Fe2+的转化，调整植物体内有效铁的含量。Mg2+和Mn2+之间存在拮抗。,硼：促进糖类运输，促进花器官发育，保证分生组织细胞分化。硼的运输受蒸腾作用的影响，因此硼中毒的症状多表现在成熟叶片的尖端和边缘。,钼：硝酸还原酶组份促进硝态氮还原，固氮酶成分影响生物固氮，抑制磷酸脂和磷酸酶水解影响无机磷向有机磷的转化。,症状为较短的节间，新叶、茎、跟芽会变厚、卷曲、木栓化。根会变短变厚最后根尖会死亡。缺硼的情形产生在当pH过高(6.5)、过多的钙含量或不适当的硼量。,缺 硼,缺钼年轻成熟叶片黄化，叶片向下卷，叶缘叶烧。缺钼的黄化现象类似缺镁。缺钼会导致叶片畸形因为叶片叶脉间无法正常延展。一品紅應該每个月供应钼。,缺 钼,缺钼症状,锌缺乏,钼缺乏,铁毒害,铁毒害,NH4+ 、 NO3- 、 H2PO4-， HPO42-， K+， Ca2+，Mg2+， Zn2+，Cu2+，Mn2+，Fe2+，SO42-，Cl-,2. 元素的吸收形态,CO(NH2)2 ，螯合铁、铜、锌、锰，氨基酸,有机及分子形态,离子形态,土壤养分向根表的迁移方式,截获：直接从根系接触的土壤颗粒表面吸收养分； 质流：根系吸收，造成水势差，水分流动，养分流动； 扩散：截获和质流不能提供足够的养分时，根区出现一个养分浓度梯度，养分扩散。,生物膜的流动镶嵌模型：,氮（N）的吸收形态,吸收型态：NH4+ 、 NO3- 、 CO(NH2)2 、尿素态氮、氨基酸,肥效迟缓,肥效迅速,铵态氮(NH4+-N),硝态氮(NO3-N),移动性小 易吸附(粘土，腐殖质) 不易被淋失 没有反硝化损失 气态氮损失大 释放H+使土壤变酸,移动性较大 不被吸附 易淋失 反硝化损失相对较高 气态氮损失少 释放OH-使土壤变碱,光照：通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生间接影响，最终影响到根系对矿质养分的吸收 溶液浓度： 影响植物根系的生长发育；影响土壤养分的浓度、有效性和迁移；影响土壤通气性、土壤微生物活性、土壤温度等，从而影响养分形态、转化及有效性 温度： 一般638C的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增加。温度过高（超过40C）时，高温使体内酶钝化，从而减少了可结合养分离子载体的数量，同时高温使细胞膜透性增大，增加了矿质养分的被动溢泌。低温往往是植物的代谢活性降低，从而减少养分的吸收量,3. 影响植物吸收养分的环境条件,4. 水分状况 决定土壤中养分离子以扩散还是以质流方式迁移的重要因素，也是化肥溶解和有机肥矿化的决定条件。水分状况对植物生长，特别是对根系的生长有很大影响，从而间接影响到养分的吸收 5. 介质通气状况 主要从三个方面影响植物对养分的吸收：一是根系的呼吸作用；二是有毒物质的产生；三是土壤养分的形态和有效性。良好的通气环境，能使根部供氧状况良好，并能使呼吸产生的CO2从根际散失。这一过程对根系正常发育、根的有氧代谢以及离子的吸收都有十分重要的意义。 6. pH值 改变了介质中H+和OH-的比例。其对离子吸收的影响主要是通过根表面，特别是细胞壁上的电荷变化及其与K+，Cu2+，Mg2+等阳离子的竞争作用表现出来的,3. 影响植物吸收养分的环境条件,最少养分定律 李比希,由最短的木块决定-养分缺乏 如果其他养分充足，也是不重要的！ 木桶最大容量代表-作物产量 举例说明：英国小麦 1950年小麦产量3吨/公顷土壤缺氮磷钾等大量元素； 1970年小麦产量7吨/公顷土壤缺中量和微量元素！,为什么大量施肥，作物仍然营养不良？,、不同土壤类型及酸碱度易缺乏的养分,发达农业国家用肥现状,常规复合肥用量逐年减少，复混肥基本淘汰！ 针对作物的速效性肥料基本采用水溶性肥料（简称“水肥”），水肥用量占总用肥量50%以上！ 土壤基施肥料采用控释肥、缓释肥或长效肥！ 根据土壤各项肥力指标测土配方，施肥用量精确，肥料使用效率高，损耗小！,我国化肥使用现状！,1995年，中国化肥生产量占世界17.5%，使用量占世界27.2%，去年我国化肥施用量达1.8亿吨，位居世界第一。 单位农田的化肥用量是美国、俄罗斯的2倍。 化学肥料的利用率非常低，仅为30-35，其余65-70%白白流失。 同比投入来说。粮食增产状况远不及西方发达国家，只增产9.1%。 德国，去年施用氮、磷、钾化肥的施用量分别下降了20%、68%和60%，粮食总产却增加57%、单产最高增加80%，英国、法国、比利时等国家在化肥使用量平均减少17.3%，粮食总产和单产却分别增加13.8%和80.7%。,为什么大量施肥，作物仍然营养不良？,、土壤的酸碱度对养分的释放有很大影响，酸性和碱性土壤都会导致作物根系难以吸收营养元素！ 土壤养分释放的最佳PH值为6.0-6.5（微酸性土壤） 、气候条件影响养分吸收 温度：低温时，根系不易吸收磷、镁、锌、锰、硼； 例：气温由21降到13 ，可供磷降低70%！ 干旱：根系在干旱条件下，所有养分都难以吸收； 多雨：根系在厌氧呼吸状况下，所有养分都难以吸收；,为什么大量施肥，作物仍然营养不良？,、根系的影响 根系对不同元素吸收效果差异很大，如对磷的吸收仅为氮的1/10； 苗期根系不发达，容易缺乏磷锌等前期促长养分； 根系发育不良，易缺磷钾及中微量元素。 根系吸收营养在分配上具有局限性，根部吸收的养分不能完全满足叶片和果实的需求。（如右图：钙不能传导到番茄果实而产生容易脐腐病或裂果）,新叶24%钙,果实2%钙,老叶38%钙,根系23%钙,为什么大量施肥，作物仍然营养不良？,、养分互相之间具有竞争和拮抗作用，某种元素过多会影响其它元素的释放，导致营养不平衡！ 、作物缺素通常是不可见的，发现缺素症状再补充时已经晚了，必须及早进行预防性补充！,常见补充植物营养手段,一、土壤施肥（穴施、沟施、撒施等） 二、配水施肥（滴灌、冲施） 三、叶面喷雾施肥,各种不同施肥方法的比较,优质冲施肥（滴灌水肥）的选购标准,水溶性能优秀，溶解速度快； 高含量，全养分，不含有任何多余的杂质； 养分多样，配方合理，不仅补充大量元素，还补充多种中量及微量元素； 呈弱酸性，不易堵塞滴灌口； 养分不易被土壤固定，易于根部吸收； 原料来源可靠，安全性好，施于根部时不会产生肥害。,正确使用滴灌或冲施肥料提高产量,根据气温状况掌握合适的间隔时间； 根据季节，土壤类型、湿度掌握合适的兑水量； 土壤湿度大、保水较好必须减少冲水量，沙质土壤、气温较高时可增加兑水量 气温低时作物代谢慢，冲施间隔时间可以稍长15-20天左右1次，日平均气温高于10以上可以7-15天左右1次 根据作物合理分配施肥量以及间隔时间； 对于速生叶菜在生长前期即需大量施肥，挂果类蔬菜果树在开花后需增加施肥量及施肥次数 采用高浓度精肥（如Natures农巧施滴灌精肥）做冲施时，需先配母液再兑水冲施 高浓度精肥含量高，用量少，配母液既容易掌握稀释量又可使肥料更均匀被作物吸收,叶面肥的种类,第1类：营养型叶面肥 含有大量元素氮、磷、钾；中量元素钙、铁、镁以及作物所必须的微量元素等。为作物提供各种营养元素，改善作物的营养状况。 第2类：调节型叶面肥 含有调节植物生长的物质，主要功能是调控作物的生长发育等。如920、爱多收等。 第3类：生物型叶面肥 含微生物体及代谢物，如氨基酸、核苷酸、核酸类物质。主要功能是刺激作物生长，促进代谢等。 第4类：单一微量元素叶面肥 只含有一种作物必须的微量元素，针对作物对特殊微量元素的需求而使用，如硼砂、硫酸锌等。,优质营养型叶面肥的判断,采用优质原料配伍，所有养分必须用可吸收原料；在水中能够迅速分散溶解，无任何沉淀和杂质，不堵塞喷头； 养分配方合理，针对性强；养分释放可控，高度安全； 叶片展着性能优秀，耐雨水冲刷；具有快速渗透能力，养分利用率至少达95%以上； 可与大多数农药混用，节约工作时间,如何正确的使用叶面肥？,、掌握合适的喷施时间来发挥最大肥效 最好在傍晚无风的天气进行! 空气蒸发量小，叶片保持湿润的时