植(作)物的中量元素营养及施肥.ppt

植 作 物的中量元素营养及施肥 汪根法 讲述内容 序一 中量营养元素对作物生长发育 品质的影响和土壤的改良作用二 中量元素肥料的发展概况三 作物的钙 镁 硫 硅营养及钙 镁 硫 硅肥施用四 中量元素肥料施用效果五 中量元素肥料的发展趋势六 农技推广工作者的任务 序 作物在成长发育过程中需要多种养分 其中包括大量元素和中 微量元素 虽然植物对各种养分的需求量不同 但是各种养分都发挥着重要生理作用 不可相互替代 这些必需营养元素肥料之间的相互关系总结为肥料的三大定律 1 同等重要律即大量元素与中微量元素同等重要 缺一不可 2 不可替代律各种必需营养元素不能相互替代 缺什么元素就得补施什么元素 3 最小养分律要保证作物正常生长发育而获得高产 必需满足它所需要的一切营养元素 其中一种达不到需要的数量 就会受到影响 进而产量就受这一最小的营养元素所制约 一 中量营养元素对作物生长发育 品质的影响和土壤的改良作用 一 中量元素肥料与作物生长发育中量元素对作物生长发育起着十分重要的生理作用 例如 钙是质膜的重要组成成分 具有防止细胞液外渗和早衰的作用 是构成细胞壁不可缺少的物质 缺钙时会影响细胞的分裂和新细胞形成 钙还是某些酶的活化剂 有中和酸性和解毒的作用 镁是叶绿素的组成成分 缺镁时植物合成叶绿素受阻 是糖代谢过程中许多酶的活化剂 还能促进磷酸盐在体内的运转 参与脂肪的代谢和促进维生素A和维生素C的合成 硫是蛋白质和许多酶的成分 参与植物体内的氧化还原过程 对叶绿素的形成有一定的影响 硅是植物体的重要组成部分 是植物需要的重要营养元素 有利于提高作物的光合作用 可使作物表皮细胞硅质化 使作物的茎 叶挺直 减少遮阴 使叶片光合作用增强 并提高作物的抗虫 抗病 抗倒能力 二 中量元素肥料与农产品品质 大多数中量营养元素不仅存在于作物产品中 而且其含量本身就是产品质量指标之一 如钙 镁等 中量营养元素对作物产品的多方面品质特性有相当重要的影响 三 中量元素肥料对土壤的改良作用 钙肥可用以改良酸性土壤 例如农用石灰能中和土壤中的酸 以利作物生长 同时还能消除活性铝的毒害 并能改善土壤微生物的生活条件 镁肥可以使土壤保持稳定 良好的团粒结构 使通气性和透水性都可得到改善 三 中量元素肥料对土壤的改良作用 硫肥可用以改造碱性或含盐的土壤 利用石膏改造盐碱地 可以消除土壤中过多的钠离子 并降低土壤的pH值 使之成为适合作物种植所需要的土壤 从而改善作物的氮磷钾营养 硅肥能矫正土壤的酸度 提高土壤盐基 促进有机肥分解 抑制土壤病菌 同时硅肥中含有较多的钙 镁 并含有一定量的磷 锌 锰 硼 铁等营养元素 对作物有复合营养作用 中量元素肥料缺乏时会对作物产生三种危害 严重时导致绝收抗逆能力下降农产品品质下降 二 中量元素肥料的发展概况 19世纪 中量元素就被列为植物所必需的营养元素 我国六 七十年代相继开始系统研究植物中的中量元素营养和土壤中中量元素含量分布研究 近30年来 作物生产中钙 镁 硫 硅肥的研究在全国各地开展 研究进展 全国 大陆 土壤有效态钙 镁 硫含量 一般北方较南方高 西部较东部高 全国 大陆 耕地中低于土壤缺素临界值的面积 硅为2 7亿亩 硫为4亿亩 镁为0 83亿亩 钙为4 2亿亩 三 植物的钙 镁 硫 硅营养及钙 镁 硫 硅肥施用 地壳中平均含钙为36 4g kg 土壤全钙含量变化很大 受土壤类型影响 土壤溶液中钙一般为0 01mol L 石灰性土壤上更高 强酸性土壤上较低 一 植物的钙素营养与钙肥施用 1 植物体内钙含量 分布和移动 含量 植物含钙量0 2 1 豆科 甜菜 莴苣 甘蓝等需钙较多 谷类 马铃薯等需钙较少 分布 茎 叶中较多 根 果实 籽粒中较少 移动 Ca在植物体内移动性很小 富集于老叶中 缺钙时从新叶 茎尖等幼嫩部位开始表现 2 植物钙缺乏的条件 介质中Ca2 浓度0 0001 0 001mol L时最适宜植物吸收 土壤交换性钙 1mmol L时植物不出现缺钙 根系受害 淹水 干旱 冷害 蒸腾减弱 空气湿度大 时植物易出现缺钙 3 植物缺钙症状生长点发粘 腐烂 死亡 幼叶卷曲 畸型 缺刻状 新叶叶缘坏死 水稻缺钙幼叶卷曲 畸形 心叶枯死 玉米缺钙叶缘开裂 卷曲 生长点枯死 辣椒缺钙顶端嫩叶生长歪扭 果实膨大期脐腐 部分作物钙素营养的诊断指标 Ca 作物缺乏适量过剩烟草 叶片 1 3 2 33 5 4 05 8番茄 叶片 1 53 0 5 0 黄瓜 茎叶 2 02 5 4 5 甘蓝 外叶 1 82 0 3 5 大白菜 外叶 1 51 5 3 0 柑桔 叶片 1 63 0 6 0 7 0桃树 叶片 1 01 8 2 7 3 5梨树 叶片 0 81 5 2 2 葡萄 叶柄 0 7 2 0 4 含钙肥料及施用 钙肥的主要品种包括生石灰 熟石灰 石膏及含钙的工业废渣等 常用的有石灰 石膏 石灰施用酸性土壤施用石灰是改土培肥的重要措施之一 其作用 增加土壤溶液钙的浓度 提高土壤胶体交换性钙饱和度 改善土壤物理性状 提高土壤pH值 促进土壤微生物活动 利于土壤有效养分 Ca N 增加 中和土壤酸度 消除Ai3 Fe2 Mn2 的毒害 钙肥常用品种成分含量表 品种氧化钙 其它成分 生石灰 石灰岩烧制 84 96熟石灰64 75石灰石粉 石灰石粉碎 45 56生石膏26 32硫15 18熟石膏35 38硫20 22磷石膏20 8磷0 7 3 7 硫10 13普通过磷酸钙16 28磷12 16 硫10 16重过磷酸钙 三料钙 19 6 20磷40 47钙镁磷肥25 30磷14 20 镁15 18钢渣磷肥35 40磷5 20骨粉26 27磷20 35草木灰0 9 25 2磷1 57 氮0 93 石灰用量根据土壤石灰需要量的测定结果决定 在没有测试条件下 可根据土壤酸碱度和土壤类型 质地简单估算 不同质地酸性土壤第一年石灰使用量 经验标准 kg 亩土壤酸度粘土壤土砂土pH4 515050 10050 75pH5 675 12550 7525 50pH65025 5025 石灰施用方法基肥不要年年施用 注意不要过量 沟施 穴施时应避免与种子或植物根系接触 追肥石灰施用过量的危害有机质分解 土壤结构破坏 降低土壤Fe Mn Cu Zn P等养分的有效性 石膏施用据研究 当土壤交换性钠占阳离子总量10 20 时 就需施石膏来调节作物的钙 硫营养 当土壤交换性钠大于20 时就需施石膏来改良 一般每亩需用25 30kg 南方的翻浆田 发僵稻田 每亩施用2 5kg石膏 能起到促进水稻返青和提早分蘖的作用 二 植物的镁素营养与镁肥施用 含量 植株干物重的0 04 0 7 正常叶片中含量0 2 0 25 低于0 2 植物易出现缺镁症 分布 种子 茎 叶 根 如水稻穗部为0 13 茎叶为0 12 根部为0 07 块根 块茎 豆科 禾本科 移动 镁是在植物体内较易移动的元素 70 的镁在植物体内以游离态存在 容易从老器官向新组织转移 1 植物体内镁含量 分布和移动 2 缺镁症状植株矮小 生长缓慢 从老叶开始叶脉间失绿 叶脉仍为绿色 禾本科植物叶子出现 连珠状 黄色条纹 多年生果树缺镁果实小或不能发育 由于镁在植株体内移动性较强 缺镁症状首先出现在老叶上 当植物缺镁时 其突出表现是叶绿素含量下降 并出现失绿症 玉米缺镁老叶出现 连珠状 黄色条纹 葡萄缺镁老叶脉间失绿 叶脉仍为绿色 果梗分离 梨树缺镁 柑桔缺镁 番茄缺镁 花椰菜缺镁 油菜缺镁 烟草缺镁 部分作物的镁素营养诊断指标 Mg 作物缺乏适量过剩玉米 叶片 0 1 0 130 16 0 17 大豆 植株 0 30 59 油菜 叶片 0 110 36 番茄 叶片 0 30 5 1 0 黄瓜 茎叶 0 30 6 1 0 甘蓝 外叶 0 20 3 0 5 大白菜 外叶 0 20 4 0 5 柑桔 叶片 0 160 26 0 6 桃树 叶片 0 20 3 0 8 1 1梨树 叶片 0 130 3 0 5 0 9葡萄 叶柄 0 220 26 1 5 3 常用镁肥 农用镁肥品种较少 大多是兼作肥料用的化工产品及原料 根据它们的溶解性 可将镁肥分为水溶性镁肥和弱水溶性镁肥两大类 水溶性镁肥 硫酸镁 氯化镁 碳酸镁 硝酸镁 氧化镁 硫酸钾镁等 弱水溶性镁肥 白云石 蛇纹石 磷酸镁 磷酸镁铵等 常见镁肥品种成分含量表 品种氧化镁 其它成分 氧化镁约55硫酸镁 MgSO4 7H2O 约16硫酸镁 水美矾 27 30硫酸钾镁 钾泻盐 10 18钾22 30氯化镁 MgCl2 6H2O 约20钙镁磷肥 MgSiO3 15 18磷14 20 氧化钙25 30白云石粉 CaO MgO 14石灰石粉 CaCO3 7 8有机肥料0 15 1 4 镁肥的施用 镁肥的肥效与土壤的含镁量关系密切 在降雨多 风化淋溶较重得到南方花岗岩发育的土壤 第四纪红土及交换量低的砂土 因含镁量低 容易发生植物缺镁 镁肥施用需根据土壤和植株缺镁状况来确定 当土壤交换性镁低于6cmol kg时 需镁较多的作物如大豆 花生 马铃薯 烟草 果树等往往会出现缺镁症状 须施用镁肥 镁肥的施用可分为基肥和追肥基肥 需镁较多的作物以每亩施氯化镁或硫酸镁10 15公斤为宜 适当浅施 以利作物吸收 酸性土壤宜用白云石粉等 即可供给镁 钙 又能调酸 追肥 通常用1 2 硫酸镁溶液喷施 每隔7天喷一次 连喷2 3次 也可土施 如柑桔盛果期采用每株穴施0 2 0 3kg 提高镁肥肥效 严格控制用量过多会引起与其它营养元素比例失调 因土选用镁肥品种接近中性或微碱性的土壤以选用硫酸镁和氯化镁为好 而酸性土壤以选用碳酸镁 石灰石粉 钙镁磷肥等为好 化学镁肥与农家肥配合施用 三 植物的硫素营养与硫肥施用 植物体内硫的含量 分布与移动含量植物含硫 S 量为干重的0 1 0 5 平均在0 25 左右 其变幅明显受植物种类 品种 器官和生育期的影响 硫也是需求量大的主要营养元素 其需要量和磷相当 某些作物的需硫量甚至超过磷 十子花科植物需硫最多 豆科 百合科植物次之 禾本科植物较少 分布主要分布在茎叶中 籽粒及根中质量分数较低 移动较难从老组织向幼嫩组织转运 2 植物对硫的吸收土壤中的SO42 大气中的SO2 都可同化后形成硫的有机化合物 大气中SO2为36 g m3 超过500 g m3叶片会受害 3 植物的缺硫症及诊断植物缺硫影响蛋白质和叶绿素的合成 植株矮小 细弱 发黄 症状与缺N类似 与缺氮不同的是缺硫从新叶开始 一般表现为幼叶褪绿或黄化 茎细 分蘖 分枝少 不同作物缺硫症状各异 禾本科植物缺硫 植株直立 分蘖少 幼叶淡绿色或黄绿色 小麦缺硫 玉米缺硫 油菜缺硫 圆白菜缺硫 烟叶缺硫 部分作物的硫素营养诊断指标S 作物缺乏适量过剩水稻 苗 0 03 0 040 07 0 13 水稻 稻草 0 060 13 玉米 苗 0 270 3 0 4 柑桔 叶片 0 140 21 0 4 0 5桃树 叶片 0 2 0 4 4 常用硫肥 含硫肥料种类较多 大多是氮 磷 钾 镁 铁的副成分 如硫酸铵 普钙 硫酸钾 硫酸镁及硫酸亚铁等 硫肥常用品种 硫磺 石膏 硫肥常用品种成分含量表 品种硫 其它主要成分 天然硫矿80 100黄铁矿53 4硫酸铵24氮20 21硫酸钾16 18 4钾45 50硫酸锌 7水 17 8锌21 3硫酸镁13氧化镁16硫磺99 5生石膏15 18氧化钙26 32熟石膏20 22氧化钙35 38普通过磷酸钙10 16磷12 16 氧化钙16 0 28 0窑灰钾肥5 6钾16各种秸秆0 21 5 硫肥施用技术 施用量 水稻一般每亩用石膏10 15kg或硫磺1 1 5kg 需硫多的花生用量可适当增加 施用方法 硫肥主要作基肥 常在作物播种前时施入 通过耕耙使之与土壤充分混合并达到一定深度 以促进其转化 用石膏 硫磺蘸秧根 是经济施硫的有效方法 缺硫水稻每亩用石膏2 3kg蘸秧根胜过10 15kg撒施的效果 根外喷施硫肥可作为辅助性措施 提高硫肥肥效须注意的两点 硫肥应重点用在由花岗岩和河流冲积物等母质发育的质地较轻的土壤 因为其全硫和有效硫均较低 丘陵地区的冷浸田虽然其全硫的质量分数并不低 但因低温和长期淹水会影响作物对流的吸收而导致作物缺硫 施用硫肥常有较好的效果 施用硫肥后要注意改善土壤的通气性 因在土壤强还原条件下 易形成硫化氢 H2S 毒害作物根系 四 植物的硅素营养与硅肥施用 1 植物体中硅的质量分数 形态及分布硅的质量分数因植物种类不同各异 水稻是典型的硅酸作物 其茎叶含硅量 SiO2 可达干重的15 20 甘蔗 玉米 高粱等作物及竹子等也都是含硅较多的植物 豆科植物含硅量低 仅为禾本科植物的1 10 形态 硅是以单硅酸 Si OH 4 形态被植物吸收 但植物体内的硅 几乎都是以硅胶形态存在 硅胶一经沉积 就很难移动 分布 一般规律是硅酸质量分数低的植物如豆科植物 根部 地上部 含硅高的植物如水稻 燕麦等 地上部 根部 番茄 萝卜 白菜 大葱等 地下部和地下部之间差异很小 2 土壤与作物缺硅的诊断 1 土壤诊断南方酸性 微酸性土壤土壤有效硅 pH4 0醋酸 醋酸钠缓冲液提取 含量 100 105mgSiO2 kg 表明土壤缺硅 水稻等作物施用硅钙肥有显著增产效应 土壤有效硅含量在100 130mgSiO2 kg 施用硅钙肥可能有效 2 植株诊断作物缺硅的临界值 报道不一 日本 朝鲜和中国台湾省的研究资料 水稻茎秆中SiO2的临界值 日本 11 朝鲜 10 中国台湾省早稻 9 晚稻 8 甘蔗的临界值是第3 6叶叶鞘中硅 SiO2 为1 25 根据茎秆SiO2全量诊断 成熟期水稻茎秆SiO2全量 10 表明水稻缺硅 根据形态诊断 缺硅水稻茎杆柔软 叶片下披 呈垂柳状 水稻缺硅典型症状 叶片和谷壳上有褐色斑点 遇风易倒伏 病害如稻瘟病等真菌病害较为严重 水稻的缺硅症状 水稻缺硅 茎秆细长软弱叶片下披 呈垂柳状 缺硅 容易导致水稻茎秆细长软弱 易感染病害 遇风易倒伏 番茄缺硅第一花穗开花以后出现生长点的生长停止或被抑制 其附近小叶出现翻卷 变细长 扭曲等畸形 变硬且脆弱 黄瓜硅素营养研究 3 硅肥的种类和性质 硅肥指一类微碱性 pH 8 含枸溶性无定型玻璃体肥料 主要成分为CaSiO3 CaSiO4 MgSiO4 Ca3Mg SiO2 2等 产品为白色 灰褐色或黑色粉末 具有不吸潮 不结块和不流失的特点 据报道 凡有效硅 SiO2 高于15 CaO MgO 35 有害重金属小于0 0001 1mg kg 含水量在14 16 之间 大部分通过60目筛的化工 冶炼行业的各种废渣均可生产含硅肥料 硅肥种类熔渣硅钙肥高效硅钙肥新型高效硅钙肥粉煤灰和煤炭渣也可作为硅肥施用 钙镁磷肥也含有硅 液态硅肥 4 硅肥的施用 施用量试验表明 在水稻上施用硅酸钙 在缺硅地区每亩经济用量为100kg 含枸溶性SiO2为19 20 若用高效硅肥 含水溶性SiO2为50 60 一般以每亩用10kg为佳 施用方法硅肥一般宜作基肥 通常在耕翻前施下 速效性的高效硅肥还可以作根外追肥 水稻在分蘖期至孕穗期用3 4 草莓在结果期用0 5 1 溶液喷施 均有一定的增产效果 四 中量元素肥料施用效果 中量元素肥料应用研究和肥效试验证明 在一定用量范围内 作物产量随施用量的增加 产量有相应增加的趋势 在中量元素肥料施用量相同的条件下 增产效果与土壤有效中量元素有效含量呈负相关 不同作物对不同中量元素的需求量不同 只有将中量元素施用在需要量多