大学土壤学课件-土壤养分和肥料

第八章土壤养分与土壤肥料,教学目标掌握土壤养分的形态与转化；理解植物营养诊断与施肥的基本理论；了解主要矿质肥料、有机肥料的品种、特征及施用方法。,第一节土壤养分(Nutrients),一、土壤养分概述1.定义由土壤提供的植物生长发育所必需的营养元素。2.分类大量元素和微量元素(macroelement,microelement/traceelement)大量元素、中量元素和微量元素,3.形态土壤中存在的化学形态(1)水溶态：土壤溶液中的离子和少量的低分子有机化合物。(2)代换态：水溶态养分的来源之一。(3)矿物态：大多数是难溶性养分，有少量是弱酸溶性的(对植物有效)。(4)有机态：矿质化过程的难易强度不同。,根据植物对营养元素吸收利用的难易程度(1)速效性养分：不足全量的1%(2)迟效性养分划分的相对性，二者总处于动态平衡之中。,4.养分的来源自然土壤，主要来源于土壤矿物质风化和有机质分解、其次是大气降水、坡渗水和地下水。耕作土壤，还来源于施肥和灌溉。5.养分的消耗土壤内部复杂的转化过程；植物吸收利用；淋失；气态化损失；侵蚀流失；人为活动引起的损失,第二节大量元素,一、N(Nitrogen)1.生理功能蛋白质的基本成分“生命元素”加强光合作用N过多，茎叶徒长，减弱植物对干旱、低温和病害的抗性缺素症状：首先出现在老叶上(失绿)2.植物吸收形态：NH4+-N/NO3-N/NO2-N,3.来源有机质的矿化生物固氮(N-fixation)大气降水/闪电施肥4.N素循环的主要过程与条件,氨化过程：有机质CO2+NH3+其它产物+E硝化过程：NH4+3/2O2NO3-+4H+E反硝化过程：NO3-NON2ON2NH4+的固定：土壤溶液中的NH4+与土壤胶体吸附的阳离子进行交换。NH3的挥发：NH4+OH-NH3+H2O影响微生物活动的环境条件：通气性、温度、湿度、pH值、有机质的C/N和肥料等因素，决定着氮素的积累和供应。,二、P(Phosphorus)1.生理功能细胞核的重要成分细胞膜(磷脂)ATP(腺三磷)对细胞分裂和植物各器官组织的分化发育(开花结实)具重要作用可提高植物的抗逆性以及对外界环境的适应性缺素症状：首先出现在老叶上,2.植物吸收形态H2PO4-/HPO42-/PO43-闭蓄态P：氧化铁膜包被的磷酸盐有效P：水溶性磷化合物和弱酸溶性磷化合物，是衡量土壤P素供应状况的较好指标3.P素的循环,土壤中磷素循环,三、K(Potassium)1.生理功能加速CO2同化、碳水化合物合成调节细胞渗透压(细胞膜透性降低)酶活性增加抗性(抗病虫、抗旱、抗寒)“抗逆元素”果品的品质(含糖量和Vc的含量)“品质元素”缺素症状：从下部老叶开始,2.植物吸收形态：K+全K土壤钾素的潜在供应能力无效态K矿物晶格中缓效态K胶体固定部分保K和供K起调节作用速效态K水溶性+胶体表面易交换部分；土壤钾素的现实供应指标3.K素的循环,土壤中钾素循环,第三节微量元素,一、形态矿质态交换性离子态溶解态络合态二、有效性与土壤的pH值有关在石灰性土壤中，铁、锌、锰、铜、硼容易形成难溶性的盐类，有效性低，在酸性土壤中有效性较高。,第四节植物对养分的吸收,一、根系对养分的吸收吸收形态主要是离子态养分吸收机制：养分通过根系截获、质流和扩散三种方式到达根系表面，然后通过主动和被动吸收进入到根系细胞的内部。二、叶片对养分的吸收根外营养主要是分子态、离子态特点：吸收快、利用率高、效果明显，但持续的时间短。,第五节土壤肥料(Fertilizer),一、肥料概述1.定义施入土壤中，或是用它处理植物的地上部分，能够改善植物的营养状况和土壤条件的一切有机物和无机物。2.分类肥料的性质：有机、矿质/无机、生物肥料化学成分的多少：单一、复合、完全肥料有效性快慢：速效性、迟效性肥料肥料来源：自然、工业肥料,3.矿质肥料与有机肥料的区别,微生物肥料：辅助性肥料不含养分，通过微生物的活动来改善土壤的营养条件；分泌激素，刺激根系生长发育，同时还可抑制有害生物的活动；肥料的贮存和运输需要一定的环境条件，施用时需较高的技术条件。不可单独做基肥，须配施有机肥。,4.施肥原则明确施肥目的联系环境条件和树木/植物特性看天施肥看土施肥看树施肥因肥施用、适量施肥、肥料的配合施用经济施肥其他措施的配合精耕细作，灌溉排水，抚育管理，防治病虫等,5.施肥方式(时期)基肥(底肥)播种或定植前结合土壤耕作或整地而施用的肥料。追肥在植物生长发育期中所进行的施肥，目的是及时补给代谢旺盛时对养分的大量需要。种肥在播种或幼苗扦插时施用的肥料，主要目的是供给幼苗初期生长发育对养分的需要。,6.施肥方法撒施-将肥料均匀铺撒在地面上，翻耕时翻入土中，耙匀条施-先开沟，施肥后盖土穴施-比条施的肥料更集中轮施-以树木为圆心，沿树冠边际内对应的地面挖轮状的施肥沟，施肥后盖土放射状施灌施叶面喷施埋干和树干注射,二、氮肥,铵态：如硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵。不能和碱性肥料(如石灰、钙镁磷肥)混合施用。硝态：如硝酸铵。由于吸湿性强和存在易燃爆的危险，而影响了使用。酰胺态：尿素,常见的包膜氮肥,（1）硫衣尿素（SCU）：即在尿素颗粒表面涂上硫黄，再用石蜡之类涂封起来，就形成了硫衣尿素，含氮约34%。施入土壤后，石蜡涂层被微生物缓慢降解，尿素就通过硫黄涂层上的孔隙扩散出来。低温、干旱时释放非常缓慢。（2）长效碳铵：首先将碳铵制成颗粒，再在颗粒的表面涂上一层钙镁磷肥，并用少量沥青、石蜡等作封闭物。这种包膜肥料含氮为1415%，含磷（P2O5）约35%，其中80%属有效磷，肥效可持续两个多月。,合成的有机长效氮肥,主要是尿素与醛反应所形成的水溶性低的聚合物。进入土壤后，在化学的或微生物的作用下，逐渐分解并释放出尿素。脲甲醛(UF)：又名尿素甲醛，是尿素与甲醛反应所形成的聚合物，尿素与甲醛的分子比例、反应条件等决定聚合物分子的大小，也就决定聚合物的溶解度和氮素释放的快慢。脲甲醛为白色无味的粒状或粉状固体，含氮量3840。,三、磷肥,1.主要品种过磷酸钙(普钙)：水溶性磷肥。有吸湿性和腐蚀性。含P2O514-20%，主要成分为Ca(H2PO4)2.H2O和CaSO4.2H2O。适合所有土壤，可作基肥、追肥和种肥。重过磷酸钙(重钙)：水溶性磷肥。呈酸性反应。含P2O536-52%，主要成分为Ca(H2PO4)2.H2O。适合所有土壤，可作基肥和追肥，用量比普钙减半。2.肥效当季的利用率低。连续施用5-10年，磷肥的肥效将趋于稳定，达到30-40%。,普钙,性质：灰白色粉末或颗粒状磷酸一钙为水溶性呈酸性反应（化学酸性）具有吸湿性和腐蚀性会发生“磷酸退化作用”,过磷酸钙的异成分溶解及化学沉淀作用,四、钾肥,主要品种：氯化钾(K2O含量为60%)、硫酸钾、硝酸钾、草木灰等。氯化钾可作基肥或追肥，不能作种肥和根外追肥。对烟草、葡萄、薯类等忌氯植物原则上不使用。磷酸二氢钾可对任何植物与土壤施用。浸种或根外追肥。,酸性土壤：K+与胶体上的H+、Al3+、Ca2+产生离子交换反应式：结果：使土壤pH值迅速下降(土壤活性酸增加、且肥料为生理酸性盐)；易对植物产生铝毒(大量Al3+存在)；使钙淋失(K+与Ca2+