3平衡营养讲稿.ppt

1、老汉我潇洒走一回！,作物的平衡营养,是指在植物生长期间，土壤持续不断地、适量地提供并协调植物生长所需要的水、肥、气、热等四大因素及其他生活条件的能力。土壤之所以“能够生产植物收获物”，是由于土壤具有肥力。,土壤肥力,植物矿物质营养学说李比希(Liebig),1840要点：土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料，厩肥等有机肥料的营养作用也是其分解时形成的矿物质。意义：理论上，否定了当时流行的“腐殖质学说”，说明了植物营养的本质；使维持土壤肥力的手段从施用有机肥料向施用无机肥料转变有了坚实的基础；实践上，促进了化肥工业的创立和发展；推动了农业生产的发展。,土壤的基本物质组成,土壤是四（或五）种物质组

2、成的三相多孔体,土壤有机质作用,为植物生长提供养分,促进土壤微生物的活动;改善土壤物理性状,调节化学性质,加速矿化;可提高土壤保水保肥能力,有利土壤增温有助消除土壤农药残毒和重金属污染。,植物必需营养元素（共17种，大量9种，中量3种，微量8种）,植物必需营养元素（共17种，大量9种，中量3种，微量8种）,植物组织中的元素含量,C,O,NKCaMgPSSi,ClFeBMnNaZnCuNiMo,主要元素（来源于水和二氧化碳）,矿质营养元素,H,N,Ca,P,K,Mg,S,Si,151052211,大量元素（g/kg干重）,微量元素（mg/kg干重）,ClFeBMnNaZnCuNiMo100100

3、2050102060.10.1,植物组织中的矿质元素含量,养分归还学说李比希(Liebig),1840作物每次收获要从土壤中取走大量养分；如果不正确地归还土壤养分，地力将逐渐下降；要恢复地力就必须归还从土壤中取走的全部养分。养分归还方式施用有机肥料施用无机肥料。,出来混总是要还的!,土壤,肥料,产量品质环境,农业生产过程,养分,中国作物营养的三大失衡问题,有机营养和无机营养失衡大、中、微量营养元素之间失衡作物不同生长阶段营养失衡,有机和无机营养失衡的原因分析,一、农作物亩产量不断提高，复种系数加大，带走的营养元素越来越多，土壤养分亏空越来越大。,大地就是我们的母亲，满足我们无休无止的索取！,有

4、机和无机营养失衡的原因分析,二、大量的粮食、蔬菜、水果从农村转移到城市，但消化后的废弃物未返回农村。,营养元素农村同样需要城市人的反哺！,三、在中国作物秸杆被用做燃料、焚烧、造纸等，转化成气体或流向城市，大部分未能返回土壤。,有机和无机营养失衡的原因分析,一把野火烧干净，春风吹了也不生！,有机和无机营养失衡的原因分析,四、传统有机肥养分含量低，肥效缓慢，难以满足现代农业集约化高产栽培需要；五、制作和使用有机肥料需要较多的人力、物力等。,秸秆,厩肥,绿肥,有机和无机营养失衡的后果,土壤板结，团粒结构遭破坏，肥力降低，保肥、保水、保温能力减弱，土壤微生物区系紊乱，化肥利用率降低，农产品产量下降，品

5、质降低，农业效益随之降低。富余的氮、磷等营养元素污染地下水和环境。减少了对农药、大量有害重金属离子的吸附，对作物的污染加重；富余的有机废弃物污染环境；,有机和无机营养失衡的后果农产品产量下降，品质降低,有机和无机营养失衡的后果污染随处可见，触目惊心！,木桶理论(最小养分律),大、中、微量营养元素失衡,作物最大产量由作物能利用的最小/少养分的供给量决定。,缺氮,施氮,缺磷,施磷,缺钾,施钾,水培小白菜氮、鳞、钾缺乏症,苹果缺钙（苦痘病）,茶叶缺硫（茶黄病）,黄瓜缺镁（叶脉失绿）,硫、钙、镁缺乏症,桃树缺铁,花椰菜缺硼,缺锰的马铃薯,果树缺锌-簇叶病、小叶病,花椰菜缺钼鞭尾叶,微量元素缺乏症,营养

6、元素失衡的解决方法,缺啥补啥！吃好吃饱不浪费！,1、背景分析,中国使用化肥始于本世纪初，可划为三个阶段60年代前有机肥与氮肥配合阶段；60年代有机肥与氮、磷化肥配合；70年代中期以后有机肥与氮、磷、钾、微量元素肥料配合施用阶段。,在中国氮、磷、钾的显效历史,氮肥显效,磷肥显效,钾肥显效,微肥显效,1949年后中国化肥产量的变化,世界氮肥生产的主要国家,硫酸铵,氯化铵,产量(万吨纯氮),年份,中国的氮肥生产情况,磷矿石,中国云南昆阳磷矿,世界磷矿储量（106t，P2O5）,世界主要磷肥生产国（1994）,过磷酸钙,钙镁磷肥,磷矿粉,世界钾矿储量（106tK2O）,常用的含钾肥料,窑灰钾肥,氯化钾

7、,硫酸钾,草木灰,磷酸二氢钾,硝酸钾,世界钾肥生产的主要国(1998),中、微量营养元素成为中国作物种植的养分限制因子,70年代中期以后，经过20年发展，大量元素肥料的平衡施用没有完全解决，钾肥不足和土壤钾素亏缺的问题日益突出；同时中量营养元素（硫、钙、镁）和微量营养元素（硼、锌、钼、锰等），在部分地区的土壤中成为新的作物养分限制因子，对作物的增产作用日趋明显，其需求呈增长之势。,中、微量营养元素成为养分限制因子的原因分析,一、从土壤带走的中、微量营养元素不断增多复种指数增加，高产品种应用和植保等技术的改良，导致单产和总产大幅提高，随同作物籽粒收获和秸秆收割从土壤中移走的微量、中量营养元素数量

8、逐年递增。,二、返还土壤中的中、微量营养元素不断减少焚烧秸秆，损失了大部分硫；因保护环境，减少了高含硫废气排放，随雨水返还的硫也因此减少；含硫、含铜的农药逐步被其他有机农药代替；随着高浓度肥料如磷酸二铵、重钙和高纯度的三元素复合肥的发展，逐步代替了含中、微量营养元素的肥料如硫铵、普钙等，大大减少了硫、钙等的返还；有机肥含较多中、微量营养元素，但有机肥用量减少导致随有机肥料施入土壤的中、微量营养元素减少。,中、微量营养元素成为养分限制因子的原因分析,中量营养元素缺乏面积和施用面积,*按1993年普钙和钙镁磷肥用量计算。,中国土壤中量元素的缺乏情况,硫、钙、镁缺乏的土壤主要分布在中国南方。缺钙的土

9、壤主要是砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤，但是，在含钙丰富的土壤上由于作物吸收、运输、利用等原因，也可观察到作物缺钙的症状。缺钙的面积以南方砖红壤、赤红壤和红、黄壤面积计算。对缺钙敏感的作物有花生、番茄、大白菜等。缺镁的土壤是砖红壤、赤红壤和部分红壤。南方高温、多雨，母质和土壤风化、淋溶强烈，含钙、镁的矿物风化后，易被雨水淋失。缺镁的面积按海南、广东、广西的砖红壤和赤红壤面积计算。对缺镁敏感的作物有甘蔗、橡胶等。基于缺钙和缺镁相同的原理，缺硫的地区和土壤也以南方为主，但实际情况比较复杂。含硫量高的油菜等对缺硫敏感。缺硫的面积南方占总耕地面积的27.1%，北方占总耕地面积的30.0%。,中量元素肥料施

10、用情况,中量营养元素的施用面积按普通过磷酸钙、钙镁磷肥和硫酸铵、硫酸钾等肥料的施用量和面积计算。其中施钙的面积偏低。因为中国南方还施用了大量石灰，但数量无可靠的统计数据。普钙和钙镁磷肥的施用面积虽然超过了缺硫、镁、钙的面积，但由于肥料的施用是按磷肥的需要来施用的，并未考虑土壤中量营养元素缺乏的问题。因此，在多大程度上补充了中量营养元素的不足，尚难以估计。,中国微量元素缺乏面积和施用面积,微量元素的缺乏和肥料施用情况,锌：中国含有效锌低的缺锌土壤主要有石灰性土壤：黑色石灰土、栗钙土、黄绵土、褐土、潮土、黄潮土、棕壤、黄棕壤、石灰性紫色土等；水稻土地区：主要是石灰性和中性水稻土。对缺锌敏感的作物有

11、玉米、水稻等粮食作物和苹果、梨等果树。,微量元素的缺乏和肥料施用情况,硼：中国缺硼的土壤分布在两大片：一片在东部和南部，包括砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤和黄潮土；另一片为黄土母质和黄河冲积物发育的土壤，以前一片的面积较大。黑龙江的草甸土、白浆土也往往缺硼。只有西北内陆地区的土壤和盐土为高硼土壤。因此，中国缺硼的面积较大。对缺硼敏感的作物有油菜、棉花、小麦、柑桔等。,微量元素的缺乏和肥料施用情况,钼：中国缺钼有两大片：一片为北方由黄土母质发育的土壤（如黄绵土、褐土等），缺钼的原因是母质含钼量低；另一片为南方的砖红壤、赤红壤和红壤地区，土壤全钼含量高，因土壤酸性，有效钼含量低。因此，中国缺钼的面积也

12、较大。但是，缺钼与作物种类密切有关，以豆科作物为敏感，如紫云英、苕子、首蓿、大豆、花生等。,微量元素的缺乏和肥料施用情况,锰：缺锰的土壤主要分布在北方石灰性土壤，如栗钙土、黄绵土、褐土等，黄潮土、棕壤有时也缺锰。上述土壤中尤以质地轻，通透性良好，氧化还原电位高的土壤易缺猛。南方的酸性土壤很少缺锰。麦类作物（小麦、大麦、燕麦）和甜菜等对缺锰敏感。,微量元素的缺乏和肥料施用情况,铁：作物缺铁常出现在游离碳酸钙含量高的碱性土壤上，一些落叶果树（桃、苹果、山楂等）在高温多雨季节叶片缺铁失绿现象十分明显。而在酸性土壤上很难观察到缺铁现象。,微量元素的缺乏和肥料施用情况,铜：石灰性土壤上土壤有效铜的提取和

13、测定方法与锌相同，缺铜的临界值为0.2mg/kg。中国多数土壤铜的供应适度，作物一般不感缺铜。,微量元素的缺乏和肥料施用情况,总结：中国缺硼、钼的土壤主要分布在东部，南、北均有，其中缺钼和豆科作物有密切关系。而缺锌、锰、铁的土壤主要为北方的石灰性土壤。从总体上看，微量营养元素的缺乏，以北方较为普遍。,植物吸收的养分形式：离子或无机分子为主有机形态的物质少部分植物吸收养分的部位：矿质养分根为主，叶也可根部吸收气态养分叶为主，根也可叶部吸收,植物吸收养分的形式和部位,根是植物吸收营养的主要器官,从根尖向根茎基部分为根冠、分生区、伸长区、根毛区和老熟区五部分,大麦根尖纵切面,双子叶植物根立体结构图,

14、根的结构特点,根毛区伸长区分生区根冠,从根的横切面从外向根内可分为表皮、(外)皮层、内皮层和中柱等几个部分,大麦根的横断面,分生区和伸长区：养分吸收的主要区域。根毛区：吸收养分的数量比其它区段更多，根毛的存在，使根系的外表面积增加到原来的210倍，增强了植物对养分和水分的吸收。,植物的根毛,根际效应根际：由于植物根系的影响而使其理化生物性质与原土体有显著不同的那部分根区土壤。根际效应：在根际中，植物根系不仅影响介质土壤中的无机养分的溶解度，影响土壤生物的活性，从而构成一个“根际效应”。“根际效应”反过来又强烈地影响着植物对养分的吸收。,叶面营养或根外营养植物通过叶片（或茎）吸收养分。,叶片的解

15、剖结构,叶表皮的蜡质层,叶部吸收养分的途径：表皮细胞途径,离子态养分通过扩散进入，被比邻气孔的叶肉细胞吸收，外质连丝是叶片吸收养分的主要通道。,角质半物质果胶蜡质,角质,角质层,初生壁,次生壁,质膜,细胞质,蜡质覆盖,带除垢剂的小水滴,小水滴,蜡质小秆,外质连丝,角质、纤维素、半纤维素、果胶,角化层,角质蜡质,溶质透过叶表皮细胞角质层示意图,叶部吸收养分的途径：气孔途径,气孔的结构,由表皮组织、叶肉组织及输导组织所组成。气孔是由表皮细胞分化出来的组织，并按一定距离分布于叶表面上。数目：50-300个/mm2,气态养分(如NH3、CO2、O2、SO2)进入的必经之路，叶片吸收气态养分有利于植物的

16、生长发育。,地上部供给SO2或根系供给SO42-烟草干物质产量及含硫量,补施CO2对黄瓜的影响,叶部营养的特点快速：进入叶片速度快，参与代谢快。叶部营养具较高吸收转化速率，能及时满足植物对养分的需要，用于及时防治某些缺素症或补救因不良气候条件或根部受损而造成的营养不良。直接：叶部营养直接促进植物体内的代谢作用，如直接影响一些酶的活性用于调节某些生理过程，如一些植物开花时喷施硼肥，可以防止“花而不实”。经济：用量省，效益高。叶部喷施可以防止养分在土壤中固定。,需要矫正某种养分缺乏症。作物根系受到伤害。基肥不足，作物有严重脱肥现象。深根作物（如果树）用传统施肥法收效不大。植株密度太大，已无法土壤施

17、肥。遇自然灾害，需要迅速恢复作物的正常生长。,什么时候要根外施肥?,矿质养分的种类矿质养分的浓度及pH植物的叶片类型、叶龄溶液浸润叶片的时间,影响叶面营养的因素,作物叶片中微量元素丰缺的判断标准,影响叶面营养的因素,矿质养分的种类,不同钾的吸收速率：KClKNO3K2HPO4不同氮的吸收速率：尿素硝酸盐铵盐。螯合态的利用效率：大大高于普通微量元素阳离子。,影响叶面营养的因素,矿质养分的浓度及pH,大量元素：0.2%-2%微量元素：0.2%,在一定浓度范围内，矿质养分进入叶片的速率和数量随浓度的提高而增加，但浓度过高会灼伤叶片。以不产生肥害为前提。,酸性：有利于阴离子吸收。中性微碱性：有利于阳离

18、子吸收。,植物的叶片类型、叶龄,影响叶面营养的因素,叶片类型：双子叶面积大，角质层较薄，易吸收；单子叶则相反，应适当加大浓度或增喷施次数。叶的年龄：幼叶比老叶吸收能力强。叶的正反：叶背面比叶表面吸收效果好，幼嫩叶喷正面，老叶喷背面。,叶部营养可否代替根部营养？,对于微量元素，是常用的一种施用手段对于大量元素，只能作为根际营养的补充,叶面施肥的局限性：肥效短，每次施用养分总量有限，又易从疏水表面流失或被雨水淋洗；有些养分元素（如钙）从叶片的吸收部位向植物其它部位转移比较困难，喷施效果不一定好。因此，植物的根外营养不能完全代替根部营养，仅是一种辅助的施肥方式，适于解决前述的一些特殊植物营养问题。,

19、有效性降低：在pH高、含有碳酸钙的土壤中，由于碳酸钙对锌的吸附，会影响锌肥的有效性。施用不均匀：与微肥用量少，不易施得均匀，使得局部土壤中微肥浓度过高而造成危害。因为许多微量元素从缺乏到过量之间的浓度范围相当狭窄，而使作物中毒。易污染环境：许多微量元素既无营养元素，又无重金属。如锌、铜、锰，一旦施肥过量，极易污染环境。有碍人畜健康。只有在土壤酸度缺乏时才采取土施基肥的方法。,土壤施用固体微肥会出现什么问题？,用量少，比较经济：土壤作基肥施用微肥，用量大，一般亩施0.5-2.0公斤，而叶面喷施，浓度稀。避免固定：叶施微肥，养分可从叶片角质层和气孔进入，不和土壤接触，避免土壤固定，提高有效性。养分

20、吸收快，效率高：叶喷微肥，直接与茎叶接触，吸收和运输快。易于控制浓度：叶施微肥，浓度容易控制，不会发生中毒，比较安全。减少污染：叶面喷施微肥浓度低，用量少，不污染环境。,为什么叶面喷施微肥的效果好？,作物不同生长阶段营养失衡,重底肥轻种肥轻追肥,生长初期旺盛期成熟期,养分吸收量,不同生长阶段养分吸收规律示意图,种子营养：种子发芽前后，依靠种子中贮存的物质进营养。三叶期以后则依靠介质提供营养。作物不同生育阶段的营养特点：1、植物生长初期：养分吸收的数量少，吸收强度低。随时间推移，对营养物质收逐渐增加；2、性器官分化期：达到吸收高峰；3、成熟阶段：对营养元素的吸收又逐渐减少。,植物营养的阶段性,营养生长期中需肥的关键时期1.植物营养临界期定义：是指营养元素过少或过多或营养元素间不平衡，对植物生长发育起着明显不良影响的那段时间出现时间：磷素多在幼苗期，如冬小麦在分蘖初期；棉花和油菜在幼苗期；玉米在三叶期氮素水稻在三叶期，本田在幼穗分化期；杂交水稻本田在分蘖期；棉花在现蕾期；小麦在分蘖期；玉米在幼穗分化期钾素水稻在分蘖初期及幼穗分化期,营养生长期中需肥的关键时期2.植物营养最大效率期营养物质在植物体内能产生最大效能的时间。特点：作物生长迅速，吸收养分能力特别强，如及时满足作物对养分的需要，增产效果非常显著。出现时间：植物生长最旺盛的时期，如氮素水稻在分蘖