【正文】 硝酸根含量過(guò)高，影響品質(zhì)和人體健康。對(duì)硫來(lái)說(shuō)，植物只可以吸收 SO42和 SO2。在還原條件下， SO42可以形成 H2S而造成氣態(tài)損失，也可以形成揮發(fā)性的有機(jī)硫化物而損失。 四、土壤反應(yīng)： ? 土壤溶液的ｐＨ常常影響植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。 １ ． pH與代謝：一般來(lái)說(shuō)，在酸性反應(yīng)中植物吸收陰離子多于陽(yáng)離子；而在堿性反應(yīng)中，吸收陽(yáng)離子多于陰離子。這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)是兩性膠體，能同時(shí)吸收陰、陽(yáng)離子。但在酸性反應(yīng)（嚴(yán)格地講 pH低于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)）時(shí)，由于 H+濃度增加，因而抑制了蛋白質(zhì)分子中羧基的解離，而增加了氨基的解離。所以蛋白質(zhì)分子中所帶的電荷以正電荷為主，故有利于外界溶液中陰離子的吸收；反之，在堿性反應(yīng)時(shí)則會(huì)增加蛋白質(zhì)分子中羧基的解離，這時(shí)蛋白質(zhì)就帶負(fù)電荷為主，故對(duì)吸收外界溶液中的陽(yáng)離子有利。 pH過(guò)高過(guò)低都不利于植物對(duì)養(yǎng)分的吸收。 pH過(guò)高時(shí)，一方面介質(zhì)中的 OH可與陰離子養(yǎng)分發(fā)生吸收競(jìng)爭(zhēng)，減少陰離子吸收，另一方面，許多養(yǎng)分的有效性減弱，從而影響吸收。 水分對(duì)植物養(yǎng)分有兩方面的作用 一方面可加速肥料的溶解和有機(jī)肥的礦化 ,促進(jìn)養(yǎng)分釋放 。 另一方面釋放土壤中養(yǎng)分的濃度 ,并加速養(yǎng)分的流失 .所以雨天不宜施肥 ,鉀肥在不正常氣候條件下的肥效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常年份 ,這是由于鉀能增強(qiáng)作物抗脅迫性。 五 . 水分 植物對(duì)土壤溶液中某些養(yǎng)分的吸收速率 ,決定于該養(yǎng)分的濃度 ,這種關(guān)系不是直線關(guān)系 ,而是一種漸近曲線如下圖 : 吸 收 速 率 養(yǎng)分濃度 六 .養(yǎng)分濃度 七 . 離子間的相互作用 離子間的拮抗作用 Ion antagonism: 是指溶液中某一離子的存在能抑制另一離子的吸收。 離子間的協(xié)助作用 Ion synergism:溶液中某一離子的存在能促進(jìn)另一離子的吸收。 維茨效應(yīng) Viets effect: 外部溶液中 Ca2+ Mg2+ Al3+等二價(jià)及三價(jià)離子，特別是 Ca2+能促進(jìn) K+ Rb+及Br的吸收，根里面的 Ca2+并不影響鉀的吸收。 但維茨效應(yīng)是有限度的，高濃度的 Ca2+反而要減少植物對(duì)其它離子的吸收。 B N Zn Mg Cu Ca Mn K Fe P 拮抗作用 協(xié)助作用 營(yíng)養(yǎng)元素間的拮抗作用和協(xié)助作用示意圖 ? 耕作制度 :復(fù)種指數(shù)的提高，不同作物吸收的養(yǎng)料不同，連茬毒素，作物的種植密度都影響?zhàn)B分的吸收。傳統(tǒng)耕作、免耕或少耕、 改善土壤條件、節(jié)省能源，提高表層土壤的養(yǎng)分含量和生物活性。 ? 水漿管理 : 灌溉可以提供部分養(yǎng)分，排水和滲漏損失養(yǎng)分。 ? 施肥 : 注意的問(wèn)題 : 用量和比例、副成分、副作用、肥料形態(tài)、位置和方式。 八 . 耕作管理 第四節(jié) 植物營(yíng)養(yǎng)的遺傳性 Imax(CCmin) Km＋ (CCmin) v＝ Km＋ (s) V(s) 米氏方程 v＝ 植物對(duì)養(yǎng)分的吸收 ,運(yùn)輸和利用都屬基因型 ,就是說(shuō) ,同一作物不同的品種吸收養(yǎng)分的速率和最大速率以及對(duì)養(yǎng)分的親和力是不相同的 考慮到根部養(yǎng)分的外流則公式改為 : (式中 Imax為 V 。 Cmin為外流養(yǎng)分濃度 。 CCmin為凈養(yǎng)分吸收量 ) 在測(cè)定很多品種的資料中，選擇 Km值小， V值大，外流養(yǎng)分量微的品種，以當(dāng)?shù)仄贩N作對(duì)照，進(jìn)行大田試驗(yàn)求出最高產(chǎn)量，這些品種反映吸收養(yǎng)分速度和最大吸收速率均較快，對(duì)養(yǎng)分親和力較高，外流養(yǎng)分微量，說(shuō)明肥料利用率高，達(dá)到省肥高產(chǎn)的目的。 個(gè)性 : 不同植物以及同一植物的不同生育期 所需養(yǎng)分不同 第五節(jié) 植物的營(yíng)養(yǎng)特性 一 . 植物營(yíng)養(yǎng)的共性 如水稻需 Si，豆科植物需 Co，塊莖、塊根類植物需 K。 豆科植物需 N少。棉、麻需 Na。油菜、糖用甜菜需 B等。 共性 : 所有植物生長(zhǎng)發(fā)育必需 16種元素 水稻： 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期適于 NH+4N，生殖生長(zhǎng)期則適于NO3N。 煙草： 以 NO3N 較合適。不僅可提高產(chǎn)量 ,而且還可提高檸檬酸等有機(jī)酸含量，增強(qiáng)燃燒性，改善品質(zhì)，而 NH+4N可增強(qiáng)煙草的芳香族揮發(fā)油化合物的含量，所以 NH4NO3是煙草適宜的氮肥品種 花卉： 硝酸鹽型 :一串紅 .百日草 .牽牛 . 共存型 : 香石竹 .秋海棠 .百合類 2040%銨態(tài)氮 共用型 : 唐菖蒲 肥料不同的形態(tài) : NH＋ 4N NO3N 二 . 植物各生育期的營(yíng)養(yǎng)特性 植物營(yíng)養(yǎng)期 :植物通過(guò)根系由土壤中吸收養(yǎng)分的整個(gè)時(shí)期。 植物營(yíng)養(yǎng)階段性 : 一般作物吸收三要素的規(guī)律是 : 生長(zhǎng)初期吸收的數(shù)量和強(qiáng)度都較低 ,隨著生長(zhǎng)期的推移 ,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收逐漸增加 ,到成熟階段 ,又趨于減少。 植物營(yíng)養(yǎng)臨界期 :是指營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)多或過(guò)少或營(yíng)養(yǎng)元素間的不平衡 ,對(duì)于植物生長(zhǎng)發(fā)育起著明顯不良的那段時(shí)間 .磷的臨界期在幼苗期；玉米氮素最大效率期在喇叭口到抽穗初期；小麥氮素最大效率期在拔節(jié)到抽穗期；棉花氮素最大效率期是在開(kāi)花結(jié)鈴期。 植物營(yíng)養(yǎng)最大效率期 :植物吸收的營(yíng)養(yǎng)元素能夠發(fā)揮最大增產(chǎn)潛力的時(shí)期。 例如： (NH4)2SO4為生理酸性肥料 三 . 植物營(yíng)養(yǎng)的選擇性 植物常根據(jù)自身的需要對(duì)外界環(huán)境中的養(yǎng)分有高度的選擇性。一般土壤含有較多的 Si、 Fe、Mn而植物吸收很少；相反，土壤中 N、 P、 K 含量較少，植物卻需要很多。因而施入的肥料必然會(huì)出現(xiàn)陰陽(yáng)離子吸收不平衡的現(xiàn)象。 生理酸 (堿 )性肥料 :(physiological acidic [alkaline] fertilizer) 由于植物選擇性吸收肥料中的某一離子 ,而使土壤變酸或變堿的肥料稱之。 NaNO3為生理堿性肥料 CaO/P2O5 ,各種作物對(duì)磷灰石的相對(duì)感應(yīng)的遞減次序?yàn)?: 蘿卜菜 大豆 豌豆 蕎麥 小白菜 番茄 燕麥 紫苜蓿 菠菜 黑麥草 四 . 植物根系的特性 根的陽(yáng)離子交換量 (CEC): 每百克干重 (根 )所含全部交換性陽(yáng)離子 (Ca、Mg、 K、 Na)的毫克當(dāng)量數(shù)稱之。 作物吸鈣的能力： 是指作物能吸收難溶性磷酸鹽中 磷 的能力。 根的 CEC較大的作物 ,對(duì)難溶性磷酸鹽具有較大的吸收能力 ,因?yàn)樗c Ca的結(jié)合能力較大 ,故能利用難溶性磷酸鹽中的磷 ,根據(jù) CaO/P2O5的比率來(lái)衡量這一能力。 水稻在缺氧土壤中生長(zhǎng)，盡管土壤中有大量亞鐵離子、有機(jī)酸，甚至還有硫化氫等有害的還原物質(zhì)，但危害不大，主要是水稻根中還有一條“ 乙醇酸途徑” 可產(chǎn)生過(guò)氧化氫，是水稻根部產(chǎn)生氧化力的一條特殊代謝途徑。 施用氮肥能促進(jìn)提高根系氧化力；氮肥施用要深淺結(jié)合。 作物根系代謝作用 五 . 根際和根內(nèi)微生物與作物營(yíng)養(yǎng)的關(guān)系 根際 rhizosphere:是指作物根系對(duì)土壤理化、生物性質(zhì)能產(chǎn)生顯著影響的那部分特殊的 “ 根區(qū)域 ” 通常指根表周圍 14mm土壤。 各種作物生長(zhǎng)期間，根部常分泌各種代謝產(chǎn)物，由于作物種類不同，以及不同的生育期，其代謝方式不同，所以根部分泌的種類和數(shù)量也是經(jīng)常更換著的。 小麥根分泌物有各種糖、氨基酸、有機(jī)酸、核苷酸和酶；豆科植物根分泌物有含氮化合物，氨基酸、酰胺比禾本科植物要多些，因此與根部相適應(yīng)的微生物無(wú)論在種類或數(shù)量上必然也會(huì)更替改變著。在一般情況下，分布在根群附近的微生物比其它部分要多 10倍或數(shù)十倍。該現(xiàn)象稱為 根際效應(yīng)rhizosphere effect（根際土壤中微生物數(shù)量和種類均多于非根際土壤的現(xiàn)象） 。微生物參入植物的營(yíng)養(yǎng)作應(yīng)，不少微生物能把有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化，產(chǎn)生大量CO2和無(wú)機(jī)養(yǎng)分，根際微生物能間接地供給植物養(yǎng)分。 細(xì)菌化營(yíng)養(yǎng)類型 : 固氮菌 真菌化營(yíng)養(yǎng)類型 :菌根 mycorhiza. 不僅能吸收水分和養(yǎng)分，轉(zhuǎn)而營(yíng)養(yǎng)植物，有的還能形成生長(zhǎng)素，促進(jìn)植株根系生長(zhǎng)。 植物接種菌肥 如 : 根瘤菌劑、固氮菌劑以及菌 根的菌劑，以利于作物的生長(zhǎng)。 植物生產(chǎn)是植物利用日光光能制造有機(jī)物質(zhì)，它屬 第一性生產(chǎn) ；動(dòng)物生產(chǎn)是利用植物生產(chǎn)的物質(zhì)來(lái)進(jìn)行的，是能量和養(yǎng)分再分配，屬 第二性生產(chǎn) 。 第六節(jié) 合理施肥的原則 一 . 肥料與農(nóng)業(yè)生態(tài) 研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，應(yīng)建立農(nóng)業(yè)生態(tài)的觀點(diǎn)，施肥也不例外。 陸地生物系統(tǒng)中養(yǎng)分和能量的轉(zhuǎn)換 植物 土壤有機(jī)質(zhì) 動(dòng)物 土壤微生物 有機(jī)和無(wú)機(jī)養(yǎng)分 日光 熱能 熱能 熱能 有機(jī)養(yǎng)分 無(wú)機(jī)養(yǎng)分 有機(jī)肥料 能量 合理施肥能促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，加速并擴(kuò)大植物和動(dòng)物的生產(chǎn)。 有機(jī)肥與化肥的施用產(chǎn)生的問(wèn)題 : 只施用有機(jī)肥不能大幅度提高產(chǎn)量 ,只用化肥又產(chǎn)生污染等 三 . 有機(jī)肥與化肥配施的優(yōu)越性 我國(guó) 19491987年 33年的肥料結(jié)構(gòu) N:P2O5:K2O=1:～ :～ 化肥養(yǎng)分單一，肥效快 ,且養(yǎng)分含量高， 但施用不當(dāng)污染環(huán)境。 我國(guó)有機(jī)肥料與化學(xué)肥料配合使用的施肥體制。 有機(jī)肥料養(yǎng)分全面，肥效慢；長(zhǎng)久，但養(yǎng)分含量低 有機(jī)肥料與化肥配合施用，其營(yíng)養(yǎng)效果在等養(yǎng) 分含量條件下，配合施用的超過(guò)單施化肥或單 施有機(jī)肥的，施用時(shí)間愈長(zhǎng)，效果愈好。 化學(xué)氮肥能促進(jìn)有機(jī)氮的礦化率，提高有機(jī)肥的肥效，而有機(jī)氮的存在可促進(jìn)化學(xué)氮的生物固定，減少無(wú)機(jī)氮的損失。 有機(jī)肥與無(wú)機(jī)磷配合能提高磷的有效性，有機(jī)肥能活化土壤中的磷，還能減少磷肥在土壤中的固定。主要原因是有機(jī)肥腐解產(chǎn)物 — 碳水化合物和纖維素掩蔽了粘土礦物上的吸附位造成的。 有機(jī)肥中鉀有效性較高，植物能吸收利用。有機(jī)肥料含有各種微量元素，它們與螯合劑結(jié)合形成螯合物，避免在土壤中被固定，提高了它們的有效性。 有機(jī)肥料還能改善土壤結(jié)構(gòu) ,形成微團(tuán)聚體，從而提高土壤肥力。 農(nóng)業(yè)資源有效利用：有機(jī)肥料如果不施用，也可造成大氣與水污染。 ? 隨著作物的每次收獲（包括籽粒和莖桿） 必然要從土壤中取走一定的養(yǎng)分； ? 如果不正確地歸還養(yǎng)分于土壤，地力必然 會(huì)下降； ? 要想恢復(fù)地力，就必需歸還從土壤中取走 的全部東西； ? 為增加產(chǎn)量，就應(yīng)該向土壤中施加灰分元素 . 第七節(jié) 施肥的基本原理 一、 養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō) Theory of nutrient returns 數(shù)學(xué)模型： Y=a+bX 我國(guó)建國(guó)初期缺 N、 60年代缺磷、 70年代缺鉀、目前缺微量元素。 二、 最小養(yǎng)分律 Law of the minimum （李比希 1843年） 植物為了生長(zhǎng)發(fā)育，需要吸收各種養(yǎng)分，但是決定植物產(chǎn)量的卻是土壤中那個(gè)相對(duì)量最小的有效養(yǎng)分，無(wú)視這個(gè)限制因素，即使繼續(xù)增加其它營(yíng)養(yǎng)成分，也難以提高產(chǎn)量。 木桶效應(yīng) 是最小養(yǎng)分律的引用和發(fā)展， 1905年美國(guó)學(xué)者（ Blakman）將其擴(kuò)大到養(yǎng)分以外的生態(tài)因子如光照、溫度、水分、空氣、養(yǎng)分和機(jī)械支持等。 三、 限制因子律 Law the of limiting factor 其內(nèi)容是：增加一個(gè)因子的供應(yīng)，可以使作物生長(zhǎng)增加，但是遇到另一生長(zhǎng)因子不足時(shí)，即使增加前一因子也不能使作物生長(zhǎng)增加，直到缺乏的因子得到補(bǔ)充，作物才能繼續(xù)增長(zhǎng)。 四、報(bào)酬遞減律 Law of the diminishing returns 報(bào)酬遞減律是一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)上的學(xué)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)學(xué)家杜爾哥 。 一般表述是：從一定土地上所得報(bào)酬隨著向該土地投入的勞動(dòng)和資本量的增大而有所增加，但隨著投入的單位勞動(dòng)和資本量的增加，報(bào)酬的增加卻在逐漸減少。 亦即最初的勞動(dòng)和投資所得到的報(bào)酬最高，以后遞增的單位投資和勞力所得報(bào)酬是漸次遞減的。 德國(guó)的農(nóng)業(yè)化學(xué)家米采利希 （ 1909） 等人通過(guò)燕麥?zhǔn)┯昧追试囼?yàn)證明： ? 在其它技術(shù)相對(duì)穩(wěn)定的前提下，隨著施磷量的漸次增加，燕麥的干物質(zhì)量也隨之增加，但干物質(zhì)的增產(chǎn)量卻隨施肥磷量的增加而呈遞減趨勢(shì)，這與報(bào)酬遞減律相一致。 ? 增加一個(gè)單位某一生長(zhǎng)因素（其它生長(zhǎng)因素恒定時(shí)）所引起的作物產(chǎn)量增長(zhǎng)率與該因素所能達(dá)到的最高產(chǎn)量和現(xiàn)有產(chǎn)量之差成正比。 米采利希學(xué)說(shuō)