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单元5合理施肥原理植物营养概论合理施肥基本原理合理施肥技术5.1植物营养概论有机质：C、H、O/N90-95%矿物质(灰分)：P、K、Ga、Mg、S等5-10%水分75%-95%干物质5%-25%5.1.1植物营养成分新鲜植物•植物营养是指植物从外界环境中吸取其生长发育所需要的物质并用以维持其生命活动。•影响因素：基因、环境条件•分类：必需营养元素和非必需营养元素植物必需营养元素及确定标准•1不可缺少•2特定症状•3直接营养作用•16钟：大量元素和微量元素必需营养元素之间的相互关系•同等重要：不因植物对其需要量的多少而有差别。•不可替代：生理功能不可替代肥料3要素•氮磷钾植物需要量最大，收获时带走较多的营养元素，返回量少，土壤中有效含量少。因此需要施肥补充•缺素症状以及原理分析①氮的生理功能与氮营养失调症状N是植物体内重要化合物的组成部分蛋白质80%~85%N核酸、磷脂、酶10%N叶绿素5%N激素、维生素类极少•生长受阻，植株矮小（生长激素）；植株浅绿、基部老叶变黄（N易转移，是叶绿素的组成成分。开始叶脉间黄化，叶脉凸出可见，最后全叶变黄），干燥时呈褐色，对叶片影响最大；茎短而细，多木质。分枝或分蘖少（激素，细胞分裂素），出现早衰现象。根受抑制，较细小。若果树缺氮则表现为果小、果少（蛋白质的组成成分）、果皮硬、易脱落（细胞分裂素）等现象。左为正常的油菜植株；右为缺氮的油菜，植株矮小，叶色呈黄红色，根长而纤细，根的分枝少，且色白。水稻缺氮植株矮小，叶色褪淡呈黄绿色，分蘖减少玉米缺氮下部叶尖开始沿叶脉呈V形黄化叶片大而深绿,柔软披散，植株徒长，影响通风透光，易遭病虫害。另外，氮素过多时，植株体内含糖量相对不足,茎秆中的机械组织不发达,茎杆柔弱，易造成倒伏水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏苹果N过剩，叶子浓绿变皱②磷的生理功能与磷营养失调症状•核酸、核蛋白和磷脂、脂肪的主要成分•许多辅酶的成分,它们参与了光合、呼吸过程;•磷是AMP、ADP和ATP的成分；磷还参与碳水化合物的代谢和运输,如在光合作用和呼吸作用过程中,糖的合成、转化、降解大多是在磷酸化后才起反应的;磷对氮代谢也有重要作用,如硝酸还原有NAD+和FAD的参与,在生命活动最旺盛的分生组织中含量很高,因此施磷对分蘖、分枝以及根系生长都有良好作用。•许多重要化合物的组成元素：•参与植物体内许多代谢过程碳水化合物的合成和运转氮代谢脂肪代谢•抗逆性抗旱、抗寒核酸、植素、高能磷酸化合物（ADP/ATP）、磷脂、核蛋白、酶生命活动最旺盛的分生组织中含量很高,因此施磷对分蘖、分枝以及根系生长都有良好作用。•由于磷促进碳水化合物的合成、转化和运输,对种子、块根、块茎的生长有利,故马铃薯、甘薯和禾谷类作物施磷后有明显的增产效果。•由于磷与氮有密切关系,所以缺氮时,磷肥的效果就不能充分发挥。只有氮磷配合施用,才能充分发挥磷肥效果。•缺磷会影响细胞分裂,使分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,开花期推迟、花果脱落,成熟延迟；•缺磷时,蛋白质合成下降,种子小，不饱满，玉米果穗常产生秃尖，油菜落荚．果树花果脱落。•首先老叶叶片暗绿色（与N多的区别）或灰色，缺少色泽。这主要是植株叶细胞发育不良，细胞变小，叶绿素减少。而细胞变小的程度又大于叶绿素减少的程度，致使叶绿素密度相对提高。同时，植株缺磷，有利于铁的吸收和利用，间接地促进叶绿素的合成，使叶色变深暗。•茎细小，多木质。根不发育，主根瘦长，次生根杈少或没有。易出现秃尖、脱荚或落花蕾。种子小而不饱满，粒重下降。•当缺磷严重时．植株内糖类相对累积，会形成较多的花青素。如玉米、番茄和油菜缺磷时．茎叶上明显地呈现紫红色的条纹或斑点。•抗逆性抗旱、抗寒水稻不同生育阶段不同器官中的磷含量（%）生育期叶片叶鞘茎穗合计分蘖盛期抽穗前期成熟期67.4825.414.7732.5134094.51—23.966.68—16.5484.06100100100磷的移动性大，再利用能力强。左为施氮磷钾的正常油菜；中为不施肥的对照为缺磷的油菜，表现为生长停滞，其生长量与对照相差无几。油菜对缺磷很敏感，可以作为土壤缺磷的指示作物。自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗绿、暗紫发展至紫红色。图为花椰菜缺磷的症状：红色花序，叶片硬化，尖角，并有紫边。水稻缺磷生长滞缓，不分蘖呈“一柱香”的僵态棉花小麦缺磷分蘖减少，叶色呈紫红色泽。小麦•因为磷素过多时，强烈地促进了作物的呼吸作用，消耗大量糖分。所以谷类作物无效分蘖和秕粒增加；叶肥厚而密集，植株矮小；繁殖器官早熟个小；茎叶生长受到抑制；早衰；根系与茎叶之比变大。叶菜类纤维增多，烟草的燃烧程度差．豆科作物子粒中蛋白质含量降低，品质变劣。磷素过多，能阻碍硅的吸收，水稻容易发生稻瘟病。水溶性磷酸盐可与上壤中锌、铁、镁等营养元素生成溶解度较小的化合物．降低这些元素的有效性．不能满足作物的需求。因此，作物因磷素过多而引起的病症，通常以缺锌，缺铁、缺锰等的失绿症表现出来。•磷肥过多时,叶上又会出现小焦斑,系磷酸钙沉淀所致；③钾的生理功能和营养失调•钾含量磷含量，与氮相当，主要在茎杆中。•钾随生长中心的转移而转移•酶的活化剂。在碳水化合物代谢、呼吸作用及蛋白质代谢中起重要作用增强植物抗逆性•钾能促进蛋白质的合成，钾与蛋白质在植物体中的分布是一致的。例如在生长点、形成层等蛋白质丰富的部位,钾离子含量也较高。富含蛋白质的豆科植物的籽粒中钾的含量比禾本科植物高。•钾与糖类的合成有关。缺钾时,淀粉和蔗糖合成缓慢,从而导致单糖大量积累；钾也能促进糖类运输到贮藏器官中，所以在富含糖类的贮藏器官(如马铃薯块茎、甜菜根和淀粉种子)中钾含量较多。•K+是构成细胞渗透势的重要成分。在根内K+从薄壁细胞转运至导管,从而降低了导管中的水势,使水分能从根系表面转运到木质部中去；K+对气孔开放有直接作用,离子态的钾,有使原生质胶体膨胀的作用,故施钾肥能提高作物的抗旱性。•钾是品质元素•缺钾时植株较正常植株小，植株的维管束木质化程度低（缺N/P时茎木质化程度高），厚壁组织不发达，植株茎细小，节间短，茎杆柔弱,易倒伏，抗旱、抗病、抗虫性、抗寒性降低，叶片失水（缺钾的植物叶片气孔不能开闭自如，因此在水分胁迫的条件下，尤其是高温、干旱的季节，植株失水多而出现萎蔫。）,蛋白质、叶绿素破坏,叶色变黄而逐渐坏死。缺钾有时也会出现叶缘焦枯、有时出现斑点状褐斑，生长缓慢的现象，由于叶中部生长仍较快,所以整个叶子会形成杯状弯曲,或发生皱缩。•在大豆结荚成熟后，植株仍保持绿色，是缺钾的典型症状。在供氮过量而钾不足时，双子叶植物叶片上，常会出现叶脉紧缩而脉间凹凸不平的现象。这是由于氮素充足使细胞内原生质汁液丰富，钾不足使纤维素合成受阻所致。•禾本科作物分蘖多而结穗少。种子瘦小。果肉不饱满。有时果实出现畸形，有棱角。子粒皱缩。双子叶植物叶脉间黄化棉花红叶茎枯病胡麻叶斑病梨树花生缺钾白菜缺钾的症状：在开始结球时其下部叶片黄化，并枯叶脉间出现坏死斑点。油菜缺钾的症状：从叶缘开始黄化，沿脉间失绿有褐色斑点或局部有白色干枯组织•黄瓜钾过剩的症状：钾过剩有两种类型，一是与镁相似的叶脉间失绿一种是叶缘上卷呈凹凸状黄瓜钾过剩的症状：钾过剩有两种类型，一是与镁相似的叶脉间失绿一种是叶缘上卷呈凹凸状。花椰菜甘蓝蔬菜施用钾肥对商品品质的影响-K+K-K+K施用硫酸钾对油炸薯片色泽的影响+K-K施用硫酸钾对马铃薯块茎内部变黑程度的影响-K+K④锌•锌以Zn2+形式被植物吸收。锌是合成生长素前体—色氨酸的必需元素,因锌是色氨酸合成酶的必要成分，缺锌时就不能将吲哚和丝氨酸合成色氨酸,因而不能合成生长素(吲哚乙酸)，从而导致植物生长受阻,出现通常所说的“小叶病”缩苗等,如苹果、桃、梨等果树缺锌时叶片小而脆,节间缩短，黄色深，健康部绿色浓，反差强，形成鲜明的“黄斑叶”，又称“绿肋黄化病”，叶缘和叶脉保持绿色。生育期推迟，且丛生在一起,叶面两侧的脉间还出现黄色斑点，北方果园在春季易出现此病。玉米的花白苗等。•锌是碳酸酐酶(carbonicanhydrase,CA)的成分,此酶催化CO2+H2O=H2CO3的反应。由于植物吸收和排除CO2通常都先溶于水,故缺锌时呼吸和光合均会受到影响。锌也是谷氨酸脱氢酶及羧肽酶的组成成分,因此它在氮代谢中也起一定作用。•锌在植物中不能迁移，因此缺锌症状首先出现在幼嫩叶片上和其它幼嫩植物器官上缺锌节短株矮小，新叶黄白肉变薄，棉花叶缘上翘起，桃梨小叶或簇生。•如树缺锌常出现“小叶病”；玉米苗期缺锌出现“花白苗”，成长后称“花叶条纹病”、“白条干叶病”。；水稻缺锌引起“火烧苗”；小麦缺锌节间短、抽穗扬花迟而不齐、叶片出现白绿条斑；棉花缺锌叶片脉间失绿，边缘上卷，节间缩短，生育期推迟；烟草缺锌下部叶片的叶尖及叶缘出现水渍状失绿坏死斑点，叶小而厚，节间短；马铃薯缺锌株型矮缩，顶端叶片直立，叶小，叶面上出现灰色至古铜色的不规则斑点，叶缘上卷；大豆缺锌叶片呈柠檬黄色并出现褐色斑点，逐渐扩大并连成坏死斑块；蚕豆缺锌出现“白苗”，成长后上部叶片变黄、叶形变小；叶菜类蔬菜缺锌植株矮化，叶色发黄或铜青色有斑点；番茄、青椒等果菜类缺锌小叶丛生状，新叶发生黄斑并逐渐向全叶扩展。果实小或变形，核果、浆果的果肉有紫斑。玉米花白苗3-5叶期开始出现症状，幼叶呈淡黄至白色，特别从基部到2/3一段更明显。轻度缺锌，气温升高时症状可渐消退。植株拔节后如继续缺锌，在叶片中肋和叶缘之间出现黄白失绿条斑，形成宽而白化的斑块或条带，叶肉消失，呈半透明状，似白绸或塑膜状，风吹易撕裂。老叶后期病部及叶鞘常出现紫红色或紫褐色，病株节间缩短，株型稍矮化，根系变黑，抽雄吐丝延迟，甚至不能吐丝抽穗，或者抽穗后，果穗发育不良，形成缺粒不满尖的“稀癞”玉米棒。燕麦也发生“白苗病”，一般是幼叶失绿发白，下部叶片脉间黄化玉米花白苗苹果小叶病水稻火烧苗：一般症状表现是新叶中脉及其两侧特别是叶片基部首先褪绿、黄化，有的连叶鞘脊部也黄化，以后逐渐转变为棕红色条斑，有的出现大量紫褐色小斑，遍布全叶，植株通常有不同程度的矮缩，严重时叶枕距平位或错位，老叶叶鞘甚至高于新叶叶鞘，称为“倒缩苗”或“缩苗”。⑤硼•硼以硼酸(H3BO3)的形式被植物吸收。植株各器官间硼的含量以花最高,花中又以柱头和子房为高。硼与花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系。缺硼时花药花丝萎缩,花粉母细胞不能向四分体分化。•硼能参与糖的运转与代谢硼，还能促进植物根系发育,特别对豆科植物根瘤的形成影响较大,因为硼能影响碳水化合物的运输,从而影响根对根瘤菌碳水化合物的供应。因此,缺硼可阻碍根瘤形成,降低豆科植物的固氮能力。缺硼时氨基酸很少参入到蛋白质中去。缺硼顶叶皱缩卷，腋芽丛生花蕾落，块根空心根尖死，花而不实最典型。•缺硼时,植株矮小，症状首先出现在幼嫩部分。植株尖端发白。茎及枝条的生长点死亡。新叶粗糙，淡绿色，常呈烧焦状斑点。叶片变红，叶柄易折断。缺硼时根尖、茎尖的生长点停止生长,侧根侧芽大量发生,其后侧根侧芽的生长点又死亡,而形成簇生状，根粗短。甜菜的干腐病、花椰菜的褐腐病、马铃薯的卷叶病和苹果的缩果病等都是缺硼所致。•受精不良,籽粒减少，花蕾、花或子房脱落。果实或种子不充实，甚至花而不实，果实畸形，果肉有木栓化现象。小麦出现的“花而不实”和棉花上出现的“蕾而不花”等现象也都是因为缺硼的缘故。•不同植物对硼的需要量不同,油菜、花椰菜、萝卜、苹果、葡萄等需硼较多,需注意充分供给;棉花、烟草、甘薯、花生、桃、梨等需量中等,要防止缺硼;水稻、大麦、小麦、玉米、大豆、柑橘等需硼较少,若发现这些作物出现缺硼症状,说明土壤缺硼已相当严重,应及时补给。甜菜干腐病马铃薯卷叶病苹果缩果病主要表现在果实上，缺硼严重时枝叶也表现症状。在果实上的症状有3种类型。（1）干斑型在果面上产生近圆形褐色病斑，病斑干缩凹陷，停止生长，使果面凹凸不平，果变畸形。果肉质地坚硬，有时干斑开裂，失去食用和商品价值。（2）木栓型果肉内维管束组织发生水渍状病变，逐渐变为褐色并木栓化，呈网络状分布。果面略显凹凸