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1肥料与植物营养基本知识培训讲义科邦技术部二零零四年九月2主要内容一、肥料的发展历史二、肥料的分类三、主要化肥品种及基本理化性质五、植物营养与施肥四、肥料的标识与标准六、施肥与环境3一、肥料的发展历史4世界农业发展简史：原始农业—捕猎、采集果实迁移农业定居农业—从事农业生产；耕作/轮作《周礼》有云：“不易之田家百亩，一易之田家二百亩，再易之田家三百亩”5战国时期：施用有机肥已达到很高的水平北魏贾思勰《齐民要术》—“美田之法”“有收无收在于水，收多收少在于肥”至18世纪末：合理轮作、种养结合，施用有机肥料“庄稼一枝花，全靠肥当家”化肥工业的崛起1840年德国化学家李比希博士发表“化学在农业和植物生理学上的应用”论文认为N、P、K、Ca、Mg、Si、Na、Fe是植物生长必需元素植物吸收的是矿质营养“养分归还学说”自从有了“矿质营养学说，世界农业革命的面貌就焕然一新了”世界化肥工业发展简史1830年用硫酸处理骨粉1842年英国人劳斯用硫酸处理磷矿石成功地生产出首批过磷酸钙商品，这是人类人工化学合成无机肥料开始的标志。1860年德国人发现了钾盐矿，1861年开始开采光卤石(氯化钾和氯化镁的复盐)，并垄断世界市场长达70余年。加拿大、俄罗斯和德国是目前主要的钾肥生产和出口国。1904年德国人哈伯发明生产合成氨的方法。1913年在德国建成了日产30吨合成氨的工厂。在此之前，在挪威有人用电弧法制取硝酸，并与石灰石反应生产出硝酸钙，这是最早的氮肥品种。磷肥钾肥氮肥中国化肥工业发展中国氮肥生产（折纯：万吨）4.771342.3288030003300010002000300040001949年1987年2003年2010年2020年“中国化肥工业：现状及发展趋势”——中国化工报2004.49中国农业统计年鉴，20031975～2005年化肥供需情况图10化肥施用与粮食增产(1)4019560053984000100200300400500600700秦代清代末年现在产量(kg)水稻小麦11FAO资料表明，近30年来世界粮食增产量的50％～60％是施用的化肥贡献的。国家农业部肥料专家高祥照博士认为：在我国，化肥施用与粮食增产(2)•化肥提供了一半以上的农业产量•间接养活了全国一半的人口•目前占农业生产物质投入的一半12化肥施用与粮食增产(3)化肥总施用量（万吨）（N+P2O5+K2O）粮食总产（万吨）平均每公斤养分增产（公斤）19811334.932502.019851775.837910.812.319902589.845184.18.919943150.145648.80.83年代项目13二、肥料的分类肥料的分类有机肥无机肥（化肥）有机无机复混肥人畜粪尿类、饼肥类、植物秸秆类、杂肥类等单一养分多元养分氮、磷、钾微量元素肥料生物肥料二元复合肥三元复合肥掺混（BB）肥按养分成分按物理形态固态肥液肥气肥大多数颗粒或粉末状固态肥料液氨、氨水、偏磷酸铵、冲释肥等CO2、O2、SO2等16按吸收营养部位地下部地上部大部分固态和液态肥料叶面肥营养型（微量元素有机螯合为主）激素型：矮壮素、缩节铵等多功能型气肥17按养分释放速率速效肥料长效肥料控释肥料缓溶性缓释性框架结构的大分子有机物质把养分包裹用分解速度不同的多层包膜材料分层包裹把分解速度不同的颗粒按一定的比例混合脲甲醛、脲乙醛、聚磷酸盐等有机肥、硫磺包膜尿素、钙镁磷肥包膜碳铵、钙镁磷肥包膜尿素等碳铵、尿素、氯化钾等18三、主要化肥种类及基本理化性质19氮肥铵态(NH3-N)硝态(NO3-N)硝铵态酰铵态(-CONH2)液氨（82％以上）、氨水（12～17％）、硫酸铵（20％）、碳酸氢铵（16％）、氯化铵（25％）硝酸铵（35％）NH3-N和NO3-N各占一半硝酸钠（15％）、硝酸钾（13％）硝酸钙（12％）尿素CO(NH2)2（42～46％）20尿素在土壤中的转化及使用方法CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3(NH4)2CO32NH3+CO2+H2O脲酶1、脲酶的活性与温度、水分、质地、土壤pH有关，10℃时，尿素完全转化需7～10天；20℃时，4～5天；30℃时，2天2、可以被土壤胶体吸附3、表施会造成尿素的挥发损失4、深施或施用后立即灌水a使尿素渗入土壤深层b深层土壤脲酶活性较低，可缓解尿素的快速分解21磷肥水溶性磷肥过磷酸钙（含P2O514～20％，含硫）、重过磷酸钙（含P2O514～20％，不含硫）、磷酸铵（一铵、二铵）、硝酸磷肥（含P2O512～20％）枸溶性磷肥钙镁磷肥（含P2O512～20％）、钢渣磷肥（碱性炉渣含P2O58～17％）难溶性磷肥磷矿粉肥、骨粉、鸟粪磷矿粉Ca10(PO4)6F2+7H2SO4+3H2O7CaSO4+3Ca(H2PO4)2H2O+2HF22新型磷肥2H3PO4H4P2O7(焦磷酸)+H2OH3PO4+H4P2O7H5P3O10（三聚磷酸）+H2OH5P3O10(HPO3)3（偏磷酸）+H2O优点含磷量高（P2O560％以上）易溶于水，物理性质稳定减少土壤对磷的固定23钾肥氯化钾（含K2O63.7%）硫酸钾（明矾石含K2O54%左右）硝酸钾（含K2O46.58%,含N13.68）磷酸二氢钾（含K2O27.45%，P2O522.8%）碳酸钾（草木灰）24四、肥料的标识与标准25肥料的基本术语•复混肥料compoundfertilizer氮、磷、钾三种养分中，至少有两种养分标明量的由化学方法和（或）掺混方法制成的肥料。•复合肥料complexfertilizer氮、磷、钾三种养分中，至少有两种养分标明量的仅由化学方法制成的肥料，是复混肥料的一种。•有机-无机复混肥料organic-inorganiccompoundfertilizer含有一定量有机质的复混肥料。•掺合肥料（blendedfertilizer）氮、磷、钾三种养分中，至少有两种养分标明量的由干混方法制成的肥料，是复混肥料的一种。26•有机肥料organicfertilizer主要来源于植物和（或）动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料•生物有机肥bio-organicfertilizer特定功能微生物与有机物料(主要以经无害化处理、腐熟的动植物残体,如畜禽粪便、农作物秸秆等为来源)复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。27•总养分totalprimarynutrient总氮(N)、有效五氧化二磷(P2O5)和氧化钾(K2O)含量之和，以质量百分数计。•肥料品位fertilizergrade以百分数表示的肥料养分含量。•配合式formula按N-P2O5-K2O（总氮-有效五氧化二磷-氧化钾）顺序，用阿拉伯数字分别表示其在复混肥料中所占百分比含量的一种方式。如科邦45％（15-15-15）复合肥注：“0”表示肥料中不含该元素。•产品名称不允许添加带有不实、夸大性质的词语，如“高效×××”、“××肥王”、“全元素××肥料”等。28复合肥料（复混肥料）国家标准（GB15063-2001）2002-01-01实施项目指标高浓度中浓渡低浓度总养分（N+P2O5+K2O），≥40.030.025.0水溶性磷占有效磷百分率≥705040水分（H2O）≤2.02.55.0粒度（1.00-4.75mm或3.35-5.60mm）≥909080注：1组织产品的单一养分含量不得低于4.0%，且单一养分测定值与标明值负偏差的绝对值不得大于1.5%。2以钙镁磷肥等枸溶性磷肥为基础磷肥并在包装容器上注明为“枸溶性磷”，可不控制“水溶性磷占有效磷百分率”指标。若为氮、钾二元肥料，也不控制“水溶性磷占有效磷百分率”指标。3如产品氯离子含量大于3.0%，并在包装容器上标明“含氯”，可不检验该项目；包装容器未标明“含氯”时，必需检验氯离子含量。29有机-无机复混肥料国家标准（GB18877—2002）项目指标总养分[N+有效（P2O5）+（K2O）]，%≥15.0有机质，%≥20水分≤10酸碱度（pH）5.5～8.0A标明的单一养分的质量分数不得低于2.0%，且单一养分测定值与标明值负偏差的绝对值不得大于1.0%。B如产品氯离子的质量分数大于3.0％，并在包装容器上标明“含氯”，该项目可不做要求。C包装标识应表明有机质含量。30有机肥料农业行业标准(NY525-2002)2002年12月01日实施项目指标有机质含量（以干基计），%≥30总养分（N+P2O5+K2O）含量（以干基计），％≥4.0水分（游离水）含量，%≤20酸碱度pH5.5-8.0注：有机肥料中的重金属含量、蛔虫卵死亡率和大肠杆菌值指标应符合GB8172《城镇垃圾农用控制标准》的要求31不正规包装标识尿素氮N≥46%缩二脲≤1.5%水分≤1.0%微素≥9%,S≥12%,N≥25%净含量(40±0.4Kg)美国特产有限公司地址：美国康斯康星州有机－无机复混肥料有机尿素氮磷钾≥16%,有机质≥20%，氨基酸≥10％总含量≥46%GB18877-2002鲁农肥（2003）临字0939号美国特产有限公司地址：美国康斯康星州授权生产包装商：XXXXXX地址：XXXXXXXXX授权生产包装商：XXXXXX地址：XXXXXXXXX3233五、植物营养原理与施肥34植物营养原理养分归还学说因子综合作用率最小养分率需肥临界期最大效率期报酬递减率（最大施肥量、经济（最佳）施肥量和生态施肥量）35养分归还学说•19世纪德国化学家李比希提出，也叫养分补偿学说。主要论点是：作物从土壤中吸收带走养分，使土壤中的养分越来越少。必须通过施肥才能保持土壤养分的平衡。•“有借有还，再借不难”36因子综合作用律据统计，作物增产因素中施肥占32%，品种占17%，灌溉2%，机械化占13%，其他占10%，因此施肥应与其他高产栽培措施紧密结合，才能发挥出应有的增产效益。在肥料养分之间，也应该氮、磷、钾以及其他中微量元素相互配合施用，这样才能产生养分之间的综合促进作用。37最小养分率—木桶理论38需肥临界期、最大效率期玉米不同生育期吸收氮磷钾比例0510152025303540播种幼苗期孕穗期开花期乳熟期完熟期氮磷钾39最大施肥量、经济（最佳）施肥量和生态施肥量增施肥料的增产量×产品单价＞增施肥料×肥料单价。此时施肥经济又有利，增产又增收。40植物的必需营养元素•缺少这种元素植物就不能完成其生命周期。•缺少这种元素后，植物会表现出特有的症状。•必须是直接参与植物的新陈代谢，对植物起直接的营养作用。41植物有益元素——Si、Na、Se、Ni、Al等碳(C)、氧(O)、氢(H)氮(N)、磷(P)、钾(K)钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(Cl)植物16种必需元素水稻需要硅(Si)，藜科植物(甜菜等)需要钠(Na)，豆科植物需要钴(Co)，茶树需要铝(Al)42&氮素营养43氮素的营养功能•蛋白质、核酸、核蛋白、叶绿素、多种酶、维生素的重要组分。•对植物生命活动以及作物产量和品质都有极其重要的作用。•叶片淡绿或发黄（蛋白质和叶绿素合成受阻），显著症状是植株下部叶片首先褪绿黄化，然后向上部叶片扩展。•苗期细胞分蘖减慢，植株矮小、瘦弱、叶片薄而小，禾本科作物分蘖少，茎杆细。缺氮症状氮素过量•细胞增长过大，细胞壁薄，细胞多汁，植株柔软，消耗过多碳水化合物，易倒伏和受病虫害侵袭而影响作物产量和品质。•棉花：叶片肥大而相互遮阴，株型高大，徒长，蕾铃稀少而易脱落。44土壤中氮素形态和氮素循环•95%以上以有机态氮形式存在（蛋白质、氨基糖、杂环态氮等）。•无机态氮主要为铵态氮（NH4+）和硝态氮（NO3-）45耕地氮素小循环NO2-NO3-NH4+有机物植物N2微生物粘土层间NO3-、N2NH3、N2O淋洗气体挥发46&磷素营养47磷素的营养功能•磷脂、RNA、DNA、ATP、Pi的重要组分。•参与光合作用、呼吸作用、生物合成等多种代谢过程。缺磷症状•首先出现在老叶上。•缺磷初期常呈暗绿