第五节 合理施肥的生理基础
第五讲：植物对氮素的同化与施肥指标
3.植物细胞是通过哪些方式来控制胞质中的K+浓度的？
4.无土栽培技术在农业生产上有哪些应用？
阅读
书目或参考
资料
1.汤章城主编，植物生理与分子生物学，第二版，科学出版社，北京，1998，307-319
教
学
后
记
植物体对矿质元素的吸收和植物对氮、硫、磷的同化需要详细概述
一、授课计划(第五讲)第1页
授课名称
氮素的同化与施肥生理指标
授课
时数
2
教
学
目
的
1.理解植物体对矿质元素的吸收方式；
2.了解矿物质在植物体内的运输和分布；
3.理解植物对氮、硫、磷的同化过程；
4.了解合理施肥的生理基础。
教
学
要
求
1.理解植物体对矿质元素的吸收方式；
2.了解矿物质在植物体内的运输和分布；
3.理解植物对氮、硫、磷的同化过程；
矿质元素在植物体内的分布以离子是否参与循环而异。磷和氮等参与循环的矿质元素，多分布于代谢较旺盛的部分；钙和铁等不参与循环的矿质元素，则固定不动，器官越老，含量越多。某些离子进入根部后，即进行一些同化作用。植物能直接利用铵盐的氨。当吸收硝酸盐后，要经过硝酸还原酶催化，把硝酸还原为铵，才能被利用。游离氨的量稍多，即毒害植物。植物体通过各种途径把氨同化为氨基酸或酰铵。高等植物不能利用游离氮，靠借固氮微生物固氮酶复合
第3页
教学内容
小结
（二）亚硝酸盐还原成铵的过程，是由叶绿体或根中的亚硝酸还原酶（nitrite reductase）催化的，其酶促过程如下式：
NO2-+6Fd还+ 8H++6e-→NH4++ 6Fd氧+ 2H2O
合理施肥的基本原理
合理施肥的基本原理合理施肥是指根据作物的生长需要，科学地选择施肥方式和施肥量，以提高作物的产量和质量，同时减少对环境的污染和资源的浪费。
合理施肥的基本原理主要包括充分了解土壤和作物需求、合理选择肥料种类和施肥方法、根据土壤养分状况调整施肥量和时机，以及合理施用有机肥料。
首先，合理施肥的基本原理之一是充分了解土壤和作物需求。
作物对养分的需求是根据其生长阶段和品种特性而定的。
不同的作物在不同的生长阶段对养分的需求有所差异，要根据作物的生长需要进行调整。
另外，土壤养分的供给情况也需要了解，包括土壤的养分含量、养分的形态及其有效性。
通过了解土壤和作物的需求，有针对性地进行施肥，可以提高施肥效果。
其次，合理选择肥料种类和施肥方法也是合理施肥的基本原理之一。
肥料种类主要包括有机肥和无机肥。
有机肥是指来源于动植物的有机物质，如粪肥、秸秆等，其特点是对土壤有机质含量的增加、提高土壤保水保肥能力，有利于土壤结构改善。
无机肥是指化学合成的肥料，如氮磷钾肥料等，其特点是营养成分含量高，作用迅速，可以满足快速生长的需要。
在选择施肥方法时，要综合考虑土壤性质、作物特性和施肥需要等因素。
常见的施肥方法有基肥、追肥和叶面喷施。
基肥是在作物种植前进行的施肥，用于提供作物在整个生长期所需的基本养分。
追肥是在作物生长期间按照作物生长需求进行的施肥，以保障作物的正常生长。
叶面喷施是将肥料溶液喷洒在作物的叶面上，通过叶片吸收，可以快速增加作物的养分供应。
第三，根据土壤养分状况调整施肥量和时机也是合理施肥的基本原理之一。
土壤养分状况的评价可以通过土壤测试和植物营养诊断等方法来进行。
根据土壤测试结果和作物生长状况，可以合理地调整施肥量和时机。
当土壤养分不足时，可以增加施肥量和频次，以满足作物生长的需要；当土壤养分过多时，应适当减少施肥量，以避免浪费和环境污染。
最后，合理施用有机肥料也是合理施肥的基本原理之一。
有机肥料是一种天然肥料，具有增加土壤有机质含量、改善土壤结构、提高土壤保水保肥能力的作用。
第五节 合理施肥的生理基础
施肥的目的是为了满足作物对矿质元素的需要,肥料要施得及时而合理,首先应了解作物需肥规律,方能达到预期效果。
一、作物需肥特点(一)不同作物或同一作物的不同品种需肥情况不同禾谷类作物如小麦、水稻、玉米等需要氮肥较多,同时又要供给足够的P 、K,以使后期籽粒饱满；豆科作物如大豆、豌豆、花生等能固定空气中的氮素,故需K 、P 较多,但在根瘤尚未形成的幼苗期也可施少量N 肥；叶菜类则要多施N 肥，使叶片肥大，质地柔嫩；薯类作物和甜菜需要更多的P 、K 和一定量的N ；棉花、油菜等油料作物对N 、P 、K 的需要量都很大,要充分供给。
另外油料作物对Mg 有特殊需要;而甜菜、苜蓿、亚麻则对硼有特殊要求。
同一作物因栽培目的不同,施肥的情况也有所不同。
如食用大麦,应在灌浆前后多施N 肥,使种子中的蛋白质含量增高;酿造啤酒的大麦则应减少后期施N,否则,蛋白质含量高会影响啤酒品质。
(二)作物不同,需肥形态不同烟草和马铃薯用草木灰做K 肥比氯化钾好,因为氯可降低烟草的燃烧性和马铃薯的淀粉含量(氯有阻碍糖运输的作用)；水稻宜施铵态氮而不宜施硝态氮,因水稻体内缺乏硝酸还原酶,所以难以利用硝态氮；而烟草则既需要铵态氮,又需要硝态氮,因为烟草需要有机酸来加强叶的燃烧性,又需要有香味。
硝酸能使细胞内的氧化能力占优势,故有利于有机酸的形成,铵态N 则有利于芳香油的形成,因此烟草施用NH 4ＮＯ3效果最好；另外,黄花苜蓿及紫云英吸收磷的能力弱,以施用水溶性的过磷酸钙为宜;毛苕、荞麦吸收磷的能力强,施用难溶解的磷矿粉和钙镁磷肥也能被利用。
(三)同一作物在不同生育期需肥不同一般情况下,植物对矿质营养的需要量与它们的生长量有密切关系。
萌发期间,因种子内贮藏有丰富的养料,所以一般不吸收矿质元素;幼苗可吸收一部分矿质元素,但需要量少,且随着幼苗的长大,吸收矿质元素的量会逐渐增加;开花结实期,对矿质元素吸收达高峰;以后,随着生长的减弱,吸收量逐渐下降,至成熟期则停止吸收。
合理施肥的条件
合理施肥的条件合理施肥是农业生产中非常重要的一环，它直接影响作物的生长发育和产量水平。
合理施肥的条件包括以下几个方面。
了解土壤状况是合理施肥的前提。
土壤是植物生长的基础，了解土壤的质地、肥力、酸碱度等指标，可以帮助农民选择适合的施肥方案。
比如，酸性土壤需要施加石灰来中和酸性，碱性土壤需要施加酸性肥料来调节pH值。
此外，了解土壤的养分含量，可以有针对性地施加缺少的养分，避免施肥过多或过少。
根据作物的需求量和生长期来制定施肥方案。
不同作物在不同生长阶段对养分的需求有所不同，合理施肥需要根据作物的需求量来确定施肥量和施肥时间。
例如，在作物生长初期，应重点施加氮肥促进植物的生长；在果实膨大期，应适量施加磷肥和钾肥以促进果实的发育。
同时，还需要考虑不同作物之间的轮作关系，避免连作导致土壤养分失衡。
第三，选择合适的施肥方法。
施肥方法有很多种，包括基肥、追肥、叶面喷施等。
基肥是在播种前或移栽前施加的肥料，用于补充土壤养分，提供作物生长所需的养分；追肥是在作物生长期适时施加的肥料，用于满足作物不同阶段的养分需求；叶面喷施是将肥料溶液喷洒在植物叶面上，通过叶片吸收养分。
选择合适的施肥方法可以提高养分利用率，减少养分流失和污染。
第四，合理施肥还需要考虑环境因素。
施肥过程中应避免施肥剂的流失和污染，特别是化学肥料的使用。
化学肥料中的氮、磷、钾等养分容易被水分冲走，造成水土流失，还会对水体和土壤造成污染。
因此，在施肥过程中应注意控制施肥量，避免过量施肥。
此外，还可以采用有机肥料、生物肥料等替代化学肥料，减少对环境的影响。
合理施肥需要根据实际情况进行调整和改进。
农民可以通过观察作物生长状况、检测土壤养分含量等手段，及时调整施肥方案。
如果发现土壤养分过高或过低，可以适当增加或减少施肥量；如果发现作物出现养分缺乏或过多的症状，可以调整施肥时间和施肥方法。
通过不断总结经验，农民可以逐渐形成适合自己农田的合理施肥技术。
合理施肥的条件包括了了解土壤状况、根据作物需求制定施肥方案、选择合适的施肥方法、考虑环境因素以及根据实际情况进行调整和改进。
合理施肥的基本原理
合理施肥的基本原理合理施肥是指在农作物生长的不同阶段，根据其生长需要，科学合理地施用肥料，以达到提高作物产量和品质的目的。
合理施肥的基本原理是根据土壤肥力和作物需求，合理选择施肥品种和用量，达到高产、高效、高质的目的。
下面将从土壤肥力、作物需求和施肥原则三个方面来详细介绍合理施肥的基本原理。
首先，土壤肥力是合理施肥的基础。
土壤肥力是指土壤中各种养分的含量和供给能力。
不同类型的土壤肥力不同，因此在施肥时需要根据土壤肥力的不同选择合适的施肥品种和用量。
一般来说，肥力较高的土壤可以减少肥料的使用量，而肥力较低的土壤则需要增加肥料的施用量。
此外，土壤肥力还影响作物对养分的吸收利用能力，因此在施肥时需要充分考虑土壤肥力的影响，科学合理地施用肥料。
其次，作物需求是合理施肥的依据。
不同作物在不同生长阶段对养分的需求量不同，因此在施肥时需要根据作物的生长需要科学合理地施用肥料。
一般来说，作物在生长初期对氮、磷、钾等养分的需求量较大，而在生长后期对养分的需求量逐渐减小。
因此，在施肥时需要根据作物的生长需要合理选择施肥品种和用量，以满足作物的生长需求，提高作物的产量和品质。
最后，施肥原则是合理施肥的保障。
施肥原则是指在施肥过程中需要遵循的一些基本原则，包括科学施肥、适时施肥、分季施肥、合理施用有机肥等。
科学施肥是指根据土壤肥力和作物需求科学合理地选择施肥品种和用量。
适时施肥是指在作物生长的不同阶段及时施用肥料，以满足作物的生长需求。
分季施肥是指根据作物生长的不同阶段分别施用不同的肥料，以提高作物的产量和品质。
合理施用有机肥是指在施肥过程中要充分利用有机肥料，提高土壤肥力，改善土壤环境，促进作物生长。
综上所述，合理施肥的基本原理是根据土壤肥力和作物需求，科学合理地选择施肥品种和用量，遵循施肥原则，以达到提高作物产量和品质的目的。
只有在实践中不断总结经验，不断改进施肥技术，才能更好地实现合理施肥的目标，提高农作物的产量和品质。
合理施肥的基本原理
四、因子综合作用律 因子综合作用律指植物丰产是由影响植物生长发育的各种因子，如水分、 养分、光照、温度、空气、品种及耕作条件等综合作用的结果。为了充分发挥肥 料的增产作用，一方面，施肥措施必须与其他农业技术措施密切配合，如施肥与 灌溉相结合可以大大提高施肥的经济效益；选用耐肥的、新的植物品种可以显著 提高肥料的增产效果等。另一方面，各种肥料养分之间的配合施用，也应该因地 制宜地加以综合运用。 应用上述施肥基本理论指导施肥实践时，必须注意到植物吸收养分是一个 主动地、有选择的吸收过程；植物必需的营养元素中，每一种营养元素在植物新 陈代谢上都各有其独特功能，彼此之间不能互相代替；作物的营养期与其生育期 基本上是吻合的，但并不完全一致。因此，把握因子作用律是促进植物良好生长 发育，达到优质、高产、高效益和改良培肥土壤的目的。
土壤有效养分
图3-1 最Βιβλιοθήκη 养分律水桶图解最小养分律基本要点： 1. 最小养分是指按植物对养分的需要量来讲，是土壤供给能力最低的那一种。 所以，决定植物产量的是土壤中某种对植物需要来说相对含量最少而非绝对含量 最少的养分。 2. 最小养分不是固定不变的，而是随条件变化而变化的。最小养分元素增加 到能满足植物需要的数量时，这种养分就不再是最小养分了，而另一种营养元素 又会成为新的最小养分。 3. 如果不是最小养分的元素，数量增加再多，也不能进一步提高植物的产量， 而且还会降低施肥的经济效益。 总之，最小养分律告诉我们，施肥一定要因地制宜，有针对性地选择肥料 种类，缺什么养分，就施什么养分。这样不仅可以较好地满足植物对养分的需要， 而且由于养分能平衡供应，植物对养分利用也比较充分，从而达到增产、节肥和 提高施肥效果的目的。
二、最小养分律 最小养分律就是植物在生长发育过程中，如果出现了一种或几种必需营 养元素不足时，按植物需要量来说，最缺的那种养分，就是最小养分。而这种 最小养分往往影响植物生长和限制植物产量(见图3-1)。植物产量的提高常常取 决于这一最小养分数量的增加。而无视这个限制因素的存在，即使增加其他营 养成分也难以再提高植物的产量。这就告诉我们在施用肥料时，应该找出植物 所需各种养分之间适当比例关系，才能够经济、有效合理地使用肥料。
植物生理学教案
第八章植物的生长生理------------------------------------------------23-25
第九章植物的成花生理------------------------------------------------26-28
重难点
的分析
重点：必需元素及其生理作用、养分的可利用形态、缺素症状、离子跨膜运输的方式及机理、植物根系吸收矿质养分过程、特点及环境因素对植物吸收矿质养分的影响、N素的同化过程、农业生产中合理施肥的生理基础。
难点：营养离子跨膜运输的方式及机理、N素的同化过程、缺素症状的诊断。
教学方式
讲授式
教学方法
讲授、讨论
三、影响光合作用的外部因素
第五节 光合效率与作物生产
一、光能利用率
二、提高作物产量的途径
课
外
延
伸
一、作业
影响光能利用率的因素有哪些?如何提高光能利用率?
二、讨论
产生光合作用“午睡”现象的可能原因有哪些?如何缓和“午睡”程度?
三、复习和预习
复习：第三章 植物的光合作用。
预习：第四章 植物的呼吸作用。
课后
3. 同一器官和组织在不同生育时期含水量不同。
4. 同一植物生长在不同环境中的含水量不同。
四、植物体内水分存在的状态
1.束缚水。
2.自由水。
五、水分在植物生命活动中的作用
1.水是细胞原生质的主要组分。
2.水在植物的生理活动中有重要的作用。
3.水对植物生存有重要的生态意义。
第二节 植物细胞对水分的吸收
课
植物生理学课程教学大纲
植物生理学课程教学大纲课程名称：植物生理学（Plant Physiology）课程类别：专业课总学时数：56 课内实验时数：0学分：3.5开课单位：生命科学学院生物系适用专业：生物科学,生物技术适用对象：本科（四年）一、课程的性质、类型、目的和任务植物生理学是高等院校生物科学专业开设的一门必修的专业课程，是数学、物理学、化学和生物化学等在植物生命活动中的集中体现，并与分子生物学、环境生物学和生物物理等新兴学科的发展密切相关。
其中还蕴含着十分丰富的人文和素质教育思想内容。
本课程理论性和实践性强，对大学生生物科学理论体系的形成、生物科学综合能力的培养及素质教育必不可少，在生物科学专业课程教学中占有重要地位。
通过本课程的教学，使学生对植物生命活动基本规律及其与环境的关系有比较全面、系统的认识，牢固掌握植物生理学中的基本概念和基础理论；树立辨正唯物主义观念，培养学生认识问题、分析问题、解决问题以及理论联系实际的能力；注重学生综合素质和创新能力的培养，使学生成为素质高、适应性强的生物科学专业人才。
二、本课程与其它课程的联系与分工本课程开设之前要求学生必须先修数学、物理学、无机化学、有机化学、分析化学、生物化学及植物学等相关课程，具有这些课的基础，方可开设此门专业必修课。
本课程与植物学、生物化学、细胞生物学等相关专业课程关系密切，必须处理好彼此的关系，以免内容重复或脱节。
三、教学内容及教学基本要求[1]表示“了解”；[2]表示“理解”或“熟悉”；[3]表示“掌握”；△表示自学内容；○表示略讲内容绪论植物生理学的定义、内容和任务[2]；植物生理学的产生和发展[1]；○植物生理学的展望[1]；重点：植物生理学定义、内容及重要学术名人、史实难点：植物生理学的产生和发展教学手段：多媒体教学教学方法：讲授法作业：填空题：（1）( )1917年在国际刊物上公开发表“钡、锶、铈对水绵的特殊作用论文, 是中（2）荷兰的( )国人用近代科学方法研究植物的第一篇文献，被称为我国植物生理学的启业人。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
施肥的目的是为了满足作物对矿质元素的需要,肥料要施得及时而合理,首先应了解作物需肥规律,方能达到预期效果。
一、作物需肥特点(一)不同作物或同一作物的不同品种需肥情况不同禾谷类作物如小麦、水稻、玉米等需要氮肥较多,同时又要供给足够的P 、K,以使后期籽粒饱满；豆科作物如大豆、豌豆、花生等能固定空气中的氮素,故需K 、P 较多,但在根瘤尚未形成的幼苗期也可施少量N 肥；叶菜类则要多施N 肥，使叶片肥大，质地柔嫩；薯类作物和甜菜需要更多的P 、K 和一定量的N ；棉花、油菜等油料作物对N 、P 、K 的需要量都很大,要充分供给。
另外油料作物对Mg 有特殊需要;而甜菜、苜蓿、亚麻则对硼有特殊要求。
同一作物因栽培目的不同,施肥的情况也有所不同。
如食用大麦,应在灌浆前后多施N 肥,使种子中的蛋白质含量增高;酿造啤酒的大麦则应减少后期施N,否则,蛋白质含量高会影响啤酒品质。
(二)作物不同,需肥形态不同烟草和马铃薯用草木灰做K 肥比氯化钾好,因为氯可降低烟草的燃烧性和马铃薯的淀粉含量(氯有阻碍糖运输的作用)；水稻宜施铵态氮而不宜施硝态氮,因水稻体内缺乏硝酸还原酶,所以难以利用硝态氮；而烟草则既需要铵态氮,又需要硝态氮,因为烟草需要有机酸来加强叶的燃烧性,又需要有香味。
硝酸能使细胞内的氧化能力占优势,故有利于有机酸的形成,铵态N 则有利于芳香油的形成,因此烟草施用NH 4ＮＯ3效果最好；另外,黄花苜蓿及紫云英吸收磷的能力弱,以施用水溶性的过磷酸钙为宜;毛苕、荞麦吸收磷的能力强,施用难溶解的磷矿粉和钙镁磷肥也能被利用。
(三)同一作物在不同生育期需肥不同一般情况下,植物对矿质营养的需要量与它们的生长量有密切关系。
萌发期间,因种子内贮藏有丰富的养料,所以一般不吸收矿质元素;幼苗可吸收一部分矿质元素,但需要量少,且随着幼苗的长大,吸收矿质元素的量会逐渐增加;开花结实期,对矿质元素吸收达高峰;以后,随着生长的减弱,吸收量逐渐下降,至成熟期则停止吸收。
但是不同作物对各种元素的吸收情况又有一定差异(表3-8)。
因此，在不同生育期，施肥对生长的影响不同,对增产效果有很大的差别,其中有一个时期施用肥料的营养效果最好,这个时期被称为植物营养最大效率期。
一般作物的营养最大效率期是生殖生长时期。
综上所述,不同作物、不同品种、不同生育期对肥料要求不同,因此,要针对作物的具体特点,进行合理施肥。
二、施肥指标要合理施肥,就要全面掌握土壤肥力和植物营养状况。
有了这两方面的资料,方能根据土壤肥力,配施适量基肥;依据作物各生长阶段的营养状况,及时追肥。
(一)土壤营养丰缺指标土壤肥力是个综合指标,根据中国农业科学院调查,每公顷产6～7.5t 的小麦田,除了具有良好的物理性状外,还要求有机质含量达1%,总氮含量在0.06%以上,速效氮30～40mg·L -1 ,速效磷在20mg·L -1 以上,速效钾30～40mg·L -1。
由于各地的土壤、气候、耕作管理水平不同,所以对作物产量和土壤营养的要求也各异。
因此,施肥指标也要因地因作物而异,不能盲目搬用外地经验，只有通过本地的大量试验和调查,才能确定当地土壤的营养丰缺指标。
(二)作物营养丰缺指标土壤营养指标并不能完全反映作物对肥料的要求,而植物自身的表征,应该是最可靠最直接的指示。
1.形态指标根据作物的长势长相和叶色变化判断作物的营养状况,从而补充作物所缺肥料。
(1)长相一般来说,氮肥多,生长快,叶片大,叶色浓,株形松散;氮不足,生长慢,叶短而直,叶色变淡,株形紧凑。
广东农民总结出水稻高产的长相是:分蘖期间,叶成“公鸡尾”,叶尾距离大,稻丛似兰花(或水仙花);拔节期间,叶成平头,叶尾距离小,稻丛似“洗锅刷”;孕穗期间,包胎叶挺直,短硬,叶成竹枪头,稻丛似“扫帚”。
河南农民总结出小麦苗期的叶片长相为：瘦弱苗象马耳朵,壮苗象骡耳朵,旺苗象猪耳朵。
这些经验对合理施肥很有参考价值。
(2)叶色叶色也是一个很好的形态追肥指标。
功能叶的叶绿素含量与含氮量相关，叶色深,则表示氮和叶绿素含量都高。
叶色对施肥的反应快,施无机肥料3～5日,叶色即可反应出来,比生长反应快。
江苏省农民应用陈永康在单季晚粳稻高产栽培中总结出的“三黑三黄”(在分蘖、拔节和孕穗期叶色加深，而在分蘖末期、幼穗分化和临抽穗期叶色褪淡)经验进行看苗追肥，使水稻生长表现为“前期发得起，发而不过头；中期稳得住，稳而不落瘦；后期壮而健，壮而不早衰”。
广东省潮汕老农总结出丰产水稻叶色变化的规律为,早稻“乌、赤、青”,晚稻“青、赤、青”，并用这些规律进行看叶色追肥。
2.生理指标根据作物生理状况来判断作物营养水平的指标,称为生理指标。
(1)体内养分状况在营养诊断中通常对“叶分析”比较重视，即测定叶片或叶鞘等组织中矿质元素含量,来判断营养的丰缺情况。
西北农业大学对拔节期冬小麦的测定(表3-9)表明,营养速测能够较客观地反映小麦生长状况。
土壤肥沃的田块,小麦生长健壮,体内含N、P也高。
另外，从可溶性糖含量看,旺苗和壮苗因将较多的糖用于生长,故含糖量反而下降。
中国农业科学院江苏分院分析每公顷产皮棉1 125～1 275kg的棉株叶柄(顶端向下4～5片叶柄),认为适宜的硝态氮含量应为:苗期100～250mg·L-1,初蕾期300～450mg·L-1,花期140～250mg·L-1。
低于这个幅度就表示肥力不足,应及时施肥;而高于这个幅度,棉株就可能徒长。
南京土壤研究所以水稻心叶下第三叶鞘为测定部位,认为铵态氮含量150～200mg·L-1为正常,低于150mg·L-1为低量,100mg·L-1左右为缺乏,高于200mg·L-1为充足,达到250mg·L-1为过剩。
(2)叶绿素含量研究指出,南京地区的小麦返青期功能叶的叶绿素含量以占干重的1.7%～2.0%为宜,如果低于1.7%就是缺肥;拔节期以1.2%～1.5%为正常,低于1.1%表示缺肥,高于1.7%则表示太多,要控制拔节肥;孕穗期以2.1%～2.5%为正常。
(3)酰胺和淀粉含量日本学者的研究指出,水稻叶片中的天冬酰胺,可作为施肥的生理指标:这是因为当植株吸收氮素过多时,就以酰胺的形式贮藏在叶片中,故酰胺积累情况,可作为判断氮素含量的指标。
一般可在水稻幼穗分化期测定未展叶或半展叶中的天冬酰胺,若测到天冬酰胺,则可不施穗肥;若测不到,则表示缺氮,必须立即追施穗肥。
水稻叶鞘中淀粉含量,也可作为氮素的丰缺指标:氮肥不足,可使淀粉在叶鞘中累积,所以叶鞘内淀粉愈多,表示氮肥愈缺乏。
其测定方法是将叶鞘劈开,浸入碘液，如被碘液染成的蓝黑色颜色深且占叶鞘面积的比例大，则表明土壤缺N，需要追施N肥。
(4)酶活性某些酶的活性与其特有的元素多寡有密切关系，因为这些元素是酶的辅基或活化剂,当这些元素缺乏时,酶活性会下降。
如缺铜时,抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶活性下降;缺钼时硝酸还原酶活性下降;缺锌时碳酸酐酶和核糖核酸酶活性降低;缺铁可引起过氧化物酶和过氧化氢酶活性下降。
因而,可根据某种酶活性的变化,来判断某一元素的丰缺情况。
总的说来,生理指标可靠、准确,是诊断作物营养状况最有前途的方法。
但目前工作尚少,未能形成完整而严密的诊断系统,还有待于进一步完善。
三、发挥肥效的措施农业生产中除了适时适量地施入肥料外,还要采取某些措施使肥效得到充分发挥。
常用的措施有:(一)肥水配合,充分发挥肥效水分是矿质的溶剂,缺水会直接影响植株对矿质的吸收和利用。
水分通过影响植物的生长而间接影响其对矿质的利用。
水分还能防止肥料过多的“烧苗”,从而改善植物利用矿质的环境条件。
所以土壤干旱时施肥效果减小,若在施肥的同时适量灌水,就能大大提高肥料效益。
水田施肥后保持水层,有利于土壤氨化细菌的生活繁殖,能使铵态氮显著增多, 而且不易流失。
这就是以水调肥的道理。
相反,也可用控制水分的办法来控制植物对肥料的利用;当肥料过多,特别是氮肥过多,常会造成作物疯长,在这种情况下,可用减少灌水的办法,限制植物对矿质的吸收,从而达到以水控肥的效果。
(二)深耕改土,改良土壤环境适当深耕,增施有机肥料,可以促进土壤团粒结构的形成。
这不但可增加土壤保水保肥的能力,而且可改善根系生长环境,使根系迅速生长,扩大对水肥的吸收面积,同时也有利于根系对矿质的主动吸收,增强对矿质的吸收速率。
(三)改善光照条件,提高光合效率施肥增产的主要原因是肥料能改善光合性能。
改善光照条件,提高作物光合效率,是充分发挥肥料效益的关键因素。
合理密植,通风透光,使作物制造更多的有机物质,用于躯体的扩大生长,一则强大的根系有利于矿质的吸收，二则繁茂健壮的地上部分增强了矿质的用。
反之,密度过大,株间光照不足,影响光合作用,此时虽有充足的肥水,不但起不到增产作用,还会造成徒长、倒伏,最后导致减产。
(四)改革施肥方式,促进作物吸收改表层施肥为深层施肥。
过去施肥多为表施,氧化剧烈,铵态氮的转化,氮、钾肥的流失,某些肥料的分解挥发,磷素的固定等都很严重,所以作物吸收利用的效率不高。
据研究，对水稻施用的氮、磷、钾肥有一半以上被浪费掉。
深层施肥将肥料施于作物根系附近5～10cm深的土层,由于肥料深施,挥发少,铵态氮的硝化作用也慢,流失也少,供肥稳而久,加上根系生长有趋肥性,根系深扎,活力强,植株健壮,增产显著。
另外,根外施肥也是一种经济用肥的方法。
四、无土栽培无土栽培(soilless culture)是指用营养液(化学肥料溶液)代替土壤栽培植物的方法。
古代缺乏土壤的地区已有利用水面栽培作物的记载。
1860年萨克斯和诺普相继发表了应用十大化学元素的无机盐配制成营养液，栽培植物获得成功，称它为水培。
以后水培和砂砾培养得到发展。
1939年美军在太平洋岛屿上用无土栽培法生产蔬菜，以后很多无土栽培农场建立起来。
1970年以后，由于营养膜技术和岩棉技术的发展，使蔬菜和花卉的无土栽培得到了快速发展。
如英国的泽西岛建成了6.07hm2的营养膜技术生产系统。
1975～1978年仅3年时间荷兰的岩棉栽培面积就扩大了约50倍，达到20～25hm2。
中国也在多处建立了无土栽培试验场，并正逐渐推广扩展。
(一)种类和设施1.种类在1976年的世界无土栽培会议上，对不同的无土栽培系统作了分类，并作如下的定义：（1）水培(water culture)：植物的根系浸没在营养液中，如营养膜技术(nutrient film technique,NFT)。
（2）砂培(sand culture)：植物根系生长在小于3mm直径的固体颗粒中，如砂子、珍珠岩、塑料粒及其它无机物质。
（3）砂砾栽培(gravel culture)：植物的根系生长在大于3mm直径的固体颗粒中，如砂砾、玄武岩、火山渣、浮石、塑料粒及其它无机物质。