植物营养与施肥原理
第六章植物营养与施肥的基本原理
二 、 植 物
对 养 分 的
吸 收
三
、
四
影 响 植 物
、 施 肥
吸
的
收
基
养
本
分 的 条
原 理
件
五 、 如 何 合 理 施 肥
第一节 植物体内的营养元素
一、植物体的元素组成及含量
烘干 新鲜植株
75～95％水分 煅烧 5～25％干物质
95％以上以气体挥发 5％以下为灰分元素
灰分元素：Ca、Mg 、K 、Si 、P 、 S 、 Fe 、 Mn 、 Zn 、 Cu 、 Mo 、 B 、 Cl 、 Na 、 Al 、 Co 、 Ni 、 V 、 Se等70多种元素。
习惯上可分为水分自由空间和杜南自由空间
水分自由空间——是指被水分占据并能和外部介质溶液达 到物理化学平衡的那部分质外体区域
杜南自由空间——是指质外体中因受电荷影响，养分离子 不能自由移 动和的那部分区域
根系对养分的被动吸收
被动吸收（非代谢吸收）：溶质分子或离子无选择性 地顺着浓度差梯度或电化学势梯度进入细胞的过程。
影响因素：土壤水分含量 养分离子的扩散系数
土壤质地
土壤温度
迁移的离子：磷、钾、氮
扩散速率主要取决于扩散系数。
不同迁移方式对小麦根系养分的相对贡献*
耕层有效养 养分 分含量
(kg/ha)
钙
4000
镁
800
钾
300
磷
100
氮
500
植物吸收 总量
(kg/ha) 45 35 110 30 190
养分供应量(kg/ha) 截获 质流 扩散
共质体途径： （1）运输部位：根毛区 （2）运输方式：扩散、原生质流动 （3）运输的养分种类：NO3- 、H2PO4- 、
植物施肥原理
植物施肥原理
1. 植物需要肥料供应：
植物在生长过程中需要吸收营养物质来维持其生命活动。
土壤中的肥料是植物获取养分的重要来源之一。
2. 肥料的主要成分：
肥料的主要成分包括氮、磷、钾等营养元素，以及微量元素如锌、铁、铜等。
这些元素在植物生长过程中发挥重要的作用，例如氮元素促进植物的生长与发育，磷元素促进植物的根系生长，钾元素提高植物的抵抗力等。
3. 肥料的种类和选择：
根据植物对营养元素的需求，可以选择不同类型的肥料进行施肥。
有机肥料是由动植物的残体或排泄物制成，含有丰富的有机质和养分。
无机肥料则是由化学合成制成，养分含量相对较高。
根据植物生长的不同阶段和所需养分特点，可以选择合适的肥料类型。
4. 施肥的时间和方法：
施肥的时间应根据植物的生长习性和季节变化来确定。
一般来说，植物在生长期间需要较多的养分，因此生长旺盛的春季和夏季是适合施肥的时间。
施肥的方法可以通过将肥料撒在土壤表面，或深入土壤中进行基肥或追肥。
5. 施肥的注意事项：
在施肥过程中，应根据植物的需求和肥料的使用说明合理施肥量，避免施肥过量导致肥料残留或土壤污染。
此外，应注意选
择适合植物生长和土壤环境的肥料种类，避免对生态环境造成不良影响。
同时，合理的灌溉和排水也是保证肥料有效利用的重要环节。
6. 施肥的效果和监测：
适量施肥可以提高植物的生长效果和产量，但如果施肥不当，可能会导致营养过剩或缺乏，影响植物健康。
因此，在施肥后应及时观察植物的生长情况，并通过土壤测试或植物营养指标监测来判断肥料的吸收和利用情况，以调整施肥策略。
植物营养与施肥基本原理课件
土壤养分改良的实践
土壤酸碱度调节
01
通过施用石灰或硫磺等物质，调节土壤酸碱度，创造适宜植物
生长的环境。
有机肥料施用
02
增施有机肥料，提高土壤有机质含量，改善土壤结构，增加土
壤保水保肥能力。
土壤消毒与病虫害防治
03
05 案例分析
不同植物的施肥方案
蔬菜施肥
根据蔬菜生长周期和需肥特点，合理 配比氮、磷、钾等营养元素，提高产 量和品质。
水果施肥
针对不同水果品种，调整肥料配方， 促进果实生长和糖分积累，提高口感 和营养价值。
花卉施肥
根据花卉生长阶段和开花需求，选用 适当的肥料，促进花卉生长繁茂、花 色艳丽。
牧草施肥
通过施肥，可以补充土壤中缺乏的营养元素，满足植物生长的需求。
03
不同营养元素对植物生长的作用
不同营养元素在植物生长中起着不同的作用，如氮是蛋白质的主要成分，
磷是细胞膜的主要成分，钾是参与光合作用和呼吸作用的调节剂等。
施肥对植物生长的影响
促进植物生长
提高产量和品质
合理施肥可以提供植物所需的营养元 素，促进植物根、茎、叶、果实的正 常生长。
肥力的作用。
化肥
含有植物所需的各种营养元素 ，如氮、磷、钾等，具有养分 含量高、见效快的特点。
叶面肥
通过叶面喷施的方式补充植物 所需的营养元素，具有吸收快 、效果显著的特点。
基肥
在种植前施入土壤中的肥料， 主要起到长期供应植物养分的
作用。
施肥的时期和频率
施肥时期
根据植物生长阶段和需肥特点， 确定施肥的最佳时期，如苗期、 花期、果期等。
植物营养与施肥
植物营养与施肥
植物营养与施肥是指研究植物生长发育所需要的营养元素及其在土壤中的转化、吸收和利用规律，以及如何通过施肥来满足植物营养需求的学科。
植物生长发育需要多种营养元素，包括氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锌、锰、铜、硼、钼等。
这些营养元素在土壤中以不同的形态存在，有些是可溶的，有些是难溶的，有些是可被植物直接吸收利用的，有些则需要经过土壤微生物的转化才能被植物吸收利用。
施肥是为了满足植物营养需求，提高作物产量和品质。
合理施肥可以增加土壤肥力，改善土壤结构和理化性质，促进植物生长发育，提高作物产量和品质。
但是，如果施肥不当，可能会导致土壤污染、水体富营养化、作物品质下降等问题。
因此，植物营养与施肥是一门非常重要的学科，需要深入研究植物营养需求和土壤肥力状况，制定合理的施肥方案，以达到提高作物产量和品质、保护环境的目的。
植物营养与施肥原理
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灰分元素
将作物干物质进行煅烧后，C H O N以气体 形态挥发（气态元素）残留下的不挥发的物质 （70多种元素）
植物种类
盐生植物 豆科植物
Na N
环境
水稻
红壤土-Al
甜菜 马铃薯
Si
K
施肥措施
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二. 作物必需的营养元素
这种元素对所有高等植物的生长
I.必要性
发育是不可缺少的。如果缺少该
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3.截获（interception）
定义：根系在土壤中伸长、并与土壤紧密接触， 使根系释放的H+和HCO3-与土壤胶体的阴阳离 子直接交换而到达根表被吸收。
特点：根系占土壤体积比一般只有1％－4％，该 方式获取养分较少，0.2%-10%，钙镁通过截 获 吸收的较多。
影响因素：根系的阳离子代换量
♠ 水稻幼苗直接吸收氨基酸和酰胺 ♠ 大麦能吸收赖氨酸 ♠ 玉米能吸收甘氨酸 ♣ 并不是所有的有机养分都能被根
系吸收，仅是小部分小分子有机物
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根系吸收有机养分的特点：
（1）脂溶性越强，越容易吸收（透膜扩散）； （2）小分子有机物易透过膜，大分子有机物难透过
膜（分子筛假说）； （3）胞饮作用（球蛋白、核糖核酸、病毒等）； （4）有被动吸收，也有主动吸收现象。
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质流、扩散和截获同时存在,相互作用。
♦ 磷以扩散为主，氮、钙、镁以质流为主， 铜、锰、铁、锌以扩散为主；
♦ 硼：质流和扩散各占一半；♦ 钼含量低时扩散为主，含量高时以质 流为主。
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植物营养与施肥原则
养分进入根细胞的方式： 1、扩散、质流、截获：离子
阳离子 交换量
22.8 17.0 12.3
9.0 8.4
（三）养分进入共质体
养分需要通过原生质膜才能进入共质体 原生质膜的特点：具有选择透性的生物半透膜 原生质膜的结构：“流动镶嵌模型”
生物膜的流动镶嵌模型
原生质膜是一个具有精密结构的屏障， 对不同的物质具有不同的透性。
•亲脂性非极性分子或不带电的极性小分子能 溶于双层磷脂层中，因而能以扩散的形式透 过质膜。
根自由空间中阳离子交换位点的数目决定着 各类植物根系阳离子交换量（CEC）的大 小。通常双子叶植物的CEC比单子叶植物 要大得多。
作物根的阳离子交换量 （cmol/kg，干重）
双子叶 植物
大豆 苜蓿 花生 棉花 油菜
阳离子 交换量
65.1 48.0 36.5 36.1 33.2
单子叶 植物 春小 麦 玉米 大麦 冬小 麦 水稻
30000 40000
60000
0.1
-
0.6
-
20
-
50
-
100
-
20
-
100
-
-
0.1
-
0.2
-
0.2
-
0.5
-
1.0
-
1.5
-
45
-
45
-
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镍 Ni
1.H、O －－天然营养元素 非矿质元素
来自空气和水
大量元素 N、P、K －－植物营养三要素
(0.1%以上)
• 氯(T.C. Broyer,1954
表2.1正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量
《植物营养与施肥》PPT课件
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（三）养分进入共质体
第八章 作物营养与施肥原理
作物生长发育从环境中吸收营养 物质，施肥是满足作物营养的手段。 要合理施肥，就要研究作物需要什么 营养元素，作物怎样吸收这些元素以 及受哪些环境条件的影响？
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主要内容及重点：
植物的营养成份（植物必需营养元素） 植物对养分的吸收（吸收的机理） 养分在植物体内的运输 影响植物吸收养分的环境条件 (元素间的相互关系) 植物的营养特性（施肥的关键时期） 合理施肥的基本原理(李比希的三个学说和施肥方法)
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1.缺少这种元素，作物生长发育受阻，不 能完成生活周期——必要性
2.缺少这种元素，作物出现某些特定症状， 只有补充该元素才能恢复正常或预防—— 专一性
3.该元素在植物营养生理上表现出直接的效 果，而不是改善了植物生长的环境条件而 产生的间接效果——直接性
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目前认为植物必需营养元素有17种
不足之处是专一性差。因为，酶活性除受营养状况影响外， 还受许多因素的影响。此外，酶活性变化与养分供应状况 虽有正相关关系，但很难精确地反映出植物体内某一营养 元素的实际水平。
例如，植物体内锌营养状况与碳酸酐酶的活性有很好的正 相关，但由于植物体内的碳酸酐酶活性变化幅度很大，而 植物固定CO2并不需要很高的碳酸酐酶活性。因此通过碳 酸酐酶活性的诊断，并不能获得良好的结果。
铵态氮肥：NH3.H2O NH4HCO3 (NH4)2SO4 硝态氮肥：NaNO3 Ca(NO3)2 NH4NO3 酰胺态氮肥：CO(NH2)2
水溶性磷肥：过磷酸钙 重过磷酸钙
磷肥 弱酸溶性磷肥：钙镁磷肥 沉淀磷肥
化学肥料
难溶性磷肥：磷矿粉 骨粉
植物营养与施肥技术
植物营养与施肥技术植物营养与施肥技术是农业生产中重要的组成部分，能够提高作物的产量和品质。
正确的植物营养管理和施肥技术可以促进植物的健康生长，增强抗病虫害能力，并减少环境对土壤和水源的污染。
本文将介绍植物营养的基本概念和重要性，以及常见的施肥技术。
一、植物营养的基本概念和重要性植物营养指的是植物从外界吸收的营养物质，包括主要的营养元素和微量元素。
植物通过根系吸收土壤中的水和养分，通过光合作用将光能转化为化学能，从而完成自身的生长和发育过程。
植物营养对作物的生长和产量具有重要影响。
不同的植物需要不同类型和比例的营养元素来满足其生长需求。
缺乏某种营养元素会导致作物生长迟缓，产量减少甚至死亡。
因此，科学合理的植物营养管理对于农作物的生产至关重要。
二、常见的施肥技术1. 基础施肥基础施肥是在作物种植前或生长初期，在整个生育期内提供作物所需的主要营养元素。
基础施肥可以根据土壤的营养状况和作物需要进行施肥量的确定。
通常采用有机肥和化肥的结合施肥方式，有机肥可以提高土壤的保水保肥能力，化肥则可迅速补充植物所需的营养元素。
2. 追肥追肥是在作物生长过程中对营养缺乏或不平衡的阶段进行补充施肥。
根据作物不同生长的阶段和需要的营养元素，选择合适的追肥方案。
追肥的方式包括叶面喷施、滴灌等，可以提供作物所需的微量元素和有机肥，促进植物的生长和发育。
3. 肥料调制和施肥技术改进针对特定作物和土壤的要求，肥料调制和施肥技术改进可以更好地满足植物的营养需求，并减少施肥成本和环境污染。
通过合理调配不同种类和比例的肥料，可以提供更为均衡的营养供给，使作物获得更好的生长效果。
施肥技术改进方面，如科学选址施肥、准确掌握施肥时间和施肥量等，都能够提高施肥的效果。
三、施肥技术的注意事项1. 合理施肥量施肥量应根据作物的生长情况和营养需求来确定。
过量施肥会导致养分浪费和土壤污染，对环境造成负面影响，而施肥不足则会影响作物的生长发育和产量。
根据土壤检测结果和作物需求，科学地确定施肥量是较为理想的方法。
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４.１ 植物营养元素
• ３.钾的主要生理功能 • 钾是作物普遍需要的养分。 作物体内的钾含量一般占干物重的０.３
％ ~５.０％， 在植物体中以离子的形态存在， 移动性很强， 随着作 物的生长， 钾不断向代谢最旺盛的部位转移， 具有大量积累在细胞 质溶质和液泡中的特点。 钾的这些特点， 决定了它有多方面的生理 作用。 • ４.钙的主要生理功能 • ①稳定细胞壁。 钙是作物细胞质膜的重要组成成分， 可防止细胞液 外渗。 钙与果胶酸结合形成果酸钙存在于细胞壁中， 它既能稳定细 胞壁， 又可使作物的器官和组织具有一定的机械强度。
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４.１ 植物营养元素
• ４.１.３ 植物必需营养元素的主要功能
• 营养元素的种类不同， 在植物体内的含量也不同， 所起的作用各异 。
• １.氮的主要生理功能 • 氮是植物的主要营养元素之一， 作物体内的氮含量一般占干物重的
０.３％ ~０.５％， 氮在作物体内有移动性， 其在体内的分布随着生 育时期和碳氮代谢有规律的变化。 在作物生育期中， 约有７０％ 的 氮可以从较老的叶片转移到幼嫩器官被再利用。
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４.１ 植物营养元素
• ２.磷的主要生理功能 • 作物体内的磷含量一般占干物重的０.２％ ~１.１％， 包括有机磷和
无机磷， 其中有机磷占８５％ 左右， 无机磷仅占１５％ 左右。 多 分布在含核蛋白较多的新芽、根尖等生长点部位， 再利用率可达８ ０％以上。 磷对植物的重要性并不亚于氮。 • ①磷是作物体内多种重要化合物的组分。 磷是核酸、核蛋白、磷脂 、植素、ＡＴＰ 等多种主要化合物的组分， 参与不同的生理过程。 • ②积极参与体内代谢作用。 磷参与碳水化合物代谢、氮素代谢和脂 肪代谢。 • ③具有提高抗逆性和适应外界环境条件的能力。 磷可以提高作物细 胞中原生质胶体的持水能力， 减少细胞失水， 从而提高作物的抗旱 性。 同时还能增加细胞中可溶性糖和磷脂的含量， 越冬作物增施磷 肥， 可减轻冻害， 安全越冬。
４.１ 植物营养元素
• ①镁是叶绿体的组分， 促进光合作用。 缺镁时叶片叶绿素受阻， 而 且会导致叶绿素结构严重破坏。 对高等植物来说， 没有镁就意味着 没有叶绿素， 也就不能进行光合作用。
• ②稳定细胞ｐＨ。 在细胞质代谢过程中， 镁是中和有机酸、磷酸酯 的磷酰基团以及核酸的酸性时所必需的。 为了适合大多数酶促反应 ， 要求细胞质和叶绿体中ｐＨ 为７.５ ~８， 镁和钾一样具有稳定ｐ Ｈ 的作用。
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４.１ 植物营养元素
• ②保持细胞的完整性。 钙能把细胞膜表面的磷酸盐、磷酸酯和蛋白 质的羧基桥接起来， 从而保证了生物膜结构的稳定性， 并能提高生 物膜对离子的选择性。
• ③钙对细胞的渗透调节也起重要作用。 调节介质的生理平衡， 缺钙 时一些低分子的溶质可从细胞中渗透出来， 使细胞丧失选择吸收能 力。
• ③镁是酶的活化剂或构成元素。 许多酶促反应中， 镁离子是酶的活 化剂或者是某些酶的构成元素， 调节酶促反应。 镁是糖代谢过程和 许多酶的活化剂， 能促进磷酸盐在体内运转， 增强碳水化合物的代 谢， 参与脂肪代谢， 促进维生素Ａ 和维生素Ｃ 的合成， 改进果品 品质。
• ④影响作物体内代谢作用。 钙是作物体内许此对许多代谢过程都有促进作用。
• ５.镁的主要生理功能 • 作物体内的镁含量一般占干物重的０.１％ ~０.６％， ７０％以上在
植物体中以游离态存在， 属较易移动的元素， 容易从老器官向新组 织转移。
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第４ 章 植物营养与施肥原理
• ４.１ 植物营养元素 • ４.２ 植物营养诊断技术 • ４.３ 施肥的基本原理
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４.１ 植物营养元素
• ４.１.１ 植物正常生长发育需要的营养元素
• 新鲜植物体一般含有７０％ ~９５％的水分， 并因植物的种类、年龄 、器官不同而异。 新鲜植物经过烘烤后， 可获得干物质， 在干物质 中含有机和无机两类物质。 干物质燃烧时， 有机物质在燃烧过程中 被氧化转化成气体挥发， 余下的部分就是灰分。 植物灰分中至少有 几十种化学元素， 这些元素通常也叫灰分元素。 国内外科学家通过 化验分析了解到， 植物体干物质中约有７０ 多种化学元素。
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４.１ 植物营养元素
• 虽然除碳、氢、氧外的其他必需营养元素都是植物从土壤中吸收的， 但是并不是土壤中所有的养分都能够被植物吸收。 土壤中有些形态 的养分不能被植物直接吸收， 如碳、氢、氧是以水(氢和氧) 和气体 (二氧化碳和氧) 形式被植物的根系或者叶片吸收利用的， 通过光合 作用生成葡萄糖等有机物质。 氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、 铜、锌、硼、钼、氯等１３ 种营养元素在土壤中是以可溶性的矿质 态或离子态被植物吸收的， 其他形态较难被植物吸收。
• ③这种元素必须是直接参与植物的新陈代谢， 对植物营养起直接作 用， 而不是改善环境的间接作用。
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４.１ 植物营养元素
• ４.１.２ 植物必需营养元素的来源
• 在植物必需的营养元素中， 碳、氢、氧３ 种元素是植物需要量最多 的， 占植物体总干重的９５％ 以上， 主要来源于大气和水； 氮、磷 、钾的含量占植物体总干重的５％以下， 主要来源于土壤， 其中小 部分氮来自空气， 如豆科植物可以通过根瘤菌固定空气中的氮； 钙 、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等营养元素也主要来源于土 壤。
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４.１ 植物营养元素
• 那么， 为何这１７ 种营养元素是植物生长发育所必需的呢? 目前已 提出三条标准来确定。
• ①这种化学元素对所有植物的生长发育是不可缺少的。 如果缺少这 种元素植物就不能够完成其生命周期， 对高等植物来说， 生命周期 是由种子萌发到再结出种子的过程。
• ②缺乏某种必需营养元素后植物会表现出特有的症状， 影响植物的 生长发育， 而且其他任何一种化学元素都不能代替其作用， 只有补 给这种元素后症状才能减轻或消失。 也就是说， 必需营养元素之间 是不能相互替代的。