植物营养施肥原理
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。
植物营养与施肥原理
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。
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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ch6 第六讲 植物营养与施肥原理
离子泵假说图示
外界 K＋、Na＋ 膜 细胞质 ATP
ATP酶
H＋
H2PO3＋ ＋ ADP－
+ H2O H＋＋H3PO4 OH－ + ADP
＋H2O
OH－
阴离子 载体
阴离子
4、 根系对有机养分的吸收
植物根系吸收的有机态养分主要是 一些小分子有机化合物，如尿素、氨基 酸、磷脂、生长素等。
解释机理主要有胞饮学说，这个过 程属于主动吸收，需要能量。P189
mg/kg
0.1 0.6 20 50 100 20 100 -
%
0.1 0.2 0.2 0.5 1.0 1.5 45 45 6
二、植物必需营养元素及确定
1.溶液培养法 2.砂培法
植物必需的营养元素
判断植物必需的营养元素应该满足以下三个标准
(1)该元素对植物的营养生长和生殖生长是必要的
不可缺少性
(2)缺少该元素植物会显示出特殊的症状
a. 木质部运输
（1）动力：蒸腾作用、根压
（2）方向：单向
根
地上部（叶、果实、种子）
b.韧皮部运输
（1）特点：双向运输
（2）韧皮部中养分的移动性
营养元素的移动性与再利用程度的关系
营养元素 移动性 再利用 缺素症
程
N P K Mg 大 小 难移动
度
高 低
出现部位
老叶 新叶
S Fe Mn
Zn Cu Mo Ca B
扩散和质流是土壤养分迁移至植物根系 表面的两种主要方式。长距离时，质流是补 充养分的主要形式；短距离时，扩散作用更 为重要。
3、根系对无机养分的吸收
1）被动吸收
植物离子不需要消耗能量通过细
植物营养与施肥的基本原理
6植物营养与施肥的基本原理本章提要：本章围绕植物营养的基本规律，介绍植物必需营养元素的概念及其分组，植物根系与根外器官对养分吸收、运输和利用特点及影响其吸收与分配的基因型差异和环境因素。
了解合理施肥应遵循的三项基本原理，即养分归还学说，最小养分律和报酬递减律，掌握确定施肥量、施肥时期和施肥方法的三项技术。
6.1 植物必需营养元素6.1.1 植物必需营养元素概念6.1.1.1 植物体内元素的组成新鲜植物体=水+干物质。
水占鲜体75~95％，干物质占5~25％。
干物质=有机质+矿物质。
干物质中有机物占90~95％，5~10％是无机物。
干物质经灼烧后，有机物质被氧化分解、逸出。
不挥发的残留部分为灰分。
成分包括磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo）、硼(B)、氯(Cl)、硅(Si)、钠(Na)、钴(Co)、铝(Al)、镍(Ni)、钒(V)、硒(Se)等。
植物体内可检出70多种矿质元素。
植物体内吸收的元素，一方面受植物的基因所决定；另一方面还受环境条件所影响。
植物体内的元素可分为必需营养元素和非必需营养元素。
6.1.1.2 植物必需营养元素（essential element）的概念通过营养液培养法来确定植物必需营养元素。
方法是在培养液中系统地减去植物灰分中某些元素，而植物不能正常生长发育，这些缺少的元素，无疑是植物营养中所必需的。
如省去某种元素后，植物照常生长发育，则此元素属非必需的。
1939年阿诺（Arnon）和斯吐特（Stout）提出了高等植物必需营养元素判断的三条标准：第一，如缺少某种营养元素，植物就不能完成其生活周期；第二，如缺少某种营养元素，植物呈现专一的缺素症，其它营养元素不能代替它的功能，只有补充它后症状才能减轻或消失；第三，在植物营养上直接参与植物代谢作用，并非由于它改善了植物生活条件所产生的间接作用。
当某一元素符合这三条标准的，则称为必需营养元素。
植物施肥科学图文报告
植物施肥科学图文报告在农业和园艺领域中，植物施肥是一项关键的实践，旨在为植物提供所需的养分，以促进其生长和发育。
通过向土壤或植物提供必要的营养物质，施肥可帮助植物充分利用光能和水分，从而提高农作物的产量和质量，同时也有助于园艺植物的生长和花果实的发育。
本文将介绍几种常见的植物施肥方法和一些相关的科学原理。
一、有机肥料有机肥料是由天然材料制成的，如动物粪便、植物残渣和堆肥。
这些有机物含有丰富的养分，例如氮、磷、钾和微量元素。
有机肥料的主要优点是能够改善土壤结构和水分保持能力，增加土壤中有机质含量，有利于土壤微生物的活动，提供长效的养分供应，并且对环境友好。
使用有机肥料可以增加土壤的肥力和农作物的产量，同时减少化学合成肥料的使用。
二、化学合成肥料化学合成肥料是由化学方法合成的，通常包含氮、磷、钾等主要营养元素。
这些肥料具有高浓度、易于携带和使用的优点。
合理使用化学合成肥料可以调整土壤的养分平衡，从而提高农作物的生长和发育。
然而，过度或不合理使用化学合成肥料可能会导致土壤酸化、水源污染和土壤无机盐含量过高等问题。
因此，在使用化学合成肥料时，需要根据植物的需求和土壤状况进行合理施肥。
三、微量元素肥料微量元素肥料是指那些含有植物所需微量元素的肥料，如铁、锌、锰、铜等。
虽然这些元素在植物生长过程中所需的量很少，但它们对植物的生长和发育至关重要。
微量元素肥料可以通过土壤施用或喷施在植物叶面上，帮助植物纠正或预防微量元素缺乏症状，从而提高植物的养分吸收和利用效率。
四、施肥时机和方法正确的施肥时机和方法对于植物的生长和发育至关重要。
一般来说，农作物的营养需求量会随着生长阶段的不同而变化。
在植物生长初期，需要较高的氮肥来促进茎叶的生长；在开花和结果期，需要较高的磷、钾肥料来促进花果实的发育。
施肥方法有很多种，包括根部施肥、叶面喷施和滴灌等。
不同方法的选择应考虑植物的特性、土壤条件和施肥的目的。
总结而言，植物施肥是农业和园艺中关键的一环，通过合理施肥可以提供植物所需的养分，促进其生长和发育。
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根部吸收 叶部吸收
一、植物的根部营养 Nutrient uptake steps
nutrient
二、植物必需营养元素
（一） 标准 (Arnon & Stout, 1939) （定义）
1. 这种元素对所有高等植物的生长发育是不可缺少的。如 果缺少该元素，植物就不能完成其生活史－－必要性
2. 这种元素的功能不能由其它元素所代替。缺乏这种元素 时，植物会表现出特有的症状，只有补充这种元素后症 状才能减轻或消失－－专一性
四、必需营养元素间的相互关系
1. 同等重要律－－植物必需营养元素在植物体内的 数量不论多少都是同等重要的
生产上要求：平衡供给养分
2. 不可代替律－－植物的每一种必需营养元素都有 特殊的功能，不能被其它元素所 代替
生产上要求：全面供给养分
五、 植物的有益元素
（一）、有益元素的概念
某些元素适量存在时能促进植物的生 长发育；或者是某些特定的植物、在某些特 定条件下所必需的，这些类型的元素称为 “有益元素”，也称“农学必需元素”。
植物营养与施肥原理
▪
内容：
▪ 了解植物必需营养元素及分类
▪ 植物的根部营养和根外营养
▪ 影响植物吸收养分的因素
▪ 合理施肥的基本原理
▪
重点：
难点
▪ 确定植物必需营养元素的 标准
植物对养分的吸收
▪ 植物对养分的吸收 ▪ 影响植物吸收养分的因素
▪ 合理施肥的基本原理
第一节 植物的营养成分及其养分吸收
（二）、有益元素在植物体内的含量、 分布和形态
元素
含量
分布
形态
莎草科,禾本科：10-15％
硅(Si) 旱地禾本科等：1-3％ 豆科植物等：<1％
SiO2：细胞壁, 无定型硅胶,多聚 细胞间隙,导管 硅酸,胶状硅酸,
单硅酸
钠(Na)
平均含量：0.1％ 甜菜：3-4％ 牧草：20-2 000 mg/Kg
微量元素 Fe、Mn、Zn、Cu、
(0.1%以下) B、Mo、Cl、（Ni）
矿质元素 来自土壤
植
物
养 分 来
CO2 O2 SO2
源
示 意
H2O
图
O2
Mineral Nutrients
确定 年份
1939 1931 1926 1922 1844 1923 1954 1839 1839 1839 1839 1839 1804 最早 1800 最早
禾 (如甜菜等)
豆科固氮植物(必需)
一般植物 (已归入必需元素) 百合科、十字花科、 豆科、禾本科(低浓度) 喜酸性植物(如茶树)
第二节 植物对养分的吸收
植物吸收的养分形式：
离子或无机分子－－为主 有机形态的物质－－少部分
植物吸收养分的部位：
矿质养分－－根为主，叶也可 气态养分－－叶为主，根也可
第三类：K、Mg、Ca、Mn、Cl 1. 维护细胞内的有序性，如渗透调节、电性 平衡等
2. 活化酶类 3. 稳定细胞壁和生物膜构型 第四类：Fe、Cu、Zn、Mo、Ni 1. 组成酶辅基 2. 组成电子转移系统
水植稻缺物铁必需营养元 素的各种功水能稻一铁般毒 通过 植物的外部形态表现出来。而当植物缺乏或 过量吸收某一元素时，会出现特定的外部症 状，这些症状统称为“植物营养失调症”， 包括“营养元素缺乏症” 和“元素毒害症”。
一、植物体的组成
（一）、植物体的组成成分
新鲜植株
烘干 ~75ºC
75～95％水分 5～25％干物质
煅烧 95％以气体挥发 ~525ºC 5％灰分(成分复杂)
（二）、影响植物体内矿质元素种类和 含量的因素
1. 遗传因素－－如：禾本科植物需Si、淀粉 植物块茎含K多、豆科植物含N较多等。 2. 环境条件（生长环境）－－如：盐渍土上 生长的植物含Na和Cl较多、沿海的植物含I 较多、酸性红壤上的植物含Al和Fe较多。
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
-
6
1.1
三、必需营养元素的主要功能
第一类：C、H、O、N、S 1. 组成有机体的结构物质和生活物质 2. 组成酶促反应的原子基团
第二类：P、B、(Si) 1. 形成连接大分子的酯键 2. 储存及转换能量
刺激植物生长; 调节细胞渗透压;
钠(Na) 影响植物水分平衡与细胞伸展;
代替钾行使营养功能, 如部分酶激活等
参与豆科植物根瘤固氮;
钴(Co) 调节酶或激素活性, 刺激植物生长;
稳定叶绿素
镍(Ni)
刺激种子发芽和幼苗生长; 催化尿素降解; 防治某些病害
硒(Se)
刺激植物生长; 增强植物体的抗氧化作用
铝(Al) 刺激植物生长; 影响植物颜色;
1987
正常生长植株的干物质中营养元素的平均含量
元素
钼 铜 锌 锰 铁 硼 氯 硫 磷 镁 钙 钾 氮 氧 碳 氢
镍
符号
Mo Cu Zn Mn Fe B Cl S P Mg Ca K N
O C
H
Ni
mol/克（干重 ）
mg/kg
%
0.001 0.1 0.30 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0
60 80 125 250 1000
钴(Co)
平均含量：0.02-0.5mg/Kg 豆科植物：0.24-0.52mg/Kg
镍(Ni)
平均含量：1.10mg/Kg 镍超积累：>1 000mg/Kg
高硒累积型：数千mg/Kg
硒(Se) 非硒累积型：<30mg/Kg
食用植物：0.01-1.00mg/Kg
一般含量：20-200mg/Kg
铝(Al) 铝累积型：>0.1% 非累积型：<200mg/Kg
因植物而异
种子>叶、茎、 根 根系>叶部 老叶>幼叶
离子态(Na+)
离子态
离子态
无机态（SeO42-) 有机态 挥发态 离子态(Al3+)
（三）、有益元素的生理功能
元素
主要生理功能
主要受益植物
参与细胞壁的组成(增强植物的硬度);
硅(Si) 影响植物光合作用与蒸腾作用; 提高植物的抗逆性; 与其它养分相互作 用
3. 这种元素必须直接参与植物的代谢作用，对植物起直接 的营养作用，而不是改善环境的间接作用－－直接性
（二） 种类和含量 目前已确认的有16种
（二）、必需营养元素的分组和来源
C、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)
或肥料三要素
Ca、Mg、S －－中量元素