土壤肥料学基础梳理柒——植物营养与施肥原理

  1. 1. 必需元素
  2. 2. 养分向根表的迁移
    1. 2.1. 土壤养分向根表的迁移方式
      1. 2.1.1. 质流
      2. 2.1.2. 扩散
    2. 2.2. 叶面营养的特点及应用
      1. 2.2.1. 影响根外营养的因素
    3. 2.3. 营养期中两个关键性的施肥期
  3. 3. 基本理论
    1. 3.1. 养分平衡法

必需元素

判定标准

  1. 必要性
  • 该元素为所有植物所必需,缺少则植物不能完成其生活周期
  1. 不可替代性
  • 缺少该元素,植物出现专一的缺素症状,只有补充该元素,才能缓解或消除症状,其它任何元素都不能替代
  1. 直接性
  • 该元素直接参与植物的营养过程,而不是间接地改善环境条件

植物必须营养元素

  • 大量元素:C、H、O、N、P、K
  • 中量元素:Ca、Mg、S
  • 微量元素:Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl、Ni

同等重要和不可替代律

  • 不同的必需营养元素对植物的生理和营养功能各不相同,但对植物生长发育都是同等重要的;植物的每一种必需营养元素都有某些独特的和专一的功能,不能被其它元素所代替

有益元素:对某些种类植物的生长发育有益,或植物在特定环境下生长所必需的元素

肥料三要素:氮(N)、磷(P)、钾(K)

土壤中的生物有效养特点

  1. 矿质养分为主
  2. 位置接近植物根表或短期内可以迁移到根表的有效养分

养分向根表的迁移

土壤中养分到达根表有两种机理:

  1. 根对土壤养分的主动截获
  2. 在植物生长与代谢活动(如蒸腾、吸收等)的影响下,土壤养分向根表的迁移。
  • 截获是指根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输
  • 截获所得的养分实际是根系所占据土壤容积中的养分,它主要决定于根系容积大小和土壤中有效养分的浓度

土壤养分向根表的迁移方式

质流

  • 植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土体之间出现明显水势差,土壤溶液中的养分随水流向根表迁移

  • 其特点是运输养分数量多,养分迁移的距离长。养分通过质流到达根部的数量取决于植物的蒸腾率和土壤溶液中该养分的浓度

扩散

  • 当根系截获和质流作用不能向植物提供足够的养分时,根系不断的吸收可使根表有效养分的浓度明显降低,并在根表垂直方向上出现养分浓度梯度差,从而引起土壤养分顺浓度梯度向根表运输

  • 土壤养分的扩散作用具有速度慢距离短的特点,扩散速率主要取决于扩散系数

(1、截获 2、质流 3、扩散)

叶面营养的特点及应用

  • 叶面施肥见效快,效率高,可防止养分在土壤中被固定,并可同时施用一些生物活性物质如赤霉素等

  • 在作物生长期间缺乏某种元素,叶面喷施可弥补根系吸收的不足。在土壤养分有效性较低的干旱和半干旱地区,叶面施肥通常是一种有效的满足作物营养需求的途径

影响根外营养的因素

  1. 矿质养分的种类
  2. 矿质养分的浓度
  3. 叶片对养分的吸附能力
  4. 植物的叶片类型及温度

营养期中两个关键性的施肥期

  1. 作物营养临界期
  • 该时期作物需要的养分数量并不多,但很迫切,一旦发生养分短缺或比例失调会对作物生长产生难以弥补的严重影响。一般出现在苗期
  1. 作物营养最大效率期
  • 该时期作物对养分的吸收速率及需求数量均为一生中最大,养分在该时期发挥的营养效率最高

基本理论

  1. 矿质营养学说:土壤中矿物质是一切绿色植物唯一的养料。

  2. 养分归还学说:为恢复地力和提高作物单产,通过施肥把作物从土壤中摄取并随收获物而移走的那些养分归还给土壤的学说。(李比希)

  3. 最小养分律:田间作物产量决定于土壤中最低的养分,只有补充了土壤中的最低养分才能发挥土壤中其他养分的作用,从而提高农作物的产量
    #类似于木桶定理

  4. 报酬递减律:在其它生产条件相对稳定的前提下,随施肥量的增加而单位肥料的作物增产量却呈递减的趋势

  5. 综合因子作用律:作物丰产是光照、温、水、养分、空气等综合作用的结果;利用因子间的交互效应提高肥效是因子综合作用律的特点

养分平衡法

养分平衡施肥法:是根据作物计划产量需肥量与土壤供肥量之差估算施肥量的方法(又称目标产量法)


参考书籍:ISBN 978-7-109-17463-4