农作物施肥技术.ppt
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1、,作物营养与施肥技术,主讲:李普庆,肥料是作物的粮食,是农业生产的基础资料之一,要实现农业生产的优质高效及农业的可持续性发展,降低生产成本,绿色环保,需要我们合理施肥,培肥土壤,也就需要了解作物营养特性、土壤、肥料等方面的专门知识,及科学施肥的原理、原则及方法。,内容提要,作物营养与施肥原理合理施肥的原则合理施肥的方法现代测土配方施肥技术,项目一作物营养与施肥原理,作物营养肥料简介(新型)施肥原理,一、作物营养,自然界的元素在植物体内几乎都能找到,但并非全部必需。可以用除去某一元素的营养液进行培养试验,通过作物生长和发育的情况判断。现公认的判断标准有三:不可缺少;特定症状;直接营养作用。,1、
2、植物必需营养元素目前认为有16种(其中大量元素9种,微量元素7种):碳(C)氢(H)氧(O)氮(N)磷(P)硫(S)钾(K)钙(Ca)镁(Mg)铁(Fe)锰(Mn)铜(Cu)锌(Zn)硼(B)钼(Mo)氯(CI),1)大量营养元素(9种),大量营养元素 主要吸收形态 主要来源 在干物中的含量()C CO2 大气 45 H H2O 土壤水 45 O CO2、O2 大气和土壤空气 6 N NH4+、NO3-土壤 1.5 P H2PO4-、HPO42-土壤 0.2 K K+土壤 1.0 S SO42+土壤 0.1 Ca Ca2+土壤 0.5 Mg Mg2 土壤 0.2,2)微量营养元素(7种),种类
3、 吸收形态 含量()主要来源Cl Cl-0.01 土壤Fe Fe3、Fe2 0.01 土壤Mn Mn2+0.005 土壤B BO33-、B4O72-0.002土壤Zn Zn2+0.002 土壤Cu Cu+、Cu2+0.0006 土壤Mo MoO42-0.00001 土壤,3)有益元素,除了以上16种必需的营养元素是所有植物所必需外,有一些是少数作物生长发育不可缺少的,我们称之为某作物的“有益元素”或“准必需元素”。如:硅(Si):水稻必需钠(Na):糖用甜菜、芹菜等需要钴(Co):豆科作物必需,2、肥料三要素,十六种必需的营养元素不能缺少,但不一定都需要通过施肥补充。C H O:过去认为大气中
4、取之不尽,用之不竭。现在保护地施CO2肥:2NH4HCO3+H2SO4(NH4)2SO4+2CO2+2H2ON P K:土壤中含量少(相对),作物需要多,需施肥补充,称肥料三要素。S Ca Mg:北方土壤一般够用,施磷肥时有所补充Fe Mo Cu Zn B Mn Cl:一般土壤够用,但随产量提高需补充Zn B Fe等。,3、作物营养的基本特点,1)数量:作物需16种必需元素是通性;但作物种类不同,所要求的数量不同:块根、块茎类作物:如马铃薯、甘蔗需钾多;以收获叶子为主的蔬菜、茶、桑需氮多;豆类作物:能固氮,需氮少,需磷、钾多;油菜、甜菜需硼多;大豆、马铃薯需钙多;水稻需硅多。,2)比例:各种作
5、物对不同营养的要求有一定适宜比值,如:Ca/B:甜菜100 大豆500 烟草1200Fe/Mn:大豆1.53.5 小麦2.5K/Mg 8 烟草缺镁症P/Zn 400 马铃薯缺锌作物每生产100斤籽粒需N:P2O5:K2O约为3:1:3斤。(大约),3)形态:作物营养特性不同,对营养元素的形态有特殊要求,马铃薯:以NH4+_N为好,马铃薯喜S,施氮肥应优选,(NH4)2SO4,不宜用NH4Cl。忌Cl作物:茶、烟草、柑桔、甜菜、甘薯、甘 蔗、葡萄等不宜用含Cl化肥。甜菜:以NO3-_N为好,因喜Na,施用氮肥优选 硝酸钠。烟草:硝酸根有利燃烧,NH4+促进芳香族挥发油 形成(香味),优选NH4N
6、O3。水稻:优选NH4Cl,因S形成H2S毒害根系,Cl 抑制亚硝化细菌的活性。,4)作物体内营养元素的运转,N P K Mg:易运转,可再利 用力强,缺素症易表现在老 叶上。Ca Fe Mn B:难运转,再利 用力差,缺素症易表现在新 叶上。,养分在体内的运输试验,5)作物营养的阶段性和连续性,作物营养的阶段性:作物的生育期不同,所要求养分的数量和比例不完全相同。各生育期有不同的营养特点,就是作物营养的阶段性。两个关键时期:作物的一生中苗期吸收养分少,随生育进展,对养分吸收增加,结实期达高峰,以后吸收减少甚至外渗。有两个施肥的关键时期:,作物营养的临界期:作物生长发育过程中的某一时期对某种养
7、分要求的绝对数量虽不多,但很迫切,这时养分过多或过少,对作物的生长发育起显著的不良作用,这个时期称作物营养的临界期。,NPK营养的临界期:,磷:冬小麦:分蘖始期 玉米:三叶期 棉花:23叶期氮:冬小麦:分蘖期 玉米:幼穗分化期 棉花:现蕾初期钾:水稻:分蘖期,植物营养的最大效率期:作物生长快,吸收养分多,施用肥料能产生最大效能的时期。氮:玉米:大喇叭口抽穗期 棉花:盛花期 油菜、大豆:开花期,作物营养有各自的阶段性,但各生育期又是连续的,前阶段的营养状况直接影响后一阶段的施肥数量和时期,所以应相互联系,灵活运用。,4、作物营养方式,1)根部营养(根部对养分的吸收)根是作物吸收养分的主要器官,作
8、物需要的养分大多数靠根吸收,而吸收最集中的部位在根毛区。吸收形态:离子态:NO3-NH4+HPO42-(多数)分子态:尿素 生长素、CO2(少数),2)根外营养(叶部对养分的吸收),(1)根外营养特点:提高肥料利用率(无土壤中的固定作用);用量少:NPK1%3,是土壤施用的1/5 1/10;有利于作物后期和密植作物的追肥;转化快:32P肥示踪表明5分钟后各器官有PO43-;只是施肥的辅助性方法(营养补救措施)。,(2)影响叶部吸收的因素:,A、养分种类:钾肥 KClKNO3KH2PO4氮肥 尿素硝态氮肥铵态氮肥 硝酸钾进入体内时间 1小时氯化钾进入体内时间 30分钟硫酸镁进入体内时间 20分钟
9、氯化镁进入体内时间 15分钟铵态氮进入体内时间 2小时硝态氮进入体内时间 15分钟,B、溶液的pH值,溶液酸性,吸收负离子多,有利于H2PO4-、SO42-、BO33-、NO3-吸收。溶液碱性,吸收阳离子多,有利于K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+吸收。,C、溶液与叶面接触时间 时间少,吸收不完全,无风傍晚好,遇雨重喷,营养液加湿润剂。D、叶子部位 叶背面有气孔,易吸收;叶正面液体易存留,注意喷施。,E、作物种类双子叶植物:叶片大,角质层薄,有利吸收单子叶植物:稻、麦、谷子等作物叶片小、厚、加大喷施浓度,5、影响作物吸收养分的环境条件,1)温度在一定范围内,养分吸收随温度增加而加快,温度过高,
10、酶变性失活;温度过高或过低都会减弱作物对养分的吸收甚至停止吸收。,2)通气,大气地面含氧量20.34,土壤空气含氧量1020,正常情况下够用,但如果含水过多、通气不畅,造成氧气下降。棉花在O2小于3、玉米小于6生长受影响。,通气影响吸收的原因:根系的有氧呼吸;养分的形态及转化;二氧化碳含量等。深翻整地、中耕松土、形成良好结构等都有利于通气,促进吸收。,3)酸碱反应,主要影响养分形态及有效性:各种养分在中性时有效性高,4)土壤水分,各种养分只有溶解在水中方可吸收,土 壤水分太多,造成通气不畅。田间持水量的7080有利于吸 收。水分影响:养分溶解;养分扩散;土壤通气。,5)养分状况,养分浓度:在一
11、定浓度范围内,随浓度增加养分吸收增加,过多烧伤根系(生理干旱)。离子间的关系 A、对抗(拮抗、颉颃)作用:一种离子的存在能降低另一种离子的吸收。,如:Mg抗Ca、Na+的吸收NO3-、PO43-、SO42-之间对抗P与 Zn对抗,B、协助作用:一种离子的存在能增加另一种离子 的吸收。阴离子促进阳离子吸收,N P K之 间相互促进。,二、肥料简介,肥料是什么?直接或间接供给作物所需养分,改善土壤性状,以提高作物产量和改善作物品质的物质,都可称为肥料。,(一)肥料的种类,1、按肥料的组成分 铵态氮肥:NH3.H2O NH4HCO3(NH4)2SO4 氮肥 硝态氮肥:NaNO3 Ca(NO3)2 N
12、H4NO3 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 钾肥:硫酸钾 氯化钾 微肥:ZnSO4 Na2B4O7.H2O CuSO4 FeSO4.7H2O肥料 化成:磷酸二氢钾 磷酸氢二铵 复合(混)肥 混成:各种作物专用肥 生物肥料:磷细菌肥 生物钾肥 固氮菌肥 有机肥料:人畜粪尿 厩肥 绿肥 杂肥商品有机肥,2、按作用把肥料分为直接肥料为直接营养作物的肥料,如氮、磷、钾化肥。间接肥料为通过改善土壤的水、肥、气、热状况达到营养作物目的的肥料,如石灰、石膏等。有机肥为二者作用都有的肥料。,(二)新型肥
13、料与施肥新技术,使用背景。中国近三十年粮食产量增加54,化肥用量增加了6倍;美国玉米吸收氮量增加了3倍,而氮肥用量增加了13倍。以上情况表明:单位肥料的增产率随施肥量的增加呈现出递减趋势,施肥的经济效益下降,及肥料对环境的潜在威胁等问题越来越突出。在这一背景下,各种缓(控)释肥料、专用复混肥料、微生物肥料等新型肥料应运而生,各种新的施肥技术如精准农业施肥技术、滴灌施肥技术、平衡施肥技术等相继应用。,新型肥料种类,缓(控)释氮肥新型磷肥长效钾肥新型水溶肥料新型复混肥料,1、缓(控)释肥料,含义。国际肥料工业协会:指那些所含养分形式在施肥后能缓慢被植物吸收与利用的肥料,所含养分比速效肥料有更长肥效
14、的肥料。特点。减少氮肥淋溶和径流损失;减少肥料在土中的化学和生物固定;减少氮肥以氨的形式挥发及反硝化作用产生气体损失,类型合成缓溶性有机氮肥:脲甲醛、异丁叉二脲等;包膜缓释肥料:硫衣尿素、涂层尿素等;缓溶性无机肥料:以天然有机质为基体的氨化肥料:,(1)尿素甲醛(UF):含氮3238,施入土壤后抑制微生物的活性,从而抑制了土壤中各种生物学转化过程。当季作物仅释放3040%。(2)脲异丁醛(又名异丁叉二脲,代号IBDU):含氮31,呈颗粒状,不吸湿,不溶于水。(3)草酰胺(代号OA):含氮31.8,呈颗粒状,微溶于水。(4)硫衣尿素:包膜肥料,在尿素颗粒表面涂以硫磺,用石蜡包膜。主要成分为尿素(
15、76%),硫磺(19%)和石蜡(3%),含氮34.2%。(5)长效碳铵:在碳铵表面包一层钙镁磷肥,在酸性介质下,使镁磷肥和碳铵表面形成薄层的磷酸铵镁,含N1415%,P2O5 35%,其中80%是有效磷,水田使用效果好。(6)长效尿素:尿素中加入尿酶抑制济,性质同尿素,特别适合大田,作基、追肥,也适于水田。(7)涂层尿素:用海藻胶作涂层液加入适量微量元素,在尿素表面形成一层较薄的膜。在海藻胶的作用下,可延缓脲酶对尿素的酶解速度,延长肥效期,提高肥效。,2、新型磷肥,1)聚磷酸盐:由焦磷酸、三聚磷酸或环状磷酸组成,白色小颗粒,含有效磷(P2O5)7685,高浓度磷肥,可与多种金属离子形成络合物,
16、较高水溶性,不被固定,较高肥效。2)磷酸甘油酯:有机磷化合物,含有效磷(P2O5)4146,溶于水。与钙结合也溶于水,不被固定;施用方便,可撒施,随灌溉水施,土中水解后缓慢被植物吸收。3)酰胺磷酯:具有N-P的有机氮磷化合物。水解前不易固定,水解后不断供给植物氮、磷。因价格贵,生产中难以应用。,3、长效钾肥,美国生产的偏磷酸钾(06040)、聚磷酸钾(05737)是两种主要的长效钾肥。两者均不溶于水,而溶于2 的柠檬酸,土中不易淋失,逐步水解,不产生盐害。,4、新型水溶肥料,目前我国大量推广应用的一类新型肥料。多为通过叶面喷施或随水冲施的一类水溶性肥料。,1)清液型水溶肥料。为多种营养元素无机
17、盐类的水溶液,分微量元素和大量元素水溶肥料两种,一般要求其所含养分总量不少于10。2)氨基酸型水溶肥料。以氨基酸为络合剂加入各种营养元素组成,要求微生物发酵制成的氨基酸液,氨基酸含量不低于8;水解法制成的氨基酸液,其氨基酸含量不低于10,二者中微量元素含量不低于4。3)腐殖酸型水溶肥料。以黄腐酸为络合剂加入各种微量元素制成,其技术要求同2。4)生长调节剂型水溶肥料。是在以上三种水溶肥料基础上加入生长调节剂和叶面展着剂(如烷基苯磺酸铵、有机硅表面活性剂等)制成的水溶肥料。,5、新型复混肥料,含义。是在无机复混肥料基础上添加有机物、微生物、稀土、沸石等填充物而制成的一类复混肥料。类型。1)有机无机
18、复混肥料。是以无机原料为基础,填充物采用烘干鸡粪、经过处理的生活垃圾、污水处理厂的污泥及草炭、茹渣、氨基酸、腐殖酸等有机物质,然后经造粒、干燥后包装而成。特点:既供养分,又培土。主要技术要求:总养分15;水分10;有机质 20。,2)微生物复混肥料。指两种或两种以上的微生物,或一种微生物与其他营养物质复配而成的肥料。有两种:一是菌与菌复合微生物肥料;二是菌与各种营养元素或添加物、增效剂的复合微生物肥料,其复合方式有:菌与大量元素复合、菌与微量元素复合、菌与稀土元素复合、菌与植物生长激素复合等。,6、商品有机肥,指工厂化生产,经过物料预处理、配方、发酵、干燥、粉碎、造粒、包装等工艺加工生产的有机
19、肥或有机无机复混肥料。包括工厂化发酵的堆肥、发酵和膨化鸡粪、生物肥料、有机无机复混肥料、活性污泥肥料、利用蚯蚓床生产的有机肥料以及上面提到的腐殖酸类肥料等。,商品有机肥特点,有机肥料商品化能及时地、不间断地把脏、乱、臭、难贮、难运、难施用的有机废弃物转化成性状优良、无害无臭、便于贮存、运输和施用的商品有机肥料,从根本上解决有机废弃物对环境的污染,变废为宝,具有较好的生态效益;有机肥料商品化可使鲜粪增值约80,肥料利用率提高1015,肥料投入产出率比化学复合肥料高20左右,使畜禽养殖业、肥料加工业和种植业都获得经济效益。随着人们对绿色有机农产品的需求增加,使得商品有机肥市场前景十分广阔。,三、合
20、理施肥原理,施肥有经验施肥和科学施肥。古代的传统施肥都是经验施肥,它是劳动人民生产实践和研究工作者试验研究的科学技术总结。19世纪开始由于科学的发展和技术的进步,西方许多学者曾对作物营养进行了大量研究工作,特别是1840年李比希“矿质营养”学说的创立开始了科学施肥的新阶段。19世纪中叶至20世纪初,随着研究的深入,逐渐揭示并集成了一系列作物营养与合理施肥方面的规律性材料。如养分归还学说、最小养分律、限制因子律、最适因子律和报酬递减律等。这些学说和规律,是生产上科学施肥(配方施肥)的基础。,(一)矿质营养学说,德国化学家李比西于1840年发表了化学在农业和生理学上的应用一书,提出了植物矿质营养学
21、说。他认为:氮、磷、钾、钙、镁、硅、钠和铁是植物必需的矿质元素。这一学说的提出,否定了当时流行的腐殖质营养学说,为植物营养学科的发展和后来的化肥工业和化肥的施用奠定了理论基础。,(二)养分归还学说,这也是李比西在化学在农业和生理学上的应用一书中提出的另一学说。他指出:由于栽培作物不断地吸取带走土壤中的养分,使土壤中这些养分越来越少,从而变得贫瘠,甚至寸草不生,为了保持土壤肥沃,就必须把作物带走的矿物质养分归还给土壤。这一学说提出了配方施肥要有针对性,土壤缺什么养分,就应该施用什么肥料归还给土壤,否则不可能获得高产。,(三)最小养分律,1843年李比西提出了最小养分律。他指出:植物为了生长发育需
22、要吸收各种养分,但是决定和限制作物产量的却是土壤中那个相对含量最小的营养元素,产量也在一定限度内随着这个元素含量的增减而相对地变化。因而无视这个限制因素的存在,即使继续增加其他营养成分也难以再提高植物的产量。最小养分律指出了施肥应该抓住影响产量的突出因子。,最小养分律示意图,N,P,K,N,P,K,N,P,K,产量,产量,产量,运用最小养分律指导合理施肥时应注意:1)决定作物产量的是土壤中某种对作物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,而是随条件而变的。3)继续增加最小养分以外的其他养分,不但难以提高产量,而且还会降低施肥的经济效益。,(四)同等重要律与不可代替律
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