植物营养学整理重点.pdf

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1、第二章 植物的营养元素影响植物体内矿质元素种类和含量第二节 植物的必需营养元素一、植物必需营养元素的标准及种类（一）标准（定义）1.2.3.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 17 种的因素：1.遗传因素2.环境条件（生长环境）铜铁锰硼锌钼镍氯碳氢氧氮磷钾钙镁硫大量元素：C、H、O 天然营养元素非矿质元素

2、来自空气和水N、P、K 植物营养三要素或肥料三要素Ca、Mg、S 中量元素微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl、（Ni）植物必需营养元 素的各种功能一般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”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：全面供给养分第三节植物的有益元素一、有益元素的概念某些元素适量存在时能促进

3、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”。（表）本章复习题：1.影响植物体中矿质元素含量的因素主要是和。2.植物必需营养元素的判断标准可概括为性、性和性。3.植物必需营养元素有种，其中称为植物营养三要素或肥料三要素。4.植物必需营养元素间的相互关系表现为和。5.植物的有益元素中，硅(Si)对于水稻、钠(Na)对于甜菜、钴(Co)对于豆科作物、铝(Al)对于茶树均是有益的第三章 植物对营养物质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，叶也可根部吸收气态养分叶为主，根也可叶部吸收第一节植

4、物根系的营养特性（一）根的类型从整体上分：1）直根系2）须根系从个体上分：1）定根 2)不定根(三）根的构型：指同一根系中不同类型的根（直根系）或不定根（须根系）在生长介质中的空间造型和分布。具体来说，包括立体几何构型和平面几何构型。从根尖向根茎基部分为根冠、分生区、伸长区和成熟区(根毛区)和老熟区五个部分从根的横切面从外向根内可分为表皮、(外)皮层、内皮层和中柱等几个部分对于一条根：分生区和伸长区：养分吸收的主要区域；根毛区：吸收养分的数量比其它区段更多根的阳离子交换量(CEC)：单位数量根系吸附的阳离子的厘摩尔数，单位为：cmol/kg一般，双子叶植物的 CEC较高，单子叶植物的较低2.根

5、系 CEC与养分吸收的关系:(1)二价阳离子的 CEC 越大，被吸收的数量也越多(2)反映根系利用难溶性养分的能力根际：由于植物根系的影响而使其理化生物性质与原土体有显著不同的那部分根区土壤。根际效应：在根际中，植物根系不仅影响介质土壤中的无机养分的溶解度，也影响土壤生物的活性，从而构成一个“根际效应”。（二）根际养分1.根际养分浓度分布根际养分的分布与土体比较可能有以下三种状况：养分富集：养分亏缺：养分持平2.影响根际养分分布的因素：土壤因素：养分因素：植物因素，农事因素（三）根际土壤环境1.根际 pH 环境影响因素：a 呼吸作用b 根系分泌的有机酸 c 养分的选择吸收(影响最大)阴离子阳离

6、子，pH 升高；阳离子阴离子，ph 降低(2)作用：影响养分的有效性2.根际 Eh 环境影响因素：作物种类旱作(2)作用：影响养分的有效性（四）根际生物学环境1.根系分泌物(1)根系分泌物的种类：无机物；有机物(2)根系分泌物的农业意义：微生物的能源和营养材料 促进养分有效化 间作或混作中有互利作用2.根际微生物对植物吸收养分的影响如下：(1)矿化有机物(2)产生和分泌有机酸(3)固定和转化大气中的养分(4)产生和释放生理活性物质3.菌根(mycorrhiza)：菌根是土壤真菌与植物根系建立共生关系所形成的共生体(4)作用：促进养分的吸收“第一节植物根系的营养特性”小结：1.2.3.4.5.6

7、.7.8.植物根系的类型丛整体上可分为和。理论上，根系的数量(总长度)越多，植物吸收养分的机率也就。不同植物具有不同的根构型，由于其在土壤表层的根相对较多而更有利于对表层养分的吸收；则相反。水稻根系的颜色较白，表明根系的 氧化力较强，亦即根系的活力较强，因此，吸收养分的能力也较强。根系还原力较强的作物在石灰性土壤上生长不易缺铁。根际是指由于受影响而使其理化生物性质与有显著不同的。厚度通常只有。植物根系吸收阴离子(a.大于;b.等于;c.小于)阳离子时，根际 pH 值有所将上升；水稻根际的 Eh 值一般(a.大于;b.等于;c.小于)原土体，因此，可保护其根系少受(a.氧化物质;b.还根际 Eh

8、周围土体介质养分状况指养分的氧化态或还原态原物质)的毒害。第二节植物根系对养分的吸收根系对养分吸收的过程包括：1.养分向根表面的迁移 2.养分进入质外体 3.养分进入共质体一、土壤养分向根表面迁移：(1.截获2.质流3.扩散)（一）截获：是指植物根系在生长过程中直接接触养分而使养分转移至根表的过程。（二）质流：是指由于水分吸收形成的水流而引起养分离子向根表迁移的过程。（三）扩散1.定义：是指由于植物根系对养分离子的吸收，导致根表离子浓度下降，从而形成土体根表之间的浓度梯度，使养分离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程。植物的大量矿质元素各通过什么途径迁移到根系表面？1.截获：钙、镁(少部分

9、)2.质流：氮(硝态氮)、钙、镁、硫 3.扩散：氮、磷、钾二、植物根系对离子态养分的吸收1.质外体（Apoplast）指细胞原生质膜以外的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。2.共质体（Symplast）指原生质膜以内的物质和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。胞间连丝相邻细胞之间的原生质丝，是细胞之间物质运输的主要通道。（二）养分进入质外体由于质外体与外界相通，养分离子能以质流、扩散或静电吸引的方式自由进入质外体也被称作自由空间(也称表观自由空间 AFS 或外层空间)自由空间是指根部某些组织或细胞能允许外部溶液通过自由扩散而进入的那些区域，包括细胞间隙、细胞壁到原生质膜之间的空隙.

10、。习惯上可分为水分自由空间和杜南自由空间（三）养分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”1.被动吸收定义：膜外养分顺浓度梯度(分子)或电化学势梯度(离子)、不需消耗代谢能量而自发地(即没有选择性地)进入原生质膜的过程。形式：(1)简单扩散(2)易化扩散：被动吸收的主要形式。机理如下：a.通道蛋白：（跨海大桥或海底隧道）b.运输蛋白：（轮渡）2.主动吸收定义：膜外养分逆浓度梯度(分子)或电化学势梯度性地进入 原生质膜内的过程。机理(1)载体解说 载体指生物膜上存在的能携带离子通过膜的大分子。这些大分子形成载体时需要能量 载体的酶动力学理论(E.Epst

11、ein,1952)（图）载体学说能够比较圆满地从理论上解释关于离子吸收中的三个基本问题：离子的选择性吸收；离子通过质膜以及在膜上的转移；离子吸收与代谢的关系。(2)离子泵假说 离子泵（ions bump）：是位于植物细胞原生质膜上的 ATP酶，它能逆电化学势细胞内，同时将另一 种离子“泵出”细胞外。阳离子的吸收实质上是 H的反向运输；阴离子的吸收实质上是 OH的反向运输目前发现的离子泵主要分为四种类型：H-ATP酶；Ca-ATP酶；H-焦磷酸酶；(3)转运子。3.主动吸收与被动吸收的判别区别：是否逆电化学梯度；是否消耗代谢能量；是否有选择性（1）温商法（2）电化学势法（电化学驱动法）+2+(离

12、子)、需要消耗代谢能量、有选择将某种 离子“泵入”ABC 型离子泵。转运子是指植物的细胞膜上具有控制溶质或信息出入膜的蛋白质体系。原理：理论上，当离子在半透膜内外达到物理化学平衡时，服从能斯特(Nernst)方程。通常情况下对于阳离子大多数是被动吸收；对于阴离子相反即主动吸收。三、植物根系对有机态养分的吸收（二）吸收机理：1.被动吸收亲脂超滤解说 2.主动吸收载体解说 3.胞饮作用解说（三）吸收的意义：1.提高对养分的利用程度 2.减少能量损耗第二节小结：植物根系对养分的吸收1.植物吸收养分的全过程可人为地分为、和等三个阶段。2.土壤中的养分一般通过、和等三种途径迁移至植物根系表面。3.被动吸

13、收和主动吸收的区别在于：浓度梯度或电化学势梯度代谢能量选择性被动吸收主动吸收4.我们学过的主动吸收的机理有和。5.植物吸收有机态养分的意义在于和。第三节 影响植物吸收养分的因素一、介质中养分浓度一、介质中养分浓度1.介质养分浓度对植物吸肥及吸水有什么影响？2.简述温度条件和光照条件如何影响植物对养分的吸 收。3.简述水分与通气条件如何影响植物对养分的吸收。4.土壤反应对植物吸收阴、阳离子有什么影响？它与植物有效养分含量之间有什么关系？5.离子间的相互作用有哪些？各表现在哪些离子之间?6.简述植物的苗龄和生育阶段对养分吸收的影响。（一）影响养分吸收速率的因素1.中断养分供应的影响（中断某种养分的

14、供应，往往会促进植物对这一养分的吸收。）2.长期供应的影响（某一矿质养分的吸收速率与其外界浓度间的关系还取决于养分的持续供应状况。）（二）养分吸收速率的调控机理植物根系对养分吸收的反馈调节机理，可使植物在体内某一养分离子的含量较高时，降低其吸收速率；反之，养分缺乏时，能明显提高吸收速率。净吸收速率的降低包括流入量的降低和溢泌量的增加。二、温度二、温度一般 638C的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增加。温度过高（超过 40C）时，高温使体内酶钝化，从而减少了可结合养分离子载体的数量，同时高温使细胞膜透性增大，增加了矿质养分的被动溢泌。低温往往是植物的代谢活性降低，从而减少养分的吸收量。三、

15、光照三、光照光照还可通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生间接影响，最终影响到根系对矿质养分的吸收。四、水分四、水分作用：(1)促进养分的释放：溶解肥料、矿化有机质(2)加速养分的流失：稀释养分五、通气状况五、通气状况土壤通气状况主要从三个方面影响植物对养分的吸收：1.根系的呼吸作用 2.有毒物质的产生 3.土壤养分的形态和有效性六、介质反应六、介质反应1.介质反应与植物吸收阴、阳离子的关系：偏酸性：吸收阴离子阳离子偏碱性：吸收阳离子阴离子原因：酸性反应时，根细胞的蛋白质分子带正电荷为主，故能多吸收外界溶液中的阴离子碱性反应时，根细胞的蛋白质分子带负电荷为主，故

16、能多吸收外界溶液中的阳离子七、离子理化性状和根的代谢作用七、离子理化性状和根的代谢作用（一）离子半径（二）离子价数细胞膜组分中的磷脂、硫酸脂和蛋白质等都是带有电荷的基团，离子都能与这些基团相互作用。其相（吸收同价离子的速率与离子半径之间的关系通常呈负相关。）互作用的强若顺序为：不带电荷的分子一价的阴、阳离子二价的阴、阳离子 某一临界值：营养状况良好某一临界值：营养状况良好V V吸收吸收下降下降运输养分的数量运输养分的数量 非豆科植物非豆科植物品种：高产品种品种：高产品种 低产品种低产品种器官：种子器官：种子 叶叶 根根 茎秆茎秆组织：幼嫩组织组织：幼嫩组织 成熟组织成熟组织 衰老组织，生长点衰

17、老组织，生长点 非生长点非生长点生长时期：苗期生长时期：苗期 旺长期旺长期 成熟期成熟期 衰老期，衰老期，营养生长期营养生长期 生殖生长期生殖生长期2.2.分布：分布：幼嫩组织幼嫩组织 成熟组织成熟组织 衰老组织，衰老组织，原因原因：氮在植物体内的移动性强氮在植物体内的移动性强在作物一生中，氮素的分布是在变化的：营养生长期：大部分在营养器官中（叶、茎、根）生殖生长期：在作物一生中，氮素的分布是在变化的：营养生长期：大部分在营养器官中（叶、茎、根）生殖生长期：转移到贮藏器官转移到贮藏器官注意：作物体内氮素的含量和分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。通常是营养器官的含量变化大，注意：作物体内氮素

18、的含量和分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响。通常是营养器官的含量变化大，生殖器官则变动小，但生长后期施用氮肥，则表现为生殖器官中的含氮量明显上升。生殖器官则变动小，但生长后期施用氮肥，则表现为生殖器官中的含氮量明显上升。二、植物体内含氮化合物的种类二、植物体内含氮化合物的种类（氮的生理功能）（氮的生理功能）1.1.氮是蛋白质的重要成分氮是蛋白质的重要成分生命物质生命物质2.2.氮是核酸和核蛋白的成分氮是核酸和核蛋白的成分合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础合成蛋白质和决定生物遗传性的物质基础3.3.氮是酶的成分氮是酶的成分生物催化剂生物催化剂4.4.氮是叶绿素的成分氮是叶绿素的成分光合作用的

19、场所光合作用的场所5.5.氮是多种维生素的成分辅酶的成分氮是多种维生素的成分辅酶的成分6.6.氮是一些植物激素的成分生理活性物质氮是一些植物激素的成分生理活性物质7.7.氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱卵磷脂生物膜）氮也是生物碱的组分（如烟碱、茶碱、可可碱、咖啡碱、胆碱卵磷脂生物膜）三、植物对氮的吸收与同化三、植物对氮的吸收与同化（一）植物对硝态氮的吸收与同化（一）植物对硝态氮的吸收与同化吸收的形态吸收的形态无机态：无机态：NONO3 3N N、NHNH4 4N N有机态：有机态：NHNH2 2N N、氨基酸、氨基酸、-+生长点生长点 非生长点非生长点（主要）（主要）核酸

20、等核酸等（少量）（少量）1.1.吸收：旱地作物吸收吸收：旱地作物吸收 NONO3 3N N为主，属主动吸收为主，属主动吸收2.2.同化过程：同化过程：NONO3 3-NRNR，MoMoNONO2 2-NiRNiR，FeFe、MnMnNHNH3 3根、叶细胞质根、叶细胞质根其它细胞器、叶绿体根其它细胞器、叶绿体NRNR：硝酸还原酶：硝酸还原酶NiRNiR：亚硝酸还原酶：亚硝酸还原酶(2)(2)影响硝酸盐还原的因素影响硝酸盐还原的因素：植物种类植物种类 光照光照 温度温度 施氮量施氮量 微量元素供应微量元素供应 陪伴离子陪伴离子影响蔬菜硝酸盐含量的因素影响蔬菜硝酸盐含量的因素：植物因素:种类、品种

21、、部位；肥料因素:种类、用量、时间；气候因素:温度、光照；收获因素:施肥后安全期、一天内时间降低植物体内硝酸盐含量的有效措施：选用优良品种、控施氮肥、增施钾肥、增加采前光照、改善微量元降低植物体内硝酸盐含量的有效措施：选用优良品种、控施氮肥、增施钾肥、增加采前光照、改善微量元素供应等。素供应等。（二）植物对铵态氮的吸收与同化（二）植物对铵态氮的吸收与同化1.1.吸收（吸收（1 1）机理：）机理：被动渗透接触脱质子被动渗透接触脱质子（2 2）特点：释放等量的）特点：释放等量的 H H，使介质，使介质 pHpH 值值 下降下降2.2.同化同化(1)(1)部位：在根部很快被同化为氨基酸部位：在根部很

22、快被同化为氨基酸氨同化途径模式氨同化途径模式:1,2-:1,2-谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶途径谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶途径3.3.酰胺的形成意义：贮存氨基；解除氨毒；酰胺的形成意义：贮存氨基；解除氨毒；参与代谢。参与代谢。（三）植物对有机氮的吸收与同化（三）植物对有机氮的吸收与同化1.1.尿素（酰胺态氮）尿素（酰胺态氮）(1)(1)吸收：根、叶均能直接吸收吸收：根、叶均能直接吸收(2)(2)同化脲酶途径非脲酶途径同化脲酶途径非脲酶途径尿素的毒害：当介质中尿素浓度过高时，植物会出现受害症状尿素的毒害：当介质中尿素浓度过高时，植物会出现受害症状2.2.氨基态氮氨基态氮：可直接吸收，效果因种类

23、而异可直接吸收，效果因种类而异四、铵态氮和硝态氮营养特点的比较四、铵态氮和硝态氮营养特点的比较影响两者肥效高低的因素：影响两者肥效高低的因素：（一）作物种类（一）作物种类：（二）环境条件（二）环境条件1.1.介质反应介质反应：酸性：利于酸性：利于 NONO3 3的吸收；中性至微碱性：利于的吸收；中性至微碱性：利于 NHNH4 4的吸收的吸收；而植物吸收而植物吸收 NONO3 3时，时，pHpH缓慢缓慢上升，较安全上升，较安全。植物吸收植物吸收 NHNH4 4时，时，pHpH迅速下降，可能危害植物迅速下降，可能危害植物(水培尤甚水培尤甚)2.2.伴随离子伴随离子CaCa2+2+、MgMg2+2+

24、等利于等利于 NHNH4 4+的吸收（而的吸收（而 NHNH4 4+、H H+对对 K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+的吸收有拮抗作用）的吸收有拮抗作用）；通气良好，两种氮源的吸收均较快通气良好，两种氮源的吸收均较快钼酸盐利于钼酸盐利于 NONO3 3-的吸收与还原的吸收与还原水分过多，水分过多，NONO3 3-易随水流失易随水流失不同植物对两种氮源有着不同的喜好程度，可人为地分为不同植物对两种氮源有着不同的喜好程度，可人为地分为“喜铵植物喜铵植物”和和“喜硝植物喜硝植物”。3.3.介质通气状况介质通气状况4.4.水分水分普氏结论：只要在环境中为铵态氮和硝态氮创造出各自所需要的最适条

25、件，那么，它们在生理上是具有同普氏结论：只要在环境中为铵态氮和硝态氮创造出各自所需要的最适条件，那么，它们在生理上是具有同等价值的。等价值的。第一节植物的氮素营养第一节植物的氮素营养小结：小结：1.1.氮素是植物体中氮素是植物体中、等的等的组成成分。组成成分。2.2.植物吸收的氮素以植物吸收的氮素以形态的形态的和和为主，为主，也可以吸收少量也可以吸收少量形态的氮。形态的氮。3.3.旱地植物吸收旱地植物吸收 NONO3 3-以以吸收为主，被吸收的吸收为主，被吸收的 NONO3 3-在同化之前，必需先还原为在同化之前，必需先还原为NH3NH3。4.4.植物在吸收植物在吸收 NHNH4 4时，会释放

26、等量的时，会释放等量的，因此，介质的，因此，介质的pHpH 值将会值将会。5.5.酰胺具有酰胺具有、等作用。等作用。6.6.植物的喜铵性和喜硝性是由植物的喜铵性和喜硝性是由和和共同决定的共同决定的。7.7.植物在营养生长期缺氮通常表现为植物在营养生长期缺氮通常表现为。六、植物氮素营养失调症状六、植物氮素营养失调症状1.1.氮缺乏氮缺乏(1)(1)外观表现外观表现整株：植株矮小，瘦弱整株：植株矮小，瘦弱叶片：细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始出现症状叶片：细小直立，叶色转为淡绿色、浅黄色、乃至黄色，从下部老叶开始出现症状叶脉、叶柄：有些作物呈紫红色叶脉、叶柄：有些作物呈紫

27、红色茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色茎：细小，分蘖或分枝少，基部呈黄色或红黄色花：稀少，提前开放花：稀少，提前开放种子、果实：少且小，早熟，不充实种子、果实：少且小，早熟，不充实根：色白而细长，量少，后期呈褐色根：色白而细长，量少，后期呈褐色第二节第二节土壤中的氮素及其转化土壤中的氮素及其转化一、土壤中氮素的来源及其含量一、土壤中氮素的来源及其含量（一）（一）来源来源：1.1.施入土壤中的化学氮肥和有机肥料施入土壤中的化学氮肥和有机肥料 2.2.动植物残体的归还动植物残体的归还 3.3.生物固氮生物固氮 4.4.雷电降雨带来的雷电降雨带来的NHNH4 4-N-N 和和 NONO3 3

28、-N-N二、土壤中氮的形态二、土壤中氮的形态水溶性水溶性速效氮源速效氮源 98%)(98%)非水解性非水解性难利用难利用占占 30%50%30%50%离子态离子态土壤溶液中土壤溶液中2.2.无机氮无机氮吸附态吸附态土壤胶体吸附土壤胶体吸附(1%2(1%2)固定态固定态2 2：1 1型粘土矿物固定型粘土矿物固定有机氮有机氮矿化作用矿化作用无机氮无机氮固定作用固定作用（一）有机态氮的矿化作用（氨化作用）（一）有机态氮的矿化作用（氨化作用）1.1.定义：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。定义：在微生物作用下，土壤中的含氮有机质分解形成氨的过程。2.2.过程：有机氮过程：有机氮（异养

29、微生物（异养微生物水解酶水解酶）氨基酸）氨基酸（氨化微生物（氨化微生物水解、氧化、还原、转位水解、氧化、还原、转位）NHNH4 4N N有机酸有机酸3.3.发生条件：各种条件下均可发生发生条件：各种条件下均可发生4.4.结果：生成结果：生成 NHNH4 4-N-N（有效化）（有效化）二）土壤粘土矿物对二）土壤粘土矿物对 NHNH4 4的固定的固定1.1.定义吸附固定：由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对定义吸附固定：由于土壤粘土矿物表面所带负电荷而引起的对 NHNH4 4的吸附作用的吸附作用晶格固定：晶格固定：NHNH4 4进入进入 2:12:1型膨胀性粘土矿物的晶层间而被固定的作用型膨胀

30、性粘土矿物的晶层间而被固定的作用2.2.过程过程液相液相 NHNH4 4+吸附作用吸附作用交换性交换性 NHNH4 4+固定态固定态 NHNH4 4+3.3.结果：减缓结果：减缓 NHNH4 4的供应程度的供应程度（三）氨的挥发损失（三）氨的挥发损失1.1.定义：在中性或碱性条件下，土壤中的定义：在中性或碱性条件下，土壤中的 NHNH4 4转化为转化为 NHNH3 3而挥发的过程而挥发的过程3.3.影响因素：影响因素：pHpH值值NHNH3 3挥发挥发 土壤土壤 CaCOCaCO3 3含量：呈正相关含量：呈正相关 温度：呈正相关温度：呈正相关 施肥深度：挥发量施肥深度：挥发量表施表施 深施深施

31、 土壤水分含量土壤水分含量 土壤中土壤中 NHNH4 4的含量的含量4.4.结果：造成氮素损失结果：造成氮素损失（四）硝化作用（四）硝化作用1.1.定义：通气良好条件下，土壤中的定义：通气良好条件下，土壤中的 NHNH4 4在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象。在微生物的作用下氧化成硝酸盐的现象。3.3.影响条件：土壤通气状况、土壤反应、土壤温度等影响条件：土壤通气状况、土壤反应、土壤温度等最适条件：铵充足、通气良好、最适条件：铵充足、通气良好、pH6.57.5pH6.57.5、25302530o oC C4.4.结果：形成结果：形成 NONO3 3-N-N（五）无机氮的生物固定（五）无机氮的生

32、物固定利：为喜硝植物提供氮素利：为喜硝植物提供氮素弊：易随水流失和发生反硝化作用弊：易随水流失和发生反硝化作用1.1.定义：土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。定义：土壤中的铵态氮和硝态氮被微生物同化为其躯体的组成成分而被暂时固定的现象。3.3.影响条件：土体的影响条件：土体的 C/NC/N比、温度、湿度、比、温度、湿度、pHpH值值4.4.结果：减缓氮的供应；结果：减缓氮的供应；可减少氮素的损失可减少氮素的损失（六）硝酸还原作用（六）硝酸还原作用NONO3 3NHNH4 4（七）反硝化作用（七）反硝化作用1.1.生物反硝化作用（嫌气条件下）生物反硝化作用（

33、嫌气条件下）(1)(1)定义：嫌气条件下，土壤中的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象定义：嫌气条件下，土壤中的硝态氮在反硝化细菌作用下还原为气态氮从土壤中逸失的现象(3)(3)最适条件：土壤通气不良，新鲜有机质丰富最适条件：土壤通气不良，新鲜有机质丰富pH5pH58 8，温度，温度 30303535o oC C2.2.化学反硝化作用（可在好气条件下进行）化学反硝化作用（可在好气条件下进行）发生条件：发生条件：NONO2 2存在存在3.3.结果：造成氮素的气态挥发损失，结果：造成氮素的气态挥发损失，并污染大气并污染大气（八）硝酸盐的淋洗损失（八）硝酸盐的淋洗损失NONO3 3

34、-N-N 随水渗漏或流失，可达施入氮量的随水渗漏或流失，可达施入氮量的 5%10%5%10%结果：氮素损失，并污染水体结果：氮素损失，并污染水体四、土壤的供氮能力及氮的有效性四、土壤的供氮能力及氮的有效性小结：土壤有效氮增加和减少的途径小结：土壤有效氮增加和减少的途径增加途径增加途径：施肥：施肥(有机肥、化肥有机肥、化肥)氨化作用氨化作用硝化作用硝化作用(喜硝作物喜硝作物)生物固氮生物固氮减少途径减少途径：植物吸收带走：植物吸收带走氨的挥发损失氨的挥发损失硝化作用硝化作用(喜铵作物喜铵作物)反硝化作用反硝化作用生物和吸附固定生物和吸附固定(暂时暂时)第三节第三节氮肥的种类、性质和施用氮肥的种类

35、、性质和施用（三）氮肥的制造原理：（三）氮肥的制造原理：1.1.合成氨原理合成氨原理 2.2.硝酸制造原理硝酸制造原理二、铵态氮肥二、铵态氮肥包括：液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵包括：液氨、氨水、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵（一）共同特性（均含有（一）共同特性（均含有 NHNH4 4）1.1.易溶于水，易被作物吸收易溶于水，易被作物吸收2.2.易被土壤胶体吸附和固定易被土壤胶体吸附和固定3.3.可发生硝化作用可发生硝化作用4.4.碱性环境中氨易挥发碱性环境中氨易挥发5.5.高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害高浓度对作物，尤其是幼苗易产生毒害6.6.对钙、镁、钾等的吸收有拮抗作用对钙、镁、钾等

36、的吸收有拮抗作用（三）在土壤中的转化和施用（三）在土壤中的转化和施用铵态氮肥在土壤中的转化和施用铵态氮肥在土壤中的转化和施用品种品种转化及结果转化及结果施用施用液氨液氨NHNH3 3H H2 2O ONHNH4 4OHOH基肥基肥,施肥机深施施肥机深施氨水氨水对土壤和作物影响不大对土壤和作物影响不大基肥基肥,追肥追肥,深施深施碳酸氢铵碳酸氢铵NHNH4 4HCOHCO3 3基肥基肥,追肥追肥,深施深施对土壤没有副作用对土壤没有副作用适于各种土壤和大对数作物适于各种土壤和大对数作物硫酸铵硫酸铵NHNH4 4SOSO2 24 4基肥基肥(配施石灰和配施石灰和使土壤酸化使土壤酸化(游离酸游离酸,生理

37、酸生理酸,有机肥有机肥),),追肥追肥,种肥种肥硝化酸硝化酸,代换酸代换酸)、板结、板结适于多种作物适于多种作物不宜稻田不宜稻田氯化铵氯化铵NHNH4 4Cl Cl基肥基肥(配施石灰和配施石灰和使土壤酸化使土壤酸化(生理酸生理酸,硝化酸硝化酸,有机肥有机肥),),追肥追肥;适于适于雷电降雨雷电降雨硝酸盐淋失硝酸盐淋失代换酸代换酸)、脱钙板结、脱钙板结稻田和一般作物稻田和一般作物,不宜忌氯作物不宜忌氯作物生理酸性（碱性）肥料生理酸性（碱性）肥料：化学肥料进入土壤后，如植物吸收肥料中的阳离子比阴离子快时，土壤溶液中就化学肥料进入土壤后，如植物吸收肥料中的阳离子比阴离子快时，土壤溶液中就有阴离子过剩

38、，生成相应酸性物质，久而久之就会引起土壤酸化。这类肥料称为生理酸性肥料。反之，即有阴离子过剩，生成相应酸性物质，久而久之就会引起土壤酸化。这类肥料称为生理酸性肥料。反之，即为生理碱性肥料。为生理碱性肥料。三、硝铵态和硝态氮肥三、硝铵态和硝态氮肥(nitrate fertilizers)(nitrate fertilizers)包括：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾包括：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾（一）共同特性（均含有（一）共同特性（均含有 NONO3 3-）1.1.易溶于水，易被作物吸收易溶于水，易被作物吸收(主动吸收主动吸收)2.2.不被土壤胶体吸附，易随水流失不被土壤胶体吸附，易随水流失

39、3.3.易发生反硝化作用易发生反硝化作用4.4.促进钙镁钾等的吸收促进钙镁钾等的吸收5.5.吸湿性大，具助燃性吸湿性大，具助燃性(易燃易爆易燃易爆)6.6.硝态氮含氮量均较低硝态氮含氮量均较低（二）理化性质与施用（二）理化性质与施用硝铵态和硝态氮肥的基本性质和施用硝铵态和硝态氮肥的基本性质和施用品种品种分子式分子式含氮量含氮量(%)(%)性质性质施用施用硝酸铵硝酸铵HNHN4 4NONO3 334353435旱地追肥旱地追肥硝酸钠硝酸钠NaNONaNO3 315161516生理碱性盐生理碱性盐少量多次少量多次硝酸钙硝酸钙Ca(NOCa(NO3 3)12.61512.615吸湿性吸湿性(水培营养

40、水培营养硝酸钾硝酸钾KNOKNO3 31414助燃性助燃性液氮源液氮源)两种形态氮素的性质和某些特性的比较两种形态氮素的性质和某些特性的比较铵态氮素（铵态氮素（NHNH4 4+-N-N）硝态氮素（硝态氮素（NONO3 3-N-N）带正电荷，是阳离子带正电荷，是阳离子带负电荷，是阴离子带负电荷，是阴离子能与土壤胶粒上的阳离子进行交换而被吸附能与土壤胶粒上的阳离子进行交换而被吸附不能进行交换吸收而存在于土壤溶液中不能进行交换吸收而存在于土壤溶液中被土壤胶粒吸附后移动性减少，不随水流失；被土壤胶粒吸附后移动性减少，不随水流失；在土壤溶液中随土壤水分运动而移动，流动性大，易流失在土壤溶液中随土壤水分运

41、动而移动，流动性大，易流失进行硝化作用后，转变为硝态氮，但不降低肥效进行硝化作用后，转变为硝态氮，但不降低肥效进行反硝化作用后，形成氮气或氧化氮气而丧失肥效进行反硝化作用后，形成氮气或氧化氮气而丧失肥效四、酰胺态氮肥四、酰胺态氮肥 尿素尿素（二）在土壤中的转化（二）在土壤中的转化少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收少部分以分子态被土壤胶体吸附和被植物吸收大部分在脲酶作用下水解大部分在脲酶作用下水解影响因素：脲酶活性与影响因素：脲酶活性与 pHpH值、水分、温度、有机质含量、质地等有关值、水分、温度、有机质含量、质地等有关结果：局部土壤暂时变碱（注意氨挥发）结果：局部土壤暂时变碱（注意氨挥发

42、）措施：深施、加脲酶抑制剂措施：深施、加脲酶抑制剂 v v结果：局部土壤暂时变碱（注意氨挥发）结果：局部土壤暂时变碱（注意氨挥发）措施：深施、加脲酶抑制剂措施：深施、加脲酶抑制剂(如如:氢醌制剂氢醌制剂)2.2.硝化作用：硝化作用：NHNH4 4+NONO3 3-因因 pHpH值适宜，能旺盛进行，且比氯化铵和硫铵的快值适宜，能旺盛进行，且比氯化铵和硫铵的快结果：可能造成氮素的损失结果：可能造成氮素的损失措施：使用硝化抑制剂措施：使用硝化抑制剂(如如:西吡西吡:2-:2-氯氯-6-6三氯甲三氯甲基吡啶基吡啶)（三）施用（三）施用可作基肥、追肥，深施覆土可作基肥、追肥，深施覆土宜作根外追肥宜作根外

43、追肥原因：尿素分子体积小，易透过细胞膜；原因：尿素分子体积小，易透过细胞膜；尿素溶液呈中性，电离度小，不易引起质壁分离；尿素溶液呈中性，电离度小，不易引起质壁分离；尿素具有一定的吸湿性，能使叶面保持湿润状态，以利叶片吸收；尿素具有一定的吸湿性，能使叶面保持湿润状态，以利叶片吸收；尿素进入细胞后很快参与同化作用，肥效快尿素进入细胞后很快参与同化作用，肥效快铵态氮肥、硝态氮肥、尿素均为速效氮肥，它们有什么优点和缺点？铵态氮肥、硝态氮肥、尿素均为速效氮肥，它们有什么优点和缺点？优点：水溶性、肥效快、优点：水溶性、肥效快、价格较易接受价格较易接受缺点：易挥发、易硝化、易流失、易反硝化缺点：易挥发、易硝

44、化、易流失、易反硝化(利用率低利用率低)五、长效氮肥五、长效氮肥（一）长效氮肥与速效氮肥的特点比较（一）长效氮肥与速效氮肥的特点比较特特点点优优点点缺缺点点速效氮肥速效氮肥水溶性、肥效快水溶性、肥效快易挥发、易硝化、易流失、易挥发、易硝化、易流失、价格较易接受价格较易接受易反硝化易反硝化(利用率低利用率低)一次过多施用会造成减产且污染环境一次过多施用会造成减产且污染环境长效氮肥长效氮肥抗淋溶、损失少抗淋溶、损失少肥效长肥效长(利用率高利用率高)作物早期生长供氮不足作物早期生长供氮不足一次性施肥可代替一次性施肥可代替多次追肥；对环境污染轻多次追肥；对环境污染轻（二）长效氮肥的种类（二）长效氮肥的

45、种类1.1.缓释肥料含义：施用后在环境因素（如微生物、水）作用下缓慢分解，释放养分供植物吸收的肥料。缓释肥料含义：施用后在环境因素（如微生物、水）作用下缓慢分解，释放养分供植物吸收的肥料。2.2.控释肥料含义：通过包被材料控制速效氮肥的溶解度和氮素释控释肥料含义：通过包被材料控制速效氮肥的溶解度和氮素释需要供应氮素的一类肥料。需要供应氮素的一类肥料。特特点：点：可根据作物不同生长阶段对养分的需求可根据作物不同生长阶段对养分的需求,人为地控制养分的供应和释放速度，人为地控制养分的供应和释放速度，从而一次施用能满足作物各从而一次施用能满足作物各个生育阶段的需要个生育阶段的需要基本上能消除养分在土壤

46、中的淋失、退化、挥发等损失基本上能消除养分在土壤中的淋失、退化、挥发等损失能在很大程度上避免养分在土壤中的生物、化学固定能在很大程度上避免养分在土壤中的生物、化学固定能基本满足现代农业规模化的需求，省工、省时、省力，一次大量施用不会对作物根系产生伤害能基本满足现代农业规模化的需求，省工、省时、省力，一次大量施用不会对作物根系产生伤害价廉、养分含量高、利用率高等价廉、养分含量高、利用率高等（三）长效氮肥的存在问题及改进措施（三）长效氮肥的存在问题及改进措施1.1.存在问题存在问题放速率，从而使其按照植物的放速率，从而使其按照植物的价格较昂贵价格较昂贵一次过多施用会造成减产且污染环境一次过多施用会

47、造成减产且污染环境 难以满足作物早期及吸肥高峰期的需要难以满足作物早期及吸肥高峰期的需要 大多数品种价格过高难以在大田推广应用，多用于园艺及多年生观赏植物大多数品种价格过高难以在大田推广应用，多用于园艺及多年生观赏植物 其中的优良品种也难以满足环境特别是可持续发展的要求其中的优良品种也难以满足环境特别是可持续发展的要求2.2.改进措施改进措施 以框架结构的大分子有机物质作包裹材料以框架结构的大分子有机物质作包裹材料 以分解快慢不同的包膜材料分层包裹以分解快慢不同的包膜材料分层包裹 把分解快慢不同的颗粒按一定比例混合把分解快慢不同的颗粒按一定比例混合第四节第四节氮肥施用对环境的影响氮肥施用对环境

48、的影响一、氨的毒害一、氨的毒害症状：根：根尖分泌粘性物质，根呈褐黄色，无根毛，不长症状：根：根尖分泌粘性物质，根呈褐黄色，无根毛，不长老根发黑、坏死老根发黑、坏死叶：叶片最初表现为凋萎软弱，色泽暗绿，随后发黄焦枯叶：叶片最初表现为凋萎软弱，色泽暗绿，随后发黄焦枯机理：在根部：抑制根部呼吸，破坏氧化磷酸化；影响其它离子吸收机理：在根部：抑制根部呼吸，破坏氧化磷酸化；影响其它离子吸收在叶部：抑制植物光合磷酸化作用在叶部：抑制植物光合磷酸化作用新根，根量减少，毒害严重时，新根，根量减少，毒害严重时，预防措施：改进施肥方法，控制肥料用量，选好施肥时机预防措施：改进施肥方法，控制肥料用量，选好施肥时机二

49、、硝酸盐的污染二、硝酸盐的污染1.1.硝酸盐在植物体内的积累硝酸盐在植物体内的积累(1)(1)不会毒害植物（奢侈吸收）不会毒害植物（奢侈吸收）(2)(2)通过食物链危及动物和人通过食物链危及动物和人2.2.硝酸盐流失对水体的污染硝酸盐流失对水体的污染(1)(1)造成水体富营养化造成水体富营养化(2)(2)使水生生物死亡使水生生物死亡(3)(3)引起潜在性致癌突变体引起潜在性致癌突变体3.3.硝酸盐反硝化作用对大气的影响硝酸盐反硝化作用对大气的影响(1)(1)破坏臭氧层破坏臭氧层(2)(2)加剧温室效应：加剧温室效应：第五节第五节氮肥的合理分配和施用氮肥的合理分配和施用讨论题：讨论题：1.1.怎

50、样测定氮肥利用率？我国的氮肥利用率约为多少？怎样测定氮肥利用率？我国的氮肥利用率约为多少？2.2.如何根据气候条件和土壤肥力条件合理分配和施用如何根据气候条件和土壤肥力条件合理分配和施用 氮肥？氮肥？3.3.如何根据作物需肥特性合理分配和施用氮肥？如何根据作物需肥特性合理分配和施用氮肥？4.4.如何根据氮肥特性合理分配和施用氮肥？如何根据氮肥特性合理分配和施用氮肥？5.5.为什么提倡氮肥深施？具体如何实施？为什么提倡氮肥深施？具体如何实施？6.6.氮肥与有机肥料及磷钾肥配合施用有什么好处？氮肥与有机肥料及磷钾肥配合施用有什么好处？7.7.怎样估算氮肥的用量？目前氮肥适宜用量的范围是多少？怎样估