《第9章植物的氮素营养与氮肥施.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第9章植物的氮素营养与氮肥施.ppt(81页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,1,B.养分归还学说,C. 最小养分律,D. 传统施肥方法,F. 合理施肥的指标,A. 离子间相互作用,你还记得吗?,华南农业大学 作物营养与施肥研究室 2011.05,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,3,存在问题,土壤中氮素养分的不足是限制作物产量的主要因素 不合理、过量施用氮肥对环境造成污染 硝酸盐过量问题危害人体健康,为什么呢 ?!,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,4
2、,主要内容 要求 1. 植物的氮素营养 了解, 掌握吸收与同化、失调症 2. 土壤中的氮素及其转化 了解, 掌握主要转化的含义 3. 氮肥的种类性质与施用 掌握 4. 氮肥的合理施用 掌握,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,5,第一节 植物的氮素营养,一、植物体内氮的含量与分布 1. 含量:占植物干重的0.35 影响因素: 植物种类:豆科植物非豆科植物 品 种: 高产品种低产品种 生长时期:苗期旺长期成熟期衰老期, 营养生长期生殖生长期,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,
3、6,2. 分布: 器官:种子叶根茎 组织:幼嫩组织成熟组织衰老组织, 生长点非生长点,原因:氮在植物体内的移动性强,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,7,二、植物体内含氮化合物的种类(氮的生理功能),1. 氮是蛋白质的重要成分 (含氮1618) 2. 氮是核酸的成分(含氮约7) 3. 氮是叶绿素的成分 (叶绿体含蛋白质4560),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,8,4. 氮是酶的成分(酶本身是蛋白质) 5. 氮是多种维生素的成分(维生素B1、 B2、B6等) 6. 氮是
4、一些植物激素的成分(IAA、CK) 7. 磷脂和生物碱也含氮,氮素通常被称为 生命元素,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,9,三、植物对氮的吸收与同化,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,10,(一)植物对铵态氮的吸收与同化 1. 吸收 1)机理:被动渗透 (Epstein,1972) 接触脱质子 (Mengel,1982),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,11,Laboratory of Plant Nutr
5、ition and Fertilization,12,2. 同化 (1) 部位:在根部很快被同化为氨基酸 (2) 过程:,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,13,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,14,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,15,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,16,影响硝酸盐还原的因素, 植物种类:与根系还原能力有关,如: 木本植物
6、一年生草本植物 油菜 大麦 向日葵 玉米 光照:光照不足,硝酸还原酶活性低,使硝酸还 原作用变弱,造成植物体内NO3N 浓 度过高 温度:温度过低,酶活性低,根部还原减少,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,17, 施氮量:施氮过多,吸收积累也多(奢侈吸收) 微量元素供应:钼、铁、铜、锰、镁等微量元素缺乏,NO3N 难以还原 陪伴离子:如K,促进NO3向地上部转移,使根还原比例减少; 若供钾不足,影响NO3N 的还原作用,当植物吸收的 NO3N 来不及还原,就会在植物体内积累。,Laboratory of Plant Nutritio
7、n and Fertilization,18,影响蔬菜硝酸盐含量的因素 植物因素: 种类、品种、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,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,19,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,降低植物体内硝酸盐含量的措施:,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,20,2. 氨基态氮:可直接吸收,效果因种类而异,Laboratory of Plant Nutrition
8、 and Fertilization,21,四、铵态氮和硝态氮的营养特点,NO3-N是阴离子,为氧化态的氮源; NH4+-N是阳离子,为还原态的氮源。,不能简单的判定哪种形态好或是不好,因为肥效高低与各种影响吸收和利用的因素有关。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,22,(一) 植物的喜铵性和喜硝性 喜铵植物: 水稻、甘薯、马铃薯 兼性喜硝植物:小麦、玉米、棉花等 喜硝植物: 大部分蔬菜,如黄瓜、 番茄、莴苣等 专性喜硝植物:甜菜,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,23,
9、(二) 原因 1. 植物的遗传特性 2. 环境因素 介质反应:酸性:有利于硝的吸收 中性至微碱性:有利于铵的吸收,植物吸收NO3时,pH缓慢上升,较安全 植物吸收NH4时,pH迅速下降,可能危害植物(水培尤甚),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,24,植物吸收不同形态氮源对根际pH值的影响,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,25,伴随离子: Ca2 + 、Mg2 +等有利于NH4+的吸收(而NH4+、H+对K+、Ca2 + 、Mg2 +的吸收有拮抗作用); 钼酸盐有利于N
10、O3-的吸收与还原 介质通气状况: 通气良好,两种氮源的吸收均较快 水分:水分过多,NO3- 易随水流失,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。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,26,五、植物氮素营养失调症状 1. 氮缺乏 (1) 外观表现 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 叶脉、叶柄:有些作物呈紫红色 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 种子、果实:少且小,早熟,不充实 根:色白而
11、细长,量少,后期呈褐色,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,27,田间水稻缺氮,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,28,生长矮小,根系细长,分枝(蘖)减少。,老叶发黄枯死, 新叶色淡,N是叶绿素的成分,缺N,CK,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,29,Nitrogen Deficiency Small plants, yellow leaves starting from old leaves,Laborato
12、ry of Plant Nutrition and Fertilization,30,玉米缺N:老叶发黄,新叶色淡,基部发红(花色苷积累其中)。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,31,Nitrogen recycling on grapefruit twigs with inadequate N (left) (A) Green terminal leaves (B) Yellowing (C) Defoliation,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,32,2.氮素过
13、多的危害,实例: 大量施用氮肥会降低果蔬品质和耐贮存性; 棉花蕾铃稀少易脱落; 甜菜块根产糖率下降; 纤维作物产量减少,纤维品质降低。,营养体徒长,叶面积增大,叶色浓绿。 茎秆变得嫩弱,易倒伏。 作物贪青晚熟,籽粒不充实,生长期延长。 细胞壁薄,植株柔软,易受机械损伤(倒伏)和病害侵 袭(大麦褐锈病、小麦赤霉病、水稻褐斑病)。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,33,Sorghum plants of N-toxicity, ammonia toxicity,Laboratory of Plant Nutrition and Fer
14、tilization,34,水稻田氮肥过多,群体太大,遇风倒伏,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,35,Nitrogen Toxicity,Dark green, ammonia toxicity,Tobacco,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,36,六、土壤与作物体内氮的丰缺指标 形态学观察法 化学分析法(测土施肥、测植株施肥),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,37,第二节 土壤中的氮素及其转化,一、土壤
15、中氮素的来源及其含量 (一) 来源 1. 施入土壤中的化学氮肥和有机肥料 2. 动植物残体的归还 3. 生物固氮 4. 雷电降雨带来的NH4N和NO3N,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,38,(二) 含量 我国耕地土壤全氮含量为0.040.35之间,与土壤有机质含量呈正相关 我国土壤含氮量的地域性规律: 北 增加 西 长江 东 增加 南 增加,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,39,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizat
16、ion,40,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,41,3. 发生条件:各种条件下均可发生 最适条件:温度为2030oC, 土壤湿度为田间持水量的60, 土壤pH7,C/N25:1 4. 结果:生成NH4N(有效化),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,42,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,43,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,44, 土壤CaCO3
17、含量:呈正相关 温度:呈正相关 施肥深度:挥发量 表施深施 土壤水分含量 土壤中NH4的含量 4. 结果:造成氮素损失(无效化),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,45,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,46,最适条件:氨充足、通气良好、 pH6.57.5、2530oC 4. 结果:形成NO3 N 利:为喜硝植物提供氮素(有效化) 弊:淋失、发生反硝化作用(无效化),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,47,La
18、boratory of Plant Nutrition and Fertilization,48,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,49,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,50,三、土壤中氮的转化,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,51,小结:土壤有效氮增加和减少的途径,增加途径 施肥(有机肥、化肥) 氨化作用 生物固氮 雷电降雨,减少途径 植物吸收带走 氨的挥发损失 反硝化作用 硝酸盐淋失 生物和吸附固定(暂
19、时),化学氮肥的当季利用率:2050,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,52,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,53,一、我国氮肥的生产概况,1935年我国在大连和南京建成了两座氮肥厂生产硫铵; 1953年我国氮肥产量以养分计算为5万吨; 1969-1978年为各类肥料厂大发展时期,全国新建1000余座小氮肥厂和10余座年产30万吨合成氨的大型氮肥厂; 1983年全国氮肥产量猛增至1109万吨(N),列世界第二位; 1991年以后全国氮肥产量一直稳居世界第一,第三节 氮肥
20、的种类、性质和施用,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,54,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,55,氮肥的制造,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,56,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,57,(二) 理化性质 表 铵态氮肥的基本性质 品种 分子式 含氮量(%) 稳定性 理 化 性 质 液氨 NH3 82 差 液体,碱性,易挥发 氨水 NH3 nH2O
21、 1518 差 液体,碱性,易挥发 碳铵 NH4HCO3 16.517.5 较差 结晶,碱性,易吸湿和分解 氯化铵NH4Cl 2425 较好 结晶,酸性,有吸湿性 硫铵 (NH4) 2SO4 2021 好 结晶,酸性,吸湿性弱,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,58,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,59,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,60,Laboratory of Plant Nutrition and
22、 Fertilization,61,四、硝铵态和硝态氮肥 包括:硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、硝酸钾 (一) 共同特性 1. 易溶于水,易被作物吸收(主动吸收) 2. 不被土壤胶体吸附,易随水流失 3. 易发生反硝化作用 4. 促进钙镁钾等的吸收 5. 吸湿性大,具助燃性(易燃易爆) 6. 硝态氮含氮量均较低,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,62,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,63,生理酸性盐: 植物吸收阳离子多于盐的其他组分而使介质变酸的化合物, 如(NH4)2SO4,
23、 NH4Cl, K2SO4等。 生理碱性盐: 植物吸收阴离子多于盐的其他组分而使介质变碱的化合物, 如NaNO3, Ca(NO3)2等。 生理中性盐: 植物吸收阳离子和阴离子的量比较接近, 从而不影响介质酸碱度的化合物, 如NH4NO3等。,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,64,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,65,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,66,五、酰胺态氮肥 尿素 (一) 理化性质 分子式:CO
24、(NH2)2 含氮量:46 基本性质:有机物 纯品为白色针状结晶, 肥料为颗粒状; 易溶于水,呈中性,针状结晶,颗粒状,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,67,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,68,2. 硝化作用 因pH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 措施:使用硝化抑制剂,尿素长期施用对土壤无副作用 “ 1 ” 和“ 2 ” 是影响尿素肥效的主要原因,结果:局部土壤暂时变碱(注意氨挥发) 措施:深施、使用脲酶抑制剂,Laborator
25、y of Plant Nutrition and Fertilization,69,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,70,(三) 施用 可作基肥、追肥,深施 宜作根外追肥 原因: 做法:浓度 0.22.0% 次数 23次,710天喷一次 规定尿素中缩二脲 0.5%,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,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilizatio
26、n,71,第四节 氮肥的合理施用,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,72,氮肥利用率一般为:2050 (三) 影响因素:施肥技术、施肥方法、 肥料品种等,二、提高氮肥利用率的途径 目的:减少损失、提高利用率、延长肥效,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,73,(一) 气候条件 在干旱条件下,作物对肥料用量的反应小,增产不明显 在水分供应充分时,作物对肥料用量的反应大,增产明显 根据我国气候条件: 北方干旱缺雨,可分配硝态氮肥 南方湿润雨多,宜分配铵态氮肥,Laborator
27、y of Plant Nutrition and Fertilization,74,(二) 作物种类 需氮量:双子叶植物 单子叶植物 叶菜类作物 瓜果类和根菜类 高产品种 低产品种 杂交水稻 常规水稻 营养最大效率期 其它时期,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,75,(三) 土壤条件 肥力状况:着重中、低产田 土壤质地:砂质土壤“前轻后重,少量多次” 粘质土壤“前重后轻” 土壤反应:酸性土区、中性土区 碱性土区、盐碱地 (不宜用氯化铵) 水分状况:水田区 不宜用硝态氮肥 旱地 各种均可,Laboratory of Plant Nut
28、rition and Fertilization,76,(四) 肥料品种 NH4N:水田、旱地,深施(覆土) NO3N:旱地追肥,少量多次 NH2 N:水田、旱地,深施(覆土),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,77,(五) 施用方法 1. 氮肥深施 好处:提高肥料利用率、肥效持久 施法 氮肥利用率 肥效 表施 3050 1020天 深施 5080 3040天 深度:根系集中分布的土层 方法:基肥深施、种肥深施、追肥深施,资料,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,78,2.
29、 施用量 根据目标产量法确定 如:水稻、小麦:105kgN/hm2(228kg尿素) 棉花:135kgN/hm2(293kg尿素) 油菜:90kgN/hm2 (196kg尿素) 大豆:33.75kg/hm2 (73kg尿素),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,79,(六) 氮肥与有机肥、磷肥、钾肥配合 1. 与有机肥配合施用 目的:作物高产、稳产、优质 改良土壤,提高氮肥利用率 2. 氮、磷、钾配合施用 通过平衡施肥使作物营养平衡,Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,80,本章小结: 1. 植物的氮素营养 (掌握吸收与同化、失调症) 2. 土壤中的氮素及其转化 (掌握主要转化的含义) 3. 氮肥的种类性质与施用 (掌握) 4. 氮肥的合理施用(掌握),Laboratory of Plant Nutrition and Fertilization,81,Thanks for your attention !,
链接地址:https://www.31doc.com/p-2968024.html