第一章 绪论
学 时：1 主要内容：主要介绍肥料在农业生产中的作用，肥料学的发展概况和肥料学的研究内容与研究方法。
本章重点： 肥料的概念，肥料在农业生产中的作用，肥料的分类和施用。 教学方法：课堂教学
一、肥料在农业生产中的作用 （一）、基本概念
肥料：是指直接或间接供给作物生长所需要的养分，改良土壤性状，以提高作物的
产量和品质的物质。
（二）、肥料的分类
依据不同的目的，肥料可分为不同类型： 1、按肥料来源分
有机肥(农家肥)： 农民自己积制的和农业废弃物等。 化肥（无机肥）： 经过一定的工艺流程制造的，在市场上出售的肥料，如CO(NH2)2、
NH4HCO3、过磷酸钙等。
生物肥料：含有益微生物的菌剂，主要作用在于促进所接种的微生物的繁殖、调整
作物与微生物相互间的关系，利用后者的活动或代谢产物，改善作物营养状况或抑制病害，从而获得增产。
绿肥： 绿肥是翻埋入土做肥料的栽培野生植物绿色体。
2、按肥料的作用
直接肥料： 施用肥料能直接供应作物生长所需要的养分，如氮、磷、钾肥和微肥。 间接肥料： 施用肥料能改善外界环境条件，特别是作物生长的土壤条件促进作物
的生长，如CaSO4. 2H2O、 CaO。
3、按营养成分
单质肥料：仅含有一种营养元素。
复合肥料：含有两种或两种以上主要营养元素。 完全肥料：含有作物生长所必需的所有营养元素。
（三）、肥料在农业生产中的作用
1、提高产量 2、改善品质
3、改良土壤，提高土壤肥力 二、肥料学的发展概况
（一）、我国施用肥料的简史 （二）、西欧化肥工业的兴建与世界化肥的生产和施用 （三）、我国近代肥料生产与施用的概况 三、肥料学的研究内容和研究方法
（一）、研究内容 1、植物营养与施肥原理
植物体的组成成分，植物正常生长发育需要的养育元素的种类，植物对养分的吸收及影响植物养分吸收的环境条件，介绍矿质营养学说、最小养分律等施肥原理 2、肥料部分
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各种肥料的成分及其性质；肥料施入土壤中的变化、被吸收的形态；肥料的合理使用 3、计量施肥与施肥技术
（1）根据作物的养分平衡原理，土壤的肥力水平或者其肥料的效应函数，计算预计产量的施肥量
（2）肥料的施用方法和有效施肥技术 （二）、研究方法
1、调查研究：总结科学施肥、积肥经验。科学解决存在的问题，指导生产。 2、试验研究：
生物试验：田间试验：小区进行
培养试验：网室、温室培养，砂培或者水培 化学试验：常规分析土壤肥料中的N、P、K 化学速测与营养诊断
生物物理试验：利用15N、32
P等同位素示踪肥料，研究肥料的吸收利用规律
思考题
1、肥料在农业生产中的作用 2、肥料是如何分类的？
3、施肥的方法和时间有哪些？ 4、肥料学的研究方法有哪些？
主要参考书
王其贞 主编.1993.肥料学.北京农业大学出版社
孙 曦主编. 1987. 植物营养与施肥. 农业出版社, 北京
金继运 刘荣乐等译. 1999. 土壤肥力与肥料. 中国农业科技出版社，北京
中国农业科学院土壤肥料研究所主编. 1994. 中国肥料. 上海科学技术出版社. 上海《植物营养学》上、下册，陆景陵 胡霭堂主编，北京农业大学出版社，1994。 《植物营养原理》史瑞和等遍著，江苏科学技术出版社，1989。
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第二章 植物营养与施肥原则
学 时：3 主要内容：植物的营养成分，植物对养分的吸收，影响植物吸收养分的外界条件，养分平衡及其相互关系，植物的营养特性，合理施肥的原则。 本章重点： 植物必须的营养元素，植物对养分的吸收及影响养分吸收的因素，养分间的平衡和植物吸收养分的关键时期，合理施肥的原则。牢固掌握必需元素、大量元素、微量元素、有益元素、植物营养临界期、营养最大效率期、主动吸收和被动吸收等基本概念。
教学方法：课堂教学
第一节 植物营养成分
1 植物生长发育必需的营养元素 1）确定必需营养元素的三条标准：
必要性：缺少这种元素植物就不能完成其生命周期
不可替代性：缺少这种元素，植物会出现特有的症状，而其它元素均不能代替其作用，
只有补充这种元素后症状才会减轻或消失。
直接性：这种元素是直接参与植物的新陈代谢，对植物起直接的营养作用，而不是改
善环境的间接作用。
目前国内外公认的高等植物所必需的营养元素有16种。它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、鉬、氯。
表1 植物可利用的必需营养元素形态、来源和含量 元素 大量营养元素 微量营养元素
植物可利用形态 CO2
H2O、 H2 H2O
NO3-、NH4+ H2PO4- 、HPO42- K+ Ca2+ Mg2+ SO42-
Fe2+、Fe3+ Mn2+ Zn2+ Cu2+
MoO42-、 HMoO4- H2BO3-、B4O72- Cl-
主要来源 空气 空气 水 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤 土壤
干物质中含量（％） 百分率% 45 45 6 1.5 1.0 0.5 0.2 0.2 0.1 0.01 0.01 0.005 0.002 0.002 0.0006 0.00001
µg/g 150000 450000 60000 15000 10000 5000 2000 2000 1000 100 100 50 20 20 6 0.1
碳(C) 氢(H) 氧(O) 氮(N) 磷(P) 钾(K) 钙(Ca) 镁(MG) 硫(S) 铁(Fe) 锰(Mn) 锌(Zn) 铜(Cu) 钼(Mo) 硼(B) 氯(Cl)
2）必需营养元素的分组
一般以元素含量占干物质重量的0.1%为界线，分为大量营养元素和微量营养元素。 大量营养元素含量占干物重的0.1%以上，包括C、H、O、N、 P、K、Ca、Mg、S等9种;
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微量营养元素含量一般在0.1%以下，包括 Fe、B、Mn、Cu、Zn、Mo、Cl等7种。 3）必需营养元素的来源
碳(C)和氧(H)来自空气中的二氧化碳 氢(H)和氧(O)来自水
其它的必需营养元素几乎全部是来自土壤。（见表）
由此可见，土壤不仅是植物生长的介质，而且也是植物 所需矿质养分的主要供给者。
2. 肥料的三要素
植物对氮、磷、钾的需求量较大，而土壤中含有的、能被植物吸收的有效量较少；同时以根茬归还给土壤的各种养分中氮磷钾是归还比例最小的元素，一般不足10%。因此，氮磷钾元素需要以肥料的形式补充给土壤，通常把氮磷钾称为肥料的三要素，而把氮磷钾肥称为三要素肥料。
需要注意的问题——十六种营养元素同等重要，具有不可替代性
3.有益元素
非必需营养元素中一些特定的元素，对特定植物的生长发育有益，或为某些种类植物所必需，这些元素为有益元素。如：硅（Si）、钠（Na）、钴（Co）、硒（Se）、镍（Ni）。 硅———水稻和禾本科植物必需的；钴———豆科植物必需；钠———藜科植物生长所需。
第二节 植物对养分的吸收
植物主要通过根部吸收养分，也可以通过叶部吸收。无论是根部或是叶部吸收，养分都要通过原生质膜。
原生质膜是包围在原生质体表面的一层具有选择性的透性膜，它和其它生物膜一样，在养分吸收上有以下5个特点：
（1）在膜上存在不同的酶系统，所以各细胞器执行着不同的代谢功能
（2）膜是由脂类物质、蛋白质和水分子共同组成的，所以水分子可以自由通过，一些
脂溶性化合物也能透过。
（3）膜中层的类脂（磷脂）是双分子层，起着细胞膜透性的屏障作用，离子态养料吸
收后不易向细胞外扩散。
（4）在膜上的类脂是一层有序的流体，称为液晶态。类脂处于液晶时，离子和小分
子可以自由通过，处于凝胶状态时不能通过。
（5）膜上有各种蛋白质和酶，某些透过酶是养分离子或分子透过膜的载体。
一、根对无机养分的吸收
根系吸收的养分主要是溶解在土壤溶液中无机离子，如NH4+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、NO3- 、H2PO4-等，还有少量的有机分子，如氨基酸、糖类、植素等。 根系对养分的吸收有主动吸收和被动吸收两种方式。
但无论是主动吸收或被动吸收，养分离子必须从土体向根表的迁移。 （一）、土壤中养分的迁移 1、质流
定义：由于植物的蒸腾作用，根系吸水消耗根表土壤水分，引起土体中的水分携带养分离
子由土体向根表迁移的过程。
特点：质流方式迁移养分的距离较长，是土壤养分向根表移动、特别是土体中长距离养分
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迁移的主要方式。 NO3-、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-等养分离子主要是以质流方式向根表迁移。
影响因素：受作物蒸腾量和土壤溶液的养分浓度的影响。一般，作物蒸腾量大、土壤溶液
的养分浓度高，养分以质流的方式迁移的量就大。
根质流、扩散和截获供应玉米养分情况 养 每公顷9500公斤玉米产量 供应量(kg/hm2) 分 所需要的养分（kg/hm2)
质流 扩散 截获
N P K Ca Mg S
190 40 195 40 45 22
150 2 35 150 100 65
38 37 156 0 0 0
2 1 4 60 15 1
2、扩散
定义：由于根系吸收养分，使根表附近的养分与土体养分存在养分离子的浓度差而引起
土壤养分离子由高浓度向低浓度迁移。
特点：养分离子迁移的距离较短。阴离子扩散较快(磷酸根除外)；阳离子扩散较慢(阳离
子易被土壤胶体吸附)。50％以上的磷钾离子以扩散方式到达根表
影响因素；离子的种类、土壤养分离子浓度、土壤含水量、根系活性等因素影响养分扩
散。
3、截获
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而被吸收。
特点：一般根系表面积仅为土体中的1-3％，所以靠截获吸收的养分仅占总养分吸收量
的0.2-10％。氮占7％、磷24％、钾7％。钙和镁通过截获吸收的较多。
影响因素：截获量的多少取决于根系的阳离子代换量。
以上三种迁移方式使养分离子向根表富集被植物吸收。其中，磷以扩散为主；氮钙镁以质流为主，钙镁也可通过截获方式被吸收。钾在浓度高时以质流为主，低浓度时以扩散为主。铜锌锰铁主要是扩散；硼质流和扩散各一半；钼含量低时(﹤0.004mg/kg)以扩散为主，含量高时(﹥0.004mg/kg)以质流为主。 二）、被动吸收
被动吸收： 是离子顺电化学势梯度进行的扩散运动。这一过程不需要能量，也没有选择
性，养分离子由浓度高和电位高的根际土壤扩散到根系。
养分离子通过质流、扩散或截获首先进入根细胞的自由空间，或称外层空间。
自由空间 : 是指根部某些组织或细胞允许外部溶液中离子自由扩散进入的区域。内皮层
凯氏带是溶质迁移至中柱的真正障碍。内皮层以外的自由空间包括表皮、皮层薄壁细胞的细胞壁、中胶层和细胞间隙；内皮层以内的自由空间包括中柱各部分的细胞壁、细胞间隙和导管。在内外两个自由空间之间，离子和水分
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均不能自由扩散。
由于细胞壁的主要成分是果胶酸，解离后带负电荷，进入的阳离子多而阴离子少。因而根自由空间中离子存在形态至少有两种：其一是可以自由扩散出入的离子，其二是受细胞壁上多种电荷束缚的离子。前者主要处在根细胞的大孔隙即“水分自由空间”（WFS），后者则处在“杜南自由空间”（DFS）。
在自由空间离子不断扩散，紧靠着细胞膜的离子以交换吸附方式吸附在细胞膜上。细胞膜多以蛋白质和磷脂为主，带负电荷，由此吸附近来的阳离子除了交换外，不容易扩散，多集中在杜南空间，阴离子集中在水分空间。由此可见，根部自由空间有较强的贮存养分能力。进入杜南空间的养分离子通过与细胞膜上的阳离子交换，养分可以进入细胞膜内，但必须是顺浓度差进入，这种方式称杜南扩散。
被动吸收的另一种方式就是离子交换，包括（1）根系与土壤溶液之间的离子交换；（2）根系表面与黏粒表面间的离子交换。 （三）、主动吸收
定义：植物细胞逆浓度梯度（化学势或电化学势）、需能量的离子选择性吸收过程。 关于主动吸收有两种假说：载体学说和离子泵－ATP酶 1、载体学说
当离子跨膜运输时，离子首先要结合在膜蛋白（即载体）上，着一结合过程与底物和酶结合的原理相同。
S + E ES E + P
底物 酶 底物 酶 产物 S （外）+ C S C C + S（内）
离子 载体 离子—载体 载体 离子
载体学说以酶动力学为依据。应用Michaelis-Menten方程可求出： V=Vmax·S/（Km+S） 式中： V——吸收速率；
Vmax——载体饱和时的最大吸收速率；
Km——离子-载体在膜内的解离常数，相当于酶促反应的米氏常数； S——膜外离子浓度。
当V=1/2Vmax时，Km=S。
根据根系吸收离子的培养试验，用图解法可求得Km值。
在外界离子浓度很低，离子被完全消耗之前，净吸收停止。此时外界离子浓度称为最小 浓度，以Cmin表示。Barber对Michaelis-Menten方程进行了修正，提出目前广泛使用的离子吸收动力学方程。离子流入量（In）计算公式如下： In=Vmax(C-Cmin)/[Km+(C-Cmin)]
Cmin 是植物从土壤吸收离子的重要因素，决定着离子在根际的扩散梯度。
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： （i）离子的选择性吸收
（ii）离子通过质膜以及在膜上的转移 （iii）离子吸收与代谢的关系 2、离子泵ATP酶
离子泵是存在于细胞膜上的一种蛋白质，在有能量供应时可使离子在细胞膜上逆电化学势梯度主动地吸收。
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高等植物细胞膜产生负电位的质子（H+）泵主要是结合在质膜上的ATP酶。 ATP酶的水解产生大量质子并泵出细胞质。与此同时，阳离子可反向运入细胞质，这种运输方式称为 逆向运输。质子泵维持的电位梯度为阳离子跨膜运输提供了驱动力，而原生质膜上的载体则控制着阳离子运输的速率和选择性。 阴离子也能与质子协同运输。
在液泡膜上还存在着另一个ATP驱动的质子泵，可能与阴离子向液泡内的运输相耦联。 两类ATP驱动的质子泵不仅所在位置不同（原生质膜和液泡膜），而且对阴、阳离子的敏感程度也不同。H+-ATP酶能被一价阳离子激活，其激活力顺序为K+>NH4+>Na+，对阴离子较不敏感。液泡膜H+-ATP酶对一价阳离子很不敏感，但大多数阴离子，尤其是氯化物对它有激活作用。
对物质的跨膜运输来说，一般的营养物质，尤其是离子，运输的主要驱动力是引起跨膜电位梯度的H+-ATP酶。离子吸收与酶活性之间有很好的相关性。阴、阳离子的运输是一种梯度依赖型的或耦联式的运输。
二、根对有机养分的吸收
植物根系不仅能吸收无机养分，也能吸收有机养分。如水稻幼苗可直接吸收氨基酸和酚胺；大麦能吸收赖氨酸；玉米能吸收干氨酸等。
一般，植物所能吸收的有机态养分只能是少量的有机态分子，如氨基酸、糖类、磷脂类、生长素和维生素等小分子有机化合物，不是所有的有机养分都能被根系吸收。
根系对有机态养分的吸收不同于离子态养分。分子态养分不带电荷，比离子透入更快，但必须经过细胞膜上大小不等的微孔才能透过。一般，脂溶性化合物容易透过膜。 1）脂溶性愈强，愈容易透过（脂质假说）。
2）小分子容易透过膜，大分子较难透过膜，即使是脂溶性分子也不容易透过（分子筛假说）。
除了上述被动吸收外，还有主动现象。载体学说认为，有机养分的吸收是由细胞膜上的透过酶作为载体，将养分运入细胞膜内，需要消耗能量，并且具有选择性。植物对大分子有机养分的吸收可能是“胞饮作用”。细胞进行“胞饮”时，原生质先内陷，把许多大分子有机养分包裹起来形成胞饮体小囊泡，小囊泡逐渐向细胞内部移动，而后进入细胞质中，最后胞饮体小囊泡破坏解体，有机养分进入细胞质中。
胞饮作用是一种需要能量过程，在植物细胞内不经常发生，只是在特殊情况下，如大分子有机养分，植物细胞才发生胞“饮作”用。
三、 根外营养（叶部吸收）
根外营养是矿质养分以气态（如SO2、CO2、NH3、NOx等）或水溶液通过气孔和角质层进入茎、叶的一种途径。
叶片角质层和气孔是叶片吸收养分的部位。
叶片角质层的厚薄及气孔的多少影响进入细胞养分的多少和快慢。 （一）、根外营养的机制
水生植物的叶片是吸收矿质养分的部位，而陆生植物因叶表皮细胞的外壁上覆盖有蜡质及角质层，对矿质元素的吸收有明显障碍。角质层有微细孔道，也叫外质连丝，是叶片吸收养分的通道。
（二）根外营养的特点 优点:
1. 直接供给养分，防止养分（如P、Fe、Mn、Cu、Zn等）在土壤中固定和转化，肥料
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的利用率较高
2. 见效快 叶部营养对养分吸收比根部快，能及时满足植物需要
3. 节省肥料，经济效益高 叶部喷施一般为土壤施肥量的10-20％。 4. 利于植物生长后期追肥 5. 能促进根系的生长
6. 适用与盐渍化地区和微肥的施用。 叶面施肥的局限性
1）肥效短暂，每次施用养分总量有限，又易从疏水表面流失或被雨水淋洗
2）有些养分元素（如钙）从叶片的吸收部位向植物其它部位转移相当困难，喷施的效果不一定好
3）受天气影响,下雨、刮风时不能使用 4）费工、费时
总之，植物的根外营养不能完全代替根部营养，仅是一种辅助的施肥方式，适于解决一些特殊的植物营养问题。 （三）、 影响根外营养吸收的条件 1、 营养液的组成
(1)不同植物对养分的需求不同
忌氯作物忌施Cl-的肥料；(CH2O)ｎ多的作物，多施用磷钾肥以促进糖的合成和运转；禾谷类作物后期喷磷能促进作物的早熟。 (2)不同养分的吸收速率不同
KCl﹥KNO3﹥KH2PO4; 无机盐﹥有机盐; 尿素﹥硝酸盐﹥铵盐 2、 营养液的浓度
在一定浓度范围内，矿质养分进入叶片的速率和数量随浓度的提高而增加，但浓度过高会灼伤叶片。 因此，在不受肥害的前提下，适当提高喷施的浓度，能提高叶部营养的效果。 不同植物适宜浓度不同，如禾本科植物喷施尿素浓度为2.0%，蔬菜仅为0.2%-0.3%。 一般大量元素浓度为0.5%-2%，微量元素浓度为0.02%-0.5%。幼龄叶片浓度要稀一些，成熟叶片浓度可大一些。 3、 营养液的pH
原生质是两性胶体，叶片在酸性条件下吸收 阴离子多，在碱性条件下吸收阳离子多。 因此，若主要供应阳离子时，喷施液调整到微碱性；若主要供应阴离子时，喷施液调整到微酸性。
但需要注意，喷施液不要过酸或过碱，以免灼伤叶片。 4、 叶片性质与养分吸收
双子叶植物的叶面积大，叶片角质层薄，喷施效果好；单子叶植物则相反，叶面积较小，叶片角质层较厚，喷施液不易透过。施用时可以加入0.1－0.2％的洗涤剂等表面活性剂，以增加粘着力，提高叶片喷施的效果，也可增加浓度或喷施次数。 从叶片结构来看，叶表面的表皮组织下是比较致密的栅栏组织，叶片的背面是海绵组织、比较疏松，吸收快，一般应喷施叶片的背面。 5、 溶液与叶片的湿润时间
要求喷施后保持叶片湿润时间30-60分钟，吸收速度快，吸收量大，并且剩余的也会逐渐被吸收。因此，喷施一般在早晨或傍晚进行；下雨后应重喷。 6、 喷施的部位和次数
喷施的次数为2-3次。另外，叶部营养供给养分数量少，仅能作为养分的辅助手段。大多用在作物生长后期禾微肥上。
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7、 温度
温度对营养元素进入叶片有间接影响。温度下降，叶片吸收养分减慢。但温度较高时，液体易蒸发，也会影响叶片对矿质养分的吸收。
第三节 影响植物吸收收养分的环境条件
植物吸收养分因外界条件的不同而不同，影响植物吸收养分的外界条件主要有：光照、温度、水分、通气、反应、养分浓度和元素间的相互作用等方面。 一、光照：
作物根部吸收养分所消耗的能量，由呼吸过程供给，凡是能影响根部呼吸的外界因素，也都能影响根部对养分的吸收。
（1）根部呼吸作用是依靠分解光合作用所产生的有机养分来释放能量的，而光照直接影响
着光合作用的强弱，也就是说光照的充足与否，直接或间接的影响着根对养分的吸收。 （2）根部对养分的吸收也直接影响着作物地上部分生长的好坏。一般根部吸收能力较强，地上部分生长也稳健，则能更多利用光能，提高光能的利用率。
二、土壤温度
温度影响：1）土壤养分的有效性，2)微生物的活性，3)根系的活力和吸收能力。
根系生长的最适温度15-25℃。在一定的范围内随温度提高， 呼吸作用增强，吸收养分的速率增加，吸收数量也增加。当温度下降时植物的呼吸作用减弱，养分的吸收数量也随知减少。但温度超过40℃，根系老化，酶蛋白的活性下降，养分吸收数量就明显减少。
但需要说明的是：低温对阴离子吸收的影响大于阳离子。温度对磷钾吸收的影响比氮明显。
土壤温度低于10℃时，根系对磷的吸收比较困难。因此，越冬类作物上要增施磷钾肥、特别是磷肥，以提高其抗寒能力。另外，不同植物对温度的反应也不同。 三、土壤水分
水分是生命活动的重要因素，其对植物吸收养分的影响是多方面的： 1） 土壤水分是根系生长的必要条件
2） 土壤水分是养分和施入肥料的溶剂，只有溶解在土壤水分中的养分才能被作物根
系吸收及土壤中迁移
3） 土壤水分是土壤中有机养分矿化和无机养分转化的必要条件 4） 土壤养分在土体内的迁移、植物的被动吸收与土壤水分密切相关
5） 土壤水分影响土壤中离子的溶解度、土壤氧化还原状况，也间接影响离子的吸收 四、土壤通气条件
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 五、土壤酸碱度
1）影响土壤养分的有效性 2） 影响阴阳离子的吸收
第四节 养分的平衡及相互关系
一、养分平衡
养分平衡:是指植物最大生长速率和产量必需的各种养分浓度间的最佳比例和收支平衡。作物在整个生育期中需要许多养分且数量的差异较大，这种差异是由作物的营养特性决定
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的。
作物主要从土壤中吸收各种养分，但有效养分的数量并不一定符合作物的需要，常常需要通过施肥解决，这就是养分平衡。因此土壤养分平衡也使作物正常生长的重要条件之一。如果施用肥料过多，尤其是偏施某一种肥料或养分，破坏了养分平衡，作物的生长也会受到影响。这种人为施肥造成的养分比例不均衡，称为养分比例失调。
养分比例失调会引起作物对某些养分吸收的减少。氮肥施用量过大而不注意施用磷钾肥，不仅会造成减产，而且会影响产品的品质。如棉花施用氮肥过多，前期生长过旺，体内的C/N比例失调，造成落花落果。果树和蔬菜产品含糖较多，在氮肥用量较大时，作物吸收了大量的氮素，体内的碳水化合物用于合成氨基酸和蛋白质，从而降低了其含糖量，影响品质和耐贮性。如果在施氮的基础上施用磷钾肥，就调节了土壤中养分的平衡，使产量提高，品质改善。
二、离子间的相互关系
植物从土壤中吸收的养分主要是离子态的，离子之间的相互关系对植物的吸收影响很大。根据离子间相互作用的特点，把离子间的关系分为两类。 （一）离子间的拮抗作用
是指介质中某一离子的存在或吸收能抑制植物对另一离子吸收或运转的现象。离子间的拮抗作用主要表现在离子的选择性吸收上，是由离子的种类和浓度决定的。阴离子和阴离子间、阳离子和阳离子间在质膜上会发生竞争和对抗。常见的离子间的对抗关系有: 1. 一价阳离子间：K+与Cs+、、Rb+； 2. 二价阳离子间：Mg2+与Ca2+；
3. 不同价阳离子间：NH4+与Ca2+、K+，Mg2+与Na+，Ca2+与K+、Na+； 4. 阴离子间NO3-与H2PO4-、Cl-。 （二）离子间的协助作用
介质中某一离子的存在或吸收能促进植物对另一离子吸收或运转的现象。 阴离子与阳离子间、阳离子与阳离子间。
“维茨效应” : 溶液中Ca2+、Mg2+、Al3+等二价或三价阳离子的存在，特别是Ca2+的存在能促进一价阳离子K+、Br-、Rb+等的吸收；并且钙离子不是影响代谢而是影响质膜。 1.Ca2+的存在促进NH4+、K+的吸收（质膜透性）
2.NO3-、 H2PO4-、SO42-促进阳离子Ca2+、K+，Mg2+的吸收（因为细胞膜要保持电荷的中性，过多的吸收阴离子必须有其它阳离子来补偿电荷，从而促进了阳离子的吸收）； 3.氮素含量低时Ca2+能促进磷的吸收，氮素含量高时Ca2+促进钾的吸收； 4.NH4+存在有助于H2PO4-的吸收。
第五节 植物的营养特性
一、植物营养的共性和个性：
共性：高等植物生长发育必需16种营养元素，这些营养元素是所有高等植物生活所必需的。
个性： 虽然各种植物都需要以上各种营养营养元素，但（1）不同植物，（2）同种植物在不同的生育期，所需的养分也是不同的，（3）甚至个别植物还需要特殊的养分，如，水稻需要Si；豆科植物固N需要微量Co；块茎块根类植物需要较多钾；油菜能很好利用磷矿粉中的P，而小麦利用能力就很弱；粳稻比籼稻需要养分多，杂交水稻根系发达，吸收养分能力强；水稻在营养生长期适于NH4—N，到生殖生长期间则适于NO3—N，烟草则以NO3—N较为适合茶树是叶用植物，N素尤为重
二、植物营养的阶段性
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植物从种子到种子的一世代间，一般要经历不同生育阶段。在这些阶段中，除前期种子自体营养阶段和后期根部停止吸收养分阶段外，其它生育阶段中都要通过根系从土壤中吸收养分。
植物的生长期：是指从种子到种子的过程。虽然植物的代谢过程是在整个生长期进行的，但从外界吸收养分的时期并不是整个生长期。
植物营养期：是指开始从外界吸收养分到停止从外界吸收养分的时期。一般生长期长，营养期也长。营养期短的作物以基肥为主，并早施追肥；营养期长的作物，追肥的比例应当提高，分次施用，且以基肥辅助，适当的施用缓效性肥料。
植物营养期中对养分的要求有两个极其重要的时期，如能及时满足这两个时期对养分的需求，能显著的提高产量、改善品质。
1、植物营养临界期
是植物对养分浓度比较敏感的时期，多为植物生长的前期。这一时期对养分需要的绝对数量并不太多，但很迫切，如果此时营养元素缺乏或过多或元素间的不平衡，对植物的生长发育和产量产生很大的影响，且后期难以弥补和纠正的时期。如磷的营养临界期在苗期，
玉米在出苗后1周，棉花在出苗后10-20天；小麦磷素在分蘖始期。氮的临界期比磷稍后一些，一般在营养生长到生殖生长过渡时期，小麦的在分蘖和幼穗分化两个时期；玉米在幼穗
冬小麦各生育期中养分吸收百分量（%）
生育期 越冬期 返青 拔节 孕穗 开花 乳熟 完熟
N 14.4 2.6 23.8 17.2 14.0 20.0 8.0
P2O5 9.1 1.9 18.0 25.7 37.9 — 7.4
K2O 6.9 2.8 30.3 36.0 24.0 — —
棉花各生育期中养分吸收百分量（%） 生育期 出苗-真叶 真叶-现蕾 现蕾-开花 开花-成熟 N 0.78 9.96 32.76 56.50 P2O5 0.59 5.21 28.80 65.40 K2O 0.21 1.90 17.20 80.60
分化期；棉花在现蕾初期。如果此时缺氮，小麦的分蘖减少、花数量少，棉花现蕾速度慢、蕾数少、易脱落。
植物营养临界期的养分供应主要靠基肥或种肥供应。
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2、 植物营养最大效率期
是指养分需要量最多，且施肥能获得最大效应的时期。植物营养最大效率期往往在植物生长最旺盛的时期，此时植物吸收养分的绝对数量和相对数量最多，如能及时满足此时期作物对养分的需要，增产效果极为显著。
植物营养最大效率期的施肥是以追肥的方式施入的。
第六节 合理施肥的原则
一、养分归还学说
植物以不同方式从土壤中吸收矿质养分，使土壤养分逐渐减少，连续种植会使土壤贫瘠，为了保持土壤肥力，就必须把植物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还给土壤。 二、最小养分律
作物产量受土壤中相对含量最少的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化。 三、报酬递减律
随着投入的增加,作物产出增加,但单位投入的产出是逐步减少的。 思考题
1、概念：必需营养元素、 有益元素、 肥料三要素、根部营养、质流、 扩散 、 截获、 根外营养、主动吸收 、 离子对抗作用、 离子相助作用 、 维茨效应、 作物营养临界期、作物营养最大效率期、养分归还学说、最小因子律、报酬递减律 2、离子被动吸收和主动吸收的区别是什么？ 3、养分吸收动力学参数Km、Vmax是什么意义？4、不同浓度下，养分吸收曲线有何不同？ 5、离子间的相互作用如何影响养分的吸收？ 6、什么是养分的临界期、养分最大效率期？ 7、叶面营养有哪些特点？
8、在哪些情况下应用根外施肥技术效果较好？ 9、影响根部吸收养分的因素有哪些 10、影响叶面追肥效果的因素有哪些？ 11、施肥应该遵循的原理有哪些？
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第三章 氮肥
学 时：3 主要内容；氮素的营养作用，作物对氮素的吸收，氮素缺乏和过量的症状，氮肥的种类、性质和施用，氮肥的合理施用。 本章重点：氮素缺乏和过量的症状，作物对NO3--N、NH4+-N、酰胺态氮的同化和利用；NO3--N、NH4+-N、酰胺态氮肥的特点和施用，提高氮肥利用率的有效途径。
教学方法：课堂教学与实验
第一节 氮素的营养作用
一、植物体内氮的含量
一般植物含氮量约占植物体干物质重的0.3%-5%,而含量的多少与植物种类、器官、发育阶段有关。
二、植物体内氮的分布
１、不同作物种类含量不同 豆科植物含有丰富的蛋白质，含氮量也高。按干重计，大
豆含氮2.25%，紫云英含氮2.25%；而禾本科作物一般含氮量较低，大多在1%左右。同为禾本科作物，小麦>小麦>水稻
２、作物不同器官含量不同 一般，幼能器官和种子中含氮量较高，而茎杆含量较低，尤
其是老熟的茎杆含量更低。如小麦子粒含氮量为2.0%-2.5%，而茎杆仅为0.5%左右；豆科作物子粒含氮量为4.5%-5%，而茎杆仅为1.4%。
３、作物不同生育时期含量不同 在各生育期中，作物体内氮素的分布在不断变化。在营
养生长阶段，氮素大多集中在茎叶等幼嫩器官，当转入生殖生长时，茎叶中的氮素就向子粒、果实、块根或块茎等储藏器官转移；成熟时，大约有70%的氮素已转入种子、果实、块根或块茎等储藏器官。如水稻，分蘖期含量高于苗期，通常在分蘖盛期含量达到最高峰，其后。随生育期推移而逐渐下降。
4、供氮水平 氮素的含量和分布，明显受施氮水平和施氮时期的影响，随施氮量增加，
作物各器官中氮的含量均有明显提高。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。
三、氮在植物生长发育中的作用
１、蛋白质的重要组分（蛋白质中平均含氮16%-18%） ２、核酸和核蛋白质的成分 ３、叶绿素的组分元素
４、许多酶的组分（酶本身就是蛋白质）
5、氮还是一些维生素的组分，而生物碱和植物激素也都含有氮。 四、氮素缺乏和过量的症状
叶片黄化，植株生长过程迟缓.
苗期植株生长受阻而显得矮小、瘦弱，叶片薄而小。禾本科作物表现为分蘖少，茎杆细长；双子叶则表现为分枝少。若继续缺氮，禾本科作物表现为穗小粒瘪早衰。 氮素是可以再利用的元素，作物缺氮的显著特征是下部叶片首先失绿黄化，然后逐渐向上部叶片扩展。
第二节 氮肥的种类、性质与施用
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氮肥生产是我国化肥工业的重点，氮肥产量占化肥总产量的绝大部分。 氮肥种类很多，大致可分为铵态氮肥（NH4+）、硝态氮肥（NO3-）、酰胺态氮肥和长效氮肥。各类氮肥的性质、在土壤中的转化和施用即有共同之处，也各有特点。
一、铵态氮肥
含有铵离子（NH4+）或氨（NH3）的含氮化合物。包括碳酸氢铵（NH4CO3）、硫酸铵((NH4）2SO4)、氯化铵（NH4Cl）、氨水（NH4OH）、液氨（NH3）。
它们的共同特点是：
（1）易溶于水，是速效养分。作物能直接吸收利用，能迅速发挥肥效
（2）易被土壤胶体吸附，不易淋失 铵态氮肥易被土壤胶体吸附，部分还进入粘土矿物
晶层间。因此，铵态氮肥在土壤中移动性小，不易淋失，肥效比硝态氮肥慢，但肥效长；即可作追肥，也可作基肥。
（3）碱性条件下易发生氨的挥发损失 NH4+-N肥宜表施。在石灰性土壤上会引起NH3
的挥发损失；而酸性土壤上则不会发生挥发损失。 （4）高浓度的NH4+易对作物产生毒害，造成“氨的中毒”。
（5）作物吸收过量的铵会对Ca2+、Mg2+、K+的吸收产生抑制作用。
（6）铵态氮肥不能与碱性物质混和贮存和施用，以免造成氨的挥发损失。
（一）、液氨（NH3）
1、含量和性质 ①含N 82.3％。
②由合成氨工业制造的氨直接加压、冷却、分离而成的高浓度液体肥料。
③呈碱性反应，常温常压下呈气态，比重0.617，浮点－33.3℃,冰点－77.8℃；贮存时需要特殊的容器，施用也需要特殊的施肥机。
④施入土壤后很快转化为NH4OH，被土壤胶体吸附或发生硝化作用。因此，短时间内土壤碱性增强，但长期施用不会给土壤带来危害。 2、施用
①深施。用施肥机具施用，施在耕作层的中下部，即15－20cm。 ②不要与皮肤直接接触，以免造成严重的冻伤。
（二）、氨水（NH3.H2O）
1、 含量和性质
①含氮15－17％ 。
②呈液态，易挥发损失氨，也易中毒。氨的浓度越高、气温越高挥发越大。 ③pH10左右，呈碱性反应，具有强烈腐蚀性。
④施入土壤后，短时间内会解除碱性，这主要是因为：①土壤解离的H+和OH－离子，
②作物选择性吸收解离的H+，③硝化作用产生的硝酸等，中和氨水的碱性。 2、施用
①可作基肥、追肥，不宜作种肥。 ②深施并覆土。
③耐腐蚀容器贮存，置阴凉干燥处保存。也可通入CO2，形成NH4HCO3、(NH4)2CO3或表面撒矿物油，减少挥发。
④不宜与种子一起贮存，以免影响种子发芽。
⑤为减少挥发，施用时应采取：①稀释19－20倍，并深施；②加入吸附性物质如泥土、
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泥炭；③阴天、早晨、傍晚施用，起稀释作用；④减少与叶片的接触，以免灼伤叶片。 （三）、碳酸氢铵（NH4HCO3） 1 、含量 和性质
含氮17%左右。 它是在氨水中通入CO2，离心、干燥而成，其制造流程简单，能量消耗低，投资省，建设速度快。
①白色细小的结晶，易溶于水，速效性肥料； ②肥料水溶液pH8.2-8.4，呈碱性反应；
③化学性质不稳定，易分解挥发损失氨；含水量<0.5％时NH4HCO3不易分解；对热的稳定性差，高温下易引起分解。应密封、阴凉干燥处保存。 ④贮存、运输过程中，易发生潮解、结块。
⑤施入土壤后，碳酸氢铵很快发生解离为均能被作物吸收利用的NH4+和HCO3-，不残留任何副成分。
因此长期施用不会给土壤带来任何影响。 2、施用
①可作基肥、追肥，但不易作种肥；因本身分解产生氨，影响种子的呼吸和发芽。 ②深施并覆土，以防止氨的挥发。
③粒肥，能提高利用率，但需提前施用。一般水田提前4～5天，旱作提前6～10天；用量可较粉状减少1/4~1/3。 （四）、硫酸铵(NH4)2SO4 1、含量和性质
硫酸铵简称硫铵，是应用较早的固态氮肥品种，一般称为标准氮肥。含氮量：20～21％N。
①纯品为白色结晶，有少量杂质时多呈微黄色。
②物理性状良好，不吸湿、不结块。但是，若制造过程加入过多硫酸或环境湿度大时，会吸湿结块。
③易溶于水，肥料水溶液呈酸性反应。
④化学性质稳定，常温常压下不挥发、不分解。
⑤碱性条件下，发生氨的挥发而损失氮。因此，硫酸铵不能与碱性物质混合贮存和施用。 ⑥属于生理酸性肥料。长期施用会使土壤酸度增强。
酸性土壤施用硫铵，会使土壤酸性增强，应配施石灰，但注意石灰与硫铵应分开施用；石灰性土壤含有大量CaCO3，施用硫铵对土壤酸度的影响较小，但会引起氨的挥发损失，应深施。 2、施用
①适宜作基肥、追肥和种肥
作种肥和追肥效果较好；若作拌种肥要干拌，且随拌随播；拌种时最好与腐熟的有机肥以1：比例混匀后拌种，以免局部盐分浓度过高，影响发芽。 ②适宜各种作物，喜硫作物施用效果更好。
③稻田不宜长期施用 稻田长期施用会使SO42-在土壤中大量积累，嫌气条件下产生FeS和H2S，影响水稻根系的呼吸，发生水稻的黑根病。 ④深施并覆土，特别是在石灰性土壤上。
⑤在有机肥施用的基础上，施用量为15－25kg/亩。
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（五）、氯化铵 （NH4Cl ） 1、含量和性质
氯化铵简称氯铵，含氮量为24～25％N，由合成氨工业制成的氨与制碱工业相联系而制成的。
①物理性状较好，吸湿性略大于硫酸铵。 ②易溶于水，肥料水溶液呈酸性反应。 ③化学性质稳定，不挥发、不分解。 2、施用
1)适宜作基肥、追肥，不宜作种肥。
2)适宜稻田长期施用。因为：①稻田Cl-易淋失，不会给土壤带来危害；②土壤中Cl-的存
＋－
在能抑制亚硝化毛杆菌的活性，从而抑制土壤中NH4转化为NO3的硝化作用，减少
－
了NO3的淋失。
3)忌氯作物不要施用，以免影响作物产量、特别是品质。如果施用含有Cl¯的肥料应播种前早施，使Cl-淋失掉。 4)适宜于棉麻类作物。Cl-的存在有利于碳水化合物在地上部的积累，增加纤维的强度和长度。
5) 碱性条件下，发生氨的挥发损失氮。因此，不能与碱性物质混合贮存合施用。
6)属于生理酸性肥料。由于作物的选择性吸收，会引起环境的酸化。氯化铵施入土壤后对土壤的影响大于硫铵，长期施用会使土壤酸度增强和土壤Ca2+的大量淋失，因CaCl2的溶解度大于CaSO4。大量施用氯化铵（特别是酸性土壤）应配施石灰和有机肥料。 7) 深施覆土，特别是在石灰性土壤上。
二、 硝态氮肥（NO3-）
硝态氮肥的共性
（1）白色结晶，易溶于水，属速效性氮肥。 (2) 易淋失不易被土壤胶体吸附，易淋失。 (3) 作物吸收过量NO3-不会发生中毒现象。
(4) 嫌气条件下，易发生反硝化作用，生成N2、N2O等损失氮素－氮素损失的途径之一。 (5)吸湿性较大，物理性状较差。
(6)易爆、易燃，贮存和运输过程中应采取安全措施
(7)易淋失稻田施用淋失更多，渗透到还原层易引起反硝化作用，以气态氮方式损失氮素。 （一）、硝酸铵（NH4NO3） 1、含量和性质
①含氮33－34％。
②白色结晶，含杂质时呈淡黄色，易溶于水，速效。 ③吸湿性强溶解时发生强烈的吸热反应。 ④贮存和堆放不要超过3米，以免受压结块。
⑤易爆易燃，属热不稳定肥料，运输过程中振荡摩擦发热，能逐渐分解放出NH3。 ⑥施入土壤后，NH4+和NO3-能被作物吸收。 2、施用
①适宜作追肥、种肥，一般不作基肥。追肥要少量多次；作种肥时注意用量，并尽量不使其与种子直接接触，小麦拌种每亩不超过2.5kg且干拌。 ②适宜各种作物和土壤。
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③不宜与有机肥混合施用 易造成嫌气条件，发生硝化作用。 ④不宜水田施用 避免硝态氮的淋失和反硝化损失氮。 二）、硝酸钠（NaNO3） 1、含量和性质
①简称智利硝石,含氮14－15％。 ②白色结晶，易溶于水，速效。 ③吸湿性强，易潮解。 ④生理碱性肥料。
⑤含有Na+，不适合盐碱土上施用。 2、施用
①适于旱地，以减少淋失。 ②作追肥，少量多次。
③经济作物、特别是喜Na+作物如萝卜、甜菜、十字花科作物施用效果较好。 ④少量多次施用。
⑤并注意土壤的次生盐渍化。
三、酰胺态氮肥－尿素（CO(NH2)2 ） 1、含量和性质
①含N42－46％，含氮较高，固态肥料含N最高的单质氮肥。 ②结构：H2N－CO－NH2，是化学合成的有机小分子化合物。 ③白色针状或棱柱状结晶。
④易溶于水，易吸湿，特别是在温度大于20℃、相对湿度80％时吸湿性更大。目前加入疏水物质制成颗粒状肥料，以降低其吸湿性。
⑤尿素制造过程中，温度过高，会产生缩二脲，尿素中缩二脲含量应<2.0%。 2、施入土壤后的转化
①20％左右借助于氢键和范德华力以分子吸附的形式被土壤胶体吸附，吸附力较弱，易淋失。因此，尿素施入土壤后不要浇大量的水，以免造成尿素的淋失。
②大部分CO(NH2)2 NH4HCO3+(NH4)2CO3+NH4OH（在脲酶作用下） 3种氮均不稳定，易解离产生NH3。因此尿素应深施。
脲酶的活性受土壤温度、水分、酸度的影响。中性、温度较高、水分适宜时转化较快；温度为7℃转化率100％时需要7－10天，温度为30℃时仅需1天。
③尿素中的缩二脲施入土壤后也会发生转化，旱地29天有60％分解成NH4HCO3，而水田分解较快。
④施入土壤后对土壤pH值的影响较小，尿素转化为NH4+-N后，局部碱性增强，随硝化作用的进行和作物的吸收，平缓了土壤酸度的变化。 ⑤不残留任何副成分。 3、施用
①适宜各种作物和土壤。
②稻田宜作基肥 不要急于灌水，因尿素施用初期具有流动性。
③肥效较NH4+-N和NO3--N肥慢 尿素在土壤中的转化需要一段时间；因此，作追肥时，要提前4－5天施用，作水稻追肥要施到浅水层。
④不提倡作种肥 尿素分解产生NH4HCO3、(NH4)2CO3和NH4OH，挥发产生氨，影响种子的呼吸和发芽。 另外，尿素肥料中含有的缩二脲是植物生长的紊乱剂。若作种
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
肥，用量要限制，并且避免与种子直接接触。 尿素品质鉴定指标：含N量和缩二脲含量。 ⑤尿素适宜作根外追肥，喷施浓度0.2-2%。
因 为：A)尿素为中性有机小分子，电离度较小（1.5×10-4），对作物茎叶损伤小；
B)尿素分子体积较小（0.99）。
C)尿素是水溶性的，又具吸湿性，易呈液态被吸收。 D)尿素透过质膜，并且质壁分离少。
各种作物喷施尿素的最适浓度
作物种类
水稻、小麦
黄瓜
萝卜、白菜、甘蓝 甘薯、马铃薯、花生、 西瓜、茄子、柑橘
桑、茶、苹果、梨、葡萄 柿子、番茄、葱
尿素浓度（%） 2.0
1.0—1.5 1.0
0.4 — 0.8 0.5
0.2 — 0.3 四、长效氮肥
1、合成的有机长效氮肥
以尿素为主体与适量醛类反应生成的微溶性聚合物。施入土壤后经化学反应或在微生物作用下，逐步水解释放出氮素，供作物吸收。 1）尿素甲醛（UF）
含氮32－38％.在催化剂的作用下，由尿素和甲醛缩合而成的直链化合物。甲醛是一种防腐剂，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而长效。当季作物仅释放30－40%.
2）脲乙醛（又名丁烯叉二脲，代号CDU）
由乙醛缩合为丁烯叉醛，在酸性条件下与尿素缩合成的异环化合物。产品为白色粉沫，含N 28%-32%。
3）脲异丁醛（又名异丁叉二脲，代号IBDU)
是2分子尿素与1分子乙醛反应制成的。含氮31％，呈颗粒状，不吸湿，不溶于水。 4）草酰胺（代号OA）
含氮31.8％，呈颗粒状，微溶于水。 2、包膜肥料
用不透性或半透性的薄膜包被氮肥，包膜材料有树脂、塑料、硫磺、磷肥等。 1）硫衣尿素
在尿素颗粒表面涂以硫磺，用石蜡包膜。主要成分为尿素（76%），硫磺（19%）和石蜡（3%），含氮34.2%。 2）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，含氮11%-12%，P2O53%。 3）高效涂层尿素 4）控释肥、缓释肥
第三节 氮肥的合理施用
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
概念：
①氮肥利用率 指当季作物从肥料中吸收的养分占施用肥料养分总量的百分数。
②肥料的经济效益： 指一定数量的肥料施入土壤后所获得的具有经济价值的产品的数量。 1 根据土壤条件施肥
①有机质含量 土壤有机质含量高，含氮也多；有限的肥料分配时可少施或不施氮肥。 ②土壤质地 轻质土壤，保肥性差，要少量多次施用氮肥特别是硝态氮肥，以防止氮素的淋失；粘重土壤可一次大量施用氮肥。
③土壤酸碱度 碱性土壤施用生理酸性或化学酸性肥料；酸性土壤施用生理碱性和化学碱性肥料，以调节土壤酸度。
④盐渍土 不要施用含Cl-肥料和Na+肥料，避免土壤含盐量的增加。 ⑤干旱区 硝态氮肥施用效果较好，多雨季节铵态氮肥效果较好。 2 根据作物施肥
①不同作物氮的需要量及敏感程度不同
叶菜类、桑、茶等作物需氮较多，豆科作物的初期才施用氮肥。 ②不同作物对氮素类型有不同程度的反应
水田：铵态氮肥的肥效>硝态氮；旱地：铵态氮肥＝硝态氮肥或略小。
富含碳水化合物的作物，铵态氮肥>硝态氮肥；甜菜初期铵态氮肥<硝态氮，后期铵态氮肥>硝态氮； 烟草硝酸铵最好。 ③忌氯作物不要施用含有Cl-的肥料 ④不同生育期需氮量不同
⑤注意作物营养的两个关键时期的施肥 3 根据肥料性质施肥
①铵态氮肥易挥发，应深施。
②硝态氮肥易淋失，不要大水漫灌，并且硝态氮肥肥效快，宜作追肥。 ③含碱性物质、挥发性物质、有毒物质、盐分等的肥料，不宜作追肥。 4 根据气候条件施肥
氮肥肥效受气候条件如雨量、温度、光照等因素的影响很大。
一般干旱地区或干旱年份，氮肥肥效较差，湿润地区或湿润年份肥效较好。 5 重视平衡施肥
提倡氮、磷、钾、有机肥配合施用，达到养分的平衡，提高肥料的经济效益 6 结合农业技术措施施肥 ①坚持“深施覆土”的原则
②避免硝态氮的淋失和反硝化损失 ① 采用合理的水、肥综合管理
思考题
1.概念：氮肥利用率 ，生理酸性肥料，有机氮的矿化 ，硝化作用，生物反硝化 ，氨的挥发 ，长效氮肥 ，包膜肥料 2、铵态氮肥的共性有那些？ 3、硝态氮肥的共性有那些？
4、作物氮素缺乏和过量的症状有那些？ 5、尿素为什么适合于根外追施？ 6、氮肥合理施用的途径有那些？
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第四章 磷肥
学时：3 主要内容；磷素的营养作用，作物对磷素的吸收，磷素缺乏和过量的症状，磷肥的种类、性质和施用，磷肥的合理施用。 本章重点：磷素缺乏和过量的症状，作物对磷的同化和利用；过磷酸钙在土壤中的转化与施用，提高磷肥利用率的有效途径。 教学方法：课堂教学与实验
第一节 磷的营养作用
一、磷的营养作用 1、 植物体内磷的含量
植物体内的含磷量以P2O5计，一般为干物质重的 0.2-1.1％。 2 、 磷的形态
幼叶含有机态磷较高，老叶含无机态磷较多。 虽然植物体内无机磷所占比例不高，但无机磷含量的变化能反应植株磷营养状况。植物缺磷时，常表现出组织（尤其是营养器管）中的无机磷含量明显下降，但有机磷含量变化较小。 3、分布
1）作物种类不同，含磷量有差异，且因作物生育期和器官不同而有变动。
一般的规律是：油料作物含磷量>豆科作物>谷类作物 生育前期的幼苗含磷量>后期老熟的秸秆
2） 就器官来说，则表现为
幼嫩器官>衰老器官、繁殖器官>营养器官、种子>叶片>根系>茎秆。
3）磷在细胞及植物组织内有明显的区域化现象，植物细胞及组织内复杂的膜系统，将细胞
和组织分隔成不同的区域。一般来讲，无机磷的大部分是在液泡中，只有一小部分存在于细胞质和细胞器内。液泡是细胞磷的贮存库，而细胞质则是细胞的代谢库。 植物体内含量与分布的变化与供磷水平有密切关系，因此可通过测定植物某一部位中的的含量来判断其磷营养的状况。
磷是运转和分配能力很强的元素，在植物体内表现有明显的顶端优势。
供磷对菠菜叶片和燕麦种子中各种形态磷含量的影响 ────────────────────────── 供 磷 磷 脂 核 酸 植 素 无机磷 ──────────────────────────
菠菜叶片
不充足 1.1 0.9 ── 2.2 充足 1.1 0.9 ── 18.0
燕麦种子
不充足 0.22 2.1 0.05 0.5 充足 0.22 2.4 0.5 1.3
──────────────────────────
4 磷的营养作用
1）构成大分子物质的结构组分
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
⑴通过羟基酯化与Ｃ链相连，形成简单的磷酸酯（P-O-P），例如磷酸酯。
⑵通过高能焦磷酸键与另一磷酸相连(P-P)，例如ATP的结构就是高能焦磷酸键与另一磷酸相连的形式。
⑶以磷酸二酯的形式(C-P-C)桥接，这在生物膜的磷脂中常见。•所形成的磷脂一端是亲水性
的，一端是亲脂性的。 2）多种重要化合物的组分
核酸和核蛋白 、磷脂、植素、腺苷三磷酸(ATP) 3 ）积极参与体内的代谢
碳水化合物代谢 、氮素代谢 、脂肪代谢 4） 提高作物抗逆性和适应能力
抗旱 、 抗寒 、缓冲性
二、植物对磷的吸收和利用
1、吸收 主要通过根毛区逆浓度主动吸收。一般认为磷的主动吸收过程是以液泡膜上 H +
-ATP酶的H+为驱动力，借助于质子化的磷酸根载体而实现的，即属于H+与H2PO4共运方式。进一步的试验证明，根的表皮细胞是植物积累磷酸盐的主要场所，并通过共质体途径进入木质部导管，然后运往植物地上部。
2、利用 根系吸收的磷酸盐进入细胞后迅速参与代谢作用。磷被吸收10分钟内就有80%
的磷酸盐可结合到有机化合物中，即形成有机含磷化合物，其中主要是磷酸己糖和二磷酸尿苷。在木质部导管中的磷大部分是无机磷酸盐，有机态的磷极少。韧皮部中的磷则有有机态磷和无机磷两类。
三、影响吸收磷的主要因素
1、作物特性 不同植物种类，甚至不同的栽培品种，对磷的吸收都有明显的影响。 2、土壤供磷状况 植物能利用的磷主要是土壤中的无机磷。虽然植物可吸收少量有机态磷，
但通常有机磷必须转化为无机磷后才能被大量吸收。因此，土壤中磷的形态直接影响着土壤供磷状况及植物对磷的吸收。
3、菌根 菌根能增加植物吸磷的能力。通过菌根的菌丝以扩大根系吸收面积，并能缩短了
根吸收养分的距离，从而提高土壤磷的空间有效性；菌根的分泌物也能促进难溶性磷的溶解度。
4、环境因素 温度升高有利于磷的吸收。增加水分也有利于土壤溶液中磷的扩散，因此能提高磷的有效性。 5、养分的相互关系 磷与氮在植物的吸收和利用方面相互影响。施用氮肥能促进磷的吸收。 四、 植物对缺磷和供磷过多的反应 1 、缺磷
（1）植物缺磷的症状常首先出现在老叶；（2）缺磷的植株因为体内碳水化合物代谢受阻，有糖分积累而形成花青素(糖苷)，许多一年生植物的茎呈现典型症状：紫红色。（3）供磷不足时，细胞分裂迟缓、新细胞难以形成，同时也影响细胞伸长。所以从外形上看：生长延缓，植株矮小，分枝和分蘖减少。（4）缺磷对植物光合作用、呼吸作用及生物合成过程都有影响2、供磷过多
（1）植物呼吸作用加强，消耗大量糖分和能量，对植株生长产生不良影响。叶片肥厚而密
集，叶色浓绿；植株矮小，节间过短；出现生长明显受抑制的症状。
（2）繁殖器官常因磷肥过量而加速成熟进程，并由此而导致营养体小，茎叶生长受抑制，
也会降低产量。地上部与根系生长比例失调，在地上部生长受抑制的同时，根系非常发达，根量极多而粗短。
（3）谷类作物的无效分蘖和瘪籽增加；叶用蔬菜的纤维素含量增加、烟草的燃烧性差等品
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质下降。
（4）施用磷肥过多还会诱发缺铁、锌、镁等养分。
第三节 磷肥种类、性质与施用
一、磷肥的种类
一般按磷肥中磷的有效性或溶解度不同分为：
1）水溶性磷肥 肥料中的磷能被水溶解出来的磷肥。如：过磷酸钙、重过磷酸钙等 2）弱酸溶(枸溶)性磷肥 肥料中的磷素能被2%的柠檬酸或中性柠檬酸铵溶解出来。如：钙镁磷肥。
3）难溶性磷肥 肥料中的磷能只能被强酸所溶解的磷肥。如：磷矿粉。 二、水溶性磷肥 （一）、过磷酸钙
普通过磷酸钙，简称普钙。是酸制法磷肥的一种，是用硫酸分解磷灰石或磷矿石而
制成的肥料。
其反应式如下：
Ca10(PO4)6F2+7H2SO4 Ca(H2PO4)2.2H2O + CaSO4.2H2O + 2HF↑ 1、成分
①主要含磷化合物是水溶性磷酸一钙[Ca(H2PO4)2.2H2O]，占肥料总量的30－50％； ②难溶性硫酸钙[CaSO4.2H2O],占肥料总量的40％；
③3－5％游离磷酸和硫酸 由于制造过程加入过量酸和贮存过程中磷酸一钙的解离； ④少量杂质 难溶性磷酸、铁铝盐和硫酸铁、铝盐； ⑤成品中含有有效磷（以P2O5计）12－20％ ⑥成品中含有有效磷（以P2O5计）12－20％
过磷酸钙成品级别规格（1976年化工部颁布标准） 成分 游离酸（％） 水分含量（％）
特级
一级 18 4 10
二级 16 4.5 12
三级 14 5 14
四级 12 5 14
有效磷含量（P2O5%） ≥20
≤3.5 ≤8
2、性质
①灰白色、粉末状
②呈酸性反应，有一定的吸湿性和腐蚀性；潮湿的条件下易吸湿、结块；
③易发生磷酸的退化作用－过磷酸钙在贮存和运输过程中的特殊作用： 过磷酸钙吸湿或遇到潮湿条件、放置过长，会引起多种化学反应，主要是指其中的硫酸铁、铝杂质与水溶性的磷酸一钙发生反应生成难溶性的磷酸铁、铝盐，降低了磷肥肥效的现象。主要反应
如下：
Fe2(SO4)3+3Ca(H2PO4)2.2H2O+4H2O→→ 6FePO4.2H2O↓+ 3CaSO4.2H2O Al2(SO4)3+3Ca(H2PO4)2.2H2O+4H2O→→ 6AlPO4.2H2O↓+ 3CaSO4.2H2O
因此，过磷酸钙含水量、游离酸含量都不宜超标，并且在贮存和运输过程中注意防潮，贮存时间也不宜过长。 3、磷的转化
实践证明：当季作物对过磷酸钙的利用率很低，一般为10－25％，其主要原因是水溶性
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的磷酸一钙易被土壤吸持或产生化学和生物固定作用，降低磷的有效性。 （1）磷的化学固定
过磷酸钙施入土壤后发生异成分分解，水分不断从周围向施肥点汇集，使磷酸一钙溶解为磷酸二钙（CaHPO4.2H2O）和磷酸（H3PO4），反应如下： 3Ca(H2PO4)2.2H2O+H2O→2CaHPO4.2H2O+H3PO4；
随磷酸一钙的溶解，施肥点磷酸浓度增大，致使磷酸逐渐向外扩散，此时微域土壤溶液的pH下降1－1.5个单位，从而溶解土壤中的铁、铝、钙、镁,而产生相应的磷酸盐沉淀－磷的化学固定。
酸性土壤含有大量的三二氧化物（Al2O3、Fe2O3）、氢氧化物（Fe(OH)3、Al(OH)3），其在酸性条件下溶解，从而形成磷酸盐沉淀：
2Al(OH)3+Ca(H2PO4)2.2H2O→2AlPO4↓+Ca(OH)2+5H2O 2Fe(OH)3+Ca(H2PO4)2.2H2O→2FePO4↓+Ca(OH)2+5H2O Al3＋+Ca(H2PO4)2.2H2O→2AlPO4↓+Ca(OH)2+5H2O Fe3＋+Ca(H2PO4)2.2H2O→2FePO4↓+Ca(OH)2+5H2O
磷酸铁、铝经水解转化为盐基性磷酸铁铝盐、红磷铁矿、磷铝石等，磷的有效性进一步降低。盐基性磷酸盐进一步水解，表面又产生Fe(OH)3或Al(OH)3等胶膜，把磷酸盐包被起来；当胶膜脱水后，被包被磷便形成闭蓄态磷，在旱作条件下植物难以利用。 中性、石灰性土壤中，磷酸在扩散过程中与土壤溶液的钙、镁离子、交换性钙镁及碳酸钙、
碳酸镁等发生反应，逐渐转化为难溶性钙镁盐。其转化式如下： Ca(H2PO4)2.2H2O→CaHPO4.2H2O→Ca3(PO4)2→→Ca5-P→→Ca8H2(PO4)6→→Ca(PO4)6(OH)2 （磷酸八钙） (羟基磷灰石)
转化过程生成的含水磷酸二钙、无水磷酸二钙、及磷酸八钙对作物仍有一定效果；但羟基磷灰石只有经过长期风化的释放才能被植物吸收利用。 2）、磷的吸持作用
施用土壤水溶性磷酸盐被土壤固相所吸持，它包括吸附和吸收两个难以截然区分的反应。
（1）土壤对磷的吸附：是磷酸根与土壤固相表面吸附的OH-发生交换或借助静电引力而被吸附的现象。
（2）土壤对磷的吸收：是吸附在土壤固相表面的磷酸根离子部分、均匀的渗入土壤固相内部的现象。
吸持作用的逆过程为解吸作用，吸附态的有效性较高，长期来看对磷的有效性没有太大影响。 3）、磷的生物固定
土壤微生物为合成自己的组织体而吸收磷，当微生物死亡时磷就会释放出来。 因此，土壤磷的生物固定对磷的有效性也没有太大的影响。 4、施用
过磷酸钙无论施入何种土壤，都易被固定，移动性较小。石灰性土壤磷的移动试 验表明：过磷酸钙施入土壤2－3个月，90％磷酸移动不超过1－3cm，绝大多数集中在施肥点周围0.5cm范围内。因此，合理施用过磷酸钙应以减少肥料与土壤的接触，增加肥料与植物根系的接触，以提高过磷酸钙的利用率，具体施肥措施如下： （1）集中施用
（2）过磷酸钙可以做基肥、追肥和种肥 （3）与有机肥料混合施用 （4）制造颗粒磷肥
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（5）根外追肥
（二）、重过磷酸钙
简称重钙，是一种高浓度磷肥，系由硫酸处理磷矿粉制得磷酸后，再以磷酸和磷矿粉作用而制得。含磷（ P2O5 ）40%-52%，为普通过磷酸钙的3倍，故又称浓缩过磷酸钙，三倍磷肥或三料磷肥。主要成分是磷酸一钙，不同 的是它不含石膏，因此含磷量远比过磷酸钙高。
性质比普通过磷酸钙稳定，易溶于水，水溶液亦呈酸性反应，吸湿性较强，易结块。由于不含铁、铝等杂质，吸湿后不发生磷酸退化现象。
其在土壤中 的转化和施用与普通过磷酸钙一样，但用量应减少一半以上。
二、弱酸溶性磷肥
包括沉淀磷肥、钙镁磷肥、脱氟磷肥、钢渣磷肥等。这类磷肥均不溶于水，但能被作物根系分泌的弱酸溶解，也能被其它弱酸溶解供植物吸收利用。弱酸溶性磷肥的成分主要是磷酸氢钙，也称磷酸二钙。
弱酸溶性磷肥在土壤中的移动性很差，不会流失，肥效比水溶性磷肥缓慢，但肥效持久。在酸性条件下，有利于弱酸溶性磷酸盐转化为水溶性磷酸盐，提高磷肥的肥效。而在石灰性土壤中，则会与土壤中的钙结合而向难溶性磷酸盐方向转化，磷的有效性降低。因此，弱酸溶性磷肥能否发挥肥效，在很大程度上取决于施用的土壤类型。 （一）、钙镁磷肥
钙镁磷肥是热制磷肥的一种，成分比较复杂，主要成分是α-Ca3(PO4 ) 2，含有效磷（P2O5）14%-19%。
钙镁磷肥一般为黑绿色或灰棕色粉末，不溶于水，但能溶于弱酸。无腐蚀性，不吸湿，不结块，物理性质良好，便于运输、贮存和施用。因含有30%的CaO和15%左右的MgO，是一种碱性肥料，pH为8.0-8.5。
钙镁磷肥也可以看作含磷、钙、镁、硅的多元肥料，其肥效不如过磷酸钙，但后效长。 钙镁磷肥在土壤中的转化
Ca3(PO4 ) 2 +2CO2+2H2O CaHPO4 + Ca(HCO3)2 2CaHPO4 +2CO2+2H2O Ca(HPO4 )2 + Ca(HCO3)2
钙镁磷肥宜作基肥和及早施用。一般不做追肥和种肥，为了充分发挥钙镁磷肥的肥效，在施用中必须考虑： 1、作物种类
钙镁磷肥适宜施在喜钙的作物，如苕子、蚕豆、豌豆等。其在小麦、玉米上的肥效相当于过磷酸钙的70%-80%。水稻是喜硅作物，施钙镁磷肥效果也很好。 2、土壤类型
钙镁磷肥在酸性土壤上施用，当季肥效大多与过磷酸钙相当，有时还略高于过磷酸钙。在石灰性土壤上施用，效果不稳定。 3、肥料的粒度
钙镁磷肥的特性之一是不溶于水而溶于弱酸，一般颗粒愈小，肥效愈高。但颗粒愈小，成本也增加。因此，在南方酸性土壤溶解能力强，颗粒可稍大一些；在北方石灰性土壤溶解能力弱，颗粒应稍小一些。一般要求以80%-90%的肥料颗粒通过80目粒径为0.177mm的筛的细度为宜。
三、难溶性磷肥
磷矿粉和骨粉是难溶性磷肥的代表，只能溶于强酸，也称酸溶性磷肥。大多数作物不能直接吸收利用这类磷肥，只有少数吸磷能力强的作物（如荞麦）和绿肥作物（如油菜、萝卜菜、苕子、紫云英、田菁、豌豆）等可以吸收利用。这些作物根系的阳离子代换量大多在0.3mol/L
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干根以上，有较强的利用难溶性磷 的能力。 （一）、磷矿粉
磷矿石经过机械粉碎磨细而成。既是各种磷肥的原料，也可以直接做磷肥施用。但一般需要经过鉴定和选择后才能直接施用。 磷矿粉的质量取决于两方面：（1）全磷含量；（2）弱酸溶性磷酸盐的含量。
一般，磷矿粉中弱酸溶性磷占全磷的比例大的，才适合直接施用，肥效也好。通常磷矿粉中的可给性用枸溶率表示，既磷矿粉中2%柠檬酸溶性磷占全磷的百分数。凡枸溶率≧10%的磷矿粉才可以直接用作肥料，否则应用于加工其它肥料。
磷矿粉是难溶性磷肥，肥效缓慢，只能做基肥施用。提高磷矿粉的关键，在于创造酸性条件，使其溶解度增加，加速释放磷酸。其次，在使用中还要考虑： （1）作物种类
各种作物吸收难溶性磷酸盐的能力有很大差异，因而施用磷矿粉的肥效也不同。
一般，豆科作物吸磷能力强，而禾本科则弱。因此，磷矿粉首先施在豆科绿肥作物上，充分利用其吸收难溶性磷的能力，把难溶性磷转变为有机体的磷，通过翻压绿肥腐解、提供给后茬作物利用。
多年生的经济林木、如橡胶、茶、柑橘等，对难溶性磷矿粉的吸收能力也很强，用磷矿粉做基肥效果也很好。
各种作物对磷矿粉的相对肥效
施肥反应 极显著 显著 中等
不显著 代表作物
油菜、萝卜菜、荞麦 苕子、豌豆
大豆、饭豆、紫云英 花生、猪屎豆、田菁 胡枝子
玉米
马领薯、甘薯、芝麻
谷子、小麦、黑麦、燕麦、水稻 平均相对肥效（%） 80 70-80 70 60-70 50-70 50-60 40-50 20-30
（2）土壤条件
土壤酸性愈强，磷矿粉的肥效也就愈好。因此，磷矿粉适宜在酸性土壤施用。 （3）肥料的细度
一般要求磷矿粉颗粒有90%能通过100目（0.149mm）的筛孔为宜。 磷矿粉的施用方法与过磷酸钙不同。磷矿粉应采用撒施做基肥的方法，以增加磷矿粉与土壤颗粒的接触面，有利于提高肥效。其次，磷矿粉应该与酸性肥料或生理酸性肥料配合施用，以提高磷矿粉中磷的有效性。磷矿粉具有释放养分缓慢而后效较长的特点，每次用量不宜过少；由于当年利用率不高，残留较多，也不必年年施用。 （二）、骨粉
骨粉是我国农村较早使用的磷肥品种，由动物的骨骼加工制成。骨粉中含磷（ P2O5 ）22%-33%，还有骨素和脂肪等。因含有较多的脂肪，不易粉碎，也不易分解，肥效迟缓。 项目 生骨粉 蒸制骨粉 脱胶骨粉
氮， N% 3.7 1.8 0.8
磷， P2O5 % 22 29 33
脱脂程度 未脱脂 大部分脱去 不含脂肪
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骨粉中主要成分为磷酸三钙，不溶于水，溶于弱酸，肥效缓慢。其主要在经济作物上施用，也可用做饲料添加剂。在微生物肥料中用做原料。
骨粉宜做基肥。为了提高肥效，可与有机肥料堆积发酵后施用。 骨粉在生长期长的作物和酸性土壤上施用效果较好。
骨粉在夏季施用，由于土壤微生物活动旺盛，能加速其磷酸的转化。 骨粉有后效，当年肥效仅相当于过磷酸钙的60%-70%。
第三节 磷肥的合理施用
一、土壤供磷能力
1、全磷 土壤全磷高时不一定磷素供应良好，但土壤全磷低时，常表现供磷不足。如土壤中全磷量在0.08%-0.1%以下，多数情况下施用磷肥可能增产。
2、土壤有效磷 用土壤有效磷含量来判断土壤磷素供应水平对指导施肥有实际意义。 石灰性土壤上用Olsen法（0.5mol/L NaHCO3）浸提土壤， 酸性土壤用0.03 mol/L HF-0.025 mol/L HCl浸提.
二、不同作物需磷特性
不同作物对磷肥反应不一样。一般来说，豆科作物（包括豆科绿肥）、糖用作物（甘蔗、甜菜）、纤维作物中 的棉花、油料作物中的油菜、块根块茎类作物（甘薯、马铃薯）以及瓜类、果类、桑树和茶树等都需要较多的磷。禾谷类作物对磷的反应不如上述作物敏感，但其中玉米、小麦、大麦对磷的反应比谷子、水稻等作物好。因此在同一土壤上，磷肥应优先分配在豆科作物或对磷肥反应良好的作物上。 三、磷肥特性
1、水溶性磷肥：普钙、重钙、适合各种作物与土壤，作基肥或追肥。 2、弱酸溶性磷肥：作基肥施用，在酸性土壤或中性土壤上优于碱性土壤。 3、难溶性磷肥：骨粉和磷矿粉施在酸性土上作基肥。 四、磷肥的残效和轮作制度
水旱轮作 由于轮作中 存在周期性 的干湿交替，使土壤有效磷发生变化。当处于淹水状
态，造成强烈 的还原作用，Eh降低，磷酸高铁变为磷酸亚铁，磷溶解度增加。同时，淹水后pH升高，促进水解作用和土壤中CO2分压增加，都可使磷的有效性增加。还能使闭蓄态磷的铁膜消失，转变为有效态。因此，应将磷分配 在旱作上。
旱作轮作 在旱作中，由于不能利用淹水效应来提高磷肥肥效这一特点，而要根据作物经
济特性及经济价值决定磷肥施用。例如，绿肥、豆科作物与粮食作物轮作，磷肥应重点分配在绿肥等豆科作物上；冬小麦/夏玉米轮作，磷肥应重点分配在冬小麦，夏玉米则利用其后效。
五、磷肥与其它肥料配合使用
思考题
1.概念：磷的固定作用，过磷酸钙的退化 ，水溶性磷肥，枸溶性磷肥 ，难溶性磷肥，异成分溶解生,物反硝化 ，闭蓄态磷
2、植物缺磷的主要症状是什么？ ？ 3、磷氮肥合理施用的途径有那些？
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第五章 钾肥
学时；2 主要内容；钾素的营养作用，作物对钾素的吸收，钾缺乏和过量的症状，钾肥的种类、性质和施用，钾肥的合理施用。 本章重点：钾缺乏和过量的症状，硫酸钾与氯化钾在性质和施用上的异同点，提高钾肥利用率的有效途径。 教学方法：课堂教学与实验
第一节 钾在作物体内的营养作用
一、钾在植物体内的含量和分布 1、含量
以K2O计含钾量为干物质的0.3-5%，有些作物的含钾量甚至超过氮。
2、分布
不同作物种类、同一作物的不同器官和不同生育期含钾量不同： （1）通常碳水化合物含量较多的作物如淀粉、糖类作物含钾量较高。 （2）不同器官中，谷类作物种子中含钾量较低，茎杆含钾量较高。 （3）幼嫩的芽，幼叶，幼根中含钾量十分丰富。 二 、钾素的营养作用 1、促进酶的活化
生物体内有60多种酶需要一价阳离子，特别是钾离子作为活化剂，这60多种酶可归纳为:合成酶，氧化还原酶，转移酶三大类。 2、促进光合作用，提高CO2的同化率
（1）稳定叶绿体的结构
（2）促进叶片对CO2的同化
3、 有利于植物的正常呼吸作用，改善能量代谢
糖酵解过程中的磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶都需要K+和Mg2+作活化剂，使糖酵解形成丙酮酸，丙酮酸再经三羧酸循环进一步氧化分解，并与磷酸作用相偶联形成ATP，所以钾能促进呼吸作用。
植物正常呼吸作用的末端氧化酶为细胞色素氧化酶，若缺钾则能其酶的活性弱，代之以过氧化物酶和抗坏血酸氧化酶，随使呼吸作用增强，但不能形成ATP，影响体内代谢。 4、 促进植物体内物质的合成和运输 ①、促进碳水化合物的合成和运输 ②、促进蛋白质和核蛋白的合成 ③、蛋白质、核蛋白的合成需要钾
钾是氨基酸-tRNA合成酶和多肽合成酶的活化剂。 ④、钾能促进豆科作物根瘤菌的固氮作用
豆科作物固氮能力的增加与钾促进光合产物的运输密切相关，由于增加了碳水化合物向根部的运输，改善根瘤的能量供应，增强固氮能力。 5、参与细胞的渗透调节
作物对钾的吸收具有高度选择性，使钾离子能顺利进入细胞内，而钾离子浓度较高时，细胞的渗透势增加，并促进细胞从外界吸收水分。
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6、调节气孔运动 7、增强作物的抗性
①、抗旱性 ②、抗高温 ③、抗寒性 ④、抗盐 ⑤、抗病性 ⑥、抗倒伏 ⑦、抗早衰 三、植物对钾素的吸收
土壤中的钾素主要通过主动吸收进入植物体内，土壤中速效钾、缓效钾和矿物态钾的含量及其相互间的动态平衡反映土壤的供钾状况，从而直接影响植物对钾的吸收利用。
植物对钾的吸收还取决于植物种类。不同作物的需钾量和吸钾能力不同；禾本科作物吸钾能力较强，豆科作物从粘粒矿物晶层间摄取固态钾的能力较弱。 介质中离子的组成也影响植物对钾的吸收，钙促进钾的吸收，而水合半径相似的一价阳离子对钾的吸收具有强烈的竞争作用。
环境条件对钾的吸收也有显著影响。光照充足、温度适宜、土壤溶液中钾的浓度较高时，有利于钾的吸收。
四、作物钾素营养的失调症状
钾在作物体内的流动性很大，缺钾首先表现在衰老的组织——老叶上，以后逐渐向新叶扩散。若新叶出现缺钾症状，则表明严重缺钾。
缺钾的症状首先是老叶的叶缘发黄、进而变褐、焦枯呈灼烧状，叶片出现褐色斑点或斑块，但叶中部、叶脉处仍保持绿色。随缺钾程度加剧，整个叶片变为红棕色或干枯状，坏死脱落。有的作物叶片呈青铜色，向下卷曲，叶表面叶肉组织凸起，叶脉下陷。不同作物缺钾症状叶有特殊。一般缺钾症状多在生长后期，因此，以预防为主。
第二节 钾肥的种类、性质和施用
一、氯化钾（KCl） 1、性质
氯化钾主要由光卤石（KCl·MgCl2·H2O）、钾石矿、盐卤(NaCl·KCl)加工而制成的。氯化钾为白色或淡黄色、紫红色结晶；K2O含量为60％，易溶于水，对作物是速效的；有一定吸湿性，长久贮存会结块；属化学中性、生理酸性肥料。 2、施入土壤后的转化
施入土壤中的氯化钾，很快溶解在土壤溶液中，增加了K+的浓度，其中一部分被作物吸收利用，另一部分则打破原有的土壤各形态间的钾素平衡，产生一系列离子的交换、固定和释放的转化过程：
水溶性钾 交换性钾 非交换性钾 矿物态钾 ①、交换吸附
施入土壤中的K+，首先同土壤胶体上的Ca2+、Mg2+、H+、Al3+进行交换；在中性、石灰性土壤中交换反应如下：
土壤胶体Ca Mg＋KCl 土壤胶体K ＋MgCl2 +CaCl2 ②、土壤中钾的固定
钾的固定是指溶液中的钾或吸附在土壤胶体上的交换性钾进入2：1型粘土矿物(蛭石、伊利石、蒙脱石)的晶层间，转化为非交换性钾，从而降低钾有效性的现象。
钾的固定与土壤湿度、质地、温度、土壤干湿交替有关，与粘土矿物类型也密切相关。质地粘重、2：1粘土矿物多、温度高、频繁干湿交替，固钾多；土壤湿度不变时土壤固定氯化钾较少，硫酸钾较多；当土壤干湿交替时则相反，固定氯化钾较多，硫酸钾较少。 ③、钾的释放和淋失
土壤溶液中的K+被作物吸收后，浓度降低，土壤胶体上吸附的K+和固定的K+可先后释放出来，以补充土壤溶液中K+浓度的降低；其释放速率与土壤溶液中钾离子的浓度呈负相
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关，而与植物吸收能力呈正相关。当土壤溶液中K+浓度较高时，土壤胶体上钾离子近饱和，钾会淋失，所以在多雨的季节或地区，固钾能力弱的砂质土壤，一次施用量不宜太大。 3、施用
①可作基肥、追肥，大田作物一般每亩施用量4－6kg（K2O）比较经济有效。在中性土壤上作基肥施用宜与有机肥、磷矿粉配合或混和施用，能防止土壤酸化、并且能促进磷矿粉中磷的有效性；酸性土壤施用时应配施石灰。
②KCl不宜作种肥，以免造成盐害，影响种子的萌发和幼苗的生长。 ③忌氯作物不要施用。 ④适宜与棉麻类作物。
二、硫钾酸（K2SO4） 1、性质
硫酸钾主要是明矾石[K2SO4.Al2(SO4)3.4Al(OH)3]、钾镁矾(K2SO4 MgSO4)为原料经煅烧加工而成的。硫酸钾为白色或淡黄色结晶；K2O含量为50－52％，易溶于水，对作物是速效的；吸湿性较小，不易结块；属化学中性、生理酸性肥料。 2、施入土壤后的转化
施入土壤中的硫酸钾，很快溶解在土壤溶液中，增加了K+的浓度，其中一部分被作物吸收利用，另一部分则打破原有的土壤各形态间的钾素平衡，产生一系列离子的交换、固定和释放的转化过程 ①、交换吸附
②、土壤中钾的固定
土壤湿度不变时土壤固定氯化钾较少，硫酸钾较多；当土壤干湿交替时则相反，固定氯化钾较多，硫酸钾较少。 ③、钾的释放和淋失 3、施用
①、可作基肥、追肥，大田作物一般每亩施用量4－6kgK2O比较经济有效。在中性土壤上作基肥施用宜与有机肥、磷矿粉配合或混和施用，能防止土壤酸化、并且能促进磷矿粉中磷的有效性；酸性土壤施用时应配施石灰。
②、K2SO4宜作种肥和根外追肥，种肥用量为每亩1.5-2.5 kg K2O；根外追肥浓度为2－3％比较适宜。
③、喜硫作物上施用效果较好。
三、草木灰
1、成分和性质
草木灰是植物燃烧后的残渣；因为有机物和氮素大量被烧失，草木灰的主要成分是灰分元素－P、K、Ca、Mg和Fe等微素（Ca、K较多，磷次之）。不仅能供应钾，还能供应P、Ca、Mg和微素。不同作物的灰分的成分差异很大，一般木灰含Ca、K、P多；而草灰含Si多，P、K、Ca略少。同一作物的不同部位灰分中元素的含量也不同，幼嫩组织灰分含P、K较多，衰老组织含Ca、Si多。
草木灰中的钾90％是碳酸钾（K2CO3），其次是KCl和K2SO4，均为水溶性的，对作物速效，但易受雨水淋失，应避免露天存放。如果高温（700℃）燃烧则形成K2SiO3,其溶解度和肥效降低。因此，植物燃烧完全，减少了灰分中的含碳量，灰分呈灰白色，水溶性钾含量较少。
草木灰中的磷为枸溶性磷，对作物有效。
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草木灰中含有CaO、K2CO3，呈碱性反应。酸性土壤施用，不仅能供应钾，而且能降低土壤酸度和补充Ca、Mg等元素。 2、施用
①、适宜于各种作物、土壤，对多数作物反应良好。
②、盐碱土上生长的植物燃烧的草木灰含有大量的NaCl、Na2SO4，不宜施用在盐碱土壤上，以免增加土壤盐分的含量。
③、可作基肥、追肥，也可作根外追肥、盖种肥。基肥每亩50－100kg，追肥每亩50kg，宜集中沟施和穴施，施用前拌少量湿土或浇少量水湿润后再用。
④、用1％的浸出液作根外追肥，除供应养分外，还具有防止蚜虫的效果。
⑤、盖种肥大多用于水稻和蔬菜育苗上，即能改善苗期营养，又能吸收热量，促苗早发，清除病害，防止水稻烂秧，但宜用陈灰。
⑥、不宜与铵态氮肥、腐熟的有机肥混和施用，以免造成氨的挥发。
四、窑灰钾肥――水泥工业的副产品 1、成分和性质
窑灰钾肥含有K2O8－12％，有时高达20％。含CaO35－40％和Mg、Si、S及多种微量元素。灰褐色粉末，强碱性反应，pH9－11。吸湿性强，易结块，注意干燥贮存。90％的钾以KCl、K2SO4形态存在，1－5％的钾以铝酸钾和硅酸钾存在，均可被作物吸收利用；另外，约有5％的钾为矿物态钾，有效性较差。 2、施用
①、基肥、追肥，不宜作种肥。施用前最好先与湿土拌匀，以免粉末飞扬。适宜于酸性土壤。 ②、因含硅，水稻基肥施用效果较好。
③、旱作种肥以耕前撒施为宜，也可穴施、沟施，但必须先与土壤混匀，以防止与种子或幼
苗接触影响种子萌发和幼苗生长，施用量为每亩40－60kg。
④、不能与铵态氮肥、水溶性磷肥和腐熟的有机肥混和施用，以免造成氨的挥发损失和养分的退化。
第三节 钾肥的合理分配和施用
一、 土壤供钾能力
钾肥的肥效在很大程度上取决于土壤钾的有效水平，与土壤的供钾能力呈负相关。
1、土壤速效钾 土壤速效钾是作物钾的主要给源，其中水溶性钾仅占1％，其它为交换性钾；土壤缓效性钾是土壤速效性钾的补充来源；速效性钾和缓效性钾是作物吸钾的重要来源。因此要优施缺乏地块。
土壤速效钾水平与当季作物钾肥肥效的关系
等级 极低 低 中
速效钾 (mmg.kg-1) <33 33-67 67-125
对钾肥的反应
钾肥反应及明显 施用钾肥一般有效
一定条件下钾肥有效，肥效大小因作物、其他肥料配合、耕作制度和缓效钾量等而异
施用钾肥一般无效 不需要施用钾肥
30
高 极高
125-170 >170
土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
2、土壤质地 土壤质地影响土壤的供钾能力，同等量的速效性钾含量的土壤上，施用钾肥后粘重土壤的肥效比砂质土壤差。一般砂质土壤供钾能力弱，所以要把有限的钾肥施在缺钾的砂质土壤上。山东省的钾肥显效区是棕壤区。 二、作物需钾特性
1、不同作物需钾量不同，吸钾能力不同，肥效也不同
油料作物、薯类作物、糖用作物、棉麻类作物、豆科作物以及叶用作物（烟草、桑、茶）需钾多，果树需钾较多，尤其是香蕉。禾谷类作物需钾较少，同时这些作物根系的阳离子交换量较小，对一价阳离子利用能力强，从土壤中吸收的钾较多，所以施钾效果不显著。
主要作物每100公斤产量吸钾量
作物 吸钾量 作物 吸钾量 水稻（稻谷） 小麦（子粒） 棉花（皮棉） 春玉米（子粒） 油菜（子粒） 马领薯（块根） 甘薯（块根） 芝麻（子粒） 大豆（子粒） 苹果（果实） 桃（果实） 葡萄（果实）
2.1-3.3 20.-4.0 11-15 5-6 4.7-6.6 2.2-2.4 1.15 9.0 2.0-4.0 1.36 1.34 1.66
甜菜（块茎） 甘蔗（茎） 麻（皮） 黄麻（皮） 大麻（皮） 茶叶（鲜叶） 烟草（鲜叶） 桑叶（鲜叶） 紫云英（鲜草） 柑橘（果实） 菠萝（果实） 香蕉（果实）
1.6-2.4 0.28-0.30 4.0 4.6 8-9 0.8-1.0 3.8 1.0-1.1 0.8-1.0 0.6 1.44 3.7
2、同一作物不同品种对钾的需求量不同
根据一些研究结果表明，杂交稻、矮杆高产良种和粳稻对钾肥反应较为敏感，增产幅度比高杆品种、籼稻及常规稻要大。 3、不同生育期对钾的需要不同
一般作物需钾高峰期出现在作物的生长的旺盛期，如 禾谷类作物分蘖到拔节期需要钾较多，其吸收量占总吸收量的60－70％，开花期以后明显下降；棉花的最大需钾期是现蕾期至成铃阶段，约占60％；蔬菜作物（如茄果类）出现在花蕾期，梨树在果实发育期；葡萄在浆果着色初期。
需要注意，一般作物苗期是钾素的营养临界期，所以钾肥应早施。 三、肥料特性
不同钾肥种类的性质不同，如硫酸钾和氯化钾均为生理酸性肥料，适宜用于石灰性土壤，在酸性土壤上，应配合施用适量石灰或草木灰。窑灰钾肥为碱性肥料，适宜于酸性土壤。氯化钾适宜用于水田，而不宜用于盐碱地。
氯化钾因含有氯离子，对不同作物产量和品质影响又不一样。
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不同作物耐氯能力比较(mmg.kg-1)
作物 甘蓝 马铃薯 大豆 花生 草莓 小麦
适宜浓度 100-200 100-200 100 100-200 100 100-200
临界浓度 400 400 200 400 200 600
毒害浓度 1600 800 800 800 600 1600
致死浓度 3200 3200 2400 2400 1600 2400
耐氯强弱顺序 2 2 5 4
6（最弱） 1（最强）
四、气候条件
降水过多会引起土壤中水溶性钾流失，且造成土壤通气不良，作物根系吸收受抑。然而，在干旱条件下，即使土壤交换性钾水平适宜，但由于钾的迁移与根系吸收受抑制，增施钾肥增产效果仍然明显。
干旱和湿润年份施钾肥对玉米和大豆产量的影响 施钾量 0 46 93 186 施肥 增产
玉米 1976年 (湿润年) 10220 10220 10470 10220 0
1977年 (干旱年) 5080 7090 7590 8090 3010
大豆
产量损失% 1976年
(湿润年) 50 31 28 21
3760 3960 4030 3900 140
1977年 (干旱年) 2020 2820 3230 3230 1210
产量损失% 46 29 20 17
五、与其它肥料配合施用 1、与氮磷配合施用 2、与有机肥配合施用 六、钾肥施用技术
为避免土壤干湿交替引起的钾素固定，钾肥应深施，并且集中施用。施用量一般为每亩4－5kg K2O；经济作物可适当多施，一般为每亩5－10kg。不宜多施用钾肥，因钾具有奢侈吸收的特点，施用量大，作物吸收量也多，经济效益差，同时也易引发盐害。 思考题
1、钾的抗性有哪些?
2、作物钾素缺乏和过量的症状有那些？
3、硫酸钾、氯化钾在性质、施用上有何异同点? 4、钾肥合理施用的途径有那些？
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
第六章 微量元素肥料
学时：2 主要内容；微量元素的营养作用，微量元素缺乏和过量的症状，微量元素在土壤中的含量及其有效性；微量元素肥料的种类、性质和施用
本章重点：微量元素缺乏症状，微量元素的特点和施用。 教学方法：课堂教学与实验 第一节 硼肥
一、硼的营养作用 （一）特点
1、硼不是酶的组成，不以酶的方式参与营养生理作用。 2、硼对植物具有特殊的营养功能。
3、硼酸盐很象磷酸盐，能和糖、醇和有机酸中的OH-反应形成硼酸酯。硼酸是很弱的酸。 （二）、植物体内硼的含量和分布
植物体内硼的含量变幅为2mg/kg-100mg/kg。一般双子叶植物的需硼量比单子叶植物高。 植物体内硼的分布规律是：繁殖器官高于营养器官；叶片高于枝条，枝条高于根系。硼比较集中的分布在子房、柱头等器官中。硼常牢固地结合在细胞壁结构中，在植物体内相对来说几乎是不移动的。 （三）、硼的营养功能
1、促进体内碳水化合物的运输和代谢
硼能促进糖的运输的原因是：（1）合成含氮碱基的尿嘧啶需要硼，而UDPG是 蔗糖合成的前体。（2）硼直接作用于细胞膜，从而影响蔗糖韧皮部装载。（3）缺硼容易生成胼胝质，堵塞筛板上的筛孔，影响糖的运输。
供硼不足时，大量碳水化合物在叶片中积累，使叶片变厚、变脆，甚至畸形。植株顶部生长停滞，生长点死亡。 2、促进细胞伸长和细胞分裂
缺硼最明显的反应之一是主根和侧根的伸长受抑制，甚至停止生长，使根系呈短粗从枝状。南瓜供硼的试验表明，缺硼对根伸长的影响很大。
缺硼时，细胞分裂素合成受阻，而IAA却大量积累。IAA积累原因：1、缺硼酚类化合物累积IAA氧化酶活性降低；2、缺硼时IAA的扩散和运输受阻。 3、促进生殖器官的建成和发育
硼能促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，减少花粉中糖的外渗。植物缺硼抑制了细胞壁的形成，花粉母细胞不能进行四分体分化，花粉粒发育不正常。油菜“花而不实”、棉花的“蕾而不花”以及小麦的“穗而不实”均为缺硼所致。 4、调节酚的代谢和木质化作用
硼与顺式二元醇可形成稳定的复合体，从而改变许多代谢过程，包括木质素的生物合成。硼还对多酚氧化酶所活化的氧化系统有一定的调节作用。缺硼时，多酚氧化酶活性提高，将 酚氧化成黑色醌类化合物，使作物出现病症。如甜菜“腐心病”和花椰菜的“褐心病”等。 4、提高豆科作物根瘤菌的固氮能力
硼供应充足时，能改善碳水化合物的运输，为根瘤菌提供更多的能源物质。此外，硼还能促进核酸和蛋白质的合成及生长素的运输。硼影响尿嘧啶的合成，植物缺硼的第一个变化是含量减少，随后植物就停止生长。 （四）、植物缺硼的表现
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植物缺硼的共同特征为：
1、茎尖生长点生长受抑制，严重时枯萎，甚至死亡。
2、老叶叶片变厚变脆、畸形，枝条节间短，出现木栓化现象。 3、根的生长发育明显受阻，根短粗兼有褐色。
4、生殖器官发育受阻，结实率低，果实小、畸形，缺硼导致种子和果实减产。 对硼比较敏感的作物会出现许多典型症状，如甜菜“腐心病”、油菜“花而不实”、棉花的“蕾而不花”、花椰菜的“褐心病”、小麦的“穗而不实”、芹菜的“茎折病”、苹果的“缩果病”等。
硼在植物体内的运输明显受蒸腾作用的影响，硼中毒的症状多表现在成熟叶片的尖端和边缘。
二、土壤中硼的含量及其有效性
我国湿润地区土壤全硼含量平均为50 mg/kg，主要以硼硅酸盐和硼酸盐形态存在。全硼量对植物生长无多大关系，主要取决于水溶性硼含量。
水溶性硼是以离子状态存在的硼，占全硼的5％～10％。
硼的有效性与土壤pH关系密切，当pH在4．7～6．7时有效性高，pH>7．5时有效性降低，因为硼与钙结合形成偏硼酸钙沉淀，溶解度降低。在酸性土壤上硼有效性高，但容易淋失，水溶性硼含量少，其中以花岗岩发育的土壤水溶性硼最少，容易发生缺硼现象。酸性土壤上施用石灰还会诱发缺硼。 三、硼肥的种类与施用
常用硼肥有硼酸、硼砂等。
（1） 硼酸(H2B03)：含硼(B)17．5％、白色结晶或粉沫状，溶于水。 （2）硼砂(Na2B407.10H20)：含硼(B)11％，性状同硼酸。 （3）硼泥：含硼(B)1％～2％，是工业废渣，碱性。
硼酸和硼砂可作基肥、追肥，可以作种肥和根外追肥。施肥量与施肥方法有关。基肥2．25～3kg／11m。；追肥宜早，注意施匀。根外追肥浓度为0．02％～0．1％硼酸溶液或0．05％～0．2％硼砂溶液，每公顷750～1 125kg溶液。于作物营养生长转入生殖生长时喷施。拌种一般每千克种子拌0．4～1．0g硼酸或硼砂。
硼泥可作基肥施用。硼肥有一定后效，一般可持续3～5年。
第二节 锌肥
一、锌的营养作用 （一）、锌的含量和分布
植物正常含锌量为25~150mg/kg，含量因植物种类及品种不同而有差异。在植株体内锌多分布在茎尖和 幼嫩的叶片。根系的含锌量常高于地上部分。作物含锌量低于20mg/kg时，就会出现缺锌症状。 （二）、锌的营养功能 1.某些酶的组分或活化剂
锌是许多酶的组分，如乙酸脱氢酶铜锌氧化物歧化酶、碳酸酐酶和RNA聚合酶都含有结合态锌。锌也是许多酶，如磷酸甘油脱氢酶、乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶，的活化剂。 2.参与生长素的代谢
锌能促进吲哚乙酸和丝氨酸合成色氨酸，而色氨酸是生长素的前身。缺锌时，作物体内吲哚乙酸合成锐减。作物生长发育停滞，叶片变小，节间缩短（“小叶病”或“簇叶病”）。 3.参与光合作用中CO2的水合作用
34
土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
碳酸酐酶（CA）可催化植物光合作用过程中CO2的水合作用，而锌是碳酸酐酶专性活化离子。锌也是醛缩酶的激活剂，而醛缩酶则是光合作用碳代谢过程中的关键酶之一。 4.促进蛋白质代谢
锌是蛋白质合成中多种酶的组分。RNA聚合酶中即含有锌，植物缺锌的一个明显特征是体内 RNA聚合酶的活性降低。锌还是核糖和蛋白体的组成成分，而且也是保持核糖核蛋白结构完整性所必需。作为谷氨酸脱氢酶的成分，锌还是合成谷氨酸不可缺少的元素。 5.促进生殖器官发育和提高抗逆性 锌对生殖器官发育和受精作用都有影响。
6．锌还可提高植物的抗旱性、抗热性、抗低温和抗霜冻的能力。 （三）、植物缺锌与中毒的症状
植物缺锌时，生长受抑制，尤其是节间生长严重受阻，并表现出叶片的脉间失绿或白化。生长素浓度降低，赤酶素含量明显减少。缺锌时叶绿体内膜系统易遭破坏，叶绿素形成受阻，因而植物常出现叶脉间失率现象。典型症状：果树“小叶病”、“繁叶病”。
植物对缺锌的敏感程度因是种类不同而有差异。禾本科作物中玉米和水稻对锌最为敏感，通常可作为判断土壤有效锌丰缺的指示植物。
一般认为植物含锌量>400mg/kg时，就会出现锌的毒害。 二、土壤中锌的含量及其有效性
我国土壤全锌(zn)含量为3～790mg／kg，湿润地区表土平均100mg／kg。全锌量与 有效锌量无直接关系。土壤中锌一般以硫化物或氧化物存在于有机物中。
2+
土壤中锌的形态及其有效性与pH有关。当pH<6.0时，以Zn为主，有效性高；pH在
+
6.0～7.85(石灰性土壤)形成Zn(OH)，有效锌减少。
在酸性一中性土壤用0.1mol／L HCl浸提土壤测定有效锌(Zn)，临界值为1～1.5 mg／kg，中性一石灰性土壤用DTPA浸提，有效锌(Zn)临界值为0.5～1.0mg／kg。 三、锌肥的种类与施用
常用锌肥有：硫酸锌(ZnS04.H20)，含锌(Zn)35％；氯化锌(ZnCl)，含锌(Zn)48％，一般为白色结晶，易溶于水。可用作基肥、种肥或追肥，更适宜种子处理和根外追肥。
2
以硫酸锌作基肥一般用量11．25kg／hm，应集中根层施用。拌种每千克种子拌2～6g 硫酸锌或2～4g氯化锌。根外追肥浓度为0.01％～0.05％，水稻、玉米为0.1％浓度。 第三节 钼 肥
一、钼的营养作用 （一）、钼的含量和分布
钼是作物体内含量最少的元素，一般在1 mg／kg左右。
豆科作物含钼量>非豆科作物，以根瘤中含钼最多，其次为种子和叶片。小麦等叶片中含量较多。 （二）、钼的营养作用
1、钼是固氮酶的组分，促进豆科作物固氮。
2、钼是硝酸还原酶的组分，促进氮代谢及光合作用。 3、钼能减少铁(铝)毒害，促进无机磷转化为有机磷。 （三）、作物缺钼的症状
作物缺钼的共同特征是：生长不良，矮小，叶脉间失绿，或叶片扭曲。缺钼主要发生在对钼敏感的作物上。因为钼在作物体内不容易转移，缺钼首先发生在幼嫩部分。 植株成熟叶片钼含量可作为是否缺钼的指标。一般叶片含钼量(Mo)<0．1mg／kg可 能缺钼。豆科作物顶叶钼含量<0．5mg／kg缺钼，施肥有效。棉花叶片钼<0．5 mg／kg，
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
番茄、烟草叶钼<0.13mg／kg可能缺钼。
植株含钼高达几百毫克／千克也不一定表现中毒，但超过15 mg／kg时，如用作饲料可 使牲畜中毒。
二、土壤中钼的含量及其有效性
我国土壤中全钼(Mo)含量在0.1～6mg／kg，平均2mg／kg。土壤中全钼量与成土母 质有关，但全钼高，有效钼不一定高。如南方酸性土壤全钼较高，但有效钼低。
2- 土壤中钼大多以硫化物，钼酸盐形态存在。有效钼包括代换态钼(Mo04)，有机态钼和
2-水溶态钼((Mo04)。土壤有效钼含量很少，用草酸一草酸铵提取土壤，临界值小于0.15mg／kg可能缺钼。
土壤中钼的有效性与pH关系密切，在酸性条件下(pH<6)，水溶态钼转化为氧化态 钼或被吸附固定，有效性降低。在碱性或石灰性土壤上，土壤中的钼形成可溶性钼酸盐， 有效性较高。
三、钼肥的种类与施用
常用钼肥有：钼酸铵[(NH4)6MO04.4H20]，含钼(Mo)54％；钼酸钠(Na2Mo04.2H20)，含钼(Mo)35％。它们都是水溶性钼肥，可用作基肥、种肥和追肥，通常用作种子处理和根外追肥，浸种浓度0.5％～1.0％，拌种每千克种子2～6g肥料。在生长前期可采用根外喷肥，浓度为0.01％～0.1％。钼肥主要施在豆科作物和十字花科作物上，肥效显著。
第四节 铁肥
一、铁的营养作用 （一）、植物体内铁的的含量和分布
大多数植物的含铁量在100—300mg/kg(干重）之间，且随植物种类和植株部位而有差异。蔬菜作物含铁量较高，而水稻、玉米的相对较低。豆科植物含铁量比禾本科植物高。不同植株部位铁含量也不相同，如禾本科植物秸秆中铁含量要要高于籽粒。 （二）铁的营养功能 1、叶绿素合成所必需
在多种植物体内，大部分铁存在于叶绿体中。铁不是叶绿体的组分，但合成叶绿素必须有铁存在。
2、参与体内氧化反应和电子传递
铁与某些有机物结合形成铁血红素或进一步合成铁血红素蛋白，其氧化能力即可提高千倍、万倍。这些不同种类的含铁蛋白质，作为重要的电子传递或催化剂，参与植物体内多种代谢活动。
固氮酶是豆科植物固氮所必需，它由两个非血红蛋白组成。其一钼铁蛋白；其二铁氧还蛋白。
3、参与植物呼吸作用
铁是一些与呼吸作用有关酶的成分。如：细胞色素酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等都含有铁。 （三）、植物缺铁及其对缺铁的反应 植物缺铁总是从幼叶开始，典型症状是叶片的叶脉间和细网组织中出现失绿症，叶片上叶脉深绿而脉间黄化，黄绿相间明显；严重缺铁时，叶片出现坏死斑点，并且逐渐枯死。植物的根系形态会出现明显的变化如：根的生长受阻，产生大量根毛等。 （四）、亚铁的毒害
在排水不良的土壤和长期渍水的水稻土上经常会发生亚铁中毒现象。当水稻叶片中亚铁含量>300mg/kg时，可能出现铁的毒害作用。造成亚铁毒害的原因可能是植物吸收亚铁过多
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
导致氧自由基的产生。
铁中毒的症状表现为老叶上有褐色斑点，根部呈灰黑色，易腐烂。防治的方法是：适量施用石灰，合理灌溉或适时排水晒田等。也可选用优良品种。 二、土壤中铁的含量及其有效性
铁(Fe)在土壤中平均含量为4％，而植物需要的铁量很少，有时只占于物质重的100mg／kg左右。正常情况下土壤中不会缺铁，而引起作物缺铁的主要原因是土壤条件影 响了铁的有效性。
在酸性和长期淹水的情况下，铁被还原成溶解度较大的亚铁，活性铁含量高，甚至会 使作物中毒。
在中性一弱碱性土壤中(pH7～9)。铁以难溶状态存在[主要是Fe(OH)3]，在石灰性土壤上，土壤中的铁主要以碳酸铁[Fe2(C03)3]沉淀存在，有效性降低，容易发生缺铁。
在酸性土壤上施用大量石灰也容易诱发缺铁。大量施用氮、磷、锌、锰、铜肥时，也容易引起作物缺铁。施用硝态氮肥时，由于提高了根际的pH而使铁的可给性降低。 三、铁肥的种类与施用
常用铁肥有无机铁、螯合铁和有机肥料等，效果不一致。目前效果最好的还是螯合铁。由于发生缺铁的诱因不同，有时不一定要施铁肥，通过土壤改良，提高铁的有效性也能达到目的。
无机铁肥主要有：硫酸亚铁(FeS04.7H20，含铁20％)、硫酸亚铁铵[(NH4)2S04.FeS04．6H20，含铁14％]等。主要用于叶面喷施，浓度0.2％～0.5％。注射用0.75％的浓度注入果树皮下。或与有机肥料配合作基肥效果较好。
螯合铁肥主要有FeEDTA(含铁9％～12％)、FeEDDHA(含铁6％)等。螯合铁叶面喷施效果较好，与尿素一起施用效果更好FeEDTA在pH低时有效，pH>7.5时无效。螯合铁价格较贵，因而施用成本高。目前施用的螯合铁有腐殖酸铁和氨基酸螯合铁等。
第五节 锰肥
一、锰的营养作用 （一）、植物体内锰的含量和分布
植物体内锰的含量高，变化幅度大，其原因可能是：
1、锰的吸收受植物代谢作用的控制，其它阳离子，尤其是Mg2+能降低植物对Mn2+的吸收； 2、植物吸锰常受环境条件的影响，尤其是土壤pH有明显的作用； 3、植物各生育期以及各器官中锰的含量有较大的变化 植物主要吸收的是Mn2+，它在植物体内移动性不大。 （二）、锰的营养功能 1.直接参与光合作用
（1）在光合作用中，锰参与水的光解和电子传递。（2）锰是维持叶绿体结构所必需的元素。 锰能控制细胞液的氧化还原电位，从而调控植物体中Fe3+和Fe2+的比例。 2.多种酶的活化剂
锰对呼吸作用有重要意义。（1）在三羧酸循环中， Mn2+可以活化许多脱氢酶。（2）锰作为羟胺还原酶的组分，参与硝态氮的还原过程。（3）锰是核糖核酸聚合酶、二肽酶、精氨酸酶的活化剂，促进肽与蛋白质的合成。（4）在各种植物体中都有含锰的超氧化物歧化酶（Mn-SOD），能够稳定叶绿素及保护光合系统免遭活性氧毒害。（5）锰还能在吲哚乙酸（IAA）氧化反应中提高吲哚乙酸氧化酶的活性 3.促进种子萌发和幼苗生长
锰对生长素促进胚芽鞘生长的效应有刺激作用。
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此外，锰对维生素的形成及加强茎的机械组织有良好作用。锰对根系生长也有影响。 （三）、植物缺锰与锰中毒的症状
植物缺锰时，叶片失绿并出现杂色斑点，而叶脉保持绿色。 典型症状：燕麦“灰斑病”、豌豆“杂斑病”、棉花和菜豆“皱叶病”。缺锰植株往往有硝酸盐累积。
在成熟叶片中锰的含量为10~20mg/kg（干重）时，即接近缺锰的临界水平。 植物含锰量超过600mg/kg时，就可能发生毒害作用。锰中毒会诱发棉花和菜豆发生缺钙（皱叶病）。锰过多也易出现缺铁症状。 二、土壤中锰的含量及其有效性
锰在土壤中含量较高，平均710 mg／kg，一般以锰的氧化物，硅酸盐等形态存在。南 方砖红壤和红壤地区土壤锰丰富，北方石灰性土壤锰含量少，有效锰也少，常常满足不了 作物需要。
2+2+
土壤中的有效锰主要包括水溶态Mn、交换态Mn和一部分易还原态锰。土壤有效锰(Mn)通常用DTPA浸提土壤，临界值为lmg／kg。
一般土壤pH和Eh值愈低，锰有效性愈高，在碱性或石灰性土壤中锰形成Mn02沉淀，有效性降低。酸性土壤施用石灰也容易诱发缺锰。 三、锰肥的种类与施用
常用锰肥有硫酸锰(MnS04.3H20)和氯化锰(MnCl2.4H2O)。 硫酸锰含锰(Mn)26％，粉红色结晶，易溶于水。 氯化锰含锰(Mn)27％，性质与硫酸锰相同。
可作基肥、种肥和追肥，但主要用于种子处理和根外追肥，因为施到中性一碱性土壤容
2
易转化为难溶态锰。作基肥时每公顷30～45kg，合有效锰7.5～10.5kg。作种肥7.5kg／hm，拌种每千克种子用4～6g肥料。根外追肥浓度：大田作物为0.05％～0.1％，果树为0.3％～0.4％。
第六节 铜肥
一、铜的营养作用 （一）、铜在植物体内的含量和分布
铜在作物体内含量甚微，一般为10～100mg／kg，主要分布在植物幼嫩部分。种子、 新叶中含铜较多，老叶和茎中含量则较少。 （二）、铜的营养作用
1、铜是作物体内某些氧化酶的组分，如抗坏血酸氧化酶，多酚氧化酶等，对氧化还原反应起催化作用。
2、 铜能提高叶绿素的稳定性，避免过早遭受破坏，促进叶片更好地进行光合作用。因 此，缺铜叶片易失绿，从幼叶的叶尖开始，以后干枯，禾谷类作物不能结实。 （三）、植物缺铜的症状
植株的缺铜症状一般较不明显，同镁、锰、锌等比较起来，缺铜往往没有典型症状。铜在作物体内也较难转移，所以缺铜一般先在幼嫩部位表现出来。
果树缺铜常产生梢枯病。果树顶叶成簇状，严重时顶梢枯死。患缺铜症状的果树，果实品质恶劣，严重者果实开裂，果皮上有胶状分泌物，并提早脱落。 二、土壤中铜的含量及其有效性
土壤中的铜含量很少，湿润地区表土铜的含量(Cu)只有50mg／kg(平均)，这些铜主要以矿物态、硫化物、氧化物以及有机物结合形态存在。植物能够吸收利用的是水溶态 铜、交换态铜和稀酸溶性铜。
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
缺铜的土壤大多属于酸性砂质土壤和高有机质的泥炭土、沼泽土。酸性砂质土由于母 质含铜少，加上酸性淋溶作用强烈，使土壤有效铜减少。有机质土是因为铜与腐殖质形成 稳定的络合物而降低其有效性。 (三)、铜肥的种类与施用
目前酸性土壤中有效铜测定用0.1 mol／L HCl提取，其临界值(Cu)为lmg／kg，中 性和石灰性土壤用DTPA浸提，其临界值为0.2mg／kg。当有效铜低于临界值时，施铜肥 有效。
常用铜肥有硫酸铜(CuS04.5H20)，含铜量(Cu)25％，为蓝色结晶，易溶于水。
可作基肥、种肥和根外追肥。作基肥可采用撤施或条施，每公顷22.5～30kg，隔3～5年施一次。拌种每千克种子2g左右，根外喷施浓度为0.02％～0.04％，或加入少量熟石 灰，以防药害。
思考题
1、缺铁的发生部位及典型症状是什么？ 2、缺硼的主要症状及原因？ 3、缺硼与哪些植物病害有关？
4、缺锰与锰中毒的典型症状是什么？ 5、缺锌的主要症状是什么？
6、微量元素肥料合理施用的途径有哪些？
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
第七章 复混（合）肥料
学时：2
主要内容；复合肥料的概念、特点、发展方向；复合肥料的分类、性质和施用；复合肥料混合的原则。 本章重点：复混肥料的概念、特点、分类和施用。 教学方法：课堂教学与实验
第一节 复合肥料的意义和发展方向
一、概念
复合肥料系指含有氮、磷、钾三要素中两种或两种以上养分的化学肥料。有的国家也叫综合肥料或多养分肥料，有时在复合肥料中除N、P、K以外亦可以含有一种或几种可标明含量的中微量营养元素。
二、复混肥料的分类型
1、按复肥生产中营养成分综合的方式分类，可分为以下三种类型： 1）化成复合肥(Compound fertilizer)：
是由确定的生产流程所生成的化合物为复肥的成分，其养分含量与比例固定。化成复肥一般为二元型复肥，无副成分。如18－46－0的 [(NH4)2HPO4]；13－0－44的硝酸钾(KNO3)；0－58－37的偏磷酸钾(KPO3)等。也就是习惯上的复合肥料。 2）混成复合肥(processing compound fertilizer)：
复肥中养分的含量和比例系在生产流程中将几种单一肥料或化成复肥按一定工艺配方配制的，在一定范围内可按不同要求而予以调节。其养分的含量形态于比例取决于配入的原料与配方。在配成过程中物料可产生部分化学反应，这类肥料大都属于三元或多元型复肥，含有副成分，如尿磷钾、硝磷钾型三元复肥。中国近年来大量进口和生产的15－15－15复肥，即是一种配成复肥。
3）混合复肥(mixed or blend fertilizer，又称掺合肥)：
将基础物料进行固体掺混而成的复肥，掺混的方式有两种，一种是早期采用的将原状的基础物料掺混而成。另一种是近代应用的将粒状化的基础物料进行散装掺混。混成复肥所用的物料可以是单质肥料，也可以是化成复肥，养分的含量与比例可以有大幅度调节，适合于服务区的土壤与农作物的营养需求，配方可以因时因地很容易变更。经常是随混随用，不做长期存放。在欧美国家混成复肥由肥料销售系统或配肥站进行。混肥的配方可不限于单质肥料来源及工艺流程(即工艺配方)。 2、按复肥中养分的种类分为：
含两种养分 的称为二元复混肥料，含三种养分的称为三元复混肥料；除三种养分外，还含有微量元素的叫多元复混肥料；除养分外，还含有农药或生长素类物质叫多功能复混肥料 为了便于使用，通常复合肥料的包装上要注明养分含量。复合肥料中的养分标明主要是按氮、磷、钾的次序分别以N，P2O5，K2O的百分含量表示，例如：15－15－15表示为含N 15％； P2O5 15％ ； K2O 15％，养分比例则用N∶ P2O5 ∶K2O＝1∶1∶1。如果是二元复合肥料，以“0”表示所缺的那一种营养元素，例如：18－46－0，是氮磷二元复合肥料，又如：13－0－44是氮钾二元复合肥料。复合肥料中所含的中微量营养元素是在K2O后面的位置上表明，例如：12－12－12 +（ Zn），还是含有锌的三元复合肥料。
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
3、按复混肥料中养分浓度的不同又分为：低浓度复混肥，中浓度复混肥，高浓度复混肥
复混肥国家标准 项目
总养分
水溶性有效磷百分率 水 粒度(1.00-4.75mm或 3.35-5.60mm 氯离子
高浓度 ４０.０ ７０ ２.０ ９０
中浓度 ３０.０ ５０ ２.５ ９０
低浓度 ２５.０ ４０ ５.０ ８０
３.０
三、复混肥料的特点
1、优点
（1）一次施用能供应作物所需要的全部或大部分养分，施用合理一般不会对土壤产生不良影响。
（2）养分浓度高，副成分少，同等养分的肥料体积小，包装、贮存、运输成本低，施用方便。
（3）一般都经过造粒，物理性状好，吸湿性小，不易结块，颗粒均匀，抗压性强，能施用均匀，尤其适合机械化操作。 2、缺点
（1）复混肥料养分比例固定，不能适用于各种土壤和作物对养分的需求，一般要配合单质肥料施用，是生产混合肥料的基础肥料
（2）难以满足施肥技术的需求，不能充分发挥所含各种养分的最佳施肥效果。 四、复合肥料 的发展方向
高效化、液体化、多功能化、多元化 第二节
复混肥料的种类与施用
一、 磷酸铵 1、性质
磷酸铵肥料有磷酸一铵(NH4H2PO4 、简写MAP)和磷酸二铵(NH4)2HPO4 、简写DAP)，它们是由磷酸和氨反应生成的高浓度化成复合肥料。
肥料级磷酸铵，一般是磷酸一铵和磷酸二铵的混合物，以其中一种为主。如磷酸一铵肥中通常磷酸一铵占70％以上，其余为磷酸二铵等成分。
磷酸铵类肥料为灰白色结晶。目前世界上使用最广泛的磷酸铵品种是MAP和DAP或它们的混合物。
纯MAP含氮12%、 P2O561%，普通磷酸一铵肥料品级从11-48-0（含P 21%）到11-55-0，为无色四面体晶体，性质稳定，氨不易挥发。 纯DAP的品级是21-53-0，但普通DAP肥料品级为16-48-0和18-46-0，为无色单斜晶体，性质不很稳定，在湿热条件下，氨易挥发。
当前国产磷酸铵是一铵盐和二铵盐的混合物，养分总浓度为60%-80%，其中氮（N）为14%-18%；磷（P2O5）为16%-50%。通常加防潮剂制成颗粒肥出售，性质比较稳定。
磷酸铵是一种以磷为主的，高浓度氮磷二元复合肥，其N＋ P2O5的含量都在64％左右，可
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
溶于水。 2、特点
1）优点：有效养分全部是水溶性，适合于各种作物和土壤；也适合于与单质氮、钾肥配合，经二次加工制成各类中、高浓度的混合肥料。
2）缺点：盐指数较高，磷酸一铵和磷酸二铵的盐指数分别为30和34，作种肥时应特别注意勿与种子直接接触；作基肥时施肥点不能离幼根幼芽太近，以免受DAP的游离NH3的灼伤。为此，施肥位置很重要，尤其在碱性土壤上，作种肥或喷施时，更应防开。 3、施用
磷酸铵可作基肥和追肥，但其所含的磷素养分大多高于氮，一铵的N∶P2O5比约为1∶5，二铵约1∶2.5，这与大多数作物对氮磷比的需求有相驳。因此，一方面为使所含的磷素能在苗期发挥作用，以满足作物在磷营养临界期的需求，一般宜作种肥；另一方面在用磷酸铵肥料作基肥时，也需配施一定量的氮肥，使N∶ P2O5的比例调整到适宜程度。所以，在配成复混肥中，磷酸铵只是一种原料，很少单独施用。 二、磷酸铵系复肥 1. 硫磷酸铵
由32％磷酸一铵和59％硫酸铵生产的品位为16－20－0％的硫磷酸铵，产品的物性好，临界吸湿点为相对湿度75.8％，比磷酸一铵高。 2、 硝磷酸铵
代表性品种的品位有25－25－0％，28－14－0％等多种，系由磷酸硝酸混合酸与氨中和的产品，有时还可加入钾盐(氯化钾)制成三元复肥。 3、 尿磷酸铵
是一种高浓度的固体复肥，有N－P型和N－P－K型，如品位为28－28－0%和22－22－11％等品种，一般由磷酸铵料浆或由粉粒状成品与喷淋粒化的尿素共同造粒而成，产品物性好。适用于多种土壤与作物。 三、偏磷酸铵
偏磷酸铵（NH4PO3 ） ；含N12－14％，P2O5 65－70％，是一种结晶状、稍有吸湿性但不结块的氮磷复合肥料。纯品含N14.4％，含枸溶性 P2O5 73％。偏磷酸铵主要作基肥施用。 四、硝酸磷肥 1、性质
一般为灰白色颗粒，含N13－26％，含P2O512－20％，N∶P2O5比例在1∶2到2∶1之间。有一定吸湿性，水溶液呈酸性反应。硝酸磷肥中含氮成分主要是硝酸铵和硝酸钙，都可溶于水；含磷成分主要是磷酸铵和磷酸钙，部分溶于水，即前者可全溶，后者部分可溶。当环境pH值较低时，可能存在Ca(H2PO4)2而水溶性高，在pH值较高时，可能存在难溶的Ca3(PO4)2而水溶性降低。 2、施用
硝酸磷肥可用于多种作物和旱地土壤。由于其所含的氮素中约50％是硝态氮，易随水流动，故更适宜于旱地和旱作物，一般不用于水田和豆科作物。硝酸磷肥可作基肥和追肥，但作基肥集中深施的效果更好。与单一的氮肥(硝铵)和磷肥(普钙或重钙)等养分相比较，硝酸磷肥的肥效基本相似。 五、磷酸二氢钾 1、性质
磷酸二氢钾〔KH2PO4；P2O5 52％，K2O 35％〕是白色或灰白色粉末，20℃时比重为2.3，吸湿性弱，物理性质良好，易溶于水，水溶液呈酸性，pH 3–4。 2、施用
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
磷酸二氢钾适合各种作物与土壤使用，尤其适用于磷钾养分同时缺乏的地区和喜磷喜钾作物。将其作根部施肥时，可作基肥、种肥或中晚期追肥。由于KH2PO4较昂贵，农用产品又较紧缺，故常采用浸种或根外追肥的方法使用。对大田作物浸种时浓度常用0.2％，浸18－20小时，晾干后即可播种。作根外追肥时若单独喷施，最高可用0.5％。如在小麦、水稻的拔节孕穗期，棉花、油菜的初花－盛花期，可喷1－2次。也可与其他养分配成复合营养液作根外追肥。近年在我国各地使用的叶面复合营养液，也大都将KH2PO4作为一种高浓又有较好亲水性的磷钾肥源。 六、硝酸钾 1、性质 硝酸钾（KNO3 ），是硝酸的钾盐，一种不含氯的氮钾二元复合肥料。 纯品含K2O 46.58％(K38.82％)和N13.84%；肥料级产品含K2O 44％和N 13％左右。不含其他副成分。N∶K2O为1∶3.4，是含钾为主的高浓复肥品种之一。 2、施用
硝酸钾所含的NO3-和K+都容易被作物吸收，硝酸钾施入土壤后，较易移动，适宜作追肥，尤其是作中晚期追肥或作为受霜冻害作物的追肥。由于硝酸钾所含的K2O是其含氮量的3.4倍，故农业上也常将其作为高浓钾肥用。对烟草、葡萄、茄果类蔬菜等经济作物作追肥，肥效快，产品的质量好，硝酸钾除可单独施用外，也可与硫酸铵等氮肥混合或配合施用。既可调整肥料中的N∶K2O比例，也可利用铵态氮肥的生理酸性消除硝酸钾生理碱性的某些副作用，肥效常较理想。不适用于水田。
第三节
肥料的混合
一、肥料混合的原则：
1、混合后不会产生不良的物理性状 尿素与普钙混合后易潮解 2、肥料中养分不受损失 铵态氮肥与碱性肥料混合易引起氨的挥发损失 3、肥料在运输和机施过程中不发生分离 粒径大小不一样的不能相混 4、有利于提高肥效和工效 二、混合肥料配制的方法 举例说明。
思考题
1.概念：复合肥料，高浓度复合肥料 ，二元复合肥料，多元复合肥料，多功能复合肥料，化成复合肥料，混成复合肥料
2、复合肥料有效施用的原则有哪些？ 3、肥料混合的原则有哪些？
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
第八章 有机肥料
学时：2 主要内容：有机肥料的营养作用，有机肥料的种类、性质和施用 本章重点：有机肥的优缺点。有机肥料的种类。有机肥料的腐熟特征及保肥措施。 教学方法：课堂教学
第一节 有机肥料的作用和分类
一、概念
指含有有机物质,即能提供农作物多种无机养分和有机养分,又能培肥改良土壤的一类肥料。
二、 有机肥料的作用
1、土壤有机质，改良土壤物理化学性质 2、提供养分和活性物质
3、活化土壤养分，提高养分利用率 4、提高作物品质，增强作物抗逆性
5、作为无土栽培的优良基质，替代不可再生的泥炭等资源 6、减少污染，化“害”为利 三、、有机肥料与化学肥料特点的比较
1、有机肥料含有机质多，有显著的改土作用；而化学肥料只能供给植物矿质养分，无改土作用。
2、有机肥料含有多种养分，有完全肥料之称；而化学肥料养分种类比较单一。
3、有机肥料养分含量低，尤其是肥料中N的当季利用率低，施用量大；而化学肥料养分含量高，施用量少。
4、有机肥料所含养分到多数为有机态，供肥时间长，供应数量少，肥效缓慢；而化学肥料肥效快，供应数量多，能及时满足作物对养分的需要，但肥效不持久。
5、有机肥料既能促进植物生长，又能报水报肥；而化学肥料养分浓度大，容易挥发、淋失
或发生强烈的固定，降低肥料利用率。
四、有机肥料的种类
1、 粪尿肥类: 人粪尿、家畜粪尿与厩肥、禽粪 2、堆沤肥类：堆肥、沤肥、秸秆还田、沼气肥 3、 绿肥类：栽培绿肥、野生绿肥 4、 饼肥类
5、 泥炭类：泥炭、腐殖酸
6、 城市废弃物类：垃圾肥、城市污泥、污水等 7、 其它有机肥类：海肥、毛发等
第二节 有机肥料的管理
一、有机肥的腐熟的原因
1、未腐熟的有机肥中养分多是迟效性的，作物不能直接吸收利用； 2、未腐熟的有机肥C/N高，施入土壤与作物争氮； 3、未腐熟的有机肥能传播病菌、虫、卵等。
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
二、有机肥腐熟过程中的养分变化
1、矿质化过程： 有机物料在微生物作用下分解成无机物及简单有机物的过程。
2、腐殖化过程：矿质化中间产物进一步脱水缩合而成的一种复杂的、稳定的大分子棕色有机物的过程。
三、有机肥腐熟的条件 （一）水分
1、 影响微生物生命活动，微生物在堆料的水膜里进行生命活动。 2、 影响堆料内部养分和微生物的移动。 3、 影响空气和温度。
4、一般控制材料持水量的60％－70％。 （二）空气
通气好，有利于好气微生物活动，有利于材料腐解。前期加草把调节。 通气差，有利于嫌气微生物活动，不利于材料腐解。 利于腐殖质形成，后期必须挖通气沟，翻堆压实等都可调节通气状况。 （三）温度
有机肥料中的温度变化是反映各种微生物群落生命活动的标志。 一般好气微生物 30－40°C 中温纤维素分解菌 25－37°C 高温纤维素分解菌 50－60°C
气温较低季节，应提高堆温，接种，加骡马粪，老堆肥等。
（四）C/N
一般好的堆肥要求C/N小于25：1 （五）pH
肥料中微生物多需中－微碱性环境，7.5最适宜。
第三节 粪尿肥
一、人粪尿
1、人粪尿的成分和性质
人粪尿的养分(特别是氮素)含量高，腐熟快，肥效显著，在有机肥料中素有“细肥”之称。人粪和人尿在成分和性质上有很大的差别。
人粪尿的养分含量（%） 项目 人粪 人尿
水分 75.0 97.0
有机质 22.1 2.0
矿物质 2.9 1.0
N 1.5 0.6
P2O5 1.1 0.1
K2O 0.5 0.2
CaO 1.0 0.3
C/N 7.3 1.3
2、特点
1）氮含量高；腐熟快，肥效显著；2）人粪尿中磷、钾含量相对较低，但大多为无机态的， 容易为作物吸收，有较好的肥效；3）就成分和性质而言，人粪和人尿的差别很大； 3、人粪和人尿的区别
人粪需要分解后才能供作物吸收利用；人尿易分解，肥效快，可以直接施用。 4、人粪尿的腐熟与合理贮存
人粪尿的腐熟实际上是在微生物的作用下,通过酶促反应, 将复杂的有机物分解成为
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
简单化合物的过程. 其基本反应如下:
蛋白质 氨基酸 有机酸 + NH3 CO(NH2)2 + H2O (NH4)2CO3 C32H36N4O6 + O2 C32H36N4O8 粪胆质(褐色) 胆绿素(绿色) (1) 保存养分, 防止养分的损失
粪坑底部防止尿液渗漏,上部应遮阴加盖,另外还可考虑加入少量过磷酸钙等保氮物质. (2) 消灭病菌, 防止病原菌和虫卵等的危害
对人粪尿进行无害化处理是防止疾病传播,保证农村卫生的重要措施. 5、人粪尿的合理施用
人粪尿适用于一般作物, 特别是叶菜类和禾本科作物, 对马铃薯\\甘薯\\甜菜\\烟草等忌氯作物应少施.人粪尿可做基肥和追肥施用, 用量一般为 7500-15000 kg/ha。人尿还可作速效性氮肥施用, 此外还可用于浸种等。人粪尿因磷钾含量低, 施用时应注意配合磷钾肥或其它有机肥.
二、 家畜粪尿与厩肥
家畜粪尿的养分含量（%） 猪 牛 马 羊
家畜粪尿：指猪、牛、羊、马等饲养动物的排泄物。 含有丰富的有机质和各种营养元素， 是一种良好的有机肥料。
厩肥：家畜粪尿与各种垫圈物料混合堆沤后的肥料，或称圈肥。 1、 家畜粪、尿及厩肥的成分与性质
家畜粪：成分复杂，主要有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、氨基酸、脂肪类、
有机酸、酶和无机盐类
家畜尿：成分简单，主要有尿素、尿酸、马尿酸及钾、钠、钙、镁等无机盐类 厩肥：是指以家畜粪尿为主，加入作物秸秆、草炭或泥土等垫圈材料集制而成的有
机肥料。厩肥的成分因家畜的种类、饲料的优劣、垫圈材料及用量等条件而异。厩肥是我国农村有机肥料的主体(63-72%)。
2、家畜粪尿及厩肥的合理施用
猪粪和猪厩肥：中性肥料，适用于各种土壤和作物
牛粪和牛厩肥：冷性肥料，有利于改良有机质少的轻质土壤 马粪和马厩肥：热性肥料，可用于改良质地粘重土壤
羊粪和羊厩肥：热性肥料，是一种优质有机肥，适用于各种土壤和作物
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粪 尿 粪 尿 粪 尿 粪 尿
水分 82 92 83 94 76 90 65 87
有机质 15.0 2.5 14.5 3.0 20.0 6.5 28.0 7.2
N 0.56 0.12 0.32 0.50 0.55 1.20 0.65 1.40
P2O5 0.40 0.12 0.25 0.03 0.30 0.01 0.50 0.03
K2O 0.44 0.95 0.15 0.65 0.24 1.50 0.25 2.10
土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
厩肥和家畜粪一般做基肥施用，全面撒施或集中施用均可，用量约为15000-22500 kg/ha，并注意与化肥配合施用。 三、禽粪
家禽粪也是一种优质有机肥料，产量远低于家畜粪尿，一般多作为厩肥的辅助材料
新鲜禽粪中的养分平均含量（%） 项目 鸡粪 鸭粪 鹅粪 鸽粪
第四节 堆沤肥
定义：利用秸杆、杂草、绿肥、泥炭、垃圾和人畜粪尿等其它废弃物为原料混合后，按一定
方式进行堆制或沤制的肥料。
北方地区以堆肥为主，堆积过程中主要是好气微生物分解，发酵温度较高； 南方地区则以沤肥为主，其沤制过程主要是嫌气微生物分解，常温下发酵。 一、堆肥
1、成分与性质
堆肥可分为普通堆肥和高温堆肥两种。普通堆肥一般含有机质15％～25％，含水分 60％～65％、氮素0．4％～O．5％、磷0．18％～0．26％、钾0．45％～0．67％，碳氮比(C／N)16～20：1。高温堆肥的有机质和氮、磷、钾养分比普通堆肥高，碳氮比则比普通堆肥窄。腐熟的堆肥颜色为黑褐色、汁液为棕色，有臭味，堆肥的性质与厩肥相以，其肥效与 厩肥相当，故有“人工厩肥”之称。 2、堆肥的堆制原理
堆肥的整个腐解过程是一系列微生物活动的复杂过程，包含着堆肥材料矿质化和腐殖 化的过程。高温堆肥的堆制过程中一般经过发热、高温、降温、腐熟保肥等四个阶段。 3、影响堆肥腐熟的因素 1）、水分 2）、空气 3）、温度 4）、碳氮比(C／N) 5）、酸碱度(pH) 二、沤肥
由于沤制材料的种类及其配比不同，其成分也不一样。据分析，草塘泥pH为6～7 全氮量为0．21％～O．40％，全磷(P205)量为0．14％～0．26％。
第五节 秸杆还田
1、作用
（1）秸秆可供给作物养分，特别是磷、钾和微量元素。 （2） 改善土壤理化性状和生物学性状中的重要作用。 （3）豆科作物秸秆含氮较多，禾本科作物含钾较丰富
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水分 50.5 56.6 77.1 51.0 有机质 25.5 26.2 23.4 30.8 N 1.63 1.10 0.55 1.76 P2O5 1.54 1.40 0.50 1.78 K2O 0.85 0.62 0.95 1.00 土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
主要作物秸杆中几种营养元素的含量 秸杆 几种营养元素含量（占干物质重的%） 种类 N P2O5 K2O Ca S 麦杆 0.50-0.67 0.2-0.34 0.53-0.6 0.16-0.33 0.123 稻草 0.63 0.11
0.85
0.16-0.44 0.112-0.189 玉米秸 0.43-0.50 0.38-0.40 1.67 0.39-0.80 0.203 豆秸 1.3 0.3 0.5 0.79-1.50 0.227 油菜秸 0.56
0.25
1.13
-
0.348
一些作物秸杆的微量元素含量 （mg/kg)
类别 作物 Fe Mn Cu
Zn B 豆类 紫苜蓿 130-1000 10-120 4-5 14-110 4-30 红苜蓿 100-1300 25-540 6-20 24-70 36 胡枝子
100-1000 50-420 —— —— —— 谷类 大麦杆 —— 7
—— —— —— 玉米穗轴 160-190 50-270 2-9 5-80 —— 玉米叶 —— —— 8-17 —— —— 燕麦杆 60-370 4-1660 3-54 4-200 —— 蔬菜 甜菜（根） 70-280 20-100 6-27 25-69 ——
卷心菜
11-300
5-440
3-28
——
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2、秸杆还田的方式 （1）堆沤还田；（2）过腹还田(以牲畜粪尿形式)；（3）直接还田。 3、注意问题
1、补增施氮磷肥，调节C/N 2、切碎耕翻，严密覆土，防止跑墒 3、翻压量，肥地多，薄地少
4、酸性土上加适量石灰，以中和产生的有机酸 5、带有病虫卵的秸秆不宜直接还田
第六节
绿肥
定义：直接用作肥料的新鲜绿色植物体称为绿肥。 一、绿肥的分类
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土壤肥料学—肥料学部分 叶优良
1、按来源分为：栽培绿肥、野生绿肥 2、按植物学特点分：豆科绿肥、非豆科绿肥 3、按栽培季节分：早春、夏季和冬季绿肥 4、按栽培年限分：一年生绿肥、多年生绿肥
5、按栽培几种主要绿肥的养分含量方式分：单作、套作、混作以及插种绿肥等 二、种植绿肥的意义
1、增加了肥源： 绿肥能增加土壤有机质，提供氮磷钾养分（多为豆科植物，可固氮），分解快，肥效持久。
2、培肥地力，改良土壤增加了地面覆盖，防止水田流矢，有机质使土壤形成良好的结构。 根系深，密集和转化土壤养分。
3、促进农业的可持续发展苕子、苜蓿、草木樨是优质饲料，可发展畜牧业 三、几种绿肥作物 （一）苕子
又名兰花草，越年生豆科草本植物。养分含量高；适应性强。耐寒、耐旱、耐瘠薄
（二）田菁
一年生豆科草本植物。养分含量高；耐盐，改盐碱的先锋植物，0.3％盐正常出苗，0.4％正常生长；耐淹 ，生长点不被水长期淹没，水后仍正常生长；耐旱性差。 （三）柽麻：一年生豆科草本植物 （四）紫花苜蓿：多年生豆科草本植物
思考题
1、简述有机肥料在农业及生态环境保护中的重要性。 2、有机肥料可分为哪几类？各类的主要特点是什么？ 3、解释概念：矿质化 腐殖化
4、调控有机肥料腐熟的过程应从哪些方面入手？ 5、C/N比的宽窄对有机物质的分解有何影响？
6、高温堆肥的堆制过程可分为几个阶段？各阶段的主要特征是什么？ 7、秸秆还田有何优点？还田时应注意什么问题？
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