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1. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 欢迎大家

2. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 土 壤 肥 料 学Soil Science and Fertilizers 单玉华 （博士） 环境科学与工程学院 Tel：7979528 13013714318 E-mail：shanyuhua@hotmail.com

3. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 第九章 植物营养与施肥的基本原理 §1 肥料与施肥的基本概念 §2 植物营养元素与肥料三要素 §3 施肥与植物生长 §4 施肥与农业生态 §5 植物对养分的吸收 

4. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University  肥料的定义： 凡能向植物提供其生长发育所必需的化学物质的任何物质。 1. 肥料及其分类 肥料的定义 问题：什么是肥料？

5. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 环 境 （养分供应者） 植 物 （养分需求者） 养分供求关系 讨论:如何正确理解肥料的定义？

6. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 供>求 供=求 供<求 无须施肥 养分供求关系 须用肥料补充 在实际应用中，肥料的定义应理解为：凡能直接或间接地补充环境养分供应不足的任何物质。

7. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University • 养分完全，但含量低 • 养分释放速度慢，但肥效稳长 • 改良土壤，提高地力 • 改善土壤的有机营养 • 改善作物的碳素营养 自然肥料 （农家肥料） 有机肥料 Organic fertilizer 化学肥料 Chemical fertilizer Inorganic fertilizer Mineral fertilizer 微生物肥料 Microbe fertilizer 肥料的分类与特性 • 养分含量高，但种类单纯 • 养分释放速度快，但后效短 • 部分化肥长期施用可影响土质 • 长期大量施用化肥可引起环境问题（地下水污染，表层水富营养化等） 肥料 商品肥料 • 通过微生物生命活动的产物改善植物营养；直接提供的养分量十分有限 • 辅助性肥料，不能代替有机肥及化肥的作用

8. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 施肥 施肥 正常的植物体 达到特定的经济目的 2. 施肥及其基本环节 施肥的基本目的：补充土壤养分供应的不足，以满足作物正常生长发育对养分的需求。 作物对养分的需求 自然需求 特定需求  合理施肥：通过施肥调节植物的自然营养过程，以获得理想的产量或经济效益。即施肥并非简单地满足作物对养分的自然需求。

9. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 基 肥： 种 肥： 追 肥： 根外追肥： 在种植作物之前结合土壤耕作而施用的肥料，其着眼点为作物生长的全程，以有机肥料为主。 在作物播种或移栽时施用，着眼点为苗期，以化肥为主。 在作物生长过程中施用，其作用为调节植物营养，主要用化肥。 将肥料配成一定浓度的营养液，借助喷雾器械喷洒于作物地上部的一种施肥方法。 施肥环节

10. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 3. 肥料与施肥技术的发展趋势 肥料的发展趋势 国外肥料发展历程： 第一代：单质低浓度化肥（如硝酸钙） 第二代：单质高浓度化肥（如尿素） 第三代：化成复合肥料（如磷酸铵） 第四代：混成复合肥料

11. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 化学肥料发展趋势： • 高效化：不断提高肥料中养分的浓度 • 复合化：提高复合肥料在化肥中的比例 • 液体化：发展液体肥料 • 缓效化：延缓肥料施用后养分释放的速度。

12. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University  施肥技术的多样性 土壤施肥

13. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 随水灌溉施肥(fertigation)

14. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University Fertilizer Injection

15. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University Potassium application map Phosphorus application map

16. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 4. 现代农业对施肥的基本要求 • 高产 • 高效 • 优质 • 环境友好

17. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 第一章 植物营养与施肥的基本原理 §1 肥料与施肥的基本概念 §2 植物营养元素与肥料三要素 §3 施肥与植物生长 §4 施肥与农业生态 §5 植物对养分的吸收 

18. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 1植物的营养元素 必需元素 有益元素 完全无用元素 营养元素 地球化学元素

19. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 1.1 必需元素  必需元素（essential element)的判定标准 • 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； • 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； • 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。

20. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 正常 缺磷 缺钾 缺氮 缺镁

21. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 缺铁 缺锌

22. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University  必需元素的种类 目前已经发现并已得到公认的植物必需元素共有16种： 大量元素 中量元素 C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl 大量元素 （macro-element) [9种，在植物体内的含量 一般高于1/1000] 微量元素 (micro-element) [7种，在植物体内的含量 一般低于1/1000]

23. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University -A -B B元素为必需元素 A元素为非必需元素  元素必需性的研究方法 从植物的生长介质中除去某元素以确定其必需性 分析植物体的化学组成

24. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University  同等重要性与平衡吸收 各种必需元素不论其含量高低，在植物营养中的地位是同等重要的；且因各自的生理功能不同，相互间不能替代。 同种植物体内各种营养元素的含量是相对稳定的。换言之，植物是按一定比例吸收各种营养元素的。植物按比例吸收各种营养元素的现象称为平衡吸收。

25. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 1.2 有益元素  定义 只为某些植物必需或对作物生长发育可起有益作用的一类矿质元素的总称。  种类与作用 • Na: 有亲钠植物与疏钠植物之分；对糖用甜菜等是必需的；钠有部分替代钾的作用，在钾供应不足时更为明显。 • Si：单子叶植物硅的含量为双子叶植物的10-20倍，硅是水稻不可缺少的元素。 • Co：是豆科植物共生固氮所不可缺少的。

26. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 1.3 肥料三要素 问题：所有必需元素在植物营养中的地位是同等重要的，它们在农业上是否也同等重要？ C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl 来自土壤（矿质元素） 来自大气、水 在土壤植物间的供求矛盾大，常需施肥补充。通常被称为“肥料三要素” 在土壤、作物间的供求矛盾相对较小

27. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 第一章 植物营养与施肥的基本原理 §1 肥料与施肥的基本概念 §2 植物营养元素与肥料三要素 §3 施肥与植物生长 §4 施肥与农业生态 §5 植物对养分的吸收 

28. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 施肥 1 肥料在作物生产中的作用

29. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University Minerals 1 肥料在作物生产中的作用 • PAR：380-720nm，占太阳总辐射47－49％； • PAR理论利用率：28％； • 一般农田：0.5-3%。

30. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 1 肥料在作物生产中的作用 • 早在20世纪30年代，德国科学家就对增施肥料在欧洲粮食生产中的作用做过估计，如果把粮食增产量看作100，化肥的贡献占50%，品种占30%，其它管理措施占20%； • 联合国粮农组织（FAO）的统计资料表明，发展中国家通过施用化学肥料可使粮食单产提高55%~57%，总产量提高30%左右（严小龙等，1997）； • 建国以来，我国化肥的投入与粮食产出间的关系也基本符合这一规律（李生秀，1999）。

31. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 1 肥料在作物生产中的作用 Value Index of Crop Production Fertilizer Consumption Relationship between Value index of crop production and fertilizer consumption per arable hectare in 41 countries (FAO)

32. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 2 植物营养特性与施肥 种子萌发 成熟 营养生长 生殖生长 根系老化 种子营养 营养期 生长期（生育期）

33. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 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。 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。 作物营养 最大效率期 速率 养分吸收 生长 作物营养临界期 生育期（营养期）

34. 最小养分律的含义 3 作物生长与养分供应间的数量关系 3.1 最小养分律 由德国化学家李比希提出，他认为：植物的生长量或产量受环境中最缺少的养分的限制，并随之增减而增减。环境中最缺少的养分称为最小养分。 这一规律应用于除养分以外的其它生活因子时也成立，称为限制因子律。 最小养分律图解

35.  应用最小养分律时应注意的问题 • 最小养分系指环境中相对于植物需求而言最缺少的养分,并非植物体内或环境中含量最少的养分。 • 最小养分与非最小养分间的关系并非固定不变，在一定条件（如施肥）下可以相互转化。 • 如增施非最小养分（盲目施肥）不仅不能提高作物产量，反会造成肥料浪费及环境污染。

36. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University  产量－施肥量关系与最小养分律 最小养分：C 产量(或生长量 Y = a + bX 最小养分：B 最小养分律：作物产量与施肥量间呈直线关系，单位肥料的增产量不变。 最小养分：A

37. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 3. 2米采利希（Mitscherish）方程 y A 式中：x－施肥量 y－产量或生长量 A－极限产量或生长量 C－常数 x 米采利希方程：作物产量随施肥量增加而提高，但单位肥料增产量下降。

38. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University y x 3.3 费佛尔（Pfeiffer）方程 费佛尔方程：作物产量随施肥量增加而提高直到施肥量达到对作物生长有害程度为止） ，但单位肥料增产量下降。

39. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 3. 4 施肥中的报酬递减现象 最小养分律认为，单位肥料的增产量不随施肥量变化；而由米采利希及费佛尔方程可知，随施肥量的增大，单位肥料的增产量下降。即施肥存在报酬递减现象。 报酬递减现象是在其它技术不变的条件下产生的，因而克服该现象的积极途径为：全面改善生产技术条件。 但由于在特定的生产阶段同时改善技术条件是很困难的，因而该现象又是不可避免的。

40. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 第一章 植物营养与施肥的基本原理 §1 肥料与施肥的基本概念 §2 植物营养元素与肥料三要素 §3 施肥与植物生长 §4 施肥与农业生态 §5 植物对养分的吸收 

41. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 1 施肥对农业生态环境的影响 （1）正面影响 • 增加农作物产量 * • 改善农产品品质 * • 增加有机质； • 增加、平衡养分； • 矫正pH • 提高地力、改良土壤 增加CO2同化量 1吨养分消耗24吨CO2，同时释放18吨O2，可供36人呼吸一年。 洪涝、冻害  重要的减灾措施  净化空气

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44. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 1 施肥对农业生态环境的影响 化学污染 生物污染 物理污染 饮用水硝酸盐含量标准(WHO): 安全值:<50mg/L 允许值:50-100mg/L 超标准:>100mg/L （2）负面影响  土壤污染  水体富营养化 *  地下水污染  大气污染 生物污染（病菌） 化学污染（重金属、硝酸盐）  食品污染 NOx CH4 有机肥

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48. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 2 施肥与食物链2. 1 施肥对人体必需元素的影响 动物 植物 人体必需元素54种，这些元素最终来自土壤。 土壤 人体

49. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University 观点 • A.Carrel（美国，第一个医学诺贝尔奖获得者）：化学肥料只能提高作物产量，却无法弥补土壤中日益枯竭的“全部元素”。 • A.Voisin（法国，农学家）：化学肥料是人类近代史上最伟大的发明之一，但如果我们只考虑利用，而不注意保持土壤及农产品的生物品质，势必将人类引向灾难之路。 • Nicholas（美国，著名医生）：只有肥沃的土壤，才有人类永久的财富。 • A.Howard（英国，有机农业倡导者）：没有良好的土壤就没有人类健康的身体。主张用有机肥改良土壤。 • 福岗（日本，自然农业倡导者）：没有肥沃的土壤，就没有营养丰富的食品，也就没有健康的身体。 • Shelton（美国，著名医生）：我们要改善食物营养，一定要包括改良土壤在内。

50. Shan Yuhua College of Environment Sciences and Engineering Yangzhou University R1 R1 NH ＋ HNO2 N－N＝O ＋ H2O R2 R2 2. 2 农产品中硝酸盐含量与氮肥施用的关系 NO3－ NO2－ Dangerous！ 施用氮肥可使胡萝卜、卷心菜、马铃薯等硝酸盐含量提高0.5-1.5倍，玉米黑麦草等提高1.3-39倍！ 植物积累硝酸盐的能力： 叶菜类>根菜类>瓜果类; 禾本科牧草>豆科牧草; 茎/叶>根>种子.