土壤养分和土壤肥料

土壤养分和土壤肥料 第八章 土壤养分和土壤肥料 第一节 土壤养分 一、 养分概述 1、什么是土壤养分 由土壤提供的植物生长所必须的营养元素。 2、养分的分类 大量元素和微量元素 大量元素、中量元素和微量元素 3、养分的形态 根据在土壤中存在的化学形态分为 (1)水溶态养分:土壤溶液中溶解的离子和少量的低分子有机化合物。 (2)代换态养分:是水溶态养分的来源之一。 (3)矿物态养分:大多数是难溶性养分，有少量是弱酸溶性的(对植物有效)。 (4)有机态养分:矿质化过程的难易强度不同。 根据植物对营养元素吸收利用的难易程度，分为速效性养分和迟效性养分。一般来说，速效养分仅占很少部分，不足全量的1%， 应该注意的是速效养分和迟效养分的划分是相对的，二者总处于动态平衡之中。 4、养分形态的转化 包括养分的有效化过程和养分的固定过程。 5、养分的来源 在自然土壤中，主要来源于土壤矿物质和土壤有机质、其次是大气降水、坡渗水和地下水。 在耕作土壤中，还来源于施肥和灌溉。 6、养分的消耗 土壤内部复杂的转化过程;植物吸收利用;淋失;气态化损失;侵蚀流失;人为活动引起的损失; 二、氮的形态与转化 1、氮的形态:(全氮含量0.02%——0.3%) (1)无机态氮:铵离子和硝酸根离子，在土壤中的数量变化很大，1——50mg/kg (2)有机态氮:A 、腐殖质和核蛋白，大约占全氮的90%，植物不能利用; B、简单的蛋白质，容易发生矿质化过程; C、氨基酸和酰胺类，是无机态氮的主要来源。 (3)气态氮: 2、氮的转化: 有机态氮的矿质化过程:氨化作用、硝化作用和反硝化作用; 铵的固定:包括 2:1型的粘土矿物(依利石、蒙脱石等)对铵离子的吸附;和 微生物吸收、同化为有机态氮两种形式。 三、磷的形态与转化 1、形态 (土壤全磷 0.01%——0.2%) (1)有机态磷:核蛋白、卵磷脂和植酸盐等，占全磷总量的15%——80%; (2)无机磷:(占全磷20%——85%) 根据溶解度分为三类 A、水溶性磷: 一般是碱金属的各种磷酸盐和碱土金属一代磷酸盐，数量仅为0.01——1mg/kg。在土壤中不稳定，易被植物吸收或变成难溶态。 B、弱酸溶性磷: 主要是碱土金属的二代磷酸盐即CaHPO和MgHPO存在于中性和微酸性土壤中。不溶于水44， 而溶于弱酸溶液中，植物可吸收利用;数量为几十mg/kg。水溶性和弱酸溶性磷为速效磷。 C、难溶性的无机磷化合物，占无机磷的绝大部分。植物很难利用。在中性和碱性土壤(石 灰性土壤)以磷酸钙、磷酸镁、磷酸八钙、磷灰石等形式存在; 在酸性土壤中，以磷酸铁、磷酸铝、磷铁矿和磷铝石等形式存在。 2、转化 A、磷素的有效化过程: 土壤中的迟效难溶性的无机磷在碳酸和有机酸的作用下，可转化为速效磷; 迟效的有机磷在微生物的作用下，进行水解逐渐释放出磷酸(根)，被微生物和植物吸收利用。 B、磷的固定 在石灰性土壤中，速效磷容易和钙形成磷酸三钙，如钙数量较多，可进一步形成磷酸八钙以及磷灰石等难溶性盐; 在酸性土壤中，与氢氧化铁、氢氧化铝胶体形成磷酸铁和磷酸铝。 土壤pH在6.5——7.5时，磷的有效化程度较高。 四、钾的形态与转化 1、形态(以KO计 为0.5%——2.5%之间) 2 根据对植物的有效性，分为 水溶性钾 交换性钾(几十到几百mg/kg)。 缓效性钾:在2:1型粘土矿物中固定的钾和黑云母中的钾; 难溶性钾:在原生矿物如钾长石、白云母中的钾。占全钾数量的95%以上。 2、转化 2、转化 A、钾的有效化过程 难溶性的钾和缓效性钾在微生物以及有机酸的作用下，释放出来。施用硅酸盐细菌肥料， 能直接分解正长石; B、钾的固定:进入到粘土矿物的晶穴中。 五、微量元素的形态与转化 1、形态 矿质态:主要是原生矿物和粘土矿物中，很难溶解; 交换性离子态:主要是各种阳离子及其羟基离子，少量为交换性阴离子，数量一般不超过10mg/kg。 溶解性态:在水溶液中，数量低; 络合态:与有机配位体形成络合物，比较稳定。 2、转化 与土壤的pH值有关。 在石灰性土壤中，铁、锌、锰、铜、硼容易形成难溶性的盐类，有效性低，在酸性土壤中有效性较高。 第二节 植物对养分的吸收 一、根系对养分的吸收 1、 养分的形态主要是离子态。 2、根系如何吸收养分 首先养分要到达根系表面:通过根系截获、质流和扩散三种方式到达根系表面，然后通过主动和被动吸收进入到根系细胞的内部。 二、叶片对养分的吸收 又叫根外营养。 主要是分子态、离子态。 特点:吸收快、利用率高、效果明显。但持续的时间短。 第三节 土壤肥料 一、概述 、什么是肥料:施入土壤中，或是用它处理植物的地上部分，能够改善植物的营养状况和1 土壤条件的一切有机物和无机物。 2、目的:增加植物的营养，提高苗木的产量，改善植物的品质。 3、肥料的分类 • 按照肥料的性质: 有机肥料:如泥炭、绿肥、腐植酸肥; 矿质肥料 :也叫无机肥料，如各种化肥; 生物肥料:如细菌肥料、根瘤菌肥等。 • 按化学成分的多少分为: 单一肥料:只含一种肥料要素; 复合肥料:含两种以上肥料要素如 KNO 3。 完全肥料:除含N，P，K三要素外，还含微量元素或有机肥料。 • 根据有效性快慢: 速效性肥料:化肥一般是速效性的; 迟效性肥料:主要有机肥。 4、有机肥料和矿质肥料的区别 (1)矿质肥料: 成分单纯，但含量高，养分在15%以上; 体积小，便于施用和运输; 易溶解，见效快，但不持久。 有一定的酸碱性，长期使用会引起酸碱性的变化，有时还会引起土壤的板结;使用时要注意 多种肥料配合或与有机肥料配合。 (2)有机肥料: 含营养元素全面，但养分含量低; 体积大，不卫生，不便于运输和施用; 肥效迟但肥效持久，长期使用能改善土壤物理性质和化学性质以及生物学性质。 可以单独且长期使用。 (3)微生物肥料:辅助性肥料 不含养分，通过微生物的活动来改善土壤的营养条件; 分泌激素，刺激根系生长发育，同时还可抑制有害生物的活动; 肥料的贮存、运输都需要一定的环境条件，施用时需要的技术条件较高。 5、施肥时期 (1)基肥 在播种或种植前施用的肥料称基肥。 一般以有机肥料为主，也可适当搭配P，K肥。基肥的施用量大，深度深。 (2)种肥 在播种或幼苗定植时一起施用的肥料。 要求有机肥腐熟、化肥速效、浓度低，不能影响幼芽和幼苗的生长发育。 (3)追肥 在植物生长发育期间施用的肥料。 目的是及时补给代谢旺盛时对肥分的大量需要。 以速效肥料为主，有时也配一些腐熟的有机肥。 6、施肥方法 科学施肥方法的基本要求是:施用于根系容易吸收的土层，提高肥料被植物的吸收利用 率;选择适当的施肥位置和方式，以减少肥料的固定、挥发和淋溶损失。 (1)撒施:均匀撒施于田间地面。 (2)条施:先开沟，施肥后盖土。 (3)穴施:比条施的肥料更集中。 (4)轮施:以树木为圆心，沿树冠边际内对应的地面挖轮状的施肥沟，施肥后盖土。 (5)放射状施。 二氮肥 1、分类: 按含氮基团分三类: 铵态: 硝态: 酰胺态: 2、铵态氮肥 主要品种有硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵。 施用时不能和碱性肥料(如石灰、钙镁磷肥)混合施用。 在酸性土壤上施用硫酸铵、氯化铵，由于植物对铵离子的选择吸收，将酸根离子残留在土壤中(生理酸性肥料)，长期施用会加剧土壤的酸性。应配合施用石灰。 在石灰性土壤中，硫酸铵与钙形成难溶的硫酸钙，会影响土壤的非毛管孔隙，长期会造成土壤板结。 而氯化铵和钙形成的氯化钙，以及氯与盐基形成的可溶物，可增加土壤溶液的浓度，因此氯化铵不能做种肥。在保护地下最好不用氯化铵。 在水田中，硫铵优于氯铵。 3、硝态氮肥 主要是硝酸铵。是世界上重要的氮肥品种。 但由于吸湿性强和存在易燃爆的危险，而影响了使用。 国外一般使用改性的硝酸铵钙、硫硝酸铵，我国还未正式生产这类改性产品。 硝酸钠又叫智利硝石，另有硝酸钙，但做为肥料在我国使用较少。 4、酰铵态氮肥: 尿素，是1928年人工合成的第一个有机物，是我国以及世界的一个主要氮肥品种。我国 也是重要的尿素生产国。 (1)性状:粒状，颗粒有1——2mm，和2——10mm的两种，现国外有超大粒尿素(每颗粒重 1g)。吸湿点随温度升高而下降。 因此要避免在盛夏潮湿气候条件下敞开存放。另外与其它肥料混合也会明显降低吸湿 点。 尿素是中性有机分子，易溶于水但不易直接被土壤胶体吸附，尿素能随水移动或流失。 (2)尿素在土壤中的转化 进入土壤后进行水解。水解在脲酶作用下进行。CO(NH) + 2HO ———— (NH)CO222423 碳酸铵在水和二氧化碳作用下形成碳酸氢铵，进一步变成氨、水和二氧化碳。 转化时间与土温有关。在夏天1—3天，在冬天约需一周 (3)尿素的施用 可以做基肥、追肥。但不能做种肥[ 尿素中含缩二脲( NH CONHCONH) ，对幼苗、根22系生长产生抑制 ]。 主要用做土壤追肥，施用后不能马上浇水。 尿素广泛用于叶面施肥，浓度为0.5——2%。也可配制复合营养液。 三、磷肥 1、主要的品种: 过磷酸钙、重过磷酸钙、偏磷酸钙、钙镁磷肥、钢渣磷肥、脱氟磷肥以及骨粉等。 2、磷肥的肥效: 当季的利用率低，残留在土壤中的磷酸盐，在土壤微生物和酸的作用下，形成磷肥的后效。 连续施用5——10年，磷肥的肥效将趋于稳定，达到30——40%。 3、过磷酸钙:又叫普钙 (1)主要性质 外观粉末状，灰白或淡黄色。 主要成分是水溶性的磷酸一钙，占总量的30%-——50%，难溶的硫酸钙占总量的40%——50%。有效磷(PO)含量为12%——50%。水溶液呈酸性(含磷酸和硫酸)，有腐蚀性。 25 (2)施入土壤后转化为难溶性的磷酸盐，当年肥效仅有5%——20%。随着时间延长，磷肥的利用率明显增大，达到30%——40%。 (3)施用方法 主要用于中性和石灰性土壤。 为提高利用率应注意施用方法:集中施用、分层施用、与氮肥、钾肥或有机肥混合施用。 四、钾肥 1、主要品种有: 氯化钾、硫酸钾、硝酸钾，农村广泛存在的草木灰也属钾肥。 2、氯化钾 是目前世界上使用量最大的一种钾肥。 (1)性状:浅黄色、砖红色或白色、结晶或粉末状。(KO含量为60%)。 2 (2)施用方法 可作基肥或追肥。 不能作种肥和根外追肥。对烟草、葡萄、薯类等忌氯植物原则上不使用。 3、磷酸二氢钾 可对任何植物与土壤施用。 施用方法:浸种、根外追肥。 五、微量元素肥料 1、主要的微肥种类 硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵、硼砂和硼酸;络合铁或铁的螯合物等。 2、施用方法 土壤施肥:采用条施或穴施; 根外追肥:常用浓度0.01%——0.1%; 种子处理或沾根施用。 3、施用微肥应注意的问题: (1)必须在可靠的诊断基础上施用; (2)控制适宜的用量; (3)掌握有效的施用技术。