农业化学授课教案.doc

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1、农业化学授课教案绪论（3学时）第一节 农业化学的定义及其在农业生产中的作用通过对绪论的学习应明确什么是农业化学，广义农业化学和狭义农业化学。广义农业化学包括植物营养与肥料，土壤改良剂，激素以及除草剂等；狭义农业化学就是指肥料学。强调肥料在农业生产中的作用及肥料科学的目的和任务。1. 凡是指施到土壤中的，能为植物提供一种或多种植物所必需的营养元素从而使作物增产的物质均称为肥料，也可以说，肥料是作物的粮食，是提高农业生产的重要物质基础之一。建国初，我国总耕地面积15亿亩，粮谷年总产3200亿斤，当时平均亩施有机肥料不到1吨，化肥不到1斤，1985年以来，我国粮谷年总产达7800亿斤，平均亩施有机肥

2、料15吨左右、化肥100斤。我国粮棉油增产量与肥料施用量呈极显著的正相关。据估计，农产品增产量中3060%应归功于肥料的施用。由此可见，增施肥料和合理施用肥料在 我国农业生产中具有举足轻重的作用。2. 鉴于有机肥料与化学肥料在培肥土壤和营养作物方面各具独特的作用；又鉴于我国现阶段肥源结构状况（总肥源中有机肥与化肥供应的有效养分各占一半，其中有机肥氮、磷、钾各占40、65和95，化肥氮、磷、钾各占60、35、5）。因此，我国目前推行的是有机肥化肥配合施用的总方针。3.广辟肥源，增施肥料，加大农业生态系统中的物质的通量，确是提高农业生产水平必由途径之一，但是，发挥现有肥料物质的增产潜力更有其重要意

3、义，这就是要进行合理施肥。我们可以这样来确定“合理施肥”的含义：根据作物营养特性，根据土壤肥力水平和供肥性能，根据肥料的性质和成分，结合当地气候和耕作栽培条件，对轮作周期内各种农作物进行肥料的合理分配与施用，以达到培肥土壤，农作物高产稳产和改善其物质，并取得相当经济效益的目的。 第二节 农业化学发展史一、 我国农业化学的发展历史以我国肥料科学的知识萌芽开始，以年代为序，从战国时代到明清，以每个时期的代表性的农书和主要科学家为代表，介绍我国肥料科学的发展历史和对人类的贡献。主要代表性农书有西汉时期汜胜之书、北魏末年贾思勰的齐民要术、南宋陈敷农书、元朝东平王贞农书、明朝徐光启农政全书、清朝杨灿三宜

4、理论等。重点介绍古代堆、沤肥，绿肥、厩肥、轮作施肥，肥料分类，粪药论、地力常新论、三宜施肥理论及其对现代农业化学的贡献。二、 现代农业化学的发展从1640年Van.Helmont柳条试验，到1840年Liebig三大学说的建立。重点介绍碳素营养学说、腐殖质营养学说、氮素营养学说、矿质营养学说、养分归还学说和最小养分律。阐述农业化学的建立和李比希（Liebig）的贡献，强调三大学说的现实意义和现代农业化学的发展。第三节 农业化学的内容及其研究方法农业化学是研究植物营养与合理施肥的科学，它包括农业化学总论，施肥法和农业化学研究法。因为施肥的目的是为了营养植物，而植物营养又是指导施肥的理论依据。要进

5、行合理施肥不仅要根据植物营养的理论和植物营养的特点，还要考虑外界条件，包括气候土壤和栽培技术等因素。把他们当做一个整体，使用近代科学技术来研究合理施肥的理论和技术，以发挥肥料增产的最大效益。因此，农业化学与植物生理化学、作物栽培学、土壤学、耕作学、植物病理学与微生物学等有着密切的联系。同时，肥料的制造和施用无不与经济有关，因此肥料学也与农业经济学有密切联系。第一章 植物营养（8学时）内容要点植物生长发育必需的营养元素有16种，每一种营养元素在植物代谢中都具有独特的生理功能。某种必需营养的过多或缺乏都会使植物出现营养失调症。 植物吸收营养物质主要靠根系和叶面，营养元素进入植物体是通过被动吸收和主

6、动吸收来完成的。植物根系吸收养分又受土壤温度，水分，通气状况和PH值等因素的影响。应用电生理学说判别离子吸收性质。 作物对营养元素吸收的数量和比例是由作物的遗传性决定的，土壤养分的数量和比例不适宜，不利于作物对养分的吸收，养分离子之间也存在相互作用的关系。农作物在生长发育过程中吸收营养的关键时期是营养临界期和最大效率期。第一节 植物必需的营养元素一、植物必需营养元素的条件：（1）这些元素对植物生长发育都是不可缺少的，缺乏某一种元素就不可能完成其生命循环。（2）缺乏必需元素时，植物会表现出特有的症状，其它元素不能代替其作用。（3）这些元素必须是对植物起直接作用的，而不是起间接改善环境条件的作用。

7、高等植物所必需的营养元素有16种，由于植物需要量不同，可分为大量营养元素和微量营养元素两组，大量营养元素有：碳（C），氧（O），氢（H），氮（N），磷（P），钾（K），钙（Ca），镁（Mg），硫（S）等9种；微量营养元素有：铁（Fe）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、钼（Mo）、硼（B）、氯（Cl）等7种。碳、氧、氢三种来自空气和水，其余13种元素（除豆科植物能从空气中固定部分氮素外）皆来自土壤。二、“肥料三要素”：作物对土壤中氮磷钾三种营养元素的需要量较高，而一般土壤中所含有的，能为作物吸收的三种元素的有效成分都比较少，需要用肥料的形式补给土壤，供作物吸收利用，人们就称它们为“肥料三要素

8、”或“氮磷钾三要素”。三、植物根系或叶面吸收利用养分的形态有气态,离子态和分子态等三种.气态养分主要有和等,它们主要是通过扩散作用从气孔经细胞间隙进入叶内,形成碳水化合物,这是植物生理学研究的重点.其它营养元素绝大部分是以无机态阳离子和阴离子形态,通过质流,扩散,交换等途径进入植物体内形成植物的生命物质,结构物质和酶物质等,这是肥料学研究的重点.植物只能吸收少量的分子态有机养分,如尿素,氨基酸,糖类,磷脂类,植酸,生长素及维生素等.认为在有机分子中分子愈小,脂溶性愈高就愈容易进入植物体内.第二节 根系对养分的吸收土壤中的养分向根等迁移的方式有: (1)截获;(2)扩散;(3)质流等三种.一般来

9、讲,扩散是在短距离内向根表运输养分,而质流是较长距离向根表运输养分的一种方式,就营养元素而言,氮,钙,镁主要靠质流,磷,钾主要靠扩散.根表养分的富集是植物吸收养分的前提.离子带电荷,进入细胞内有两个互有联系然而是互不相同的过程,即被动吸收和主动吸收过程,前者的特点是:(1)养分离子由高浓度向低浓度扩散，吸收速度较快；（2）不需要消耗植物体能量；（3）吸收离子养分无选择型；（4）养分离子不透过质膜，只能进入膜外的细胞间隙和壁膜之间的自由空间。主动吸收的特点是：（1）吸收养分离子与代谢有关，吸收速率平稳；（2）逆电化势移动;(3)需要消耗植物体能量;(4)对养分离子的吸收有选择性,且必须通过细胞膜

10、再进入细胞内部.主动吸收的机制有载体学说和离子泵学说两种.载体或泵是细胞上的特殊蛋白质。载体学说在解释主动吸收现象上较能为多数人所接受。被动吸收和主动吸收是两个连续过程。在作物生长期间施用肥料，适当提高土壤中养分离子的浓度，将有助于提高肥料的增产效益。能斯特方程和电生理学说的内容及其在在判别离子吸收性质方面的应用。植物根吸收养分是以离子态为主，但也吸收一部分分子态养分。水溶性分子态物质渗入细胞的速度与其颗粒大小成反比，这就是分子筛假说，脂溶性分子态物质透过速度与其脂溶成正比，这就是脂质假说。上述养分迁移和吸收是物质运动和变化的客观规律，但环境条件：（1）土壤温度;(2)土壤含水量；（3）土壤通

11、气状况；（4）土壤酸碱度（PH值）等对养分的吸收有很大影响，调控这些条件将有助于发挥肥效。第三节 叶部（根外）营养根系营养与施肥是农作物吸收养分的主要途径，便根外营养（即叶面施肥）也不能忽视。叶面胞间连丝是营养物质向叶内运输的主要通道，根外营养特点：（1）直接供给养分，减少土壤对养分的固定；（2）养分吸收，运转的速率快；（3）节省肥料，提高经济效益。影响根外营养效果的条件：（1）营养离子成分的选择；（2）溶液浓度；（3）溶液PH值；（4）喷洒时间等。第四节养分平衡及其相互关系养分平衡有利于作物均衡吸收养分，有利于提高作物的产量和品质，这是作物生长和发育所必要的。施肥的目的就是要调节土壤养分平衡

12、，纠正养分失调现象。虽说16种必需营养元素各具其独特生理功能，并遵循营养元素同等重要和不可替代的法则，但元素间不是相互独立的。科学研究和实践表明，营养元素之间存在相互作用和拮抗作用，在施肥实践中表现为正连应和负连应效果。我们应避免营养元素的拮抗作用而要利用其相互作用，以利发挥肥料的增产潜力。第五节 植物的阶段营养作物从出苗到成熟对养分的吸收量和速率是不均衡的，每种作物的营养均有其明显的阶段性的特点，是提高肥料肥效的有效途径。掌握各种农作物营养临界期和营养最大效率期以至到合理施用种肥和追肥。第二章 植物的土壤营养（2学时）内容提要植物所需各种营养物质尽皆通过土壤或由土壤供应，它们在土壤中存在的数

13、量和形态及其转化过程均在土壤学中详尽讨论。这里再重复，但要求学员们复习土壤学中的有关章节。本章重点讨论：（1）土壤中养分的来源和形态；（2）土壤中有效养分及其与施肥的关系。第一节 土壤中养分的来源和形态土壤中养分的来源大体有：（1）土壤矿质土粒风化所释放出的养分，它包括氮素以外的各种营养元素；（2）土壤微生物固氮作用把空气中的N2转化成化合态氮贮存在土壤中。据估计，全世界生物固氮量比现有工业固定的化肥氮还要多；（3）土壤有机质分解释放出各种养分。土壤有机质受微生物活动作用，每年按一定矿化率分解出相当数量的无机态养分；（4）植（作）物根系对养分的富集，使耕层中的养分比底层要高；（5）降水中带有养

14、分，在土壤中累积；（6）施肥等六个方面，人们经营土地，进行农业生产，必须强调土壤养分的累积，并有意识地调控土壤养分的释放，以满足农作物对营养物质的需求。土壤养分的携出与损失有以下几方面：（1）农作物的产品，茎秆物质中的养分往往是随着收获和交换携出，这是一种正常的消耗；（2）随雨水或地下水的淋溶损失；（3）挥发（主要指NH4+-N）损失；（4）反硝化（主要指NO3-N）损失；（5）表土风蚀，水蚀损失；（6）化学固定成难溶性化合物，这部分虽存在土壤中，但对作物来说是难于利用的。人们通过合理的农业措施，尽可能地减少土壤养分的损失和无效化。土壤中养分的形态有固、液、气态；有分子、离子态，有无机态、有机

15、态之分。从植物营养角度区分养分的形态：1、水溶性养分：凡是溶于土壤水中的养分均属之。它们对作物高度有效，极易被根吸收利用。如NH4+、NO3-、H2PO4- 、H2PO42- 、K+ 、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+、MoO42+、SO42-、 Cl- 等无机态离子，以及简单的化合物分子等，土壤水分实质上是一种极稀的盐溶液，水溶性养分往往很少，大多数水溶性养分离子占各种全量养分的1%左右，有的养分元素的水溶量更少。2、交（代）换性养分：这部分离子吸附在土壤胶体上，它们与水溶液中的养分离子处在动态平衡状况，对农作物也是有效的，通常把水溶性养分和交换性养分统称为有效养分或速效养分

16、，这是农作物吸收的主体部分。3、缓效性养分：主要指某些矿物质易释放养分或被粘土矿物固定在晶层之间的养分（如 K+、NH4+被固定在粘土矿物晶层之中）它们是非交换性的，不易被其它同电荷离子所能交换出来。故其有效性较差。不过这部分养分离子也是有效养分的直接给源，其有效性介乎速效和迟效之间。4、难溶性养分：这部分养分存在于土壤矿物中，不易释放，只有经长期的风化过程才可能释放出来，它们不能被作物根系之直接吸收利用，可作为作物养分的储备。5、有机态养分：这部分包括存在于土壤有机质中的养分和土壤微生物体中的养分。它们不能被作物根系直接吸收利用，而需要经矿化后成为水溶性或交换性养分后才能被利用，它们与难溶性

17、养分相比，释放显然要容易得多。 第二节 土壤有效养分与农作物营养与施肥关系最密切的是土壤中的有效养分。百余年来，人们总是在研究土壤中各种营养元素有效养分的形态和数量。目前国内外常用化学方法对各种营养元素的有效养分进行分析测定，即设计一种或几种化学浸提剂将有效养分提取出来，再用定量分析方法进行测定，其含量用PPm或mg/100 克土来表示，这就是所说的“土壤有效养分含量”。土壤有效养分含量只是说明了该土壤中养分对农作物产量的保证程度，而不是土壤中能被作物吸收利用的有效养分其实的绝对数量。土壤化学家把土壤有效养分分成若干等级：“极低”只能保证产量的50%以下的需要，施用肥料有极明显的效果；“重”

18、只能保证产量的75%的需要，使用肥料后肥效不稳定；“高” 可保证产量的95%以上的需要，施肥几乎无效。必须注意，由于各地农作物种类各异，要求达到的产量水平也不同，有效养分的浸提剂浸提强度有别，因此各种土壤有效养分分级含量值不尽相同。为便于记忆，只要掌握各营养元素含量的临界值即可，临界值是介于缺乏与不缺乏之间的测定量，大约处于“低缺乏”等级的上限。应该看到，土壤有效养分的临界值及其分级标准不是固定不变的，它们是受土壤环境条件而变。例如，粘性土壤有效钾的临界值就要比砂性土壤要高，同一块地淹水条件下要比非淹水条件下的有效磷测定值要高，豆科作物要求的有效磷临界值要比禾谷类作物的低。因此，在考虑土壤有效

19、养分时必须结合具体条件，不能生搬硬套。第三章 氮肥（6学时）内容提要由于氮素营养对农作物生长发育和产量形成有举足轻重的作用，而我国大多数农田土壤缺氮。因此我国很重视化学氮肥的生产和施用。进入九十年代来，每年生产化肥近1500万吨，折合标准氮肥7500万吨左右，加上进口化肥，每年化学氮肥用量9000多万吨。在合理施用下，每公斤标准氮肥（硫铵）可增产粮谷3-5公斤，经济效益十分显著。施用不当，增产不明显，甚至造成减产。合理施用氮肥，在农业生产中具有重要的意义。第一节 氮的营养作用氮是植物体内许多重要的有机化合物的主要组分之一，蛋白质、叶绿素、酶、核酸、维生素和生物碱等物质中均含有氮。有人称它为“生

20、命元素”。氮素供应充足时，植物可合成较多的蛋白质，促进细胞分裂和增长，叶面积增大，叶绿素丰富，有利于干物质的积累和产量的形成，并能改善农作物产量的品质，缺氮时，株形矮小叶色黄绿，产量很低；供氮过量时，植株过分繁茂，贪青倒伏，并易引起病害，延迟成熟，产量反而下降。植物吸收利用氮素的主要形态是NH4+-N和 NO3-N。NO3进入植物体后，可直接与作物代谢产物有机酸结合，合成氨基酸，再进一步合成蛋白质或生物碱等物质。NH4+ 不能在植物体内大量贮存，达到一定浓度时，对作物有毒害作用。但植物本身有一种调节功能，把过多的NH4+与某些氨基酸结合成酰胺。酰胺的形成十分重要，它既能消除NH4+的毒害作用，

21、又起到氮的暂存作用，NO3-N进入植物体后，必须经硝酸还原酶的作用转化为NH4+-N，再与有机酸合成氨基酸等物质。所有物质的转化，合成和分解都是在酶参与下进行的。第二节 土壤中氮素含量、形态及转化土壤中的氮素9598%以上是呈有机态存在，水溶性和交换性氮含量极少。有机态氮必须在一定的水热条件下通过微生物吸收利用的NH4+和NO3。耕作不合理，施肥方式方法不当，土壤和肥料中的NH4+、NO3还能进一步转化使其挥发淋溶或反硝化损失。一般旱田土壤中，矿化氮大多以NO3-N存在，而水田土壤中则以NH4+-N存在。土壤中矿物固定态铵和微生物生物量态氮的定义、含量、测定方法及其农学意义，土壤中各种形态氮的

22、转化，重点是氨化作用、硝化作用和反硝化作用，氨的挥发、淋失和反硝化机理、测定方法及其调控技术。土壤供氮能力测定及其意义。第三节 氮肥种类、性质与施用氮肥的种类很多，大致分为铵态，硝态、酰胺态和长效氮肥四种类型。（一）铵态氮肥：包括液氮（）、氨水（）、碳酸氢铵（）、硫酸铵（）和氯化铵（），它们的氮素都是以NH4+和NO3形态存在的，其共同特点是：（1）易溶于水，是速效养分，作物可直接吸收利用，肥效迅速。（2）NH4+能与土壤胶粒上的各种阳离子进行交换作用，形成交换态养分，使NH4+在土壤中不易消失，肥效比NO3长，铵态氮肥既可做基肥，也可做追肥。（3）遇碱性物质会分解出，石灰性土壤上表施铵态氮肥

23、也会造成的挥发损失，深施覆土，可以提高肥效。（4）在通气良好的土壤中，NH4+-N可硝化为NO3，虽同为作物根系吸收利用，但NO3易遭流失和反硝化失氮。（二）硝态氮肥：包括硝酸钙（）、硝酸钠（）、硝酸铵（）和硝酸钾（）等，它们的氮素都是以NO3形态存在的，其共同特点是：（1）易溶于水，肥效迅速，溶解度很大，吸湿性强，尤其是（）和，在湿度大的雨季可吸潮自溶，故储存时严格防潮。（2）NO3为带有负电荷的离子，施入土壤后因负吸附而存在于土壤溶液中，流动性大，降雨量大或水田易遭流失。（3）NO3在嫌气条件下，受反硝化细菌作用而形成或等气态物质而失氮。所以水田中不易用此肥料而改用NH4+-N肥。（4）硝

24、态氮肥受热时能分解出氧气，助燃性极强，强烈打击下会发生爆炸，故储存时既要防潮又要防热。从硝态氮肥的共性可以看出，它们不宜作基肥和种肥，也不宜在水田中施用，而做旱田追肥最为适宜。（三）酰胺态氮肥：凡含有酰胺基（）或在分解中产生酰胺基者均属此列，尿素（）是其代表。尿素是中性有机化合物，施入土壤后以分子态存在于土壤中，并与土壤胶粒发生氢键吸附，其吸附力略小于电荷吸附。尿素在土壤中受脲酶作用而转化成碳酸铵，形成NH4+-N，其归宿同NH4+-N肥，尿素吸潮性强，易做基肥和追肥，不易作种肥。（四）长效氮肥：常用的氮肥大多是速效性肥料，施入土壤后释放快，肥效期短，容易造成养分损失。新型长效氮肥具有养分释放

25、缓慢、肥效期长，肥料利用率高等特点，一次施用能满足作物整个生育期对养分的需要，不烧苗和毒害作物。主要品种有有机合成的长效氮肥（如尿素甲醛、尿素乙醛等），包膜肥料（如硫包衣尿素、多聚物包膜尿素、缓效无机氮肥、长效碳酸氢铵等）。上述四类氮肥有其共性，是合理施肥的依据，但还有其个别特点，例如：1. 硫酸铵和氯化铵是生理酸性氮肥，长期用此肥料，会引起土壤酸化，对作物生长不利。“生理酸性肥料”定义是：作物吸收养分有选择性，吸收NH4+的数量远远超过、因而有残留于土壤中，它们与根系外排的结合成或，增强土壤的酸性，故称之为生理酸性肥料。相反，硝酸钠是典型的生理碱性肥料。2. 氨水、液氨、碳酸氢铵都是碱性肥料

26、，挥发性强，又称挥发性氮肥，但施入土壤后，经硝化作用成NO3，碱性消失。它们在土壤中无残留，不会对土壤带来不利影响，硝酸铵，尿素也属无残留氮肥之列。3. 尿素虽极易溶于水，但在未分解成碳酸铵之前，不能被根系吸收同化。故在施用时应比其它氮肥提前几天施用。4长效氮肥大多前期养分供应不足，有时需要配合少量速效氮肥。此外，有机合成或包膜氮肥成本较高，往往适合经济作物、观赏植物等。第四节 氮肥的合理施用合理施用氮肥的目的是在提高农作物对肥料氮的利用率，应考虑肥料性质、土壤、农作物和环境条件等四方面因素。主要措施有：（1）深施覆土；（2）调控水分；（3）NH4+-N配施增效剂；（4）配合磷、钾和微肥施用；

27、（5）对作物适应时，用肥要适量，今后要考虑发展长效氮肥，以进一步提高氮肥的利用率。 所谓“肥料利用率”即是：当季作物吸收肥料中的养分量占施用土壤中肥料养分总量的百分率，可用下式表达：肥料利用率（）当季农作物吸收肥料中的养分量/施入土壤中的肥料养分总量第四章 磷肥（5学时）内容提要磷素是农作物必须营养元素之一。我国农田土壤，特别是北方广大农田土壤大多缺磷。据中国农科院土肥所近几年化肥实验网实验结果表明，磷肥的肥效不底于氮肥，每公斤标准磷肥（含P2O518%过磷酸钙），可增加玉米2.5公斤，效益十分显著。鉴于我国磷肥矿质资源偏储，在西南各省，工业用酸比较紧张，化肥N：P2O5约为1：0.30磷肥供

28、应相对不足，因此，合理施用磷肥更显重要。磷肥品种较少，大多速效磷肥在土壤中容易发生化学固定，因此肥效很低。磷肥在土壤中容易异成分溶解，通过引入“三相点”理论阐述磷的溶解与固定。强调磷肥的退化作用、扩散以及有效施用技术。第一节 磷的营养作用磷是植物体内核酸，腺三磷、磷脂等重要有机化合物的组成元素之一。例如（1）核酸既是细胞分裂和分生组织不可缺少的物质，又是携带遗传特性的物质。所以磷有促进苗期根系发育，幼苗健壮生长，以及新器官形成等作用。（2）腺三磷（ATP）是作物代谢过程中能量转移的“中继站”，植物体内许多生化反应所需能量全由ATP供应。因此，磷素参与主物体内物质的吸收运输，合成等各种生命活动。

29、（3）磷脂是组成生物膜的重要物质。（4）植素是种子中磷的储存形态，对种子的形成和幼根幼牙的生长起着重要作用。磷参与磷水化合物，脂肪的代谢作用。供磷充足，农作物子粒饱满，加速块根茎中的淀粉的合成和积累，磷素是氨基酸转化酶的组分，参与各种氨基酸的合成。磷素又可增强作物的产量和改善品质是十分必要的。总之，磷的营养功能是多方面的，在施用氮肥的基础上，配施足量的磷肥，对提高作物的产量和改善品质是十分必要的。磷在作物体内是可以再利用的营养元素，作物吸收磷素的时期越早，对物体生长所发挥的作用越长，作物缺磷，株形矮小，子粒不饱满，缺磷症状首先出现在老叶上。作物吸收磷素的主要形态是H2PO4-和HPO4-2。

30、有关磷素在土壤中存在的形态与转化在土壤学中已有详尽论述。与磷肥的施用及其有效性的问题是肥料学讨论的重点。磷酸根离子（H2PO4-、HPO4-2、PO4-2）在土壤中移动范围很小，这是与氮素最大的区别之一，主要原因时磷酸根离子易被土壤矿物胶体吸附所致，有的化合成为难溶性的磷酸盐化合物。氮肥的当季利用率可达，而磷肥的当季利用率只有，这时许多研究实测的结果。但是，磷肥有较长的肥效，据辽宁农科院土肥所试验，磷肥后效长达四年，其累计利用率接近，几乎和氮肥相当。年年施用适量磷肥，已获满意的结果。第二节 土壤中磷素含量、形态及转化土壤中磷的来源主要是地壳和含磷矿物，施肥也是主要来源之一。土壤中磷的形态包括有

31、机磷和无机磷，磷肥在土壤中的转化主要是向无效方向转化，酸性土壤形成磷酸铁、铝，中性和石灰性土壤形成磷酸钙。土壤中磷的吸附固定影响磷肥的肥效。重点介绍磷的Langmuir等温吸附法与供磷能力测定。第三节 磷肥种类、性质与施用磷肥的分类是按可溶性区分的，即：水溶性、弱酸溶性和难溶性三类。（一）水溶性磷肥：包括过磷酸钙、重过磷酸钙，其主要成分是磷酸一钙Ca(H2PO4)2,溶解于水，肥效很高。但是H2PO4-在土壤中很快转化成弱酸溶性和难溶性的磷酸盐。例如在石灰性土壤中很快转化成磷酸二钙CaHPO4和H2O ，继而再缓慢地转化成磷酸八钙Ca8H2(PO4)6?5H2O和磷酸十钙Ca10(PO4)6(

32、OH)2，在酸性土壤中也很快转化成磷酸二钙，继而缓慢地转化成磷酸铁FePO4和磷酸铝Al PO4,起始形成的FePO4和Al PO4是呈胶状的无定形状的，对作物仍有一定的有效性，而后再进一步转化成结晶态的FePO4和Al PO4，有效性变差，如果形成闭蓄态的磷酸盐，作物就更难利用。因此，提高水溶性磷肥的肥效的关键是要减少肥料与土壤的接触面，尽量减少固定，将磷肥制作成颗粒状，就可起到这方面的作用。鉴于磷酸根离子在土壤中移动范围小，故必须把磷肥施用于根系附近，以便作物吸收利用。有机肥料有保护磷肥不被固定的作用，生产中经常将磷肥结合一定量的优质有机肥，肥效极为明显。在作物生长中后期，通过土壤施用磷肥

33、很难达到磷素营养的目的，将水溶性磷肥溶解于水进行叶面喷洒，其磷肥的利用率可达之多。河南、山东、河北冬麦区在小麦出穗后用飞机喷洒水溶性磷肥溶液，对籽实的形成极为有利。（二）弱酸溶性磷肥：包括钙镁磷肥、沉淀磷肥和脱氟磷肥等。钙镁磷肥的主要成分是Ca(PO4)2,沉淀磷肥就是磷酸二钙CaHPO4，脱氟磷肥的主要成分是Ca3(PO4)2+Ca4P2O5,它们共同的特点是可溶解于柠檬酸（柯椽酸）中，故称弱酸溶性磷肥。作物根系所分泌的酸类物质可溶解它们。因此，这类磷肥可供作物吸收利用。这类磷肥的肥效虽较水溶性磷肥稍差，但是它们不易被土壤固定，并表现有更长的后效。弱酸溶性磷肥施用于酸性土壤上的肥效不亚于水溶

34、性磷肥，并且还有改良土壤的作用。对作物来说，豆科、十字花科作物对这类肥料有较强的吸收利用能力。（三）难溶性磷肥：包括磷矿粉和骨粉。磷矿粉的主要成分是磷酸十钙Ca10(PO4)6F2（氟磷灰石），Ca10(PO4)6Cl2（氯磷灰石），Ca10(PO4)6(OH)2（羟基磷灰石）：骨粉的主要成分是Ca3(PO4)2，它们不溶于水和弱酸而溶于强酸，绝大部分磷矿粉和骨粉是用来制造各种磷肥的原料。南方酸性土壤可直接施用磷矿粉有相当高的肥效，并能改良土壤。磷矿粉的肥效取决于它们的枸溶率，粒径和土壤有效磷的含量。凡是枸溶率高，粒径细和有效磷极低的土壤，可直接用此。在施用方法上，弱酸溶性、强酸溶性磷肥应撒施

35、，使肥料与土壤充分接触，以利发挥肥效。第四节 提高磷肥肥效的途径合理施用磷肥应考虑肥料性质、土壤特性、农作物种类和与施肥有关的环境条件。掌握磷肥的施用原则：水溶性磷肥应尽量与根系接触，减少与土壤的接触；难溶性或弱酸溶性磷肥应尽量增大与土壤的接触，利用土壤中的酸度来溶解磷肥。此外要结合土壤、作物、肥料特点合理分配和使用肥料。第五章 钾肥（4学时）内容提要钾是农作物的必须营养元素，于氮、磷并列为三要素，作物需钾于氮相当甚至还多。例如小麦、水稻、玉米三种作物平均需N：P2O5：K2O=1：0.43：1.01，而马铃薯平均则为1：0.45：1.89，于土壤有效氮、磷相比。我国农业土壤中有效钾量相对丰富

36、，因此缺钾问题不算突出。近年来，由于农作物产量不断提高，作物从土壤中携带的钾量日益加剧，农村草木灰的积攒和施用不被重视。加之我国钾肥不足，我国化肥N：P2O5：K2O的生产比例为1：0.28：0.03故使缺钾问题十分突出。特别是南方广大红壤地区，钾肥的肥效甚至超过了氮肥和磷肥，一向被认为不缺钾的北方地区，农田缺钾开始抬头，施用钾肥效果明显。第一节 钾的营养作用钾与氮、磷有别，它不是植物体内有机化合物的组分，而是呈离子态存在与细胞汁液中，或吸附在原生质胶体的表面，在植物体内主要分布于细胞分裂活跃的部位。 钾是以酶的活化剂形式广泛地影响作物的代谢过程。钾还具有高速度透过生物膜的特性。其主要生理作用

37、有：（）促进光合作用和碳水化合物的代谢；（）对作物氮代谢和蛋白质的影响有良好的作用；（）促进同化产物的在体内的运输；（）调节原生质胶体性状。特征是叶尖和叶缘发黄焦枯，易倒伏和感染病害。第二节 土壤中钾素含量、形态及转化土壤中的钾按对作物的有效性分为三种形态：速效钾（包括水溶性和交换性），缓效钾和难溶性钾（矿物态）。由水溶性钾和交换性钾进入黏土矿物晶层转化为非交换性钾（缓效钾）称为钾的固定，相反称为钾的释放。影响土壤钾的固定因素有黏土矿物种类，土壤酸碱和铵离子浓度等。一般有固定能力土壤上施用钾肥后干湿交替有利于固定钾；相反在土壤速效钾含量底的土壤，干湿交替有利于钾的释放。重点介绍土壤2：1型粘土

38、矿物固定钾的的机理，p、i、e位固定特征，钾的缓冲能力（Q/I）测定及其农学意义。第三节 钾肥种类、性质与施用化学钾肥主要有硫酸钾和氯化钾两种：水溶性、速效。两种钾肥都是生理酸性钾肥，按农作物和土壤条件来说，硫酸钾的宜用性比氯化钾广泛得多。由于钾素有高度的再利用能力，因此钾肥宜做基肥和作物前期追肥。土壤干湿交替会使固定在：黏土矿物的晶层之中而变为缓效，影响钾肥的肥效，故此钾肥宜深施。鉴于我国钾肥生产远远满足不了需要，我们应对农村自产的含钾肥料草木灰给予足够的重视。草木灰中含有各种钾盐，其中碳酸钾为主，其次为硅酸钾、硫酸钾、氯化钾等。含K2O属速效性钾肥。由于含23和其它氧化物，草木灰是一种碱性

39、肥料。它不能于铵态氮肥或水溶性磷肥混合，以免引起氨的挥发和磷固定，草木灰中还含有农作物必需的一切微量元素，与等钾量化肥相比，草木灰的肥效更佳。草木灰可做基肥或追肥，其稀释浸提液还可以做根外追肥之用。第四节 钾肥的合理施用在化学肥供应极其有限的状态下，现时应特别重视有机肥料和草木灰的积造和施用，这两种肥料中的钾素，占现时我国总钾肥资源量的以上。（）施用于喜钾作物；（）施用于质地偏砂的缺钾的土壤；（）施用于高产田；（）根据钾肥的特性分配合理和施用。第六章 微量元素肥料（6学时）内容提要在16种必需营养元素中,凡是其含量占植物体干物质重量千分之一以下的营养元素,称为微量营养元素,含有这些元素的肥料称

40、为微量元素肥料.它们与大量营养元素在植物生长发育过程中具有同等重要和不可替代的作用，合理施用微量肥料可得到明显的增产效果。由于农作物的微量元素营养适宜浓度范围很狭窄，稍有过量或缺乏都有可能导致严重危害。第一节 微量元素的营养作用本节重点讨论硼、锌、钼、铁、锰等五种营养元素的作用。具体内容请参阅教材第七章。概括起来，各种微量元素的营养作用：1. 硼：（1）促进碳水化合物的运转；（2）能有助繁殖器官的正常发育；（3）促进蛋白质的合成和豆科作物固氮。2. 锌：（1）碳酸酐酶的组分，有催化CO2水合反应；（2）能促进植物生长素的合成。3. 钼：（1）是固氮酶的组分，促进豆科作物固氮；（2）是硝酸还原酶

41、的组分，粗机氮代谢并促进光合作用等。4. 铁：（1）是叶绿素合成时所必须的元素；（2）参与细胞的呼吸作用。加速生理氧化。5. 锰：（1）是许多酶的活化剂；（2）参与光合作用过程中水的光解；（3）粗军体内硝酸还原过程。6. 铜：（1）是某些氧化酶的组分，对氧化还原反应起催化作用；（2）能提高叶绿素的稳定性。7. 氯：（1）是细胞渗透压的调节元素，对阳离子有平衡作用；（2）参与光合作用过程中水的光解作用等。微量元素营养方面共同他的特点：（1）需要量少；（2）适宜浓度范围窄；（3） 生理作用有很强的专一性；（4）不易在体内再度利用，缺毒症状大多出现在新叶上。第二节 土壤中微量元素的有效性土壤中微量元

42、素丰缺与否取决于：（1）土壤的地球化学因素，即形成土壤的母岩所含某些元素有多有少；（2）土壤的性质特性是土壤pH值和氧化还原电位（Eh）；（3）农业生产中是否施用有机肥料；（4）是否施用石灰等改良剂。硼、锌、钼、铁、铜等五种营养元素的有效性与土壤的PH值呈反相关，碱性或石灰性土壤上述元素的有效性降低，主要是形成难溶性的偏硼酸钙Ca(BO2)2，氢氧化锌Zn(OH)2，氢氧化铁Fe( OH)3，碳酸锰MnCO3，氢氧化铜Cu(OH)2或碳酸铜CuCO3等难溶性化合物所导致。微量元素中惟独钼的有效性与pH值呈正相关，酸性条件下呈难溶性的钼酸MoO3或锰酸H2MoO4，降低了钼的有效性。铁、锰是变价

43、元素，而两者得到有效性形态是Fe+、Mn+，故在土壤还原条件下（如淹水）的有效性就高；在氧化条件下，铁形成Fe+，而锰形成MnO2，有效性降低。经常施用有机肥料的农田往往不缺微量元素，施用石灰性物质就可能引起诱发性缺锌、缺硼等症。第三节 微量元素肥料的种类与施用微量元素肥料按元素种类可分为硼肥、锌肥、锰肥、铜肥、钼肥、铁肥等。有水溶态、螯合态、难溶态等。微量肥料的施用方式有基肥，追肥和种肥等三种。具体的用法有：撒施，条施，穴施，喷洒，拌种和浸种等六种。通过土壤施肥要十分注意微肥的均匀度，一般是和有机肥或大量元素化肥混合均匀后施用。以基肥施用的微量元素肥料往往较大，如果不注意土壤中微量元素状况，

44、盲目地常年施用，很可能造成毒害，故一次多量施用微肥后可隔几年再施。如喷洒，拌种，浸种则无次可能。所以要注意的则是他们的浓度。第四节 施用微量元素肥料应注意的问题强调微量元素肥料的施用原则：适时、适量和施用均匀。根据作物对微量元素肥料的反应，土壤中有效微量元素含量和土壤的性质决定施肥与否。通过改善土壤环境，增施有机肥料，提高土壤的微量元素有效性。微量元素肥料的施用要和大量元素肥料配合等，采用土壤施肥、叶面喷施、种子处理等有效施肥方法。第七章 复合肥料 （3学时）第一节 复合肥料的意义及发展动向含有二种或二种以上必需营养元素的 肥料称为复合肥料，简称“复肥”。复肥有化成复肥.混成复肥两类，又可分为

45、二元.三元或多元复肥。复肥的成分按肥料中N、P2O5、K2O各自的百分率表示。 化肥的复合化是当前世界各国的发展趋势，美俄日英等国复肥的生产和施用量占总肥量的65以上。我国复肥研究起步于70年代，近几年发展较快，复肥的优点：（1）养分全面，含量高；（2）复肥经过加工成型后物理性状好；（3）副成分少，对土壤性质的不利影响少了；（4）配比多样化，便于选择；（5）降低生产成本，节约开支。复肥也有不足之处：（1）复肥的成分，比例相对固定，很难满足各种作物，不同产量水平和各种农田的需要；（2）复肥养分一体化，很难满足各种营养成分最有效的施用时期。第二节 复合肥料的种类与施用二元复肥：氨化过磷酸钙，磷酸钙

46、，硝酸磷肥，磷酸二氢钾三元复肥：硝酸磷钾肥有关它们的成分，性质及施用请参阅教材第八章。我们习惯自制氨化磷酸钙做大田农作物的种肥，肥效很高。氨化过磷酸钙是一种氮少（N25），磷多（P2O512）的二元复肥，用过磷酸钙（5份6份）加碳酸氢铵（1份）充分混拌制成，但pH值不应超过6.8，以免水溶性磷过多转化成难溶性的磷酸盐。磷酸铵是高浓度复肥，含N18，P2O546，目前施用的大多是进口货。磷酸铵实际上是NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的复合物，水溶液pH7.07.2，它所以比等氮磷量的硫酸铵加过磷酸钙混合成的肥料肥效高，主要是磷酸铵溶解后的 NH4H2PO4， (NH4)2HPO4三相液PH

47、值比过磷酸钙溶解后的Ca(H2PO4) CaHPO4 H3PO4三相液 pH值高，有效磷不易无效化，对农作物的肥效就高。另外，磷酸铵是制成颗粒型。有较强的硬度，与土壤的接触小，也是这样肥效高的原因之一。这些化学和物理的特点可为我们今后制造含磷复肥提供借鉴。复合肥料施用原则：1. 因土因作物选择复肥品种 豆科作物应选用氮磷复肥，根实类作物选用氮钾复肥。2. 复肥与单质肥料配合施用 禾谷类作物以氮少磷多复合肥作种肥，以单质氮肥作追肥。氮钾复肥做水稻前期追肥或基肥，再用单质氮作后期追肥。目前磷肥资源不足，计量施用时以磷为主施用复肥，配施单质氮作追肥。3. 针对肥料特点采取相应的施肥方法 对价格较贵的磷酸二氢钾应作根外施肥；含铵态氮的复肥应深施覆土等。第八章 石灰、石膏与硫磺（钙、镁、硫肥 2学时）内容提要钙、镁、硫肥是植物必需的大量元素，他们虽然没有氮磷钾三要素应用普遍，但在某些土壤