肥料与土壤健康(.1)说课材料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,肥料与土壤健康(2016.1),肥料的重要作用,肥料是粮食安全的重要保证,著名的诺贝尔奖获得者、绿色革命之父,Norman,Borlaug,指出,作物增产的一半来自于肥料的作用,中国,-,世界肥料消费第一大国,以占世界,9%,的耕地，消费了世界,1/3,的肥料，化肥用量是世界平均水平的,3.7,倍，由此导致肥料利用效率低下,1961-2008,年，世界人口,31,亿,-68,亿，粮食产量,9,亿吨,-25,亿吨，化肥用量,3,千万吨,-1.5,亿吨,预计到,2050,年，世界人口将达到,92,亿，粮食产量从目前的,23.5,亿吨提高到,34,亿吨，单产提高,55%,肥料的重要性,FAO,：,肥料对粮食增产的贡献率达到,40-60%,粮食安全的保障,中国粮食增产必须走提高单位面积产量的途径，肥料是农业生产最基础而且是最重要的物质投入,肥料的重要性,培肥土壤，提高地力,土壤有机质，养分含量,改善品质，提高产量,科学施肥不仅提高产量，而且显著改善品质,化肥提高品质,氮：,提高小麦、玉米、水稻等作物粗蛋白含量,提高粮食作物中氨基酸含量,施氮肥是高效农业发展最有力的措施之一,化肥提高品质,磷：,提高卵磷脂、脑磷脂含量,磷对种子形成不可缺少,促进作物早熟,提高作物抗逆性（根腐病、冻害等）,化肥提高品质,钾（品质元素）：,提高水果等含糖量,增加淀粉含量,增强作物抗逆性（抗倒伏、抗病虫）,肥料的重要性,-,品质,减肥！,双减（肥、药）,为什么要减？,为什么要减？,为什么要减？,为什么要减？,怎么减？,减肥措施,“,增效”,新型肥料（缓控释肥，功能肥料，叶面肥，中微量元素，。）,施肥技术（机械，根际，水肥一体化，。）,作物品种（养分高效品种。）,土壤改良（有机质，结构，基础设施，。）,土壤健康？,开门七件事,-,啥事？,柴、米、油、盐、酱、醋、茶,都与土壤息息相关,农业八字宪法,土、肥、水、,种、密、保、管、工,土排在第一位,农业八字宪法,土、肥、水、,种、密、保、管、工,土排在第一位,土壤存在哪些问题？,土壤有机质含量低,1982,年山东省土壤有机质含量平均为,0.94%,，,2006,年土壤有机质含量平均为,1.3%,增加,38.3%,。,1982,年山东省粮食单产,206,公斤，,2006,年山东省粮食单产,397,公斤，增加了,92.7%,。,土壤耕层浅,土壤耕层普遍变浅；,土壤板结，结构不良,保水保肥能力下降，耕层厚度平均为,12-15cm,。,地表水污染严重,全省作为主要灌溉水源的,28,条主要河流和,6,个主要湖泊都程度不同的受到污染，南四湖、沂沭河、徒骇河和马颊河流域的污灌水,COD,最大超标倍数分别达,15,倍、,4.2,倍、,3.9,倍和,1.9,倍。,1981-2005,年山东胶东土壤,pH,值变化情况,pH,1981,年*,(,包括部分农田）,1996,年,2005,年,比例（,%,）,比例（,%,）,比例（,%,）,样本数,n,7.5,9,3,土壤酸化严重,我国土壤酸化现状,根据第二次全国土壤普查资料，我国盐碱土面积达,5.2,亿亩,，其中具有农业利用潜力的盐碱荒地近,亿亩,。,我国土壤正在加速酸化，,PH5.5,的酸性耕地面积从,30,年前的,7%,上升到目前的,18%,。而且，伴随酸化的是重金属元素的强烈活化。,中国北方土壤盐渍化,中国南方土壤酸化,土壤,为什么变酸？,山东土壤酸化主因,成土母质,土壤质地偏粗,土壤有机质偏低,过量使用化肥,过度利用土地,土壤酸化主要危害,土壤酸化抑制根系发育：,土壤酸化可加重土壤板结，使根系伸展困难，发根力弱，缓苗困难，容易形成老小树，老僵苗，根系发育不良吸收功能降低，长势弱，产量降低。,土壤酸化可导致大部分中、微量元素吸收利用率降低。,土壤酸化导致肥料流失严重，加上酸性导致根系生长弱及养分自身吸收利用率低，其结果导致大量使用化肥，作物却生长缓慢，病害多，产量低，品质差，造成投入增加，效益大幅度降低。,土壤酸化可导致作物营养不良，缺素症严重,如苹果苦痘病、红点、根瘤、丛叶、花叶、果锈病及梨铁头、斑点、鸡爪印等缺素症及病毒等病频繁发生。由于土壤酸化，改变了土壤微生态环境，根际有害微生物在酸性条件下大量繁殖，且这些病害控制困难。,土壤酸化可导致土壤有益微生物种群变化,土壤酸化后，会使土壤有益微生物数量减少，抑制有益微生物的生长和活动，从而影响土壤有机质的分解和土壤中,C,、,N,、,P,、,S,的循环。而对于一些喜欢在酸性土壤里活动的有害微生物种群则生存有利，造成病菌滋生，根际病害增加，且控制困难，例如：十字花科的根肿病和茄果类蔬菜的青枯病、黄萎病增多。,土壤酸化促进有毒元素的释放和活化,土壤酸化后，土壤中的铝离子等物质使作物根系中毒、死亡。加重锰中毒的发生,加重铝离子及锰、铬、镉等有毒金属离子的淋失和溶出，污染土壤和水环境。更严重的是还可能通过食物链危害人体和动物的健康。,树干症状,改良后,叶片症状,改良后,土壤盐渍化问题突出,成因：施肥、灌溉、栽培管理,危害：根系，病害，产量品质,解决方案：,重茬,-,连作障碍,自毒物质,病原微生物、虫害,养分失衡,然而，土壤在不断退化,酸化,盐碱化,板结,、,耕性结构恶化,肥力减退、营养元素失衡,重金属污染,、,化肥农药污染,土层流失、耕层减薄、有机质含量降低,土壤生态环境恶化、有害病菌滋生,土壤资源是人类赖以生存的根本。不仅因为土壤是农业生产的基础，土壤是植物营养供给的主体，土壤是植物营养体系平衡的基础,土壤的农业生产能力和环境调控能力都在不断下降,怎么办？,土壤问题解决方案,提升土壤有机质！,平衡施肥,(4R),合理轮作,节水灌溉,深翻土壤,4R,施肥策略,4R,施肥策略目标,提高产量,增加农民收入,促进环境改善,农业可持续发展,什么是,4R,？,R,ight fertilizer,适宜的肥料,R,ight rate,适宜用量,R,ight time,适宜施肥时期,R,ight place,适宜施肥位置,农作物缺素症状,缺素部位,缺素症、生理病害,缺素症与病理病症状常易混淆，,其中病毒病与线虫病的症状尤其,如此，因为这类症状多半也是花,叶、黄化、生长不良等，但它们,之间在发生特点上也有一定差别。,缺素症与病理病的若干区别,项 目,病理病,缺素症,发生发展过程,一般有明显的发病中心,无发病中心，以散发为主,与土壤关系,与土壤类型、特性大多无特殊关系，但与肥力水平有关，通常有以肥田多发的倾向,与土壤类型、特性有明显 关系，不同肥力水平的土壤都可发生，但以贫瘠的土壤居多,与天气关系,一般在阴雨多湿的天气 多发，群体郁蔽时更甚,与地上部湿度关系不大，但 土壤长期干燥或渍水可促进某些 缺素症,缺氮,氮是农作物生长所需的第一个大量元素。它是蛋白质、叶绿素、核酸、酶、生物激素等重要生命物质的组成部分，因此氮是植物结构组分元素。,玉米缺氮症状,氮不足时玉米植株生长矮小，叶色变淡，呈浅绿或黄绿，色泽均一，尤其是基部叶片。,玉米叶片缺氮缺钾对比：左：正常叶片，中：缺氮叶片，右：缺钾叶片,小麦缺氮症状,小麦缺氮在叶片上的症状：氮不足时小麦植株生长矮小，分蘖少，叶色变淡，呈浅绿或黄绿，色泽均一，尤其是基部叶片。,因氮易从较老组织运输到幼嫩组织中再利用，首先从下部叶片开始黄化，逐渐扩展到上部叶片，黄叶脱落提早。,小麦缺氮在穗部的症状：左图为缺氮小麦穗发育不良,。,氮过量问题,植物生长需要氮，但施氮过量反而会引起一系列的负面反应：,营养生长旺盛，植株高大细长，节间长，叶片柔软，腋芽生长旺盛，开花少，座果率低，果实膨大慢，易落花、落果。,禾本科作物秕粒多，易倒伏，贪青晚熟；,块根和块茎作物地上部旺长，地下部小而少。,过量的氮与碳水化合物形成蛋白质，剩下少量碳水化合物用作构成细胞壁的原料，细胞壁变薄，所以植株对寒冷、干旱和病虫的抗逆性差，果实保鲜期短，果肉组织疏松，易遭受碰压损伤。,氮过量,缺磷,植物对磷的吸收量远远小于钾和氮，甚至有时还不及钙、镁、硫等中量元素。核酸、磷酸腺苷等重要生命物质中都含磷，因此磷是植物结构组分元素。它在生命体中主要构成核酸、磷脂、腺苷磷酸、磷酸酯、肌醇六磷酸等物质。,玉米缺磷症状,玉米缺磷植株瘦小，花丝抽出迟，雌穗畸形，穗小，结实率低，推迟成熟。,大麦缺磷的叶丛,缺磷,缺钾,钾能激活植物体内,60,多种酶，参与光合作用，调节植物水分平衡，调节阴阳离子平衡和,pH,值，促进蛋白质代谢，使蛋白质结构稳定,。,玉米缺钾症状,玉米缺钾下位叶尖和叶缘黄化，不久变褐，老叶逐渐枯萎,缺钾玉米抽雄期，新根少，老根伸长受阻，根量少，早衰，发褐,施钾肥,不施钾肥,小麦缺钾症状,小麦缺钾叶片软弱下披，钾在植株体中容易被再利用，缺钾症状先从老叶上出现，表现为老叶叶尖及叶缘发黄，以后黄化部逐步向内伸展同时叶缘变褐、焦枯、似灼烧，叶片出现褐斑，病变部与正常部界限比较清楚，尤其是供氮丰富时，健康部分绿色深浓，病部赤褐焦枯，反差明显。,缺钙,钙的生理功能与细胞壁组分有关。钙是植物结构组分元素。主要构成果胶酸钙等，在液泡中是草酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钙等。钙是细胞伸长所必需。钙是重要酶类的活化剂。对植株硬度和籽粒形成有益。固氮细菌大量需要钙。,缺中量元素,-,钙症状,钙在植物体内易形成不溶性钙盐沉淀而固定，所以它是不能移动和再度被利用的。,缺钙造成顶芽和根系顶端不发育，呈“断脖”症状，幼叶失绿、变形、出现弯钩状。,严重时生长点坏死，叶尖和生长点呈果胶状。,缺钙时根常常变黑腐烂。,一般果实和储藏器官供钙极差。水果和蔬菜常由储藏组织变形判断缺钙。,大豆缺钙,缺钙,玉米缺钙症状：叶片粘连不舒展。,棉花缺钙症状：顶部心叶皱缩，展开后叶片布满破洞，好象虫子咬的，但又找不到虫子。,桃缺钙症状：果实缝合线部位软化，其果皮和果肉组织含钙量低。,玉米缺钙症状,玉米缺钙叶缘横裂，玉米抽雄期缺钙，根系量少且短，新根极少，老根发褐,镁的缺素症状,Mg,：,较易移动，老叶先发。,双子叶植物：老叶脉间变黄。,禾谷类：叶基部有叶绿素积累，其余部分黄化。,缺镁,玉米缺镁症状,玉米缺镁叶片中叶脉间呈现黄绿条纹、植株矮小，先出现条纹花叶，后叶缘出现显著紫红色。,缺镁症大多数在生育后期发生，易与叶片生理衰老混淆，但衰老叶片为全叶均匀发黄，而缺镁则是脉绿肉黄。,小麦缺镁症状,小麦缺镁叶片脉间黄化，中下位叶脉间失绿明显。,缺硫,大部分蛋白质中都有含硫氨基酸。硫对蛋白质的结构和功能很重要。,缺中量元素,-,硫症状,缺硫植物生长受阻，尤其是营养生长，症状类似缺氮。植株矮小，分枝、分蘖减少，全株体色褪淡，呈浅绿色或黄绿色,叶片失绿或黄化，褪绿均匀，幼叶较老叶明显，叶小而薄，向上卷曲，变硬，易碎，脱落提早。,茎生长受阻，株矮、僵直。梢木栓化。生长期延迟。,缺硫症状常表现在幼嫩部位，这是因为植物体内硫的移动性较小，不易被再利用。不同作物缺硫症状有所差异。,小麦缺硫,缺硫,微量元素的缺素症状,缺铁,缺微量元素,-,铁症状,缺铁植物叶片失绿黄白化，心叶常白化，称失绿症，呈清晰网状花纹。,果树等木本树种容易缺铁。新梢叶片失绿黄白化，称“黄叶病”，花卉观赏作物也容易缺铁。,豆科作物如大豆，上部叶片脉间黄化，叶脉仍保持绿色，并有轻度卷曲，严重时叶缘出现褐色斑点，进而坏死。,禾谷类作物水稻、麦类及玉米等缺铁，叶片脉间失绿，呈条纹花叶。,缺铁,玉米缺铁症状,玉米缺铁，新叶黄化，上部叶片叶脉间失绿，呈清晰的条纹状，基部叶片仍保持绿色。,Fe deficiencyon grain sorghum,缺锰,锰的生化作用类似镁。镁和锰离子能桥结,ATP,与磷酸激酶或磷酸转移酶。在多数情况下它们能互相代替，但有些反应非锰不可。,缺微量元素,-,锰症状,锰为较不活动元素。,缺锰植物首先在新生叶片叶脉间绿色褪淡发黄，叶脉仍保持绿色，脉纹较清晰，严重缺锰时有灰白色或褐色斑点出现，但程度通常较浅，黄、绿色界不够清晰，常有对光观察才比较明显的现象。,严重时病斑枯死，称为“黄斑病”或“灰斑病”，并可能穿孔。,缺锰,缺硼,缺硼植物受影响最大的是代谢旺盛的细胞和组织。硼不足时根端、茎端生长停止，严重时生长点坏死，侧芽、侧根萌发生长，枝叶丛生。叶片粗糙、皱缩、卷曲、增厚变脆、皱缩歪扭、褪绿萎蔫，叶柄及枝条增粗变短、开裂、木栓化，或出现水渍状斑点或环节状突起。茎基膨大。肉质根内部出现褐色坏死、开裂。繁殖器官分化发育受阻，花粉畸形，花、蕾易脱落，受精不正常，果实种子不充实。不同作物的症状有差异。,油菜花而不实。棉花蕾而不花。大麦、小麦表现为不稔症。玉米上部叶片发生不规则的白色斑点，后连成白色条斑，植株矮化，果穗畸形，籽粒行列不齐，着粒稀疏，籽粒基部常有带状褐疤。,大豆幼苗期症状表现为顶芽下卷。,缺微量元素,-,硼症状,缺硼,玉米缺硼,玉米缺硼严重时雄穗生长缓慢或很难抽出；果穗的穗轴短小，不能正常授粉。,果穗畸形，籽粒行列不齐，着粒稀疏，籽粒基部常有带状褐疤。,小麦缺硼症状,小麦缺硼造成硼营养紊乱或中断，下部节位生出次生茎和根。,小麦缺硼在穗部的表现：小麦缺硼时雄蕊发育不良，花丝不能伸长。花药瘦小、空秕，呈弯月形，不能开裂授粉，形成空秕穗。,后期叶片出现很多灰褐色霉斑。,缺铜,铜对叶绿素有稳定作用，防止叶绿素过早破坏；参与蛋白质和糖代谢，与呼吸作用密切相关。,植物缺铜一般表现为顶端枯萎，节间缩短，叶尖发白，叶片变窄变薄，扭曲，繁殖器官发育受阻、裂果。不同作物往往出现不同症状。,麦类作物病株上位叶黄化，剑叶明显；,柑橘、苹果和桃等果树的“枝枯病”或“夏季顶枯病”。,缺微量元素,-,铜症状,番茄缺铜,缺铜,缺锌,锌主要构成酶。锌作为酶与基质的桥键。因此在光合、呼吸、氮代谢、激素合成和植物生长方面都有作用。锌起保护根表或根内细胞膜的作用，可提高作物的抗旱能力。,缺微量元素,-,锌症状,缺锌植物主要有叶片褪绿黄白化，叶片失绿，脉间变黄，出现黄斑花叶，叶形显著变小，常发生小叶丛生，称为“小叶病”、“簇叶病”等，生长缓慢、叶小、茎节间缩短，甚至节间生长完全停止。,缺锌一般出现黄斑叶，而缺铁通常全叶黄白化而呈清晰网状花纹。,玉米缺锌,缺锌,玉米缺锌症状,玉米缺锌多发生在碱性土、石灰性土上。过量施用磷氮肥、低温等均能促发缺锌症。,玉米缺锌时，在叶片沿叶中脉两侧形成失绿条带，又称“花白苗”。,小麦缺锌症状,小麦缺锌节间短、抽穗扬花迟而不齐、叶片沿主脉两侧出现白绿条斑或条带。,缺钼,钼的功能主要表现在钼是植物体内固氮酶和硝酸还原酶的重要组分。钼参与硝态氮还原为铵的过程。,植物缺钼症有两种类型，一种是叶片脉间失绿，甚至变黄，易出现斑点，新叶出现症状较迟。另一种是叶片瘦长畸形、叶片变厚，甚至焦枯。,十字花科作物如花椰菜缺钼出现特异症状“鞭尾症”，,柑橘呈典型的“黄斑症”,。,缺微量元素,-,钼症状,柑橘缺钼,缺钼,番茄灰霉病叶片，该病危害整个生长期，病原菌孢子在,20-23,相对湿度,90%,且营养不平衡时严重发生。,玉米大斑病，氮过量时，当温度在,20-25,、相对湿度,90%,时易发生大斑病。,黄瓜霜霉病，育苗到收获期均可能发病，只危害叶片，相对营养不均衡并湿度过大时易感病。,草莓灰霉病，软化腐败、密布灰色微粉状霉层的收获期果实，多湿和营养不平衡施钾不足是诱因。,营养平衡,-,抗虫,害虫以植株体内的糖类作为食物来源。光合作用产生出大量碳水化合物，即糖类。如果这时缺乏缺钾，碳水化合物不能及时转化生成蛋白质、纤维素、木质素等致病微生物和害虫不爱吃的高分子有机物质。这就给虫子提供了充足的美味佳肴。,养分平衡能够防治或减轻许多植物虫害。,如施足钾肥能够减少番茄棚里白粉虱，对蚜虫和螨虫也有抑制作用；磷钾肥对棉田角盲蝽也有抗性。,番茄棉铃虫，幼虫啃食番茄腋芽，中老龄幼虫吃果实，食痕为圆型。氮营养过量危害加重。,茄子蚜虫，成虫和幼虫聚生于心芽和叶背，出现煤斑病。氮营养过量时蚜虫的繁殖旺盛。,番茄叶片布满温室粉虱，群居于叶背。通风不畅湿度高且氮营养过旺时快速增殖。,甜玉米蚜虫，受蚜虫危害，叶片出现不规则皱缩。氮肥过量所引起的营养不均衡是使蚜虫大发生的根源。,营养平衡,-,增加抗逆性,养分平衡对提高植物耐寒性、提高植物耐旱性、很重要，充足的钾、磷、钙、硼等养分能够提高植物的耐寒能力。而氮过量降低植物耐寒性。,最常见的倒伏原因是养分失调。过量施用氮肥往往使植株茎杆细弱，倒伏的可能性增大。施氮过量的地块贪青晚熟，灌浆期籽粒水分含量高，容易头重脚轻，造成倒伏。磷肥和钾肥，尤其是钾肥，能够提高作物的抗倒伏能力。,没施钾肥和钙肥的玉米地大风过后，大片倒伏。,玉米施钾肥后，茎基部生出许多气生根，抗倒伏。,番茄筋腐果冬季保护地灌水过量和氮过量引起，从果顶到果蒂形成黑筋表皮维管束变褐变硬。,营养平衡,-,生产高品质农产品,养分平衡藁城的试验西红柿的钾、磷、钙、硼、锌等养分充足，果实保鲜期长。经农业部蔬菜品质监督检验测试中心（北京）测试，番茄番红素（抗日晒和抗癌成分）含量,48.7mg/kg,，比对照棚高出,26%,。,谢 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