農作物三要素是指什么-農作物的三大原料是

肥料之間有“相生”關系,也有“相克”矛盾。比如多施磷肥,多余的有效磷與土壤中的有效鋅結合形成難溶性的磷酸鋅沉淀,而引起土壤有效鋅的缺乏。不僅如此,多余的有效磷還會抑制作物對氮的吸收,引起氮的缺乏。
又比如多施鉀肥,多余的鉀會減少作物對氮、鎂、鈣、硼和鋅的吸收,引起農作物體內缺乏這些營養元素。
即使是有機肥也不可過多施用。如果施用過多,土壤中微生物與農作物會出現“爭氮”“奪氮”的矛盾,引起土壤一段時間內暫時缺氮,而且多余的有機質與鋅形成絡合物或螯合物,會降低鋅的有效性。
目前已發現16種必需營養元素
大量、中量營養元素:
C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S (占植物干重量的0.1%以上)
微量營養元素:
Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo、Cl(一般占植物干重量的0.1%以下)
大量與微量沒有嚴格的界限,隨著環境的變化微量元素含量可超過大量元素含量。
按其生化作用和生理功能進行分類 :
植物必需營養元素特性
1、植物營養元素協同性
由于各種營養元素的相互作用和各自的特殊生理功能,才保證了植物的正常生命活動。它們既各自承擔著獨特的任務,又相互配合,共同完成各項代謝作用。作物體內任何生理生化過程都不可能由某一元素單獨完成。
2、植物營養元素同等重要、不可替代性
必需營養元素在植物體內不論數量多少都是同等重要的;任何一種營養元素的特殊功能都不能為其他元素所代替。
植物生活所必需的 16 種營養元素,在植物體內的含量有多有少,其生理功能有的比較清楚,有的尚不夠清楚。但就它們對植物的重要性來講,卻是同等重要的。它們各自所承擔的任務相互之間是不能代替的。
植物營養元素的相互作用
指營養元素在土壤中或植物中產生相互的影響,或者一種元素在與第二種元素以不同水平相混合施用時所產生的不同效應。也就是說,兩種營養元素之間能夠產生的促進作用或拮抗作用。這種相互作用在大量元素之間、微量元素之間以及微量元素與大量元素之間均有發生。可以在土壤中發生,也可以在植物體內發生。由于這些相互作用改變了土壤和植物的營養狀況,從而調節土壤和植物的功能,影響植物的生長和發育。
營養元素之間的拮抗作用
營養元素之間的拮抗作用是指某一營養元素(或離子)的存在,能抑制另一營養元素(或離子)的吸收。主要表現在陽離子與陽離子之間或陰離子與陰離子之間。
拮抗作用分為雙向拮抗和單向拮抗,雙向拮抗如 Mg與 K、Fe與Mn、Cd(鎘)與Fe等。
1、拮抗競爭作用機理
性質相近的陽離子間的競爭:競爭原生質膜上結合位點,如K + /Rb +
不同性質的陽離子間的競爭:競爭細胞內部負電勢,如 K+ 、 Ca2+ 對Mg2+
陰離子間的拮抗作用:競爭原生質膜上結合位點,如AsO4 -3 /PO4 -3 、Cl- /NO3 - 則與細胞內陰離子濃度的反饋調節有關。
2、三要素氮、磷、鉀對其他元素的拮抗作用
氮:
(1)氮肥尤其是生理酸性銨態氮多了,造成土壤溶液中過多的銨離子,與鎂、鈣離子產生拮抗作用,影響作物對鎂、鈣的吸收。
(2)過多施氮肥后刺激果樹生長,需鉀量大增,更易表現缺鉀癥。
(3)吸收硝態氮要比吸收氨態氮難;
(4)施用過量的鉀和磷都影響對氮的吸收;
(5)缺硼不利于氮的吸收。
磷:
(1)磷肥不能與鋅同補,因為磷肥與鋅能形成磷酸鋅沉淀,降低磷和鋅的利用率。增加鋅可減少對磷的吸收;
(2)多氮不利于磷的吸收;
(3)鐵對磷的吸收也有拮抗作用;
(4)增施石灰可使磷成為不可給態;
(5)鎂可幫助磷的吸收。
(6)過多施磷肥,多余的有效磷也會抑制作物對氮素的吸收,還可能引起缺銅、缺硼、缺鎂。
(7)磷過多會阻礙鉀的吸收,造成鋅固定,引起缺鋅。
(8)磷肥過多還會活化土壤中有害對作物的生長發育有害的物質,如活性鋁、活性鐵、鎘(Cd),對生產不利。
鉀:
(1)施鉀過量首先造成濃度障礙,使植物容易發生病蟲害,繼而在上壤和植物體內發生與鈣、鎂、硼等陽離子營養元素的拮抗作用,嚴重時引起臍腐和葉色黃化。過量施鉀往往造成嚴重減產。
(2)增加硼幫助對鉀的吸收
(3)鋅可減少對鉀的吸收;
(4)多氮不利于鉀的吸收;
(5)鈣、鎂對鉀的吸收有拮抗作用。
氮、磷、鉀肥的長期過量施用引起的拮抗作用,今天已經發展到了必須有意施用鈣鎂硫的地步才能加以解決了。
3、中量元素鈣、鎂、硫對其他元素的拮抗作用
鈣:
鈣過多,阻礙氮、鉀的吸收,易使新葉焦邊,桿細弱,葉色淡。
(1)鉀影響鈣的吸收,降低鈣營養的水平;
(2)鎂影響鈣的運輸,鎂和硼與鈣有拮抗作用;
(3)銨鹽能降低對鈣的吸收,減少鈣向果實的轉移;
(4)施入鈉、硫也可減少對鈣的吸收;
(5)增加土壤中的鋁、錳、氮,也會減少對鈣的吸收。
鎂:
過量施用石灰造成土壤溶液中過多的鈣離子,與鎂離子產生拮抗作用,影響作物對鎂的吸收。
(1)鉀多影響鎂的吸收
(2)鎂過多,桿細果小,易滋生真菌性病害。
(3)多量的鈉和磷不利于鎂的吸收
(4)多氮可引起缺鎂。
(5)鎂和鈣、鉀、銨、氫有拮抗作用
(6)增施硫酸鹽類可造成缺鎂。
(7)鎂能消除鈣的毒害。
(8)缺鎂易誘發缺鋅和缺錳。
(9)鎂和鋅有相互幫助的作用。
(10)土壤中代換性鎂小于60 mg/kg,鎂/鉀比小于1即為缺鎂。
(11)鈣、鎂可以抑制鐵的吸收,因為鈣、鎂呈堿性,可以使鐵由易吸收的二價鐵轉成難吸收的三價鐵。
4、微量元素鐵、硼、銅、錳、鋅、鉬對其他元素的拮抗作用
缺硼影響水分和鈣的吸收及其在體內的移動,導致分生細胞缺鈣,細胞膜的形成受阻,而且使幼芽及子粒的細胞液呈強酸性,因而導致生長停止。缺硼可誘發體內缺鐵,使抗病性下降。
鐵:
(1)多硼影響鐵的吸收和降低植物體中鐵的含量
(2)硝態氮影響鐵的吸收
(3)釩和鐵有拮抗作用
(4)引起缺鐵的元素比較多,它們的排列順序為Ni>Cu>Co>Gr>Zn>Mo>Mn
(5)鉀不足可引起缺鐵;
(6)大量的氮、磷和鈣都可引起鐵的缺乏。
硼:
(1)鐵和鋁的氧化物可造成缺硼;
(2)鋁、鎂、鈣、鉀、鈉的氫氧化物可造成缺硼;
(3)長期缺乏氮、磷、鉀和鐵會導致硼的缺乏。
(4)增加鉀可加重硼的缺乏,缺鉀會導致少量硼的中毒;
(5)氮量的增多,需硼量也增多,會導致硼的缺乏。
(6)錳對硼的吸收不利,植株需要適當的Ca/B和K/B比(如:葡萄健株的Ca/B為1234毫克當量,K/B為1142毫克當量)。以及適當的Ca/Mg比。
(7)硼對Ca/Mg和Ca/K比有控制作用。
(8)幾種能形成絡合物的元素,如鍶、鋁和鍺有臨時改善缺硼的作用。
錳:
(1)鈣、鋅、鐵阻礙對錳的吸收
(2)鐵的氫氧化物可使錳呈沉淀狀態。
(3)施用生理堿性肥料使錳被固定。
(4)釩可減緩錳的毒害。
(5)硫和氯可增加釋放態和有效態的錳,有利于錳的吸收
(6)銅不利于錳的吸收。
鉬:
(1)硝態氮有利于鉬的吸收
(2)氨態氮不利于鉬的吸收;
(3)硫酸根不利于鉬的吸收。
(4)多量鈣、鋁、鉛以及鐵、銅、錳都阻礙對鉬的吸收。
(5)處于缺磷和缺硫的狀態,必然缺鉬,增加磷對鉬的吸收有利,增加硫則不利;
(6)磷多時需鉬也多,因此,磷過多有時會導致鉬的缺乏。
鋅:
(1)使鋅形成氫氧化物、碳酸鹽和磷酸鹽則成不可給態。植物要求適當的p/Zn比(一般為100~120,大于250則缺鋅)。
(2)磷過量會導致缺鋅,氮多時需鋅量也多,有時也會導致缺鋅,硝態氮有利于鋅的吸收,氨態氮不利于鋅的吸收。增多鉀和鈣不利鋅的吸收。
(3)錳、銅、鉬對鋅吸收不利。鎂、鋅之間有互助吸收的作用。
(4)缺鋅會導致根系中少鉀。
(5)土中有Si/Mg比率低的粘粒會缺Zn,鋅拮抗鐵的吸收。
銅:
(1)施用生理酸性氮或鉀肥等可提高銅的活性,有利于吸收。
(2)生成銅的磷酸鹽、碳酸鹽和氫氧化物則有礙吸收,所以富含Co2、碳酸和含鈣多的土壤,不利于銅的吸收。
(3)多磷會導致銅。
(4)土壤嫌氣狀態產生H2S也有礙銅的吸收。銅還與鋁、鐵、鋅、錳元素拮抗。氮多時也不利于銅的吸收。
5、其他元素之間的拮抗作用
6、土壤pH對元素的拮抗作用
pH 低時,對陽離子的吸收有拮抗;pH升高,陽離子間的拮抗作用減弱,而陰離子間的拮抗作用增強。
7、土壤、溫度對營養元素的拮抗
要防止肥料之間“相克”,可采取以下方法:
(1)盡可能做到平衡施肥
對農作物偏施或多施單質肥料,不僅浪費了肥料,增加了生產成本,而且易導致其他某種或某些營養元素的缺乏。
施肥時,要根據農作物需肥結構的不同和土壤的供肥能力,做到量出為入,不偏不少營養元素的平衡,這樣就可以相安無事。
(2)另外,還要根據不同作物對各種營養元素的需求比例關系,要增同增,要減同減
相對單質肥料而言,復合肥或復混肥營養元素的比例關系比較適當和協調。
因此,施肥時應以復合肥為主,以單質肥料為輔,如對于以塊莖、塊根為收獲對象的蔬菜等需鉀量大的農作物,可在施用硫基復合肥的基礎上,再適當增加硫酸鉀單質肥料作補充。
(3)錯開施用時期或施用部位
鋅肥和磷肥若混施,必然會產生“相克”。因此磷肥應作底肥或基肥施用,鋅肥應作追肥施用。氮、磷、鉀等大量元素肥料應以根際追肥為主,微肥應采取葉面噴施的方法。
(4)縮小接觸范圍
氮、鉀肥可采用撒施的方法;磷肥可采用集中施肥的方法;微肥可采用拌種、浸種、蘸根等方法,使微量元素局限在根部這一較小的范圍內,盡量不與大量元素接觸。
五、營養元素之間的促進作用
1、協助作用機理:
不同電性離子間的協助作用:電性平衡。
相同電性離子間的協助作用:維茨效應。
維茨效應: 外部溶液中Ca2+ 、Mg2+ 、Al3+ 等二價及三價離子,特別是 Ca2+ 能促進 K+ 、 Rb+ 及Br - 的吸收,根里面的 Ca2+ 并不影響鉀的吸收。 但維茨效應是有限度的,高濃度的 Ca2+ 反而要減少植物對其它離子的吸收。
通常,大部分營養元素在適量濃度的情況下,對其他元素有促進吸收作用;促進作用通常是雙向的;陰離子與陰離子之問也有促進作用,一般多價的促進一價的吸收。
2、大量元素的促進作用
3、中微量元素的促進作用
鎂和磷具有很強的雙向互助依存吸收作用,可使植株生長旺盛,雌花增多,并有助于硅的吸收,增強作物的抗病性、抗逆能力。
鈣和鎂有雙向互助吸收作用,可使果實早熟,硬度好,耐儲運。
有雙向協助吸收關系的還包括:錳與氮、鉀、銅;
硼可以促進鈣的吸收,增強鈣在植物體內的移動性。
氯離子是生物化學最穩定的離子,它能與陽離子保持電荷平衡,是維持細胞內的滲透壓的調節劑,其功能是不可忽視的。氯比其它陰離子活性大,極易進入植物體內,因而也加強了伴隨陽離子(鈉、鉀、銨離子等)的吸收。
錳可以促進硝酸還原作用,有利于合成蛋白質,因而提高了氮肥利用率。缺錳時,植物體內硝態氮積累,可溶性非蛋白氮增多。
4、其他因素的促進作用
當土壤溶液在酸性時候,植物吸收陰離子多于陽離子,而在堿性反應中,吸收陽離子多于陰離子。
六、交互作用
1、替代效應
Na~ K
2、協同效應(1+1>2效應)
磷-錳;硅-磷;
3、高抑低促效應
鉀-硼;鈣-鎂。
4、削弱拮抗效應
可削弱Cu-Fe拈抗作用;
5、消除毒害效應
Ca 可以減輕或消除H + 、A1、Fe、Mn 過量存在的毒害。
鎂可以消除過量鈣的毒害。
鉀不僅有一系列營養作用,它還能消除氮肥、磷肥過量而造成的某些不良影響。
鉬能促進光合作用的強度以及消除酸性土壤中活性鋁在植物體內積累而產生的毒害作用。
硅肥多堿性(pH 9.3-10.5),在酸性土壤施用時,能中和酸性,可以減輕鋁離子的毒性、減少磷的固定,改善作物磷營養狀況。
6、其它效應
Al的存在可抑制P、Fe、Ca、Mg、Mn的積累,尤其是Mg、Fe、Mn可降到缺素水平以下。
土壤理化性質的不良:這里所說的理化性質主要是指與養分吸收有關的因素。
(1)正常而旺盛的地上部的生長有賴于根系的良好發育,根系分布越深越廣,吸收的養分數量就越多,而且可能吸收到的養分種類也越多。
(2)土壤僵韌堅實,底層有硬盤、漂白層、地下水位高等都會限制根系的伸展,減少作物對養分的吸收,加劇或引發缺素癥。
(3)高的地下水位如一些低地,在梅雨季節地下水位上升時期作物缺鉀癥較多發生,而在鈣質土壤中,高的地下水位還使土壤溶液中重碳酸離子(HC03-)增加而影響鐵的有效性,從而引發或加劇缺鐵癥等。
(4)不合理的土地平整使土性惡劣養分貧瘠的底土上升也常成為缺素的原因。
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