1、1肥料與植物營養基本知識培訓講義二零壹四年一月2主要內容主要內容一、肥料的發展歷史一、肥料的發展歷史二、肥料的分類二、肥料的分類三、主要化肥品種及基本理化性質三、主要化肥品種及基本理化性質五、植物營養與施肥五、植物營養與施肥四、肥料的標識與標準四、肥料的標識與標準六、施肥與環境六、施肥與環境3一、肥料的發展歷史4世界農業發展簡史：世界農業發展簡史：v原始農業原始農業捕獵、采集果實捕獵、采集果實v遷移農業遷移農業v定居農業定居農業從事農業生產；耕作從事農業生產；耕作/輪作輪作周禮周禮有云：有云：“不易之田家百畝，一易之田家不易之田家百畝，一易之田家 二百畝，再易之田家三百畝二百畝，再易之田家三百

2、畝”5v戰國時期：施用有機肥已達到很高的水平戰國時期：施用有機肥已達到很高的水平v北魏賈思勰北魏賈思勰齊民要術齊民要術“美田之法美田之法” “有收無收在于水，收多收少在于肥有收無收在于水，收多收少在于肥”v 至至18世紀末：合理輪作、種養結合，施用有機肥料世紀末：合理輪作、種養結合，施用有機肥料 “莊稼一枝花，全靠肥當家莊稼一枝花，全靠肥當家”6化肥工業的崛起化肥工業的崛起1840年德國化學家李比希博士發表年德國化學家李比希博士發表“化學在農業和植物生化學在農業和植物生理學上的應用理學上的應用”論文論文認為認為N、P、K、Ca、Mg、Si、Na、Fe是植物生長必需元素是植物生長必需元素植物吸收

3、的是礦質營養植物吸收的是礦質營養“養分歸還學說養分歸還學說 ”自從有了自從有了“礦質營養學說，世界農業革命的面貌就煥然一新礦質營養學說，世界農業革命的面貌就煥然一新了了”7世界化肥工業發展簡史世界化肥工業發展簡史1830年用硫酸處理骨粉年用硫酸處理骨粉1842年英國人勞斯用硫酸處理磷礦石成功地生產出首批過磷年英國人勞斯用硫酸處理磷礦石成功地生產出首批過磷酸鈣商品，這是人類人工化學合成無機肥料開始的標志。酸鈣商品，這是人類人工化學合成無機肥料開始的標志。1860年德國人發現了鉀鹽礦，年德國人發現了鉀鹽礦，1861年開始開采光鹵石年開始開采光鹵石 (氯化氯化鉀和氯化鎂的復鹽鉀和氯化鎂的復鹽)，并壟

4、斷世界市場長達，并壟斷世界市場長達70余年。余年。加拿大、俄羅斯和德國是目前主要的鉀肥生產和出口國。加拿大、俄羅斯和德國是目前主要的鉀肥生產和出口國。v1904年德國人哈伯發明生產合成氨的方法。年德國人哈伯發明生產合成氨的方法。v1913年在德國建成了日產年在德國建成了日產30噸合成氨的工廠。噸合成氨的工廠。v在此之前，在挪威有人用電弧法制取硝酸，并與石灰石反在此之前，在挪威有人用電弧法制取硝酸，并與石灰石反應生產出硝酸鈣，這是最早的氮肥品種。應生產出硝酸鈣，這是最早的氮肥品種。磷肥磷肥鉀肥鉀肥氮肥氮肥8中國化肥工業發展中國化肥工業發展中國氮肥生產（折純：萬噸）4.771342.3288030

5、003300010002000300040001949年1987年2003年2010年2020年“中國化肥工業：現狀及發展趨勢” 中國化工報2004.49中國農業統計年鑒，20031975197520052005年化肥供需情況圖年化肥供需情況圖10化肥施用與糧食增產化肥施用與糧食增產(1)4019560053984000100200300400500600700秦代清代末年現在產量(kg)水稻小麥11q FAOFAO資料表明，近資料表明，近3030年來世界糧食增產量的年來世界糧食增產量的50506060是施用的化肥貢獻的。是施用的化肥貢獻的。q 國家農業部肥料專家高祥照博士認為：在我國，國家農

6、業部肥料專家高祥照博士認為：在我國，化肥施用與糧食增產化肥施用與糧食增產(2) 化肥提供了一半以上的農業產量化肥提供了一半以上的農業產量 間接養活了全國一半的人口間接養活了全國一半的人口 目前占農業生產物質投入的一半目前占農業生產物質投入的一半12化肥施用與糧食增產化肥施用與糧食增產(3)年代年代項目項目13二、肥料的分類二、肥料的分類14肥料的分類肥料的分類有機肥有機肥無機肥（化肥）無機肥（化肥）有機無機復混肥有機無機復混肥人畜糞尿類、餅肥類、植物秸稈類、雜肥類等人畜糞尿類、餅肥類、植物秸稈類、雜肥類等單一養分單一養分多元養分多元養分氮、磷、鉀氮、磷、鉀微量元素肥料微量元素肥料生物肥料生物肥

7、料二元復合肥二元復合肥三元復合肥三元復合肥摻混（摻混（BB）肥）肥按養分成按養分成分分15按物理形態按物理形態固態肥固態肥液肥液肥氣肥氣肥大多數顆粒或粉末狀固態肥料大多數顆粒或粉末狀固態肥料液氨、氨水、偏磷酸銨、沖釋肥等液氨、氨水、偏磷酸銨、沖釋肥等CO2、O2、SO2等等16按吸收營養部位按吸收營養部位地下部地下部地上部地上部大部分固態和液態肥料大部分固態和液態肥料葉面肥葉面肥營養型（微量元素有機營養型（微量元素有機螯合為主）螯合為主）激素型：矮壯素、縮節激素型：矮壯素、縮節銨等銨等多功能型多功能型氣肥氣肥17按養分釋放速率按養分釋放速率速效肥料速效肥料長效肥料長效肥料控釋肥料控釋肥料緩溶性

8、緩溶性緩釋性緩釋性框架結構的大分子有機物質把養分包裹框架結構的大分子有機物質把養分包裹用分解速度不同的多層包膜材料分層包裹用分解速度不同的多層包膜材料分層包裹把分解速度不同的顆粒按一定的比例混合把分解速度不同的顆粒按一定的比例混合脲甲醛、脲乙醛、聚磷酸鹽等脲甲醛、脲乙醛、聚磷酸鹽等有機肥、硫磺包膜尿素、鈣鎂磷肥有機肥、硫磺包膜尿素、鈣鎂磷肥包膜碳銨、鈣鎂磷肥包膜尿素等包膜碳銨、鈣鎂磷肥包膜尿素等碳銨、尿素、氯化鉀等碳銨、尿素、氯化鉀等18三、主要化肥種類及基三、主要化肥種類及基本理化性質本理化性質19氮氮 肥肥銨態銨態(NH3-N)硝態硝態(NO3-N)硝銨態硝銨態酰銨態酰銨態(-CONH2)

9、液氨（液氨（82以上）、氨水（以上）、氨水（1217 ）、硫酸銨）、硫酸銨（20）、碳酸氫銨（）、碳酸氫銨（16）、氯化銨（）、氯化銨（25）硝酸銨（硝酸銨（35） NH3-N和和 NO3-N各占一半各占一半硝酸鈉（硝酸鈉（15）、硝酸鉀（）、硝酸鉀（13）硝酸鈣（）硝酸鈣（12）尿素尿素 CO(NH2)2 （4246）20尿素在土壤中的轉化及使用方法尿素在土壤中的轉化及使用方法CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3(NH4)2CO3 2NH3 +CO2+H2O脲酶1、脲酶的活性與溫度、水分、質地、土壤、脲酶的活性與溫度、水分、質地、土壤pH有關，有關， 10時，尿素完全轉化需時，尿素

10、完全轉化需710天；天； 20 時，時，45天；天； 30 時，時，2天天2、可以被土壤膠體吸附、可以被土壤膠體吸附3、表施會造成尿素的揮發損失、表施會造成尿素的揮發損失4、深施或施用后立即灌水、深施或施用后立即灌水 a 使尿素滲入土壤深層使尿素滲入土壤深層 b 深層土壤脲酶活性較低，可緩解尿素的快速分解深層土壤脲酶活性較低，可緩解尿素的快速分解 21磷磷 肥肥水溶性磷肥水溶性磷肥過磷酸鈣（含過磷酸鈣（含P2O51420，含硫），含硫）、重過磷重過磷酸鈣（含酸鈣（含P2O51420，不含硫），不含硫） 、磷酸銨、磷酸銨（一銨、二銨）、硝酸磷肥（含（一銨、二銨）、硝酸磷肥（含P2O5 1220）

11、枸溶性磷肥枸溶性磷肥鈣鎂磷肥（含鈣鎂磷肥（含P2O51220）、鋼渣磷肥）、鋼渣磷肥（堿性爐渣含（堿性爐渣含P2O5 817 ）難溶性磷肥難溶性磷肥磷礦粉肥、骨粉、鳥糞磷礦粉磷礦粉肥、骨粉、鳥糞磷礦粉Ca10(PO4)6F2+7H2SO4+3H2O 7CaSO4+3Ca(H2PO4)2 H2O+2HF22新型磷肥新型磷肥2H3PO4 H4P2O7(焦磷酸焦磷酸)+H2OH3PO4+ H4P2O7 H5P3O10 （三聚磷酸）（三聚磷酸） +H2OH5P3O10 (HPO3) 3（偏磷酸）（偏磷酸）+H2O優優 點點含磷量高（含磷量高（P2O5 60以上）以上）易溶于水，物理性質穩定易溶于水，物

12、理性質穩定減少土壤對磷的固定減少土壤對磷的固定23鉀鉀 肥肥氯化鉀（含氯化鉀（含K2O 63.7%）硫酸鉀（明礬石含硫酸鉀（明礬石含K2O 54%左右）左右）硝酸鉀（含硝酸鉀（含K2O 46.58%,含含N13.68）磷酸二氫鉀（含磷酸二氫鉀（含K2O 27.45%，P2O522.8%）碳酸鉀（草木灰）碳酸鉀（草木灰）24四、肥料的標識與四、肥料的標識與標準標準25肥料的基本術語肥料的基本術語復混肥料復混肥料 compound fertilizercompound fertilizer 氮、磷、鉀三種養分中，至少有兩種養分標明量的由化學方法氮、磷、鉀三種養分中，至少有兩種養分標明量的由化學方法

13、和（或）摻混方法制成的肥料。和（或）摻混方法制成的肥料。復合肥料復合肥料 complex fertilizercomplex fertilizer 氮、磷、鉀三種養分中，至少有兩種養分標明量的僅由化學方氮、磷、鉀三種養分中，至少有兩種養分標明量的僅由化學方法制成的肥料，是復混肥料的一種。法制成的肥料，是復混肥料的一種。有機有機- -無機復混肥料無機復混肥料 organic-inorganic compound fertilizerorganic-inorganic compound fertilizer 含有一定量有機質的復混肥料。含有一定量有機質的復混肥料。摻合肥料（摻合肥料（blended

14、 fertilizer） 氮、磷、鉀三種養分中，至少有兩種養分標明量的由干混方法氮、磷、鉀三種養分中，至少有兩種養分標明量的由干混方法制成的肥料，是復混肥料的一種。制成的肥料，是復混肥料的一種。26有機肥料有機肥料 organic fertilizerorganic fertilizer 主要來源于植物和（或）動物，施于土壤以提供植物營養主要來源于植物和（或）動物，施于土壤以提供植物營養為其主要功能的含碳物料為其主要功能的含碳物料生物有機肥生物有機肥 bio-organic fertilizerbio-organic fertilizer 特定功能微生物與有機物料特定功能微生物與有機物料( (

15、主要以經無害化處理、腐熟的主要以經無害化處理、腐熟的動植物殘體動植物殘體, ,如畜禽糞便、農作物秸稈等為來源如畜禽糞便、農作物秸稈等為來源) )復合而成復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料。的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料。 27總養分總養分 total primary nutrienttotal primary nutrient 總氮總氮(N)(N)、有效五氧化二磷、有效五氧化二磷(P(P2 2O O5 5) )和氧化鉀和氧化鉀(K(K2 2O)O)含量之和，以質含量之和，以質量百分數計。量百分數計。肥料品位肥料品位 fertilizer gradefertilizer gr

16、ade 以百分數表示的肥料養分含量。以百分數表示的肥料養分含量。 配合式配合式formulaformula 按按N-PN-P2 2O5-KO5-K2 2O O（總氮（總氮- -有效五氧化二磷有效五氧化二磷- -氧化鉀）順序，用阿拉伯氧化鉀）順序，用阿拉伯數字分別表示其在復混肥料中所占百分比含量的一種方式。如數字分別表示其在復混肥料中所占百分比含量的一種方式。如4545（15-15-1515-15-15）復合肥）復合肥 注：注：“0”0”表示肥料中不含該元素。表示肥料中不含該元素。產品名稱不允許添加帶有不實、夸大性質的詞語，如產品名稱不允許添加帶有不實、夸大性質的詞語，如“高效高效”、“肥王肥王

17、”、“全元素全元素肥料肥料”等。等。28復合肥料（復混肥料）國家標準復合肥料（復混肥料）國家標準（GB15063-2001）2002-01-01實施實施29有機有機-無機復混肥料國家標準無機復混肥料國家標準 （GB 188772002）30有機肥料農業行業標準(NY 525-2002)2002年12月01日實施31不正規包裝標識不正規包裝標識尿尿 素素氮氮N 46%縮二脲縮二脲 1.5 %水分水分 1.0%微素微素 9%,S 12%,N 25%凈含量(400.4Kg)美國特產有限公司美國特產有限公司地址：美國康斯康星州地址：美國康斯康星州有機無機復混肥料有機無機復混肥料有有 機機尿尿 素素氮磷

18、鉀氮磷鉀 16%,有機質有機質20%，氨，氨基酸基酸10總含量總含量 46%GB18877-2002 魯農肥（2003）臨字0939號美國特產有限公司美國特產有限公司地址：美國康斯康星州地址：美國康斯康星州授權生產包裝商：XXXXXX地址：XXXXXXXXX授權生產包裝商：XXXXXX地址：XXXXXXXXX3233五、植物營養原五、植物營養原理與施肥理與施肥34植物營養原理養分歸還學說養分歸還學說因子綜合作用率因子綜合作用率最小養分率最小養分率需肥臨界期需肥臨界期最大效率期最大效率期報酬遞減率報酬遞減率（最大施肥量、經濟（最佳）施肥量和生態施肥量）（最大施肥量、經濟（最佳）施肥量和生態施肥量

19、）35養分歸還學說養分歸還學說1919世紀德國化學家李比希提出，也叫養分補償學說。世紀德國化學家李比希提出，也叫養分補償學說。主要論點是：作物從土壤中吸收帶走養分，使土壤主要論點是：作物從土壤中吸收帶走養分，使土壤中的養分越來越少。中的養分越來越少。必須通過施肥才能保持土壤養必須通過施肥才能保持土壤養分的平衡。分的平衡。“有借有還，再借不難有借有還，再借不難”36因子綜合作用律因子綜合作用律 據統計，作物增產因素中施肥占據統計，作物增產因素中施肥占32%32%，品種占，品種占17%17%，灌溉灌溉2%2%，機械化占，機械化占13%13%，其他占，其他占10%10%，因此施肥應與其他，因此施肥應

20、與其他高產栽培措施緊密結合，才能發揮出應有的增產效益。高產栽培措施緊密結合，才能發揮出應有的增產效益。在肥料養分之間，也應該氮、磷、鉀以及其他中微量元在肥料養分之間，也應該氮、磷、鉀以及其他中微量元素相互配合施用，這樣才能產生養分之間的綜合促進作素相互配合施用，這樣才能產生養分之間的綜合促進作用。用。37最小養分率最小養分率木桶理論木桶理論38需肥臨界期、最大效率期需肥臨界期、最大效率期玉米不同生育期吸收氮磷鉀比例0510152025303540播種幼苗期孕穗期開花期乳熟期完熟期氮磷鉀 39最大施肥量、經濟（最佳）施肥量和生態施肥量最大施肥量、經濟（最佳）施肥量和生態施肥量增施肥料的增產量增施

21、肥料的增產量產品單價增施肥料產品單價增施肥料肥料單價。肥料單價。此時施肥經濟又有利，增產又增收。此時施肥經濟又有利，增產又增收。40植物的必需營養元素植物的必需營養元素 缺少這種元素植物就不能完成其生命周期。缺少這種元素植物就不能完成其生命周期。 缺少這種元素后，植物會表現出特有的缺少這種元素后，植物會表現出特有的 癥癥狀。狀。 必須是直接參與植物的新陳代謝，對植物起必須是直接參與植物的新陳代謝，對植物起直接的營養作用。直接的營養作用。41植物有益元素植物有益元素 Si、Na、Se、Ni、Al等等碳(C)、氧(O) 、氫(H) 氮(N) 、磷(P) 、鉀(K)鈣(Ca) 、鎂(Mg) 、硫(S

22、) 鐵(Fe) 、硼(B) 、錳(Mn) 、銅(Cu) 、鋅(Zn) 、鉬(Mo) 、氯(Cl) 植物植物16種必需元素種必需元素水稻需要硅(Si)，藜科植物(甜菜等)需要鈉(Na)，豆科植物需要鈷(Co)，茶樹需要鋁(Al)42& 氮素營養氮素營養43氮素的營養功能氮素的營養功能蛋白質、核酸、核蛋白、葉綠素、多種酶、維生素的重要組分。對植物生命活動以及作物產量和品質都有極其重要的作用。葉片淡綠或發黃（蛋白質和葉綠素合成受阻），顯著癥狀是植株下部葉片首先褪綠黃化，然后向上部葉片擴展。苗期細胞分蘗減慢，植株矮小、瘦弱、葉片薄而小，禾本科作物分蘗少，莖桿細。缺氮癥狀缺氮癥狀氮素過量氮素過量

23、細胞增長過大，細胞壁薄，細胞多汁，植株柔軟，消耗過多碳水化合物，易倒伏和受病蟲害侵襲而影響作物產量和品質。棉花：葉片肥大而相互遮陰，株型高大，徒長，蕾鈴稀少而易脫落。44土壤中氮素形態和氮素循環土壤中氮素形態和氮素循環 95%以上以有機態氮形式存在（蛋白質、以上以有機態氮形式存在（蛋白質、氨基糖、雜環態氮等）。氨基糖、雜環態氮等）。 無機態氮主要為銨態氮（無機態氮主要為銨態氮（NH4+）和硝態氮）和硝態氮（NO3-）45耕地氮素小循環耕地氮素小循環NO2-NO3-NH4+有機物有機物植物植物N2微生物微生物粘土層間粘土層間NO3- 、N2NH3 、N2O淋洗淋洗氣體揮發氣體揮發46&

24、磷素營養磷素營養47磷素的營養功能磷脂、RNA、DNA、ATP、Pi的重要組分。參與光合作用、呼吸作用、生物合成等多種代謝過程。缺磷癥狀首先出現在老葉上。缺磷初期常呈暗綠色。一年生作物（如玉米）莖部常出現典型紫紅色癥狀。磷素過量葉片肥厚而密集，葉色濃綠。植株矮小，節間過短，生長明顯受抑制。地上部生長與根系生長比例失調。48土壤中磷的固定1. 化學沉淀Fe 3 +H2PO4- 2H+Fe(OH)2H2PO4Al 3 +H2PO4- 2H+Al(OH)2H2PO4Ca(H2PO4)2 +OH- Ca4H(PO4)3酸性土壤堿性土壤492.吸附與解吸Fe-OH + H2PO4 Fe- H2PO4 +

25、 OH-OOAl-OH + H2PO4- Al-OH + OH-OOOO高嶺土OHOHOH+ H2PO4- 高嶺土OOOPO+2H2O+OH-50& 鉀素營養鉀素營養51鉀素營養功能鉀素營養功能三種大量元素中唯一只以離子態存在。激活多種重要生理過程中酶的活性（合成酶、轉移酶、氧化還原酶）。電子傳遞的重要載體。缺鉀癥狀缺鉀癥狀常發生在作物生長發育的中、后期（流動性強）。首先在植株下部老葉上出現失綠并逐漸壞死，葉片暗綠無光澤。雙子葉植物葉脈間先失綠，沿葉緣開始出現黃化或有褐色斑點或條紋。單子葉植物葉尖先黃化，隨后逐漸壞死。鉀素過量鉀素過量鉀肥用量過多引起作物的奢侈吸收，而這些養分對提高產量

26、沒有幫助，造成浪費現象。52土壤鉀素形態土壤鉀素形態水溶性鉀：水溶性鉀：以離子形態存在于土壤溶液中。它代表最易被植物吸收利用的鉀的形態。交換性鉀：交換性鉀：吸附于土壤膠體表面的鉀離子，通過解離與交換能釋出K+離子。固定態鉀：固定態鉀：進入粘粒礦物晶架構造的陷穴中，或被堵塞于晶層中而失去交換性的鉀離子。原生礦物中的鉀：原生礦物中的鉀：鉀礦石中鉀，必須通過風化才能釋出。53土壤養分的有效性土壤養分的有效性 土壤養分的化學有效性土壤養分的化學有效性 土壤中存在的礦質態養分。可了解土壤能為當季植物提供多少養分，在實際生產中作為推薦施肥的依據。 土壤養分的生物有效性土壤養分的生物有效性 1.根對養分的獲取與養分向根表遷移的方式和速度。 2.根系生長與吸收作用下，土壤養分的有效化以及環境因素對養分有效化的影響。54土壤有效養分示意圖土壤有效養分示意圖養分向根表遷移截獲截獲質流質流擴散擴散55養分的吸收（根系）養