植物营养.docx
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植物营养
Co-transport:
secondaryactivetransport.H+transporterplasmamembranecombinedwithanionorsugar
Nitrificationinsoil:
conversionofammoniumtonitriteandnitrate(biologicaloxidationofammoniumtonitrate).
PMF:
(ProtonMotiveForce)Electro-chemicalpotentialsofplasmamembrane.
鳌合态微量元素肥料;是鳌合剂与微量元素鳌合后形成的肥料。
闭蓄态磷;在酸性土壤,大部分磷酸盐常常被铁的氧化物或水化氧化物的胶膜所包被着,在石灰性土壤,磷酸盐的表面也常常形成钙质胶膜,这就是闭蓄态磷
氮因子
反硝化作用:
硝态氮在嫌气条件下,经反硝化细菌的作用,还原为气态氮的过程。
肥料利用率:
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
腐殖化系数
复合肥料:
指成分中同时含有N、P、K三要素或其中任何两种元素的化学肥料。
含三要素中任何两要素的肥料称为二元复合肥料,同时含有N、P、K三要素的肥料称为三元复合肥料
高温堆肥以农作物秸秆为主要材料加入适量的家畜尿和人粪尿,经高温发酵堆积而成的称为高温堆肥。
根的阳离子交换量
根际:
是指受植物根系活动的影响,在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。
根际的范围很小,一般在离根轴表面数毫米之内。
根际的许多的化学条件和生物化学过程不同于原土体。
其中最明显的就是根际pH、氧化还原电位和微生物活性的变化。
根外营养植物除了可以从根部吸收养分外,还能通过叶片吸收养分,这种营养方式称为植物的根外营养。
根系分泌物是指植物在生长过程中通过根的不同部位向生长基质中释放的一组种类繁多的物质。
这些物质包括低分子量的有机物质、高分子的粘胶物质和根细胞脱落物及其分解产物、气体、质子和养分离子等。
共质体:
由细胞的原生质(不包括液泡)组成,穿过细胞壁的胞间连丝把细胞与细胞连成一个整体,这些相互联系起来的原生质整体成为共质体。
归还学说:
为保持地力,应向土壤中归还被植物吸收的元素;
硝化作用:
铵态氮在微生物等作用下被氧化成硝态氮的过程;
质外体:
细胞膜以外的植物组织的连续体;
缓效性钾:
作物不能直接吸收利用,但缓慢转化后作物可以吸收利用,包括黏土矿物固定的钾和易风化的原生矿物中的钾,是土壤供应钾能力的容量指标。
活性锰;指高价Mn的氧化物中易被还原成Mn2+的那一部分。
基因型差异:
由于分离、重组和突变等原因,某一群体的不同个体间在基因组成上会产生差异。
群体中个体间基因组成差异而导致的表现型差异通常被称之为“基因型差异”。
忌氯作物有些植物对氯离子非常敏感,当吸收量达到一定程度,会明显地影响产量和品质,通常称这些植物为忌氯植物。
交换性钾;土壤胶体表面吸附的,可以与溶液中交换性的钾
秸秆还田秸秆物料不经堆腐沤制,在作物收获后,直接翻压入土,统称秸秆直接还田。
拮抗作用;在溶液中一种养分的存在抑制另一种养分的吸收。
磷的等温吸附曲线土壤固相表面吸附的磷与其接触的液相磷,在恒温条件下达到平衡时所存在的磷浓度间的关系曲线。
土壤供氮能力指当季作物种植时土壤中已积累的氮和在作物生长期内土壤所矿化释放的氮量总和。
晶格固定态铵;被2:
1型粘土矿物晶格所固定的矿化铵和施入的铵。
厩肥也叫圈肥、栏肥,是指以家畜粪尿为主,混以各种垫圈材料积制而成的肥料。
菌根:
许多木本和草本植物的根部,可以与土壤中的有些真菌发生共生关系,这种生长真菌的幼根是一种共生体,成为菌跟。
在这一共生体中真菌主要从植物获取能量物质而同时向植物提供无机物质。
凯氏带:
植物的幼根,内皮层细胞径向壁,横向壁有一条常状的木质,栓质加后,此节构叫凯氏带。
矿物态钾:
主要指存在于土壤原生矿物中的钾,很难被作物吸收利用,只有经过长时间的风化作用,才能释放出来。
矿质营养(mineralnutrition)植物对矿质的吸收、转运和同化以及矿质在生命活动中的作用。
灰分元素(ashelement)干物质充分燃烧后,剩余下一些不能挥发的灰白色残渣,称为灰分。
构成灰分的元素称为灰分元素。
灰分元素直接或间接来自土壤矿质,所以又称为矿质元素。
必需元素(essentialelement)对于植物生长具有必需性、不可替代性和作用直接性的化学元素称为植物必需营养元素。
国际植物营养学会规定的植物必需元素的三条标准是:
①由于缺乏该元素,植物生长发育受阻,不能完成其生活史;②除去该元素,表现为专一的病症,这种缺素病症可用加入该元素的方法预防或恢复正常;③该元素在植物营养生理上表现直接的效果,不是由于土壤的物理、化学、微生物条件的改善而产生的间接效果。
大量元素(majorelement,macroelement)植物生命活动必需的、且需要量较多的一些元素。
它们约占植物体干重的0.01%~10%,有C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等。
微量元素(minorelement,microelement,traceelement)植物生命活动必需的、而需要量很少的一类元素。
它们约占植物体干重的10-5%~10-3%,有Fe、B、Mn、Zn、Cu、Mo、Cl等。
有益元素(beneficialelement)非必需营养元素中一些特定的元素,对特定植物的生长发育有益,或为某些种类植物所必需,这些元素为有益元素。
如Na、Si、Co、Se、V等。
水培法(waterculturemethod)亦称溶液培养法或无土栽培法,是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。
砂培法(sandculturemethod)全称砂基培养法,在洗净的石英砂或玻璃球等基质中,加入营养液培养植物的方法。
气栽法(aeroponic)将植物根系置于营养液气雾中栽培植物的方法。
离子的主动吸收(ionicactiveabsorption)细胞利用呼吸释放的能量逆电化学势梯度吸收矿质的过程。
离子的被动吸收(ionicpassiveabsorption)细胞不需要由代谢提供能量的顺电化学势梯度吸收矿质的过程。
初级共运转(primarycotransport)质膜H+-ATPase把细胞质的H+向膜外"泵"出的过程。
又称为原初主动运转。
原初主动运转在能量形式的转化上是把化学能转为渗透能。
次级共运转(secondarycotransport)以△μH+作为驱动力的离子运转称为次级共运转。
离子的次级运转是使质膜两边的渗透能增减,而这种渗透能是离子或中性分子跨膜运输的动力。
扩散作用(diffusion)分子或离子沿着化学势或电化学势梯度转移的现象。
电化学势梯度包括化学势梯度和电势梯度两方面,细胞内外的离子扩散决定于这两种梯度的大小;而分子的扩散决定于化学势梯度或浓度梯度。
单盐毒害(toxicityofsinglesalt)植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。
单盐毒害无论是营养元素或非营养元素都可发生,而且在溶液很稀时植物就会受害。
离子颉颃(ionantagonism)离子间相互消除毒害的现象,也称离子对抗。
生理酸性盐(physiologicallyacidsalt)植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度增加的盐类。
如供给(NH4)2SO4,植物对其阳离子(NH4+)的吸收大于阴离子(SO42-),根细胞释放的H+与NH4+交换,使介质pH值下降,这种盐类被称为生理酸性盐,如多种铵盐。
生理碱性盐(physiologicallyalkalinesalt)植物根系从溶液中有选择地吸收离子后使溶液酸度降低的盐类。
如供给NaNO3,植物对其阴离子(NO3-)的吸收大于阳离子(Na+),根细胞释放OH-或HCO3-与NO3-交换,从而使介质pH值升高,这种盐类被称为生理碱性盐,如多种硝酸盐。
表观自由空间(apparentfreespace,AFS)根部的自由空间体积占根的总体积的百分数。
冷性肥料凡在堆积过程中发热量低的农家肥都属冷性肥料
离子间协助作用在溶液中一种养分的存在能促进另一种养分的吸收。
磷酸退化作用:
过磷酸钙与其制造成过程中产生的Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3反应,形成磷酸铁,磷酸铝,导致磷肥有效性降低的作用。
绿肥为改善土壤的质量,保持土壤的肥沃,利用栽培或野生的绿色植物体直接或间接作为肥料。
绿肥的激发效应;新鲜绿肥施入土壤后能促进原有有机质矿化。
玻璃微量元素肥料;将玻璃与微素共同熔融,然后磨成的粉末物。
掺混肥;几种单质肥料按一定比例掺混而成的复合肥料。
内外生菌根兼有内生菌根和外生菌根的特点,它们既可在根外形成菌套,也可在皮层组织细胞间形成哈蒂氏网和丛枝。
VA菌根,全称:
泡囊-丛枝菌根,又称丛枝菌根。
是内囊霉科(Endogonaceae)的部分真菌与植物根形成的共生体系。
内生菌根(VA菌根)的特点是真菌的菌丝体主要存在于根的皮层细胞间和细胞内,共生的植物仍保留有根毛。
沤肥在农闲季节,利用高温多雨的自然条件,将各种有机物料混以少量的沃土和人、畜粪尿,在淹水嫌气条件下进行低温发酵所沤制成的有机肥料。
热性肥料凡在堆积过程中能产生高温的农家肥料都叫热性肥料
弱酸溶性磷肥一般把能溶于2%的柠檬酸、中性柠檬酸或微碱性柠檬酸溶液的磷肥,称为弱酸溶性磷肥,也称枸溶性磷肥。
生理碱性肥料:
作物选择吸收肥料的阴离子多于阳离子而使介质碱化的肥料。
水稻“发僵”僵苗又叫“坐棵”,是水稻返青分蘖期出现的一种生理障碍。
发僵的类型较多,一般有冷害,中毒发僵(水田中还原性有毒物质毒害根系引起)和缺素发僵(某些营养元素供应不足或比例失调引起)。
土壤氨的硝化作用在亚硝酸和硝酸细菌的作用下,铵转化为硝酸的作用。
土壤氮的氨化作用指有机态氮如蛋白质在微生物分泌的酶作用下水解为氨基酸,再分解为氨,最终的产物是氨,也称有机态氮的矿化作用
土壤供氮能力:
指当季作物种植时土壤中已积累的氮和在作物生长期内土壤所矿化释放的氮量总和。
离子间协助作用:
在溶液中一种养分的存在能促进作物对另一种养分的吸收。
土壤养分强度因素:
存在土壤溶液中有效养分的浓度,是根系可以直接吸收利用的养分。
磷在土壤化学固定磷酸盐与可溶性的钙铁铝作用形成一系列的Ca-P、Fe-P和Al-P,使磷的有效性降低。
土壤养分生物有效性指存在于土壤的离子库中,在作物生长期内能够移动到位置紧挨植物根的一些矿质养分。
”也可以说,土壤的生物有效养分具有两个基本要素:
(1)在养分形态上,是以离子态为主的矿质养分。
(2)在养分的空间位置上,是处于植物根际或生长期内能迁移到根际的养分。
维茨效应;Vietseffect,营养溶液中钙、镁、铝等二价及三价阳离子,特别是二价钙离子在相当广泛的浓度范围内能促进钾、铷(Rb)等离子的吸收效应。
此效应最早由维茨(F.G.Viers)发现。
样品的代表性和典型性:
为了了解整个田块作物的营养状况,必须多点采样,采集的样品要能代表该田块的营养状况;而为了进行病因诊断,则要求采具有典型症状的植株
以磷增氮是指通过对豆科作物,特别是豆科绿肥施用磷肥,促进作物根瘤的形成和根瘤菌固定空气中的氮素,以增加作物氮素营养和土壤含氮量。
异成分溶解作用:
Ca(H2PO4)2溶解过程形成由磷酸一钙、磷酸和磷酸二钙(CaHPO4.2H2O)组成的饱和溶液,其中的磷酸离子浓度可高达10-20%,比土壤溶液高数百倍,因而迅速向周围扩散,使溶液pH值下降为1.5左右,导致土壤中的铁、铝或钙、镁迅速溶解,并与磷酸反应,发生磷的固定作用。
营养元素的同等重要律:
必需营养元素在植物体内的含量不论多少,对植物的生长是同等重要的。
有效钾:
土壤中能够被作物直接吸收利用的钾,包括存在于水溶液中的钾和吸附在土壤胶体上的可交换性钾,是作物吸收钾的主要来源,也是土壤供应钾能力的强度指标。
有效养分:
能被植物吸收利用的养分
反硝化作用:
硝态氮在微生物等作用下被还原成氮气或氮氧化物的过程
交换吸附:
带电粒子被带相反电荷的土壤胶体可逆吸附的过程
养分再利用:
早期吸收进入植物体的养分可以被其后生长的器官或组织利用
诱导酶(inducedenzyme)指植物体内本来不含有,但在特定外来物质的诱导下可以生成的酶。
如硝酸还原酶。
水稻幼苗若培养在含硝酸盐的溶液中就会诱导幼苗产生硝酸还原酶,如用不含硝酸盐的溶液培养,则无此酶出现。
重复利用(repetitioususe)已参加到生命活动中去的矿质元素,经过一个时期后再分解并调运到其它部位去重新利用的过程。
硝酸还原(nitratereduction)硝酸在硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的相继作用下还原成氨(铵)的过程。
生物固氮(biologicalnitrogenfixation)微生物自生或与植物(或动物)共生,通过体内固氮酶的作用,将大气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
沼气池肥沼气池肥是一种速效性的肥料,含有较多的易挥发的铵态氮,如果施用方法不当,容易损失肥效。
植物营养临界期:
植物生长过程中的某一时期对养分需要的绝对量不是很多,但很迫切,此时若缺乏该养分即使以后补充该养分,造成的损失难以弥补。
植物对养分供应不足或过多显示非常敏感时期,不同植物对于不同营养的临界期不同。
中和值
专一性根分泌物是植物受某一养分胁迫诱导,在体内合成,并通过主动分泌进入根际的代谢产物。
最大效率期:
在植物的生育阶段中,施肥能获得植物生产最大效益的时期。
作物营养临界期某种养分缺少或过多时对作物生长发育影响最大的时期。
作物营养最大效率期;某种养分缺少或过多时对作物生于影响最大的时期。
最小养分律。
作物产量受土壤中数量最少的养分控制。
GDH途径:
由谷氨酸脱氢酶(GDH)所催化的还原性胺化作用的途径称为GDH途径。
GS-GOGAT途径:
由谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶(GS-GOGAT)起催化作用,发生在叶绿体中的连续反应称为GS-GOGAT途径。
简述NO3-N吸收与同化过程,影响因素
1以NO3-形式主动吸收
2经过硝酸还原作用分两步还原为NH4+,然后同化为氨基酸,再进一步同化。
3影响因素:
(1)硝酸盐供应水平当硝酸盐数量少时,主要在根中还原;
(2)、植物种类木本植物还原能力>一年生草本。
一年生草本植物因种类不同而有差异,其还原强度顺序为:
油菜>大麦>向日葵>玉米>苍耳
(3)、温度温度升高,酶的活性也高,所以也可提高根中还原NO3--N的比例。
(4)、植物的苗龄在根中还原的比例随苗龄的增加而提高;
(5)、陪伴离子K+能促进NO3-向地上部转移,所以钾充足时,在根中还原的比例下降;而Ca2+和Na+为陪伴离子时则相反;
(6)、光照在绿色叶片中,光合强度与NO3-还原之间存在着密切的相关性。
在小麦/玉米、小麦/水稻轮作体系中,磷肥应如何分配?
为什么?
1小麦/玉米轮作,优先分配在小麦上,因为小麦需磷高于玉米、小麦生长期温度低,对磷的需要量高。
2小麦/水稻轮作,优先分配在小麦上,因为小麦需磷高于水稻、小麦在旱地,磷的有效性低于水稻季。
举6种元素,说明养分再利用程度与缺素症发生部位的关系
氮磷钾镁,再利用能力强,缺素先发生在老叶。
铁锰锌,再利用能力低,缺素先发生在新叶
硼和钙,再利用能力很低,缺素先发生在生长点
试分析土壤条件与土壤中微量元素有效性的关系。
①土壤pH值:
高低两个方向
②土壤Eh值:
变价元素铁、锰,磷
③土壤有机质:
螯合作用--金属微量元素
④土壤水分状况:
养分移动性
双子叶植物及非禾本科单子叶植物对缺铁的适应机理是什么?
双子叶植物和非禾本科单子叶植物在缺铁时,根细胞原生质膜上还原酶活性提高,增加对Fe3+的还原能力,质子和酚类化合物的分泌量加大,同时增加根毛生长和根转移细胞的形成,其适应机理称作机理Ⅰ。
1)Fe3+的还原作用机理Ⅰ的一个重要特点是缺铁时植物根系表面三价铁的还原能力显著提高。
2)质子分泌:
机理Ⅰ类植物根细胞原生质膜上受ATP酶控制的质子泵受缺铁诱导得以激活,向膜外泵出的质子数量显著增加,使得根际pH值明显下降,酸化的作用有两方面:
一是增加根际土壤和自由空间中铁的溶解度,提高其有效性;二是创造并维持根原生质膜上铁还原系统高效运转所需要的酸性环境。
3)协调系统:
对机理Ⅰ植物而言,缺铁不仅诱导根细胞原生质膜上还原酶的形成与激活,而且诱导质子泵的激活,这两个过程之间不论是在发生的时间,还是在发生的部位上,都是密切配合、协同起作用的。
这一协同系统保证了植物在缺铁时,特别是在高pH环境中,也能有效地还原Fe3+。
什么是酸性土壤,酸性土壤的主要障碍因子是什么?
1酸性土壤是低pH土壤的总称,包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和部分灰壤等。
2主要障碍因子包括:
氢离子毒害、铝的毒害、锰的毒害、缺乏有效养分
土壤中硫的来源有哪些?
什么地区易发生缺硫?
①来源:
A降水B含硫肥料
②缺硫地区:
A土壤全硫含量低
B远离含硫工业区
C长期不施含硫肥料,如过磷酸钙
钾对增强作物抗性有哪些方面的影响?
其作用原理是什么?
抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病虫
抗旱:
A气孔调节
B渗透调节
抗寒:
渗透调节
抗倒伏:
①增加机械支持
②调节C.N代谢
抗病虫:
①机械抵抗
②营养抵抗
说明植物对铵态氮和硝态氮在吸收、同化、运输和贮存方面各有什么异同?
吸收:
铵态氮为被动扩散;硝态氮为主动吸收
同化:
铵态氮直接同化;硝态氮先还原后同化
运输:
铵态氮基本不进行长距离运输;硝态氮在木质部运输
贮存:
铵态氮不能累积,以酰胺形态贮存;硝态氮可累积贮存
叶面施肥有何优点?
它能否取代根部施肥?
为什么?
优点:
A无固定B见效快C用量小D成本低
不能代替根部施肥:
A量上不能满足需要;B时间上不能持久
试比较钙和磷在根部吸收的部位、横向运输、纵向运输、再利用程度和缺素症出现的部位等方面的特点。
吸收部位:
钙主要在根尖;磷主要在根毛区
横向运输:
钙为质外体;磷为共质体
纵向运输:
钙只在木质部运输;磷既能在木质部也能在韧皮部运输
再利用程度:
钙不能再利用;磷再利用程度高
缺素症部位:
钙首先在蒸腾作用小的部位出现;磷则在老叶首先出现
列出土壤中养分向根表迁移的几种方式,并说明氮磷钙各以那种方式为主?
它们在根际的分布各有何特点?
并分析其原因。
①迁移方式:
截获、质流、扩散
②氮以质流为主:
土壤吸附弱,移动性强
磷以扩散为主:
土壤固定强,土壤溶液中浓度低,移动性弱
③氮的根际亏缺区比磷大的多。
试述石灰性土壤对水溶性磷肥的固定机制和提高磷肥利用率的关键与途径。
①固定机制:
二钙→八钙→十钙
②关键:
A减小与土壤的接触
B增大与根系的接触
③途径A制成颗粒肥料
B集中施用:
沟施、穴施、分层施用
C与有机肥料配合施用
D与生理酸性肥料配合施用
E根外施肥
分别说明氮肥在旱地施用时,氮素损失的途径有哪些?
提高氮肥利用率的相应措施是哪些?
①途径:
挥发、淋失、反硝化
②措施A分配硝态氮肥
B铵态氮肥深施覆土
C氮肥与其它肥料配合施用
缺铁时作物体内的硝酸盐含量为什么会增加?
铁是铁氧还蛋白的重要组成成分,铁氧还蛋白在植物体内硝酸还原中传递电子,缺铁时,硝酸还原受到抑制,所以体内硝酸盐含量增加。
土壤中固定态(难溶性)磷在哪些条件下可转化成为有效磷?
施用酸性肥料使土壤酸性增加;根系和微生物分泌的有机酸,施用有机肥中的有机酸都能与土壤中的钙、铁、铝等络合,将固定的磷释放出来;淹水条件下,Eh降低,使Fe3+→Fe2+将闭蓄态磷释放出来,增加磷的有效性。
试以水溶性磷肥的"异成分溶解"及有关性质为依据,提出过磷酸钙合理施用的技术要点。
答:
过磷酸钙施入土壤后,迅速吸收周围土壤中的水分,使磷酸一钙(MCP)水解生成二水磷酸二钙(DCPD)和磷酸,由于肥料本身含有的游离酸,便肥料颗粒周围pH值降至1.0--1.5,使周围粘土矿物中的铁、铝、锰、钙、镁等成分溶解出来,这就是所谓的异成分溶解,异成分溶解的结果,使扩散出来的磷酸与铁、铝、钙、镁等形成不同溶解度的磷酸外沉淀。
由于过钙在土壤中易被吸附、固定、移动性很小,为提高其利用率应尽可能减少与土壤接触;尽量增加与根系接触机会。
施用时应采取下列措施:
①集中施用:
即把磷肥集中条施、穴施在根系密集处;②与有机肥混施,可以减少磷与土壤接触;利用有机肥分解过程产生的有机酸与钙、铁、铝络合,减少被固定;③酸性土壤配施石灰,把pH调至6.5左右,数天后再施磷肥;④根外追肥,用过钙1-2%浸泡过夜的上清液喷施。
2如何根据土壤、作物以及钾肥的特点来合理使用钾肥?
施用钾肥要考虑土壤含钾量和土壤性质,作物特性,钾肥性质和施用方法。
①土壤含钾量:
施用钾肥的肥效在很大程度上决定于土壤的供钾能力是否满足作物对钾的需要。
土壤的供钾能力一般是指土壤速效性钾的含量和缓效性钾的贮藏量及释放速度。
在钾肥紧张的情况下,应把钾肥首先施用在速效钾和缓效钾均低的土壤上。
②作物特性与钾的需求:
钾肥应首先安排在油菜、芝麻、花生等油料作物上,其次,豆科和薯类作物,纤维作物、香蕉、烟叶。
在钾肥有限的情况下,应首先用于需钾最多、效应明显的作物(品种)上和作物需钾最迫切的时期。
③钾肥种类和性质:
钾肥种类主要考虑其陪伴离子的作用;Cl-——少用于忌氯作物上,但纤维作物适用;SO42-——有助于淀粉和蛋白质合成,蒜类、豆科适用;草木灰、窑灰钾肥适用于酸性土壤,可提高土壤的pH;氯化钾、硫酸钾在酸性和中性土壤上要配施有机肥,酸性土壤上长期施用会导致土壤酸化,要配施石灰。
④钾肥合理的施用方法,包括与氮、磷肥料等合理配施,质地粗的土壤要求分次施肥,以减少钾的淋失。
酸性土壤施用石灰有什么作用?
过量施用石灰又会造成什么后果?
酸性土壤施用石灰的作用是:
①中和酸性、消除铝毒:
在酸性土壤中,活性铝过多往往是限制作为生长的重要因子,活性铝离子含Al3+、Al(OH)2+和Al(OH)2+三种形态,其中对作物有害的主要是Al(OH)2+和Al(OH)2+。
除铝毒外,施石灰还能降低Fe2+、Mn2+、有机酸毒害。
②增加土壤有效养分:
酸性土壤施用石灰可提高N、P、Mo有效性。
③改善土壤物理性。
④减少病害:
作