作物施肥原理与技术试验指导.docx

1、作物施肥原理与技术试验指导作物施肥原理与技术试验指导 代课教师: 王西娜宁夏大学农学院二九年九月实验一 大田作物的种植生产及施肥情况调查调查研究是施肥研究工作的重要方法之一，它是开展研究工作的基础，尤其在需要了解某一问题的历史和现状时，进行调查研究往往是不可缺少的。调查研究包括查阅有关资料，召开座谈会和现场观察等。在调查研究的基础上，可进一步确定研究的范围、主攻方向及具体方案。 大田作物春播施肥情况的调查是通过走访农户来了解本地区大田作物的是施肥情况，训练学生实地调查的能力，掌握调查报告的撰写。一、调查准备阶段1了解当地的耕作方式及其产量水平 包括近3年的几种耕作方式、播种面积、作物种类和品种

2、、最高产量、最低产量和平均产量，然后总结出当地主要的和有发展潜力的耕作方式。2了解当地经济状况和生产条件 包括近3年总产值、总收入和人均纯收入，农田设施，特别是水利设施、机械化程度和劳动生产率，找出当地经济收入的支柱产业。3了解当地肥料施用现状 包括常年施用的肥料种类及每公顷投放量、施用方法及其相应的肥效、肥料利用率及施肥中存在的问题，确定今后施肥的方针。4了解当地的科技水平 主要了解农民的科学种田的普及程度以及文化素质，专业户所占比例和农民对科学种田的兴趣，确定科学种田的水平。5了解当地的气候条件 包括光照、温度、降雨量及分布、无霜期、灾害情况等。6了解当地的土壤肥力状况 主要包括土壤类型及

3、其面积、质地、养分状况、主要障碍因素及限制因素，确定施肥方向。二、调查实施阶段1 明确调查目的、对象和项目2 走访农户了解以下情况（1）调查的地点（县、乡、村）、时间（2）调查对象（姓名、联系方式）（3）调查对象所在地的基本情况（4）调查对象耕种土地的基本情况，包括土壤肥力的高低，土壤类型及其面积、质地、养分状况，主要障碍因素及限制因素（5）调查对象常年使用的肥料种类，每亩投放量及成本，施用方法及其相应的肥效、肥料利用率及施肥中存在的问题（6）调查对象近3年的种植方式、面积、作物的最高产量、最低产量和平均产量（7）了解农户对当前农业种植的意见和看法3调查资料整理和总结三、调查报告的撰写根据以上

4、调查所得到的资料撰写实验报告，包括实验目的和意义、材料分析和讨论、结论和建议等。试验二 温棚作物的种植及施肥情况的调查温棚作物主要是经济价值较高的作物，如蔬菜、瓜果、花卉等。目前发展很快但也存在很多问题，如土壤盐渍化和酸化、病虫害严重等。温棚作物的种植及施肥情况的调查是通过走访农户和实际观察来了解本地区温棚作物的种植及施肥情况，训练学生实地调查的能力，掌握调查报告的撰写。一、调查准备阶段1了解当地温棚作物种植的方式及其产量水平 包括近3年温棚作物种植的方式、播种面积、作物种类和品种、最高产量、最低产量和平均产量，总结出当地主要的和有发展潜力的温棚作物种植方式。2了解当地经济状况和生产条件 包括

5、近3年当地温棚作物种植的总产值、总收入和人均纯收入温棚作物种植的设施，特别是水利设施、机械化程度和劳动生产率，找出当地最佳温棚作物种植的方式。3了解当地温棚种植中肥料的施用现状 包括常年使用的肥料种类及每公顷投放量、施用方法及其相应的肥效、肥料利用率及施肥中存在的问题，确定今后施肥的方针。4了解当地的科技水平 主要了解农民的科学种田的普及程度以及文化素质，专业户所占比例和农民对科学种田的兴趣，确定科学种田的水平。5了解当地的气候条件 包括光照、温度、降雨量及分布、无霜期、灾害情况等。6了解当地的土壤肥力状况 主要包括土壤类型及其面积、质地、养分状况、主要障碍因素及限制因素，确定施肥方向。二、调

6、查实施阶段1明确调查目的、对象和项目2走访农户了解以下情况（1）调查的地点（县、乡、村）、时间（2）调查对象（姓名、联系方式）（3）调查对象所在地的基本情况（4）调查对象的基本情况，包括人口、年收入、种植情况等（5）调查对象温棚土地的基本情况，包括土壤肥力的高低，土壤类型及其面积、质地、养分状况，主要障碍因素及限制因素（6）调查对象常年使用的肥料种类，每亩投放量及成本，施用方法及其相应的肥效、肥料利用率及施肥中存在的问题（7）调查对象近3年温棚作物的种植方式、面积、作物的最高产量、最低产量和平均产量（7）了解农户对当前温棚作物种植的意见和看法3调查资料整理和总结三、调查报告的撰写根据以上调查所

7、得到的资料撰写实验报告，包括实验目的和意义、材料分析和讨论、结论和建议等。实验三 植物营养培养液的配制植物营养培养液中必须含有作物生活所必需的全部营养元素，而且各种养分的形态、数量、比例都必须满足作物的需要。根据这些要求配成的盐溶液成为营养液或培养液。一、配制植物营养培养液的原则与依据（一）植物营养培养液的基本要求任何营养培养液都应满足以下四点要求。目前所采用的不同种类的营养液是根据不同研究目的拟定出来的，使用时不能任意改变其成分，否则就不能保持应有的生理平衡，可以通过试验验证后方可改变。1含有植物生长必需的全部营养元素，一般只用大量营养元素。2营养物质应是有效养分（可溶），而且养分的数量和比

8、例均能保证植物生长的需要。3在植物生育期内能维持适于植物生长的pH值。4植物营养培养液应是生理平衡溶液，即具有缓冲性。 （二）配制植物营养液的原则与依据 确定各种培养液时应以植物的需要为依据，模拟土壤溶液浓度或植物体内营养物质的组成设计而成。目前采用的营养液具有以下三种方式： 1选用三种或四种可溶性盐类组成混合溶液，在一定的全盐浓度下，改变各种盐类的浓度和比例，从而组成生理平衡的营养液。 2以农作物收获物中的营养元素成分为依据，确定培养液组成。 3模拟植物根际土壤溶液浓度配制成不同种类营养液。二、常用培养液的种类 不同农作物对培养液有不同的适应性。在不同培养液的组成中，氮、磷形态有较大的差别。

9、通常氮素有两种盐类：硝酸盐和铵盐。硝酸盐呈生理碱性反应，使营养液的pH升高；铵盐呈生理酸性反应，使营养液的pH下降，因此，适当调节NH4+-N/NO3-N的比率，可以保持溶液pH的稳定性。营养液中磷酸盐不仅是植物生长的主要营养元素，而且还可以调节营养液的酸碱反应，使溶液具有缓冲性，一般常用磷酸一氢盐与磷酸二氢盐配合调节，也可以添加Ca3(PO4)2，Fe3(PO4)2等难溶性盐类提高营养液的缓冲性。（一）水稻培养液1埃斯彼诺营养液盐类浓度（g/l）盐类浓度（g/l）Ca(NO3)24H2O0.089(NH4)2SO40.019KH2PO40.034FeCl3(5%)0.15mlMgSO47H2

10、O0.25特点：（1）浓度较低，尤其磷酸盐的浓度更低；（2）以铵盐作为水稻的一部分氮源；（3）起始pH值为4.05.0；（4）适于水稻苗期生长。2木村营养液盐类浓度（g/l）盐类浓度（g/l）(NH4)2SO40.0482KH2PO40.0248MgSO40.0659Ca(NO3)20.0599KNO30.0185柠檬酸铁25mg Fe2O3特点：pH值5.05.53春日井营养液成分浓度（mg/l）使用盐类盐用量（mg/l）N440(NH4)2SO418.19188.7P2O5220Na2HPO44.040K2O330KCl4.847.5CaO0.44CaCl20.87.9MgO0.66MgC

11、l21.414.2Fe2O30.15FeCl30.210.0特点：（1）用HCl调节pH值为47；（2）用(NH4)2SO4作为N源，如研究需要，可用NaNO3代替；（3）浓度变幅较大，随水稻生育时期而不同。4国际水稻研究所常规营养液元素浓度（mg/l）使用盐类盐用量（mg/l）N40NH4NO3114.3P10NaH2PO42H2O50.4K40K2SO489.3Ca40CaCl2110.8Mg40MgSO47H2O405.0Mn0.5MnCl24H2O1500 mg/l贮备液Mo0.05(NH4)6Mo7O246H2O74B0.2H3BO4934Zn0.01ZnSO47H2O35Ca0.0

12、1CuSO45H2O31Fe2.0FeCl36H2O7700柠檬酸铁11990特点：（1）用1 mol/l NaOH溶液调节pH值为5；（2）各生育期供氮水平不同。（二）旱作营养液1 克诺普营养液盐类浓度（g/l）盐类浓度（g/l）KNO30.2MgSO47H2O0.2Ca(NO3)20.8FePO40.1KH2PO40.2特点：（1）初始pH值5.7；（2）对不耐酸植物可用K2HPO4代替KH2PO4。2普良尼施尼柯夫营养液盐类浓度（g/l）盐类浓度（g/l）NH4NO30.24KCl0.16Ca HPO42H2O0.172FeCl30.025MgSO40.06CaSO42H2O0.334特

13、点：（1）以硝酸铵和磷酸氢钙作为N、P来源；（2）初始pH值玮6.5；（3）硝酸铵使环境反应变酸；（4）对酸性敏感的作物，可用缓冲作用较大的磷酸钙代替磷酸氢钙。3霍格兰营养液盐类营养液一营养液二浓度（g/l）浓度（mol/l）浓度（g/l）浓度（mol/l）Ca（NO3）24H2O1.180.0050.950.004KNO30.510.0050.610.005MgSO47H2O0.490.0020.490.002KH2PO40.140.001NH4H2PO40.120.001酒石酸铁0.0050.005特点：pH值较稳定，对大多数植物都适用。实验四 水培试验中作物对养分的吸收水培试验又叫溶液培

14、养，是在某种营养混合液中进行的生物试验，由于营养混合液通常是水溶液，过去也叫水培试验。近代的溶液培养已发展成无土培养或叫无土栽培，它泛指除土壤以外的各种植物生长的介质，例如溶液、砂砾、泥炭、空气、塑料颗粒等。一、溶液培养研究模拟研究的特点与任务溶液培养研究模拟研究有以下几个特点：第一，植物生长的环境是液相。植物生长所需的全部营养物质都靠人工供给，营养液中养分的形态、种类、浓度、供应时间均由人工控制，这在土培或田间试验中是难以做到的。第二，盆钵中养分分布是均匀的。第三，液相环境缺乏空气，必须定期向溶液中补充空气；第四，营养液的浓度会发生改变。营养液中有些可溶性盐类的溶解度会随pH而改变，其中某些

15、盐类会因溶解度降低而沉淀在盆底，变成难溶性养分，也可能又逐渐溶解，使植物能全部吸收利用，植物可以充分利用环境中的养分。但铁盐例外，其再溶解度较低。欲保持植物生长过程中营养液具有稳定的浓度，可采用流动的办法。第五，营养液缓冲性能小。由于植物对溶液中养分吸收不平衡，溶液pH会发生剧烈的变化，因此，溶液培养试验必须每天测定并调整pH。综上所述，溶液培养试验的主要任务是研究植物的矿质营养问题，例如根系对养分的吸收，营养元素丰缺的形态特征（包括潜在性缺乏症），各种元素对农作物生长发育的作用，离子间的相助和颉抗，养分在植物体内的运动，农作物的产量生理学等。目前溶液培养试验已广泛的应用于植物营养科学的各个领

16、域，成为进一步揭露植物营养规律的重要手段。二、溶液培养的准备、播种与管理（一）容器的准备 溶液培养常用黑色塑料盆，容器大小因植物种类和栽培时间长短而不同，小容器0.51 L，大容器410 L。前者只能做短期幼苗试验，而后者用来做全生育期试验。容器上的盖板，目前通用硬质塑料板或泡沫聚苯乙烯板，上有大小不同的孔洞，可以固定不同种类的农作物。在植株与孔洞之间，用微孔泡沫塑料固定农作物，并插入洞孔，最后盖上盖板。溶液培养的容器必须用洗涤剂洗净，再用蒸馏水冲洗干净。溶液培养试验盆内必须保持黑暗，保证根系正常生长，盆内见光后营养液中会滋生藻类，影响试验的正常进行。 （二）幼苗的培育和定植 供试作物的种子经

17、过消毒浸种后在沙盘上播种，沙面用滤纸或纱布浸水后覆盖，以保持适宜的湿度促进种子萌发。当幼苗刚出苗时移出滤纸，待幼苗根长到24 cm时，移植到尼龙纱网上，纱布固定在盛水的培养盆或小烧杯上，每天换水一次，经过812天，根系伸长达57 cm时，即可作营养培养定植用。定植时应选择生长均一时幼苗，每孔定植23株幼苗，待幼苗生长正常时，间苗，每孔留苗一株。（三）试验的管理 溶液培养试验在培养室的固定栽培台或盆车上，也可放在人工气候室中，溶液培养试验的管理如下：1打气 营养液中充足的氧气可促进根系的生长和根对养分的吸收，因而有利于植物的生长发育；反之，氧气不足会影响植物的生长发育，甚至发生根腐现象。所以，在

18、溶液培养试验中，通气是一项重要的管理措施。同期效果因植物种类而异，旱生植物的效果大，水生植物根系呼吸需要的氧是通过根皮层的细胞间隙从地上部进入的，所以通气的效果小。近代溶液培养试验，打气和更换营养液都自动化，并附有自动测定和记录营养液pH值的装置。自动打气装置，调节气泡进入盆内时速度以23个为宜，植物生长初期，每天或隔天打气5min，以后通气的时间加倍。最简单的通气方法是采用液面下降法，用下口装置自动降低营养液的液面，使部分根系同空气接触。采用液面下降法必须是植物幼苗期以后，幼苗期根系不发达，且根系需氧量少，根系机能旺盛，不容易产生根腐现象，因此，幼苗期最好不采用此法。在营养液中加入少量H2O

19、2也可达到供氧的目的，通常每10L营养液中加入3H2O2溶液13ml，每隔13天加一次。2调节pH 溶液培养营养液缓冲性能小，pH值易改变，应经常测定营养液的pH值。3铁的补充 营养液的铁源主要有FeCl2、FeSO4、磷酸亚铁、柠檬酸铁、酒石酸铁等。4营养液的更换 在植物生长期间，必须经常更换营养液，以保持营养液的稳定浓度。三、试验材料与设备 白瓷盘，白瓷盆，浸石蜡木盖，细口玻璃瓶，移液管，量筒，培养皿，石英砂，棉花，通气用的玻璃管，pH比色计，橡皮球（打气用），打气泵，支架。四、试验期间的管理、收获和观察记载 1通气 通气是水培试验管理中的一项重要工作。较好的通气方法是用气泵打气，使空气经

20、过导管和瓷棒进入营养液中，速度以每秒23个气泡为宜。在作物生长初期，每天或隔天通气5分钟，到生长后期，通气时间延至10分钟。作物生长后期也可采用液面下降法，使部分根系同空气接触，亦可收到通气的效果。2调节pH值 在作物生长过程中，由于氮源及其他盐类的生理反应影响，常使营养液的pH值发生变化。为保持适宜的pH值，每隔23天用精密pH比色剂检查各盆营养液pH值的变化，一般作物适宜的pH值范围是67。如果超此范围，可用稀酸稀碱调节。在不加酸碱，或加少量酸碱的培养液中，应加入相应数量的硫酸钠，以补偿由于加酸碱而产生的硫酸根或钠离子水平的差异。3更换培养液和加水 作物在生育中不断吸收养分，使培养液中各种

21、盐类浓度发生变化，因而要更换几次培养液。同时还要经常往培养盆内加水，以补偿由蒸发而损失的水分。其他管理同土培。4观察调查记载 按试验方案要求进行。实验五 土培试验土培试验以土壤为栽培植物的介质，是盆栽试验中应用较广泛的一种方法。土培试验是一种更接近于自然条件的生物试验方法。一般，溶液培养和砂培研究中取得的初步结果在转向田间研究之前，常常先用土培方法设置预备试验或检验。当然，土培试验也不能代替水培或沙培实验，因为在土培条件下很难单独研究某个对植物生长发育起作用的因子。土培试验的主要任务是研究农作物对土壤中有效养分的吸收利用问题，不同土壤中化肥效果的初步评价，环境条件（特别是土壤水分）对农作物根系

22、吸收养分的影响，农作物对肥料的利用率等。以上这些研究若在田间则无法排除外界环境条件的差异和干扰，导致研究结果的复杂化。对于各种新型化肥，往往先在土培试验中进行探索性的研究，以取得初步结果，再扩大到田间研究，可以少走弯路。总之，土培试验的应用范围很广泛，但若环境条件控制不严，试验的精度就很低，也难以得到理想的结果。一、试验准备工作（一）土壤的准备1土壤的采集和整理 土壤的选择是土培试验成败的关键之一。通常根据试验要求，选择有代表性的土壤，例如对钾肥肥效比较试验，必须选择缺钾土壤，否则就不能得到预期的结果。在取土之前，必须开展土壤调查和农化分析，并确定土壤的名称、性质、耕作历史等等。为了使所采土壤

23、能符合科学研究的需要，也可以在专门取土的地段上，采取消耗某种养分的措施。当决定取土地点后，一般采集耕作层土壤，特殊要求可以例外。取土、装土、运土的工具需干净，防止肥料和其他养分污染而影响试验结果的准确性。取土的数量应比实际数量多50 。若远距离采土，应在当地过筛后在装箱运输，取土量应比需要量多10 20 。取回的土壤通常用3 mm孔径的筛子全部过筛，不能扔掉。2土壤的贮存 过筛的土壤应充分混匀，贮存备用。一般植物营养培养室应建立专门的土壤贮存室，存放从各地采集供试验用的土壤，并标明土壤名称、采集地点、时间、采集人姓名、含水量及主要农业化学性状，如pH、有机质、CaCO3、CEC，主要养分含量等

24、。一次贮存的土壤数量应保证供应全部培养室研究工作一年至数年的需用量，不能随取随用，以致前后产生土壤差异而影响试验的复现性。（二）盆钵的选择和准备1盆钵的种类（1）按原料分类：玻璃盆、搪瓷铁盆、陶瓷盆、陶土盆、塑料盆玻璃盆 用45mm厚质玻璃制成，可用于土培及砂培试验。玻璃盆的优点是容易洗净，试验过程中容易观察根系生长状况和土壤湿度状况，不易受腐蚀，也不会影响营养液的成分及pH值的改变。但由于玻璃组成复杂，不能用于微量元素试验，并且价格昂贵，容易损坏，试验过程中必须加套，防止阳光对作物根系的不良影响，从而增加工作的麻烦，目前已不常使用。搪瓷铁盆 用厚铁皮（或白铁皮）制成，盆里盆外均烧上瓷釉，以保

25、护盆壁不被土壤溶液侵蚀。该盆的优点是经久耐用，重量较轻，使用方便，易洗净。目前为国外某些大型自动化培养室所喜用。如能大批工业生产，价格并不昂贵，一般只用于土培试验。陶瓷盆 用白陶土或瓷土烧制而成，盆内外均涂釉子，坚固耐用。目前国内土培试验均用此盆。但价格昂贵，笨重，不易自动称量灌溉。陶土盆 用陶土制成，只能用于一般土培试验，不宜做肥料试验。塑料盆 用聚乙烯制成的黑色硬塑料盆，轻便耐用，适用于各种微量元素研究。塑料盆主要用于砂培和溶液培养，土培试验使用不多，不适用于水分调控，一般只在水稻的土培试验中才使用。（2）按结构分类 瓦氏盆、米氏盆、阿尔盆、普通盆2盆钵的准备 选择盆钵首先应考虑供试作物的

26、种类、试验期限的长短。一般来讲，禾谷类与豆科作物可以采用20 cm 20 cm盆，玉米或棉花可以选用25 cm 30 cm或30 cm30 cm盆，马铃薯选用25 cm 30 cm或30 cm35 cm盆。短期试验可以选择小型盆钵，全生育期试验选择大型盆钵。同一试验中选择的盆钵大小要一致，其间的高度与直径相差不应大于0.5 cm，每个盆的重量相差不超过100 g。装盆前把浇水管、小砾石、尼龙纱等全部放入盆内，以确定皮重。若各盆重量不相等时，可用小砾石调整，使各盆重量相等，这样可以保证各盆毛重一致，便于生长过程中称量计算灌水量。（三）肥料的准备 在土培试验中，为了保证植物的正常生长，除了所研究的

27、肥料外，还应配合其他肥料的施用，如研究氮肥时必须要配合施用磷钾肥，并保证磷钾肥料的充足供应。氮肥可以选用尿素、硝铵等。 土培试验的施肥量一般都高于大田23倍。肥料可以粉状、粒状或溶液施入土壤中。二、试验材料与设备 盆钵，土壤，肥料，石英砂，种子，小石砾，尼龙纱布，搪瓷盆，播种板，套橡皮圈的玻棒，天平，磅秤，布袋。三、装盆、播种、定植1装盆 正式装盆前应试装12盆，以确定每盆装土的数量，同时根据试验计划表，把肥料包对号放入盆中，经核对无误再开始称土混肥。一般称好后的土壤放入大塑料盆或大瓷盆中，加入肥料，充分混匀。若施用肥料溶液，对照盆应补加等量的水，保证各处理间土壤湿度完全相同。2播种 土培试验

28、播种前对供试种子应严格精选，提前催芽，当种子刚萌动时即可播种。不催芽直接播种会由于种子发芽势、出苗率等不一致而造成每盆的苗数不一致，因而产生盆间的误差。土盆的播种方式一般有两种：一是用播种板进行，二是直接将催芽的种子点放在土面，然后再盖上干土。这两种方式可以根据不同条件选用。播种深度：通常大粒种子为1.52 cm，小粒种子为0.5 cm深。播种后每盆土面铺一层石英砂，约500g左右。播种后一般不再浇水。3定植 当出苗12周后开始间苗，一般，小麦留苗1015株，豆类23株，水稻1215株，玉米、棉花每盆1株，番茄2株。水稻土培试验根据习惯采用直播或移栽两种方式均可。四、试验期间的管理、收获和观察

29、记载土培试验试验的盆钵一般放在盆车上，白天从培养室中推到网室，以接受正常的光照和通风。晚上或遇不良气候时转移到培养室中，以保护幼苗的正常生长。盆钵在盆车上的排放应采用随机区组，以达到局部控制的目的，区组内每盆必须随机排列，并定期调换。土培试验的灌溉是试验成败的关键因素之一。在作物生长期间，必须保持各盆之间土壤水分的一致性。灌溉方式有两种：一为米氏法，即使用米氏盆，以容器灌水，当盆底开始流出水时，即停止灌水，以保持土壤水分在最大田间持水量上；二为重量法，即每次灌水时都进行称重，使土壤湿度达到田间持水量的6070。两种方法各有优缺点。米氏法简便易行，但对土壤湿度的控制能力较差，对有些作物（如玉米）

30、的缺肥处理，会因作物耗水极少而致水多淹苗。重量法比较麻烦，但可以根据长势估计植株重量，调控灌水量。用重量法时，应先测定土壤最大吸湿水量、土壤最大持水量和装盆前的土壤水分含量。试验中要求土壤湿度保持在有效持水量的60，水稻试验通常保持46cm厚水层，各盆水层厚度一致。为了模拟稻田的水分移动的特性，可设定特定的排水装置。当农作物成长后，盆上应设有专门的支架，防止倒伏和损伤幼苗。生育期可采用定株调查。调查内容与方法与田间调查相同。生育期的管理按一般常规进行。土培试验的收获在农作物黄熟时立即进行，防止过度成熟而落粒。收获用剪刀贴近地面收割，分别包装编号，称鲜重，考种，脱粒后放在60度烘干，测定收获物的烘干重。收获物可根据试验要求取分析样品，粉碎过筛备用。试验七 肥料田间试验设计与统计分析肥料田间试验是研究肥料效果和建立轮作施肥制度的一种基本方法。田间试验结果能客观地反映大田生产地真实情况，可以直接指导农业生产，并能验证其他研究方法（如盆钵试验法，同位素试验法，农化分