1、第七章 种子与作物营养,生物与农业工程学院,作物育种与种子生产,第一节 作物良种在生产中的作用第二节 育种目标、选择方法和程序第三节 作物种子生产与质量检验,第一节 作物良种在生产中的作用,一、 种子的概念,植物学的种子：指由胚珠发育而成的繁殖器官。作物生产上的种子： 直接用来作为播种（栽植）材料的植物器官都称为种子。,种子类型： 真种子 胚珠发育而成的，如豆类、棉花、油菜。果实 某些作物的干果，成熟后不开裂，可直接用作播种材料，如禾谷类作物的颖果(水稻，大麦，葵花)、苎麻的瘦果等，含一粒种子，与真种子类似，称“子实”。营养器官 甘薯和山药的块根，马铃薯和菊芋的块茎，芋头的球茎，葱、蒜、洋葱的
2、鳞茎等。,品种是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据需要人工选育的某种作物的一种群体。 品种不是植物学分类的一级单位，它可以属于某一特定的种或亚种。品种的特征: 1 相对稳定性 2 地区性 3 特征特性的相对一致性 4 品种利用的时间性,二、 品种的概念,第一节 作物良种在生产中的作用,三、良种 在一定地区和栽培条件下能符合生产发展要求，并有较高经济价值的品种，包括品种品质和播种品质两个方面的含义。良种在农业生产中的作用 1. 提高单位面积产量 2. 改进产品品质 3. 增强抗性4. 增强适应性（扩大栽培区域）5. 改善耕作制度，提高复种指数,第一节 作物良种在生产中的作用,一、 育种目标
3、高产、稳产、优质、多抗和适应性强是目前国内外育种的总目标，也是现代农业对良种的普遍要求。但要求的侧重点和具体内容，常因地、因时、因作物种类而异。,第二节 育种目标、选择方法和程序,第二节 育种目标、选择方法和程序,确定育种目标的原则: 1 认清当前品种存在的问题； 2 根据生产条件和需求确定具体目标性状； 3 考虑品种搭配，满足生产的不同需求； 4 明确主攻方向。,二、 种质资源,种质资源是指选育新品种的基础材料，包括各种植物的栽培种、野生种及人工创造的各种遗传材料。,（一）种质资源的概念,第二节 育种目标、选择方法和程序,1. 是育种工作的物质基础。育种工作的成败很大程度上决定于发掘和掌握品
4、种资源的数量和质量，以及对它们研究的广度和深度。2. 是不断发展新作物的主要来源。 3. 为避免品种遗传基础贫乏，必须利用更多的基因资源。4. 是生物学基础理论研究的重要材料 。5. 是有生命的财富，亟待保护。,（二）种质资源的重要性,第二节 育种目标、选择方法和程序,种质资源类型与利用： 本地种质资源- 生态适应性强 外地种质资源- 有本地资源没有的优良性状 野生种质资源- 抗性强 人工种质资源- 变异类型丰富种质资源工作内容：广泛搜集(基础)，妥善保存(关键)，深入研究(核心)，积极创新(希望)，充分利用(目的)。,第二节 育种目标、选择方法和程序,三、 育种的基本方法基因（性状）重组或创
5、造变异：杂交育种：亲本优势互补诱变育种：辐射诱变、化学诱变、航天（诱变）育种。系统育种：利用自然变异基因工程：基因克隆与转化体细胞杂交：原生质体融合选择变异：选优去劣单株选择法、混合选择法分子标记辅助选择,第二节 育种目标、选择方法和程序,1.亲本圃（杂交或诱变）,2.选种圃,3.鉴定圃,4.品系（种）比较试验圃,5.区域试验,6.生产试验,7.品种审定,育种程序,第二节 育种目标、选择方法和程序,四、 杂种优势利用,（一）杂种优势的概念,两个遗传性不同的亲本杂交产生的杂交第一代（F1），其生长势、生活力、抗逆性、产量和品质等都比双亲优越，这种现象叫杂种优势。,（二）杂种优势利用途径,人工去雄
6、制种法：玉米、棉花化学杀雄制种法：小麦自交不亲和性的利用：甘薯雄性不育性的利用：水稻、小麦、油菜、玉米,第二节 育种目标、选择方法和程序,（三）杂交优势利用（杂交种）与杂交育种的异同,相同点： 杂交优势利用（杂交种）同杂交育种一样，需大量收集种质资源，选配亲本，进行有性杂交、品种比较试验、区域试验和申请品种申定。不同点：杂交育种是杂交后自交纯合，选育纯系品种。每年从生产田或种子田内植株上收获种子，即可供下一年生产播种之用。杂种优势利用是先选育纯合的自交系（纯系），然后自交系间杂交，形成杂交种供生产田播种。杂交种不能在生产田留种，每年必须专设亲本繁殖区和杂交种种子生产（制种）区。,第二节 育种目
7、标、选择方法和程序,五、引种,引种：从外地或外国引进优良品种或类型，在本地区试种鉴定后，作为推广品种或育种材料。作用：引进新作物，新品种，发展农业生产，充实种质资源，丰富育种材料，利用生育期变化提高产量。,第二节 育种目标、选择方法和程序,引种的原理,气候相似论：原产地与引进地区之间影响作物生产的主要因素，应尽可能相似，以保证引种成功。,第二节 育种目标、选择方法和程序,引种的一般规律,外地品种能否在本地直接利用，关键问题在于它能否很好地适应本地区的自然环境条件，因此引种时首先必须掌握原产地与引种地区生态条件的差异程度以及作物品种的感温性和感光性强弱；其次是根据品种对温、光反应的特性，掌握耕作
8、栽培技术特点。,第二节 育种目标、选择方法和程序,影响引种成功与否的因素,温度光照纬度海拔栽培水平、耕作制度、土壤情况植物的发育特性：感温阶段（冬性、半冬性、春性、喜温）；感光阶段（长日照、短日照、中间性）,第二节 育种目标、选择方法和程序,引种方法,南种北引：低纬到高纬，高温到低温，日照变长北种南引：高纬到低纬，低温到高温，日照变短长日照作物： 冬小麦、油菜短日照作物： 大豆、水稻早熟品种：生态反应不敏感、适应性广中熟品种：居中晚熟品种：生态反应敏感、适应性窄引种步骤：搜集资料检疫试种引种后加以选择培育新品种,第二节 育种目标、选择方法和程序,一、作物种子生产与管理的主要内容,品种审定（品种
9、管理）良种繁育：田间生产种子加工：干燥、精选、分级、包衣种子包装种子贮藏种子运输种子检验（质量管理）种子经营（经营资质和市场秩序）,第三节 作物种子生产与质量检验,原原种,原种,大田用种（良种）,大田生产,提纯复壮：三圃法二圃法测交鉴定法等,达到原种质量标准,二、良种繁育的程序与体系,第三节 作物种子生产与质量检验,三、种子质量检验（一）种子检验的意义,第三节 作物种子生产与质量检验,控制种子的质量；保证生产上播种高纯度、质量好的种子；防止检疫对象的病虫害和杂草随种子调运传播。,（二）种子检验的内容,品种真实性和纯度鉴定 依据形态、生理生化、遗传学特征鉴定 田间鉴定、室内鉴定净度分析发芽试验、
10、生活力测定水分测定：种子含水量测定,第三节 作物种子生产与质量检验,种子质量的常规分析 我国规定的品种纯度、种子净度、发芽力、水分四大质量指标的检验。,一）品种品质检验 对品种的真实性和纯度进行检验，分田间检验和室内检验：,第三节 作物种子生产与质量检验,1、田间检验 1)选择品种特征特性最明显的时期，如抽穗、开花或成熟。 2)选取有代表性的若干点。 3)依据株高、株形、叶色、叶形、花色、穗形等，确定品种的真实性。 4)逐株鉴别记载本品种、异品种、异作物、杂草、感染病株数，分别计算各成分百分率。 品种纯度 100%,本品种株(穗)数供检本作物总株(穗)数,第三节 作物种子生产与质量检验,2、室
11、内检验 依据种子形态特征 分子生物学方法 1)随机取试样两份 籽粒形态鉴定法 2)选择适宜方法 幼苗形态鉴定法 化学染色法 3)计算品种纯度 电泳法 品种纯度 100,品种真实性鉴定,本品种粒数（重量）检验总粒数（重量）,检验品种纯度,第三节 作物种子生产与质量检验,二）种子净度分析 种子净度是指种子清洁干净的程度。具体讲是指样品中除去杂质和其它植物种子后留下本作物(种)净种子重量占分析样品总重量的百分率。 分析目的 通过对样品的分析，推断种子的组成情 况，为种子清选分级提供依据 分离出的净种子为其它项目分析提供样品 分析标准：快速法将样品分为 净种子 其它植物种子 杂质,第三节 作物种子生产
12、与质量检验,A. 净种子：从种类上看是指送验者所叙述种，包括该种的全部植物学变种和栽培品种； 从构造上看是指完整的种子单位和大于原种子一半的破损种子单位。 B. 其它植物种子：指净种子以外的任何植物种类的种子单位，其鉴别标准与净种子标准基本相同。 C. 杂质：除净种子和其它植物种子以外的所有种子单位、其它杂质及构造 。,第三节 作物种子生产与质量检验,2、种子净度分析的步骤依据GB3543.3-1995 1)送验样品称重 2)重型杂物检出称重（重量和体积种子） 3)分取试验样品并称重（以2500粒种子为宜） 4)试样分析、称重(净种子、其它植物种子、杂质)，计算各成分百分率 5)结果报告(各成
13、分保留一位小数)，若无重型杂质，则 种子净度 100 注：上式分母应为分析后的各成分重量之和。,供检样品重量杂物重量 检验样品重量,第三节 作物种子生产与质量检验,三）种子发芽试验1、种子的发芽指标 种子发芽势 : 种子在发芽试验初期(规定条件和日期内)长成的正常幼苗数占供试种子数的百分率。 种子发芽率 : 种子在发芽试验终期(规定条件和日期内) 长成的正常幼苗数占供试种子数的百分率。,第三节 作物种子生产与质量检验,2、发芽试验的方法步骤标准法 1)准备发芽床 从净种子中数取一定数量种子（小粒1004，大粒504）； 2)置床 置于适宜条件下发芽（滤纸或砂）； 3)每天检查并在初期（35天）
14、进行鉴定计数； 4)末期（710天）鉴定并记载正常幼苗、不正常幼苗、硬实、新鲜不发芽、腐烂霉变等死种子数。,发芽势= 100,发芽率 100,计算,初次计数的正常幼苗数 供试种子数 末次计数的正常幼苗数 供试种子数,第三节 作物种子生产与质量检验,3、幼苗鉴定 (正常幼苗) 完整幼苗主要构造如根、中轴、苗端子叶或芽鞘生长良好、完全、匀称、健康。 带有轻微缺陷的幼苗主要构造有某种缺陷但 能均衡生长，与完整幼苗相当。 次生感染的幼苗被霉菌感染使主要构造发病或腐烂，但有证据表明病源不来自种子本身。,第三节 作物种子生产与质量检验,不正常幼苗 受损伤的幼苗由外因引起幼苗构造残缺不全或 严重损伤以致不能
15、均衡生长。畸形或不匀称幼苗由内因导致生理紊乱，幼苗细弱或主要构造畸形、不匀称。腐烂幼苗由初生感染引起主要构造发病和腐烂并 妨碍正常生长者。,第三节 作物种子生产与质量检验,四）种子含水量测定 1、种子含水量及其测定方法 种子含水量种子中含有的水分重量占种子重量的百分数。 测定方法 烘干法标准法 电子仪器法快速测定法 甲苯蒸馏法 特殊样品如含挥发物质的测定,第三节 作物种子生产与质量检验,2、种子含水量的标准法（烘干法）测定 1)称取除去杂质的种子样品约30g； 2)磨碎（油质种切碎）混匀； 3)分取磨碎样品 5g2，分别置于烘至恒重的烘干盒内并准确称重； 4)将含样品的烘干盒放入103 C2
16、C烘箱内； 5) 烘干8 h 后取出置干燥器中，冷却后称重， 6)结果计算，并核对允许误差（0.4%）。 试样烘前重量试样烘后重量 试样烘前重量,种子含水量 100,第三节 作物种子生产与质量检验,五）种子生活力的测定： 在种子层积处理前、播种前或购种时，均需进行种子生活力测定。 目测法（外部性状鉴定法） 生活力强的种子：种皮不皱缩、有光泽、种仁饱满；种胚和子叶呈乳白色、不透明、有弹性，手指按压不破碎，无霉烂味。 生活力弱或无生活力的种子：种皮皱发白、发暗、无光泽、粒小；种胚和子叶变黄、变褐、透明、弹性小或无弹性。,第三节 作物种子生产与质量检验,染色法：染色前先将种子浸水1-2天，剥去种皮染
17、色，染色后清水洗净，检查染色情况，计算各类种子的百分数。TTC（氯化三苯基四氮唑）法（也称红四唑染色）。小粒种子用0.5%液，染色6-24h或黑暗；大粒种子用1.0%液， 30-35下3-5h 。生活力强的：全部染色；生活力中等，全部染色较浅；生活力低的，子叶及胚附近大面积不染色。,第三节 作物种子生产与质量检验,六）重量测定,千粒重: 指在自然干燥状态下1000粒种子的重量。,第三节 作物种子生产与质量检验,七）种子健康测定,种子健康测定主要是检验被列为检疫对象的和生产上的主要病虫害。一般是在检验种子净度时仔细观察，必要时应按照检疫操作规程进行检验。如发现种子带有检疫对象的病虫害，就不准向外
18、调运，并上报有关领导机关，严格处理。,第三节 作物种子生产与质量检验,主要作物种子质量标准,第三节 作物种子生产与质量检验,1作物种子与作物品种的概念？一个优良品种应具备哪些条件？2育种的主要目标是什么？3作物引种的原理？影响引种的因素有哪些？4. 何为良种？5. 种子生活力的检测方法？,复习思考题,施肥技术概述作物生长必需的营养元素营养元素的生理功能影响植物吸收养分的外界环境条件施肥的基本原理有机肥料在农业生产中的作用,作物营养与施肥,“有粮无粮在于水，粮多粮少在于肥”,有的地块化肥没少用，但产量却不高;或产量较高、收入却没增加多少。,作物及生长阶段不同其养分需求也不同。,土壤条件不一样施肥
19、就不一样。,栽培措施同样对施肥也提出了不同的要求（灌溉、密度等）。,肥料并不是施得越多越好，盲目施用过多，既浪费肥料，又增加生产成本、降低产量、减少收益。,？,施肥是获得高产的重要措施,施肥要有针对性！,肥料性质的差异导致施肥方法和效果差异很大。,（一 ）施肥目的与依据,施肥目的 1）满足作物正常生长，实现高产。 2）提高和保持土壤肥力。 3）提高作物抗逆性，保证稳产。施肥依据土壤： 供肥能力、保肥能力。质地、有机质、养分含量、障碍因子等作物： 养分需要量及需求规律。肥料： 基本理化性质。有效成分、养分种类及含量、溶解性等栽培措施： 密度、灌溉等。,施肥总量,养分种类与比例,施肥时期,分配比例
20、,施肥方法,作物需肥特点与施肥,不同作物对养分所需要的数量各不相同，具有选择性吸收的特点，如：禾谷类作物对氮的需要量较大，磷、钾次之；豆科作物对磷的需要量比一般作物多；蔬菜类作物是以生产叶子为主的，对氮的需要量比任何作物都大。作物的需肥特性告诉我们，对于不同的作物要选择不同的肥料搭配施用。,（二） 施肥技术的发展历程,现代农业中，施肥一直被认为是作物增产的重要手段。施肥技术的发展经历了不同的阶段。按施用的养分元素数目和考虑的因子多少把施肥技术的发展分为部分施肥、完全施肥和综合施肥三个阶段。,1.部分施肥阶段,施用的主要养分为 N、P、K 等大量元素，目的是补充缺乏的元素或改良土壤，实现低产变中
21、产，但在施肥量较高时其它养分可能会成为限制因子，从而导致营养不平衡、产量和品质达不到预期目标。,2.完全施肥阶段,施肥中考虑了全部的作物必需营养元素，特别是中、微量元素，以期通过不同生长阶段适宜的养分供应，充分利用高产作物的光合潜力，为其高产、优质和增强抗逆性打下基础，实现中产变高产并进一步改善农产品品质。,3.综合施肥阶段,在适当采用灌溉、耕作和植物保护等农艺措施的基础上实行完全施肥，以便更有效地利用肥料养分并使其损失量最小，它是现阶段和今后一个时期理想的施肥方案高产又高效的施肥方案。这一阶段仍有可能进一步增产，但需要更高水平的管理技术以适应不同地区、不同作物和不同农户间对施肥水平的不同要求
22、。,（三）现代作物施肥的现状,在实际生产中，即使在同一地区和同一时期不同的农户和不同作物的施肥发展阶段也会不同，特别是随着施肥量的增加，现代作物施肥的各种弊端也显露出来。过多依赖于化学肥料特别是氮肥的施用，在许多高产地区往往氮肥施用过量。施肥仍然靠经验，这在各地很普遍。可避免的养分损失很高，特别是在经济作物生产施肥中更是如此。不平衡施肥现象依然存在，既降低了肥效，也降低了作物的抗逆性。过高强调化肥的投入，致使化肥对产品品质和环境的不良影响愈来愈严重。,（四 ）施肥观念的转变,为了适应农业可持续发展的要求，不能再把施肥简单地看作是补充作物生长所需要养分的措施，其概念内涵需要扩展，观念应向下列方向
23、转变：1.从单一的满足作物养分需求向养分资源的合理利用转变。2.从静态的养分平衡向养分循环的动态管理转变。,（四） 施肥观念的转变,更加注意预防不合理施肥导致的降低作物抗逆性、养分元素污染水源和空气等各种不良后果。从只注意当年的养分增产效应向注意肥料养分的残效、也注意未利用养分的去向等长期环境生态效应转变。充分利用作物对干旱、寒冷、盐碱、毒害、污染、药害等胁迫条件的适应性和抗性。,（四） 施肥观念的转变,6. 充分认识一些不能或难以控制的限制因素和生产风险；7. 强调保持和提高土壤肥力；8. 重视对有风险或毒害元素施用的限制。,豆科作物含N多,马铃薯、甘薯含K多,酸性土壤上的植物含Al多,水稻
24、、小麦等禾谷类作含Si多,盐土中生长的植物含Na多,二、 作物生长必需的营养元素,作物必需的营养元素有：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、铁、锌、锰、铜、钼、氯和镍17种。依赖土壤和施肥供应的养分元素有：氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、铁、锌、锰、铜、钼和氯13种。大量元素：氮、磷、钾、钙、镁、硫。微量元素：硼、铁、锌、锰、铜、钼、氯、镍。,任何一种营养元素的特殊功能都不能为其它元素所代替。,两个重要的定律,同等重要律,必需营养元素在植物体内不论数量多少都是同等重要的。,不可代替律,二、 作物生长必需的营养元素,三、营养元素的生理功能,（一）氮一般植物含氮量约占植物干重的0.3-5，而含量的
25、多少与植物种类、器官、发育阶段有关。豆科作物含氮量比禾本科作物高（丰富的蛋白质）。种子和叶片含氮量比茎杆和根部高（氮素主要存在于蛋白质和叶绿素中）。同一作物不同生育期含氮量也不相同，一般作物吸收高峰在营养生长旺盛期和开花期，以后迅速下降，直到收获，到成熟期作物体内氮从茎叶转向种子或果实。,（一）氮,氮是作物体内许多重要有机化合物的组成成分，如蛋白质、核酸、叶绿素、酶、维生素、生长素、生物碱等都含有氮。没有氮，这些有机化合物就不能形成，作物生长发育就不能进行。植物吸收的氮主要是无机态氮，即NH4+和NO3-。此外也可吸收某些可溶性的有机氮化物，尿素、氨基酸、酰胺等，但数量有限。,1、氮素缺乏 （
26、1）症状先从老叶开始。 （2）叶片细小直立与茎的夹角小，叶色淡绿，严重时呈淡黄色，失绿的叶片色泽均一，一般不出现斑点。 （3）茎杆细长，很少有分蘖和分枝，花和果实稀少植株提前成熟，影响产量和品质。 （4）根系最初比正常的色白而细长，但根量少，而后期根停止伸长，呈现褐色。,作物氮素营养失调的形态表现,玉米缺氮：下部叶尖开始沿叶脉呈“V”形黄化,水稻缺氮：植株矮小，叶色褪淡呈黄绿色，分蘖减少。,（1）植株徒长，叶面积增大，叶色浓绿，叶片互相遮荫，通风透光差。 （2）作物茎杆较弱，抗病虫、抗倒伏能力差。 （3）延迟成熟，产品品质差（禾谷类增加空秕粒，叶菜类不易贮藏，水果缺乏甜味，着色不良）。,2、氮
27、素过多,水稻田氮肥过多，群体太大，遇风倒伏,植物体内磷（P2O5）的含量一般为植株干重的0.2-1.1%。不同作物，同一作物不同器官，不同生育期，含磷量是有变化的。,生殖器官营养器官，种子叶片，叶根系茎杆。 幼嫩部位衰老部位。新芽、根尖等分生组织中，磷 显著 增高，表现出顶端优势。 磷在作物体内分配。再利用的能力强。因而植株缺磷症状首 先是从最老的器官（一般为底层老叶）组织开始表现出来。,（二）磷,磷是作物体内许多有机化合物如核蛋白、核酸、磷脂、ATP等组成成份；磷参与作物体内多种代谢作用；磷能增强作物的抗逆性（抗旱性、抗寒性、抗病虫害、抗倒伏、抗盐碱）；促进早熟，提高产量和产品质量。作物通过
28、根系和叶部吸收无机磷和有机磷。主要吸收正磷酸盐，其次有偏磷酸盐。 H2PO4-最易被作物吸收。,（二）磷,作物磷素营养失调的症状,（1）缺磷时，各种代谢过程受到抑制，植株生长迟缓、矮小、瘦弱、直立、根系不发达，成熟延迟、籽实细小。（2）植株叶小、叶色暗绿或灰绿、缺乏光泽，严重缺磷时，在不少作物茎叶上明显地呈现紫红色的条纹或斑点（花青苷）甚至叶片枯死脱落。（3）症状一般从基部老叶开始，逐渐向上部发展。,1. 磷素缺乏,小麦生长阶段缺磷,缺磷造成玉米果穗秃顶，油菜脱荚，棉花和果树落蕾、落花，甘薯及马铃薯薯块变小，耐贮性变差。,自左至右，依次为油菜幼叶至老叶，缺磷油菜叶片从暗绿、暗紫发展至紫红色。,
29、磷素过剩，谷类无效分蘖，秕粒增加，叶肥厚而密，植株早衰。由于磷过多，而引起的病症，通常以缺Zn、Fe、Mg等的失绿症表现出来。,2.磷素过多,（三）钾,一般植物体内的含钾量（K2O）为0.35.0%。植物体内钾的含量因作物种类和器官的不同有很大差异。,（1）作物种类： 喜钾作物（烟草、马铃薯、甜菜、西瓜等）含钾较高。（2）器官： 禾谷类作物：茎秆叶片 薯类作物：块根（块茎）茎叶,促进酶的活化。参与糖、蛋白质与核酸代谢等生物化学过程，对植物生长发育起着独特的生理功效。增强光合作用。促进蛋白质合成。钾还能促进豆科植物根瘤菌的固氮作用。增强植物的抗逆性。钾在增强植物抗寒、抗旱、抗盐碱、抗病虫害能力方
30、面都起着重要的作用。钾对农产品质量的影响。钾常被公认为“品质元素”,种子脂肪含量、纤维长度和强度、淀粉的合成、提高果实中全糖量、还原型维生素量和改善糖酸比，增加果实风味，促进果实着色等。,（三）钾,马铃薯,缺钾,正常,作物的钾素营养失调的症状,缺钾的主要特征： 老叶和叶缘先发黄，进而变褐，焦枯似烁烧状，叶片上出现褐色斑点或斑块，但叶中部、叶脉处仍保持绿色，随着缺钾程度的加剧，整个叶片变为红棕色或干枯状，坏死脱落。,但不同作物上缺钾症状也有特殊性。,棉花“红叶茎枯病”,（四）微量元素,微量元素虽然在作物体内只占干物重的万分之几，缺少它们与缺少三要素一样，会严重影响作物生长发育，降低产量。例如，玉
31、米缺锌就会出现“白苗症”；缺硼油菜会产生“花而不实”、小麦“穗而不实”，甚至绝产；大豆缺钼，植株生长矮小等。不同的作物对不同的微量元素敏感程度不同，因此，在施用大量元素肥料的同时，还要根据不同的作物配合施用不同的微量元素肥料。,硼（B）, 硼能促进碳水化合物的合成和运转，提高作物的结实率和坐果率。 硼能促进生殖器官的正常发育，有利于受精作用。 硼使植物分生组织细胞分化正常。当缺硼时，含酚化合物积累导致出现褐色坏死组织，如顶芽褐腐、根心腐等症状。 硼可以提高豆科作物根瘤的固氮活性，增加固氮量。 硼能提高植物的抗逆性，有利于提高植物抗寒、抗旱能力。,（1）茎尖生长点生长受抑制，严重时枯萎，甚至死亡
32、。（2）老叶片变厚变脆、畸形，枝条节间短，出现木栓化现象。（3）根的生长发育明显受阻，根短粗兼有褐色。（4）生殖器官发育受阻，结实率低，果实小、畸形，缺硼导致种子和果实减产。（5）典型症状：油菜“花而不实”、棉花的“蕾而不花”以及小麦的“穗而不实”等。,植物缺硼的共同特征：,甜菜缺硼“腐心病”,油菜缺硼：次生分枝多，花而不实。,小麦缺硼,玉米缺硼“不结实”,大豆缺硼：新叶脉间全面黄化继而新叶及生长点枯死；下部叶片也由叶缘向风于叶脉间黄化，最终导致植物落叶枯死。,苹果缺硼 “腐心病”,梨树缺硼 “缩果病”,锌（Zn）, 锌参与生长素的合成，缺锌会引起植物生长矮小，导致水稻僵苗，果树小叶病等生理病
33、害。 锌是多种酶的成分和活化剂，对物质水解、氧化还原过程和蛋白质合成起着主要作用。 锌能促进植物的光合作用。缺锌时叶片往往发生脉间失绿，出现白化或黄化症状。,（1）生长受抑制，尤其是节间生长严重受阻，叶片小，簇生。（2）叶片的脉间失绿或白化。（3）典型症状：果树“小叶病”、“繁叶病”，玉米的“白苗病”等。 植物对缺锌的敏感程度因是种类不同而有差异。禾本科作物中玉米和水稻对锌最为敏感，通常可作为判断土壤有效锌丰缺的指示植物。,植物缺锌症状,玉米缺锌 “白苗病”,玉米缺锌：中上部叶近茎端叶脉间褪绿发黄或黄白，常撕裂,果树缺锌 “小叶病”,锰（Mn）, 锰直接参与光合作用。缺锰时，光合作用就受到抑制
34、。 锰对植物体内氧化还原有重要作用。锰过多可能引起缺铁。 锰是30多种酶的活化剂和3种酶的组成成分。此外，锰还与硝酸还原作用有密切关系，缺锰时会使植物体内硝酸盐积累。 锰能促进种子萌发和幼苗生长，加速花粉萌发和花粉管伸长，提高结实率，对幼龄果树有提早结实的作用。,植物缺锰症状,对锰敏感的作物很多，其中以小麦和大麦最为重要。缺锰时，首先在新叶叶脉间失绿黄化，而叶脉和叶脉附近保持绿色，脉纹较清晰。严重缺锰时，叶脉间出现黑褐色斑点，进而斑点增多扩大，布及整个叶片。,植物缺锰：叶片失绿并出现杂色斑点，而叶脉保持绿色。,能量的供应： 吸收养料需要能量，光照充足，光合作用强度大，吸收的能量多，养分吸收也多
35、； 酶的诱导和代谢途径上需要光照、硝酸还原酶的激活需要光； 蒸腾作用：光可调节叶子气孔的开关，而影响蒸腾作用。,（一） 光照,四、 影响植物吸收养分的外界环境条件,在一定温度范围内，温度增加，呼吸作用加强，植物吸收养分的能力也随着增加。 植物根系要求适宜的土壤温度为15-25。大麦根际温度以18 为好，棉花28-30，玉米25-30，水稻30-32，马铃薯20，烟草22，甜瓜、西瓜、甜椒、番茄、茄子、菜豆适温28-34，洋葱、胡萝卜、甘蓝等适温24-30。,（二） 温度,四、 影响植物吸收养分的外界环境条件,水分对植物养分有两方面的作用 一方面可加速肥料的溶解和有机肥料的矿化，促进养分释放；
36、另一方面释放土壤中养分，并加速养分的流失，所以雨天不宜施肥。但是钾肥在不正常气候条件下的肥效远远超过正常年份，这是由于钾能增强作物抗胁迫性。,（三） 水分,四、 影响植物吸收养分的外界环境条件,通气有利于有氧呼吸，也有利于养分的吸收，因为有氧呼吸可形成较多的ATP，供阴阳离子的吸收。反之，土壤排水不良，呈嫌气状态，作物吸收养分少，甚至根部还有外渗，排水通气后才能恢复，施肥常结合中耕除草，促使作物更好地吸收养分，提高肥料的利用率。,（四） 通气,四、 影响植物吸收养分的外界环境条件,在酸性反应中，植物吸收阴离子多于阳离子；而在碱性反应中，吸收阳离子多于阴离子。,（五） 土壤状况,四、 影响植物吸
37、收养分的外界环境条件,植物对土壤溶液中某些养分的吸收速率，决定于该养分的浓度，这种关系不是直线关系，而是一种渐近曲线。,（六）养分浓度,四、 影响植物吸收养分的外界环境条件,离子间的拮抗作用: 指某一离子的存在能抑制另一离子的吸收。 离子间的协助作用:某一离子的存在能促进另一离子的吸收。 维茨效应: 外部溶液中Ca2+ 、Mg2+ 、 Al3+等二价及三价离子，特别是Ca2+能促进K+ 、Br-的吸收，根里面的Ca2+并不影响钾的吸收。 但维茨效应是有限度的，高浓度的Ca2+反而要减少植物对其它离子的吸收。,（七） 离子间的相互作用,四、 影响植物吸收养分的外界环境条件,耕作制度：传统耕作、免
38、耕或少耕可改善土壤条件、节省能源，提高表层土壤的养分含量和生物活性。 水浆管理： 灌溉可以提供部分养分，排水和渗漏损失养分。 施肥：应注意用量和比例、副成分、副作用、肥料形态、位置和方式。,（八） 耕作管理,四、 影响植物吸收养分的外界环境条件,随着作物的每次收获（包括籽粒和茎杆）必然要从土壤中取走一定的养分，如果不正确地归还养分于土壤，地力必然会下降。 要想恢复地力，就必需归还从土壤中取走的全部东西，要增加产量，应该向土壤中施加矿质元素。,五、施肥的基本原理,（一）养分归还学说,（二）最小养分律（李比西1843年）,植物为了生长发育，需要吸收各种养分，但是决定植物产量的是土壤中那个相对量最小
39、的有效养分，无视这个限制因素，即使继续增加其它营养成分，也难以提高产量。,五、施肥的基本原理,木桶效应,五、施肥的基本原理,最小养分律的引用和发展，1905年美国布来克曼(Blakman)将其扩大到养分以外的生态因子，如光照、温度、水分、空气、养分和机械支持等。,（三）限制因子律,其内容是：增加一个因子的供应，可以使作物生长增加，但是遇到另一生长因子不足时，即使增加前一因子也不能使作物生长增加，直到缺乏的因子得到补充，作物才能继续增长。,五、施肥的基本原理,（四）报酬递减律,报酬递减律是一个经济学上的学说，一般表述是：从一定土地上所得报酬随着向该土地投入的劳动和资本量的增大而有所增加，但随着投
40、入的单位劳动和资本量的增加，报酬的增加却在逐渐减少，即最初的劳动和投资所得到的报酬最高，以后递增的单位投资和劳力所得报酬是渐次递减的。,五、施肥的基本原理,（五）米采利希学说 德国的农业化学家米采利希（ 1909）等人通过燕麦施用磷肥试验证明：,在其它技术相对稳定的前提下，随着施磷量的渐次增加，燕麦的干物质量也随之增加，但干物质的增产量却随施肥磷量的增加而呈递减趋势，这与报酬递减律相一致。,增加一个单位某一生长因素（其它生长因素恒定时）所引起的作物产量增长率与该因素所能达到的最高产量和现有产量之差成正比。,五、施肥的基本原理,六、有机肥料在农业生产中的作用,肥料概念凡是施入土壤中或是处理植物的
41、地上部分，能够改善植物营养状况和土壤条件的一切有机物和无机物。,（一）矿质肥料（无机肥料）,氮素肥料矿质磷肥矿质钾肥微量元素肥料化学复合肥料,六、有机肥料在农业生产中的作用,（二）有机肥料,有机肥料是农村中就地取材、就地积存的自然肥料的总称，所以习惯上也就叫农家肥料，包括人畜粪尿、厩肥、堆肥、沤肥、沼气池肥、泥杂肥、泥炭、饼肥以及绿肥等。共同特点是都含有数量不等的有机物质。,六、有机肥料在农业生产中的作用,1. 提供作物所需的各种矿质养分和有机养分,养分全，后效长，含有植物生长必需的各种营养元素，包括氮磷钾钙镁硫和微量元素，是一种完全肥料。有机肥料在分解过程中通过矿化作用将其含的养分源源不断地
42、释放出来，供作物生长发育的需要。,六、有机肥料在农业生产中的作用,2. 改善土壤理化性质，提高土壤肥力,有利于土壤团粒结构的形成，改善土壤物理性质。通过提供有机碳源，可促进土壤微生物的活动。提高土壤中难溶性磷和微量元素有效性。提高土壤阳离子代换量，提高土壤保水保肥能力和对pH的缓冲能力。减轻土壤侵蚀。,六、有机肥料在农业生产中的作用,3. 增加作物产量，改善农产品品质,多个田间试验的结果表明：施用有机肥料对农作物有良好的增产作用。配合施肥技术与常规施肥方法比较：可提高小麦、玉米中蛋白质(2.0%3.5%)、氨基酸(2.5%3.2%)、面筋(1.3%3.6%)的含量。降低蔬菜中硝酸盐，亚硝酸盐含量，提高维生素C含量。提高大豆中粗脂肪(0.56%)，亚油酸(0.31%)和油酸(0.92%)含量。,六、有机肥料在农业生产中的作用,4. 补给和更新土壤有机质,有机质是土壤肥力的物质基础。有机质含量决定于形成和分解量的消长比。形成量决定进入土壤中有机质的数量和腐殖化系数，一般在0.20.5%。,六、有机肥料在农业生产中的作用,5. 提高微生物和酶活性,
