(2)强度因素与容量因素指标 养分的强度因素(I):
强度因素是指土壤溶液中养分的浓度, 是土壤养分内供应的主要因子。 养分的容量因素(Q):
容量因素是指土壤中有效养分的数量,也就是不断补充强度因子的库容量。 强度因素与容量因素
容量因素对强度因素的补充不仅取决于养分库容里量的大小,还决定于储存养分释放的难易程度。这要受到土壤、水分、温度、通气等土壤条件以及植物根系生长的影响。 (3)缓冲容量指标
缓冲容量(缓冲因素△Q/△I )
表示土壤保持一定养分强度的能力。它关系着养分供应的速度,反映强度随数量变化的关系。可以用△Q/△I 的比率来表示,比率越大,土壤养分的缓冲力就越强。应用强度/容量关系描述土壤养分有效性,可以从养分转化的动态过程来考虑养分的有效性。测定养分释放速率,目前用了一个新方法:树脂法、EUF (4)生物学指标
用生物作为指标, 如:幼苗值
土壤养分生物有效性的含义:1、指土壤中矿质态养分的浓度、容量与动态变化;2、指根对养分的获得与养分向根表迁移的方式和速度;
3、在根系生长与吸收的作用下,土壤中养分的有效化过程以及环境因素对养分有效化的影响 (5)养分位指标
即养分自由能,定是用热力学能量的观念来表示土壤溶液中养分的有效性,用自由能的大小表示养分被植物吸收的难易程度,自由能越大,吸收越容易,有效性越高。
决定养分的效性大小的不是土壤中养分的多少,而是养分的自由能。 自由能是一系列变数的函数 包括:温度、压力、各组分的质度
即:Z=f(T.P.n1.n2) T-温度 P-压力 n1—各组分质度
养分的自由能受土壤中养分的数量,土壤的性质,土壤中的水分及其它因素的影响是一个较为合理的有效性指标。 土壤氮素的有效性:
有效氮等指标通常不能反映土壤氮素的有效性,故通常用以下指标。 矿化量-矿化的数量,绝对量
矿化率-矿化量占有机氮的百分比,相对量 有效性指标的优劣:各有优点,也有缺陷 第2节 土壤养分形态与养分有效性的关系 化学有效养分:
指采用化学方法从土壤中提取出来的有效养分,主要包括可容性的离子态与简单分子态养分,易分解态和交换吸附态养分以及某些气态养分。 化学有效养分的提取:
提取土壤有效养分的化学浸提剂因营养元素和土类型的不同而异。提取原理在化学法之外,还有物理化学方法(如电超滤法)。 养分形态与养分有效性的关系
水溶性养分-有效性高 交换态养分-易被作物吸收 难溶性养分-有效性低
养分形态的相对性:养分的形态是相互转化 化学有效养分测定值的相对性
不同化学浸提方法所测出的“有效养分”的数值在很大程度上取决于浸提剂的类型,不同方法间缺乏相互比较的基础。 不同提取剂结果不同 不同方法结果不同 不同条件结果不同 同一结果有效性不同 化学有效养分临界值的确定 1.通过生物实验确定临界值
2.测定值往往与作物吸收量不一致 3.根据作物、土壤条件校正 第3节 土壤养分的空间有效性 1、养分的位置与有效性
土壤中有效养分只有达到根系表面才能为植物吸收,成为实际有效养分。对于整个土体来说,植物根系仅占据极少部分空间,平均根系土壤容积百分数大约为3%。因而。养分的迁移对提高土壤养分的空间有效性是十分重要的。 位置影响养分有效性的原因: A.作物根系分布的范围有限 B.作物根系周围的有效养分有限 C.养分必须向根表的迁移 2、养分向根表的迁移
土壤中养分到达根表有两种机理:其一是根对土壤养分的主动截获;其二是在植物生长与代谢活动(如蒸腾、吸收等)的影响下,土壤养分向根表的迁移。
截获是指根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输。截获所得的养分实际是根系所占据土壤容积中的养分,它主要决定于根系容积大小和土壤中有效养分的浓度。
养分向根表的迁移的方式: A.质流
植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土体之间出现明显水势差,土壤溶液中的养分随水流向根表迁移。其特点是运输养分数量多,养分迁移的距离长。养分通过质流到达根部的数量取决于植物的蒸腾率和土壤溶液中该养分的浓度。
质流的动力——水分蒸腾 质流输送的养分量
质流运送的养分=土壤溶液养分浓度*植物全生育期水分蒸腾量 影响质流的因素: 1)土壤溶液养分浓度 2)植物全生育期水分蒸腾量
B.扩散
当根系截获和质流作用不能想植物提供足够的养分时,根系不断的吸收可使根表有效养分的浓度明显降低,并在根表垂直方向上出现养分浓度梯度差,从而引起土壤养分顺浓度梯度向根表运输。土壤养分的扩散作用具有速度慢距离短的特点。扩散速率主要取决于扩散系数。 扩散的动力——养分浓度梯度 扩散输送的养分量
直接法:直接测定扩散系数计算很难
间接法:扩散输送的养分量=植物吸收总量-根系截获量-养分质流量 影响扩散的因素
1)浓度梯度 2)土壤性质
质流与扩散的贡献:1)不同养分不同 2)不同作物不同 3)不同时期不同 3、不同迁移方式对植物养分供应的贡献
在植物养分吸收总量中,通过根系截获的数量很少。大多数情况下,质流和扩散是植物根系获取养分的主要途径。对于不同各种营养元素来说,不同供应方式的贡献是各不相同的,钙、镁和氮(NO3-)主要靠质流供应,而H2PO4-、K+、NH4+等扩散是主要的迁移方式。在相同蒸腾条件下,土壤溶液中浓度高的元素,质流供应的量就大。
4、影响养分移动的因素
养分向根表的迁移受到根系吸收和土壤供应两方面的影响,影响因子包括多个方面:
(1)土壤湿度:增加土壤湿度,可使土壤表面水膜加厚,一方面这能增加根表与土粒间的接触吸收;另一方面又可减少养分扩散的曲径,从而提高养分扩散速率。 (2)施肥:施肥可增加土壤溶液中养分的浓度,直接增加质流和截获的供应量。同时,施肥加大了土体与根表间的养分浓度差,也增加了养分扩散迁移量。 (3)养分的吸附与固定
吸附与固定使磷、钾、锌、锰 铁等营养元素的移动性变小。向土壤直接供应有机螯
合态肥料,或者施用有机肥,可减少养分的吸附和固定。 第4节 影响养分有效性的因素 1、生物因子
土壤养分生物有效性的含义:
指土壤中矿质态养分受生物的影响而使其有效性发生变化。如在根系生长与吸收的作用下,土壤中养分的有效化过程以及环境因素对养分有效化的影响发生改变。 (1)土壤动物:如:蚯蚓 (2)土壤微生物 a.养分的活化
b.养分的保存 c.矿物的分解 d.有机养分的矿化 e.养分的转化 (3)植物 a.根系活力 b.根系微域变化 2、环境因子:pH 水分状况 土壤性质 第5节 根系特性与养分有效性 一、植物根系的特性 1、形态结构
单子叶植物的根属须根系,粗细比较均匀,根长和表面积都比较大。双子叶植物的根属直根系,粗细悬殊较大,根长和总吸收表面积都小于须根系。 2、根毛
除洋葱、胡萝卜等少数植物没有根毛或根毛少而短之外,大多数农作物的根系都有根毛。根毛的存在缩短了养分迁移到根表的距离,增加总吸收表面积。根毛的另一作用是加强共质体的养分运输。 3、根系深度与底层土壤养分的有效性
根系分布深度关系着植物从土壤剖面中获取养分的深度和有效空间。通常农作物的根深为50-100cm。植物种类差异和环境因素对根系分布深度有很大影响。 4、根系密度与养分空间有效性
根系密度是指单位土壤体积中根的总长度,表示有多大比例的土壤体积向根供应养分。 二、根系
1、根系的重要形态参数
农业大学植物营养学总结



