第四章 营养诊断法
一、名词解释
1. 营养诊断施肥法利用生物、化学或物理等测试技术,分析研究直接或间接影响作物正常生长发育的营养元素丰缺、协调与否,从而确定施肥方案的一种施肥手段。 2. 土壤诊断根据土壤的养分含量和供应状况确定肥料的种类和适宜的用量。
3. 植株诊断依据作物的外部形态和植株内部的养分状况及其与作物生长、产量等的关系来判断作物的营养丰缺协调与否,作为确定追肥的依据。
4. 作物潜伏缺素期植株外部形态尚未表现缺素症状,而植株体内的某种养分浓度少到足以抑制生长并引起减产的阶段。
5. 植物养分的临界浓度是指当植株体内养分低于某浓度,作物的产量(或生产量)显
著下降或出现缺乏症状时的浓度,有人也称这一浓度叫临界值(水平)等。
6. 幼苗法利用植株幼苗敏感期或敏感植物来反应土壤的营养状况。 7. 形态诊断通过外形观察或生物测定了解某种养分的丰缺状况。 8. 症状诊断 根据作物体内不同营养元素生理功能和移动性各异,缺乏或过剩时会表现出各种特有的症状,只要用肉眼观察这些特殊症状就可判断作物某种营养元素失调。
9. 长势长相诊断利用生物测定或观察植株形态的方法判断,如颜色、整齐度、强壮度。 10. 化学诊断 通过化学分析测定植株体内营养元素的含量,与正常植株体内养分含量标准值接比较而做出丰缺判断的方法。
11. 叶分析法 以叶片为指示器官分析各种养分的含量,通过与参比标准比较来判断作物养分丰缺的方法。
12. 指示器官某个最能反映养分丰缺程度的器官或组织,该器官对某种元素的含量变异最大,而且变异与产量的大小相关性最大。
13. 营养诊断施肥综合法用叶片养分诊断技术,综合考虑营养元素之间的平衡状况和影响植株生长的因素,从而确定施肥次序的一种诊断方法。受作物品种、生育期、采样部位等因子的影响较小,精确度更高,对作物及林木均适应。
14. 相对产量 指不施某种养分的产量占施足该养分产量(最高产量)的百分率。 15. 酶学诊断是利用作物体内酶活性或数量变化来判断作物营养丰缺的方法。 16. 施肥诊断 以施肥的方式给予某种元素或几种元素以探知作物缺乏某种元素的诊断方法。
二、简答论述题
1、土壤营养诊断的依据和方法有哪些?
依据 养分供应的强度因素:即土壤溶液中养分的浓度(活度),是土壤养分有效性大小的一个因素,代表作物利用该养分的难易,受土壤质地、结构、土壤含水量的影响。
养分供应的数量因素:液相养分+可进入溶液的固相养分,即有效养分总含量,代表该养分的供应能力。
土壤营养诊断的方法:①幼苗法(K值法):利用植株幼苗敏感期或敏感植物来反映土壤的营养状况。例如,利用油菜幼苗测定土壤磷的供应状况,K=B/A*100%式中:K为土壤供磷程度;B为缺磷时幼苗生物量;A为完全养分时幼苗生物量。②田间肥效试
验法。③微生物法。④化学分析法。
2、植株营养诊断的依据和方法有哪些? 依据1作物体内养分的分布特性 2作物体内养分的含量特点 3作物体内养分再利用规律
4土壤供肥-作物吸肥-作物生长的关系
植株营养诊断的方法:一为形态诊断:①症状诊断;②长势、长相诊断。二为化学诊断:①叶分析法:Ⅰ、组织速测发;Ⅱ、全量分析法。②叶片营养诊断标准:Ⅰ、临界值法;Ⅱ、标准值法;Ⅲ平衡指数法;Ⅳ养分比值法。三为DRIS法。四为相对产量法。
3、目前植物营养诊断主要采用哪些方法?各有什么优缺点?
植株营养诊断的方法主要有形态诊断、化学诊断、施肥诊断、酶学诊断及物理诊断等。形态诊断:优点:通过外形观察或生物测定判断植物养分状况的手段,简单易行。 缺点:①症状诊断时,只有在植株缺乏一种元素时有效,若缺乏两种或以上
元素抑或是缺乏一种却无典型性形状时会造成误诊,因此其具有局限性。
②长势长相诊断时,由于作物品种更新换代频繁,外观长势长相变化大,
该方法受影响程度较大。
化学诊断:优点:采用直接比较法,其结果最能直接反应作物的营养状况,是判断营养
丰缺与否最可靠的依据。
缺点:适合测定的养分及植株测定部位具有局限性,往往需要结合其他方法
共同测定才能较准确地判断出植株的营养状况。
施肥诊断:优点:可直接观察作物对被怀疑元素的反应,结果最为可靠,也可用于诊断
结果的检验。
缺点:需要一定的时间。
酶学诊断:优点:灵敏度高、酶促反应与元素含量相关性好、酶促反应的变化远远早于
形态的变异、还可用于元素过量中毒的诊断。
缺点:测定值不稳定、有些测定方法较繁、有关测试技术不十分完善。 物理诊断:优点:灵敏度极高。
缺点:步骤繁琐、耗时多、仪器昂贵尚未广泛应用。 4、为什么说在植株化学诊断法中选择采样部位十分重要?
6、作物组织速测法基于的原理是什么?为什么经常以叶柄或者叶鞘为取样测定部位? 组织速测法:通过测定植物某一组织鲜样的养分含量来反映养分的丰缺状况,是一种半定量半定性的测定方法。
叶柄或叶鞘(养分变化幅度常比叶身大,对养分丰缺反应敏感;叶绿素少,对比色干扰小) 7、叶片全量分析法进行营养诊断时对叶片的选择的原则? 叶片的选择
1一般情况:采用进入生理成熟期的新叶;
2缺素症状的应急诊断:选择典型症状植株采取有症状的叶子,同时采取正常植株的同一部位的叶片作为参照;
3潜在缺乏的诊断:根据可能缺乏元素在植株体内的移动性难易决定部位。
8、简述土壤供肥和作物体内养分浓度和作物产量之间的关系。
1.同一养分浓度可以得到不同的产量;同样的产量可以有不同的养分浓度;2.产量越低,养分浓度变化的范围越大;产量越高,养分浓度变化的范围越小;3. 作物高产时,必须使营养元素有一个最合适的含量,且比例适宜。
9、简述DRIS营养诊断法的原理和步骤。
原理:植物生长量是叶片各种营养元素的浓度和它们之间的平衡两个变量的函数。不同的养分浓度下,各元素间有复杂的比例,只有在最适浓度和最佳平衡条件下,才能获得最高的生物量。
步骤:(1)确定诊断标准 (2)确定需肥次序
第五章 肥料效应函数法
一、名词
1. 肥料效应函数反映施肥量与产量数量关系的函数式 2. 总产量曲线表示投入量与总产出量关系的曲线
3. 边际产量 指增减单位量肥料所增加或减少的总产量。反映施肥量增加所引起的总产量的变动率,是确定经济合理施肥量的重要依据。
4. 平均增产量 指某一施肥量时单位肥料的平均增产量。
5. 等产线 肥料效应曲面上产量相同的各点连线在地面上的垂直投影。 6. 脊线等产线上斜率等于0和无穷的各点连线。
7. 边际代替率 两种养分的边际产量之比倒数的负值, 8. 养分的交互作用总效应与单独效应之差
9. 边际产值 增减单位量肥料所引起的总产值的增减额,即边际产量与其价格之积。 10. 边际成本成本对肥料用量的一阶导数,即肥料的价格 11. 边际利润增减单位量成本所引起的利润的增减额
12. 经济最佳施肥量指在单位面积上获得最大施肥利润的施肥量,是经济施肥的上限。 13. 最大利润率施肥量单位投资获得最大施肥利率的施肥量。 14. 经济合理施肥量经济最佳施肥量时单位面积的施肥利润量大。 二、简答
1、简述肥料效应函数的类型与性质 。
类型:直线相关
y?b0?b1x 式中:y为作物产量;b0为施肥前的地力产量;b1为效应系数。
不足之处:不能反应施肥量递增时表现出的报酬递减以及过量施肥而产生的总产量下降现象。只有在土壤养分很低时才出现。
曲线相关施肥量与产量之间的关系是指数函数曲线形式,即作物产量随施肥量的增加按一定的渐渐率增加,而趋向于最高产量的极限。只能反映到达最高产量前的肥料效应① 效应系数不是常数② 不施肥时的产量为y0③ 如果有不同的养分影响产量④ 考虑到肥料的损失⑤ 斯皮尔曼方程式
逆多项式这两种多项式反映的曲线形式介于二次多项式与平方根的多项式之间。
S型肥料效应曲线。特点:土壤供肥量很低时,增施单位量肥料的增产量随着施肥量的增加而递增,直至转向点。
超过转向点后,增施单位量肥料的增产量随施肥量的增加而递减,产量按渐减率增加,直到最高产量
点。
超过最高产量后,继续增加施肥量,总产量随施肥量的增加而递减,出现负效应。
2、对于单元肥料效应函数和多元肥料效应函数,分别如何计算其边际产量?
3、经济最佳施肥量应满足什么条件?
边际产值等于边际成本,故R =0,增施肥料已不能增加利润,单位面积的施肥利润达到最大值,此时的施肥量即为经济最佳施肥量 dy/dx*Py=Px或?y/?xi*Py = Pxi 4、“S”肥料效应曲线指的是何种类型的曲线?有哪几个阶段,各个阶段的特点如何?
三次多项式“S”形肥料效应曲线的特点:①在土壤供肥水平很低的情况下,增施单位肥料的增产量随施肥量的增加而增加,直至转向点为止。②超过转向点后,增施单位量肥料的增产量随施肥量的增加而递减,因而,总产量按渐减率增加,直至最高产量点为止。③在一定的生产条件下,作物有一最高产量,超过最高产量后,继续增施肥料,则总产量随施肥量的增加而递减,出现负效应,但是总产量的递减率可能小于到达最高产量的递增率。④无限量的增施肥料可能使产量下降为零。农业生产实践中,往往由于土壤中含有一定量的养分,使不施肥的生产水平超过转向点,掩盖了效应递增阶段,因而肥料效应曲线往往呈二次多项式、平方根多项式等曲线形式。
5、有限量肥料最优分配的原则及计算方法是什么?
施肥量介于最大利润率施肥量与经济最佳施肥量之间时投资的合理分配问题。 一元肥料·不同田块的增产效应相同采用平均分配的原则
不同田块的增产效应不同各田块的肥料种类相同,应以各田块养分的边际产值相等的原则 不同田块的增产效应不同各田块的肥料种类不同,应以各田块养分的边际产值与其肥料价格之比相等的原则。
多元肥料效应函数最优利润施肥量的确定同一肥料效应函数、不同肥料效应函数间各养分的边际产值与其肥料价格之比均相等 有限量肥料的养分经济最佳配比
?y/?x1*Py/Px1=……= ?y/?xi*Py/Pxi=1 x1Px1+……+XnPxn=M
6、如何计算经济合理施肥量? 经济合理施肥量:R?0 三、计算
1. 冬小麦氮肥试验的肥料效应函数方程如下:Y = 3800 + 50.2X – 0.18X2,已知肥料的价格成本为3.4 元/kg, 小麦产品的价格为1.3元/kg,请问最大产量施肥量是多少?经济最佳施肥量是多少?
2. 玉米的氮磷效应函数为:Y = 156.22 + 15.34N -0.7898 N2 +11.43P – 1.193 P2 +0.1071 NP,
已知 N, P2O5的价格分别为1.4元/kg 、1.2元/kg,玉米的价格为0.3元/kg,请问N、P肥的经济最佳施肥量各是多少?
第六章 植物营养的模拟研究方法 一、名词
1. 模拟培养试验模拟培养试验又叫培养试验, 它是在人工控制的条件下,用特制的容器栽培农作物,并进行各种科学试验的方法。因此,培养试验又泛指采用人工模拟、人工控制所进行的各类农作物栽培试验。
2. 幼苗实验 植物短期培养模拟试验又叫幼苗试验。
3. 框栽试验利用特制的木框、水泥池、塑料板框为容器控制植物生长的土壤、水分、养分等进行的农作物栽培试验,统称框栽试验。
4. 土培试验 土培试验以土壤为栽培植物的介质,是一种更接近于自然条件的生物试验方法 ,但可以排除外界环境条件的差异和干扰。
5. 溶液培养试验溶液培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,通常也叫水培试验。
6. 无土栽培 无土培养或叫无土栽培 ,是泛指除土壤以外的各种植物生长的介质。
7. 完全营养液含有植物所必需的全部营养元素(包括大量元素和微量元素)在内的营养液。 8. 不完全营养液在溶液培养和砂培试验中,除了采用上述完全营养液之外,有时为了研究某种营养元素对植物的生理效应,往往必须采用不完全营养液。在这种情况下,必须改变完全营养液的成分,欠缺元素可用非必需元素的化合物代替,除去必需元素化合物. 9. 砂培试验与水培的目的相同,即把同样的培养液加到砂中来培养高等植物的一种方法。和水培相比,其特征是根的氧气供应较好,更接近于自然状态。 二、简答论述
1. 模拟研究方法的特点有哪些? 1、培养试验的土壤一般只取自土壤的耕作层,农作物只能从耕作层的土壤中吸收养分。 2、由于培养试验人为地控制了盆钵中土壤的水分和温度,所以土壤中养分的释放过程和农作物对养分的吸收情况,均与田间条件有所不同。
3、培养试验所用的土壤,经过人工翻挖、过筛、混合,土壤的耕层构造与自然结构状况受到破坏,盆钵中土壤的透水性、通气性,均与自然情况有所不同。 4、培养试验的施肥量大于田间一倍至数倍。
5、为了保持盆钵中土壤的湿度,灌水频率和速度均远远高于田间。
6、培养试验中几乎没有养分的淋失,因此,在盆栽条件下对肥料形态与肥料利用率的评价显然与田间是有差异的。
7、必须与田间试验相互配合,才能做出正确的结论。 2. 土培试验技术中要注意哪些问题? 1土壤选择
2灌溉是试验成败的关键因素。
3. 溶液培养的特点有哪些?管理过程中要注意哪些问题? 溶液培养模拟研究的特点1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。 2盆钵中养分分布是均匀的。
3 液相环境缺乏空气,必须定期向溶液中补充空气:
4营养液的浓度改变,需要定期更换营养液或采取流动培养的方法
5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