据分析,任何一种植物体都含有 70 多种化学元素,这些元素并非都是植物生长发育所必需的。确定作物必需的营养元素,一般应符合三个标准:一是作物缺乏这种元素时,不能正常生长;二是作物缺乏这种元素时,其他元素不能代替,只能靠补充这种元素来解决;三是这种元素在作物体内起着固定的生理作用。这三个条件缺一不可,否则这种元素就不能称为必需营养元素。
目前公认的作物所必需的营养元素共有 16 种,即碳(C)、 氢 ( H )、 氧 ( O)、 氮 ( N )、 磷 ( P )、 钾 ( K)、 钙 ( Ca )、 镁(Mg)、 硫( S)、 铁( Fe )、 硼(B)、 锰(Mn )、 铜(Cu)、 锌( Zn )、 钼(Mo)和氯(Cl )等。
根据作物对这 16 种元素需要量的不同,可分为大量营养元素、 中量营养元素和微量营养元素三类。大量营养元素占植株干重的百分之几十到千分之几。碳、 氢、 氧、 氮、磷、 钾等 6 种属大量营养元素。中量营养元素的需要量居大量营养元素和微量营养元素之间,约占植株干重的千分之几。钙、 镁、 硫等 3 种属于中量营养元素。一般作物对微量元素的需要量很少,占植株干重的万分之几到百万分之几,甚至更少。铁、 硼、 锰、 铜、 锌、 钼和氯等 7 种属于微量营养元素。
在 16 种必需营养元素中,碳、 氢、 氧占的比例很大,但可以从空气和水中获得。其他 12 种必需元素多从土壤中获得(部分作物可以通过根瘤菌固定空气中部分氮)。因作物对土壤中的氮、 磷、 钾的需要量较高,因此,人们称氮、 磷、钾为 “肥料三要素” 。
除上述 16 种营养元素是作物生长发育所必需的以外,还有钠( Na )、 硅(Si)、 钴( Co)等,它们对作物生长有刺激作用,但不是必需的,称为有益元素。
在作物营养的关键时期施用肥料
在作物生长发育过程中,对氮、 磷、 钾、钙、镁、硫等矿质养分的要求常有两个极重要的时期,也是施肥的关键时期,若能在这两个时期及时满足作物对养分的需求,对提高作物产量和改进品质会起到事半功倍的效果。
( 1)作物营养临界期:在作物生长发育过程中,会有这样一个时期,对某种养分的要求在量上并不多,但需要的程度非常迫切,若此时缺乏这种养分,作物生长发育就会受到严重的阻碍,而且由此造成的损失,即使以后补施这一养分也很难纠正或弥补。通常把个时期称之为作物营养的临界期。
不同作物,不同养分的营养临界期不尽相同;同一作物,不同养分的营养临界期也不完全相同。研究表明,大多数作物需求磷的临界期在幼苗期。因此,生产上好将磷肥作基肥施入,以便及时供幼苗期的生长发育所需。没能施入基肥的,也可用少量磷肥作种肥,以解决营养临界期对磷的需要。氮的营养临界期,一般要比磷的营养临界期晚,多在营养生长向生殖生长并进的时候。棉花对氮的营养临界期是现蕾初期,此时如果供氮不足,则现蕾数量明显减少,且易脱落,对终产量会带来不小的损失。作物对钾的营养临界期一般晚于磷和氮。水稻的钾营养临界期在分蘖期和幼穗形成期,较多数作物需钾临界期早一些,此期供钾不足,水稻分蘖数增加缓慢,穗粒数显著减少,导致减产。
( 2)作物营养大效率期:在作物生长发育过程中,有一时期,对作物需要养分的量很大,吸收速度也快。这时期如果施用相应的肥料,其增产效率和肥料利用率也高。这一时期叫做作物营养大效率期。
多数作物营养大效率期是在作物的生长发育中期。该期的特点是作物处于生长旺盛阶段,吸收养分的能力强,作物的生长速度快。在作物营养大效率期所需要养分的供给,对提高作物产量和改进品质是十分重要的。
应该指出的是,作物营养虽有阶段性,关键时期供肥充足固然至关重要,但不可忽视作物营养的连续性,应该随时观察作物的长势长相,发现缺乏营养时,通过追肥加以调节,使作物营养与作物丰产要求相适应。故在作物栽培的实践中,多采用基肥、 种肥和追肥(包括叶面施肥)相结合的方法,既可满足作物对养分的持续需要,又能抓住施肥的关键时期,实现科学施肥、 经济施肥。