「周二读书会」是在2020农历年前，沃土可持续农业发展中心组织各个田间学校的农夫代表一起线上读书的活动。
大家想一起读一些农业专业书籍，保持每周一次的读书分享节奏，每次通过线上交流讨论本周学习的心得。
各位农夫们一起结合自己的实践碰撞交流，看看当实践遇到理论会迸发出怎样的火花，同时也探索下关于生态农业线上共学的方法与路径。7月28日周二读书会共读的内容是《土壤肥料学通论》第六章第三节第一部分150-152页——植物吸收养分的基因型差异。
植物吸收养分是一种复杂的生理现象，植物生长的许多内外因素共同对养分吸收起着制约作用：内在因素就是植物的独特性，而外部因素是气候和土壤条件。本周二我们一起学习的是植物吸收养分的内因，读书会的伙伴们也根据本节讨论的植物吸收养内因差异，分析了自己种植管理的主要作物吸收养分的特点。同一环境，不同作物的生长表现差异很大，有些作物甚至可以再高盐的海滨或者绝境生存。比如，在海滨偶尔还要受海潮侵袭的地方，海蓬子可以连片生长，但一般的作物忍受不了的这样高的含盐量；在pH值4.0左右的红黄壤土上许多植物不能正常生长，而杜鹃和白毛却能正常地繁殖后代。同一植物的不同品种或品系，由于产量不同，尽管植株中养分浓度相差不大，但从土壤当中带走的养分却相差很大。杂交种和其他高产品种的需肥量都高于常规品种，如果施肥量不足，就不能发挥高产优势。一个品种的适应性广，往往需肥量低、产量低；反之适应性差，对养分的供应要求严格，往往产量较高，这些都是植物营养基因的不同所决定的。1. 植物形态特征对养分吸收的影响。主要表现在不同植物的根、茎、叶在形态上的差异。根系的作用主要有支撑植物、吸收养分和水分、合成植物激素和其他有机物。就养分吸收能力的大小而言，根表面积和根密度与根的形态有关，包括根的长度、侧根的数量、根毛多少和根尖数。单子叶植物的根和双子叶植物的根在形态上有很大的不同，因而在对养分的利用上也有差别，如禾本科牧草的根可以吸收粘土矿物层间的非交换性钾，而豆科牧草的这种能力较弱。另一方面，养分也影响根的形态和分布，从而又影响养分的吸收——在养分供应量好的地方，根系密度大；养分缺乏的话，根系的生长就会受影响。比如，缺氮、缺镁或缺锰时，植物的根系细而长；缺钾时，根系不能发育；氮磷营养对根系生长有促进作用，但由于氮磷营养促进地上部的生长比促进根系生长快，因而在良好的氮磷营养下，植物的根冠比相对较小；钙和硼对植物的根系生长有直接影响，在整个根系中一部分根若缺钙，这部分根就会死亡，缺硼时，根虽不遭至死，但停止生长。植物的茎叶不仅本身可以由于形态的大小，酸度，位置不同而造成吸收养分的能力不同，茎叶的光合能力不同，造成可供吸收养分所消耗的能量也不同，从而也就影响着根系对养分的吸收能力。2. 植物的生理生化特性对养分吸收的影响。主要包括根系的离子交换量，酶活性，植物激素和植物毒素。植物种类不同，体内所含的养分也不一样，这是由于植物的选择性吸收造成的，例如烟草含钾比较多，叶类蔬菜含氮多。某些植物对于有益元素的必需性很强烈。比如，水稻是硅的蓄积植物，水稻需要用硅来构成茎杆和叶片表皮细胞的细胞壁，以增强它的抗性和耐肥性。许多植物对元素的形态也有一定的选择性。同样是氮元素，水稻在生长前期就是典型的喜铵植物——比起氮的其他形式，水稻更喜欢铵根离子（NH₄ ）中的氮。植物的生育阶段是体内代谢活动阶段性在形态上的反应。在各生育阶段，植物对营养元素的种类、数量和比例都有不同的要求：一般生长初期吸收的数量少、吸收强度低，随着时间的推移对养分吸收逐渐增加，往往在雌性器官分化期达到高峰，到了成熟期对养分的吸收又逐渐减少，但从单位根长来说，养分吸收速率总是幼龄期较高。在整个生育期中，根据反应强弱和敏感性可以把植物对养分的反应分为营养临界期和肥料最大效率期。所谓营养临界期是指植物对养分供应不足或过多反应非常敏感的时期。不同植物对于不同营养元素的临界期不同：大多数植物的磷的营养临界期在幼苗期，如冬小麦在幼苗时期，棉花和油菜在幼苗期，玉米在3月期；氮的营养临界期对于水稻来说为三叶期和幼穗分化期，棉花在现蕾初期，小麦玉米为分蘖期和幼穗分化期，水稻对钾的营养临界期是分蘖期和幼穗形成期。在植物的生育阶段中，施肥能获得植物生产最大效益的时期，叫做肥料的最大效率期。在这一时期作物生长迅速，吸收养分能力特别强，如能及时满足养植物对养分的需求，产量提高效果非常显著。据实验表明，玉米的氮素最大效率区在喇叭口期至抽雄期，油菜为花蕾期，对于甘薯，块根膨大期是氮磷肥料的最大效率期。植物吸收养分有年变化、阶段性变化还有日变化，甚至还有从几小时到数秒钟的脉冲式变化，这种周期性的变化是植物内在基因的外在表现，如果环境条件符合上述变化，将大大促进植物生长，改变外在的环境条件，适应这种基因性的变化，可以获得高产。植物生长速率不同，对养分吸收的多少也不同，生长速率小的植物即使在肥力较低的土壤中也能正常生长，是用肥料的增产效果较差，相反生产速率大的植物如果处于贫瘠的土壤中生长受到阻碍，产量也受影响，施肥效果能收到很好的增产效果。本节课为我们提供了一些认识植物吸收养分的内因条件和思考的维度，对于指导我们的生产有很大的帮助，因此了解自己作物的遗传特性和养分吸收的特点，对于我们做好农业管理至关重要。在读书会的线上共学讨论环节，大家分享了自己种植管理的主要作物的需肥特性（根系形态深度，需肥特点，需肥时期等）、施肥或者土壤管理的安排、自己的启发，以及准备如何改进施肥措施。我讲一下菜心。菜心是须根多、根系浅、生长快速的一种蔬菜，菜心喜欢在有机质丰富的沙壤土中种植。它对氮磷钾的吸收比例是3.5：1：3.4，主要需肥期是现蕾到采收期，约占总需肥量的一半，但总的吸肥量并不是太高，生产1吨菜心大概需要氮2.2-3.6千克，磷0.6-1千克，钾1.1-3.8千克。我们主要是大量施用中药渣堆肥来改良土壤，让土壤变得疏松透气并富含有机质而适合菜心的种植。具体做法是每批菜心种植前普施2-3吨的中药渣堆肥，用深松机深翻入土壤中，然后起高垄种植。我们一般是直播，前期不需要追肥，在15天左右施一次稀薄的花生麸水，在25天左右再追施一次。之前一直以为菜心是需氮肥特别多的蔬菜，现在看来氮和钾的比例是差不多的，所以施肥要以底肥为主，另外施入的堆肥一定要腐熟，不然容易烧根。从其它同学的分享中，了解到更多蔬菜品种的需肥特性，在实际种植中要针对不用的蔬菜采取不同的施肥方式。书中提到，植物吸收养分的差异，一个品种适应性广，往往需肥量低。杂交种和其他高产品种需肥量高于常规品种。那么，老品种看起来是优选，它的适应性广，需肥量就少吗？但是很多时候老品种产量低，这是否说明，老品种还是需要注意植物吸收养分的条件（土壤、根系等）？注意土壤和根系的状况是一定的。这一章提到老品种产量低的特点，其实也并不是说产量高的品种不好，主要是和自己的土壤肥力状况相适应。我们基地主要以种植芝麻和小麦为主，这里讲一讲芝麻。芝麻属于浅根性作物。根的呼吸作用以有氧呼吸为主，要求疏松通气的土壤环境条件。在土壤板结，特别是水淹时，抑制根系的有氧呼吸，无氧呼吸增加，吸收能力减弱，整个植株生长发育受阻，甚至窒息枯死。要保证芝麻根系的良好发育，必须创造表层土壤疏松、肥沃且便于灌、排的环境条件。需肥特性：蕾花期的生长发育加快，养分和水分需求量大，氮磷钾吸收占全生育期的90%。根据芝麻需肥多、生育期较短的特点，施肥应重施基肥。由于芝麻是浅根系作物，基肥以浅施、集中施为宜。芝麻的追肥应坚持苗肥早施，花前重施，花期补施的原则。苗肥一般在定苗以后施，花期追肥是关键，可根据土壤保肥状况分两次或一次施入。当前的芝麻施肥比较粗犷，目前我们所有的作物都是按菜籽饼300斤／亩施用。没有根据作物需肥特性区分管理。启发：芝麻的需肥量较大，根据植物需肥特性针对性施肥；花期需肥量最大，此时可喷洒尿酵素补充养分；今年刚好在花期遭遇了水涝，以后会准备一些沼液、酵素、尿酵素等其他合适肥料，作为花期和灾害时期的追肥；根系对养分的吸收能力很强，土壤结构的改善会使根系扎根更深，范围更广，吸收能力更强，抗涝能力也会增强。种植品种梨树，沙壤土，氮磷钾吸收比例1:0.5:1。根系分布在20公分至80公分，吸收根在20-30公分之间。秋天10月份，施用发酵羊粪2方/亩，在五月中旬新十稍第一次停长后，亩冲施高氮复合肥3公斤3次，七月亩冲施高钾复合肥3公斤3次。存在问题：营养生长和生殖生长的施肥量、用水量的平衡点把握，微量元素的把握，品质提高的方法。我们农场现在主栽作物是以实生苗作砧木的柑桔，根系有完整的主根、侧根和须根。大部分根系分布在0-0.9米深的土层内。肥料是冬天每株挖沟深施蚯蚓粪80公斤，平时根据柑桔的生长需要在滴灌时加入低浓度的液肥（花生麸水或酵素）。问题：土壤的改良效果不明显，以后要多做改良型的堆肥，深挖沟施到树盘的四周，尽快提升沙壤土的有机质含量，让根系分布更深更广。我们的作物大多数都是五谷粗粮，今天以当地禾本科杂粮为例阐述，比如黍子、糜子、谷子、燕麦等。根系为须根系，需肥特点：前期的营养生长以氮磷为主，进入生殖生长阶段乃至后期的乳熟蜡熟期对钾肥和硅元素的需求相对要多一些。当前生产，我们的施肥以未腐熟的羊粪和未腐熟的猪粪为主。以基肥撒施方式为主，中期至后期基本没有追肥措施。我们计划把未腐熟的羊粪和猪粪等堆肥，结合当地丰富的林草资源，比如柠条枝条和沙棘枝条，以及各种禾本科（比如黍子、糜子、谷子、燕麦等）的秸秆来做堆肥。本期读书会的内容分享就到这里啦，不知道对大家有没有什么启发？也欢迎大家留言把你对自己种植的作物的观察跟我们分享！
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