雖然每種作物都需要各種必需元素,但不同作物對三要素(氮、磷、鉀)所要求的絕對量和相對比例都不一樣。即使是同一作物,其三要素含量也因品種、土壤和栽培條件等而有差異。由於人們對各種作物的需用部分不一,而不同元素的生理功能又不一樣,所以,不同作物對不同元素的相對需要量就不同。例如,栽種以果實籽粒為主要收穫物件的禾穀類作物時,要多施一些磷肥,以利籽粒飽滿;栽培根莖類作物(如甘薯、馬鈴薯)時,則可多施鉀肥,促進地下部分累積糖類;栽培葉菜類作物時,可偏施氮肥,使葉片肥大
同一作物在不同生育時期中,對礦質元素的吸收情況也是不一樣的。在萌發期間,因種子本身貯藏養分,故不需要吸收外界肥料;隨著幼苗的長大,吸肥漸強;將近開花、結實時,礦質養料進入最多;以後隨著生長的減弱,吸收下降,至成熟期則停止吸收衰老時甚至有部分礦質元素排出體外。
作物在不同生育期中,各有明顯的生長中心。例如,水稻和小麥等分櫱期的生長中心是腋芽,拔節孕穗期的生長中心是穗子的分化發育和形成,抽穗結實期的生長中心是種子形成。生長中心的生長較旺盛,代謝強,養分元素一般優先分配到生長中心,所以,不同生育期施肥,對生長影響不同,增產效果有很大的差別,其中有一個時期施用肥料的營養效果最好,這個時期被稱為最高生產效率期或植物營養最大效率期。我國農民在長期生產實踐中,對植物營養最大效率期有深刻的認識。一般作物的營養最大效率期是生殖生長時期,這時,正處於生殖器官分化和退化的關鍵時刻,加強營養既可促進穎花的分化形成,又可防止穎花和枝梗的退化,所以能獲得較大的經濟效益,水稻和小麥的營養最大效率期是在幼穗形成期,而油菜和大豆則在開花期,農諺“菜澆花”就是這個道理。
1.追肥的形態指標
我國農民看苗施肥的經驗很豐富,他們根據作物植株的外部形態來判斷缺肥不缺肥,這些反映植株需肥情況的外部形狀,稱為追肥的形態指標。
(1)相貌 作物的相貌是一個很好的追肥形態指標。氮肥多,植物生長快,葉長而軟,株型鬆散;氮肥不足,生長慢,葉短而直,株型緊湊。有經驗的農民根據植株相貌就知道肥料過多或不足,什麼時期要有什麼相貌才是正常的、高產的。
(2)葉色 葉色也是一個很好的追肥形態指標,因為葉色是反映作物體內營養狀況(尤其是氮素水平)的最靈敏的指標。功能葉的葉綠素含量,與其含氮量的變化基本上是一致的。葉色深,氮和葉綠素均高;葉色淺,兩者均低。生產上常以葉色作為施用氮肥的指標。
2.追肥的生理指標
植株缺肥不缺肥,也可以根據植株內部的生理狀況去判斷。這種能反映植株需肥情況的生理生化變化,稱為施肥的生理指標。施肥生理指標一般都是以功能葉為測定物件。
(1)營養元素診斷 葉片營養元素診斷是研究植物營養狀況較有前途的途徑之一。當養分嚴重缺乏時,產量甚低;養分適當時,產量最高;養分如繼續增多,產量亦不再增加,浪費肥料;如養分再多,就會產生毒害,產量反而下降。在營養元素嚴重缺乏與適量之間有一個臨界含量,臨界含量是獲得最高產量的最低養分含量。不同作物、不同生育期、不同元素的臨界含量也各不同。
(2)醯胺含量作物吸收氮素過多時,就會以醯胺狀態貯存起來,以免遊離氨毒害植株。研究證實,水稻植株中的天冬醯胺與氮的增加是平行的,天冬醯胺的含量可作為水稻植株氮素狀態的良好指標。在幼穗分化期,則定未展開或半展開的頂葉內天冬醯胺的有無,如有,表示氮營養充足;如沒有,說明多氨營養不足。本法可作為穗肥的一個診斷指標。
(3)酶活性作物體內有些營養離子與某些酶結合在一起,當這些離子不足時,相應酶的活性就要下降。硝態氮或銨態氮的轉變是分別由硝酸還原酶和穀氨酸脫氫酶催化的。當這些氮化物不足時,酶的活性也下降;隨著氮化物的增多,這兩種酶的活性也增強;可是當施肥量超過一定限度時,以上這兩種酶的活性就不再上升,而保持一定的水平。因此,可根據作物體內硝酸還原酶和穀氨酸脫氫酶活性的變化,來確定氮肥的合理用量。
3.發揮肥效的措施
為了使肥效得到充分發揮,除了合理施肥外,還要注意其他措施:
(1)適當灌溉水分不但是作物吸收礦物質營養的重要溶劑,而且是礦物質在植物體內運輸的主要媒介,同時還能強烈地影響生長。在乾旱地區,水分虧缺影響肥效,適當供應水分,可達到“以水促肥”的效果。
(2)適當深耕 適當深耕使土壤容納更多的水分和肥料,而且也促進根系發達,以增大吸肥面積。
(3)改善施肥方式,根外施肥是經濟用肥的方式之一,這裡著重介紹深層施肥。以往施肥都是表施,氧化劇烈,容易造成銨態氮轉化,氮、鉀肥分流失,某些肥料分解揮發,磷素被土壤固定等,所以被植株吸收利用的效率不高。深層施肥是施於作物根系附近土層 5~10 cm 深,揮發少,銨態氮的硝化作用也慢,流失少,供肥穩而久;加上根系生長有趨肥性,根系深扎,活力強,植株健壯,增產顯著。