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局部毒质危害,可根据植株生长情况,按好、中、差分别进行土壤与植株样品同时采取。
5.研究土壤某些物理性质:
如孔隙度、容重等还需用专制的容器,采取原状土样,不破坏土壤结构,保持原有田间自然状态。
三、样品的风干与制备
1.风干样品:
野外采回的土壤及时撒在干净木盘上或纸上,铺成薄层,压好标签。
放在干燥无酸气、氨气等气体并能通风的室内,土壤表面用纸盖好,以免尘埃落入,风干期用手捏碎大块土团,使其直径在一厘米以下,否则干后不易研细,注意除去草根落叶,一星期后,即可取下制备。
在必要的时候,亦可用微温促使迅速干燥。
2.样品的制备:
已经风干的样品,用木棒捣碎,使其全部通过2mm筛孔。
凡经滚磨都不能通过者,均计为石砾,按其重量,计算石砾含量。
含砾量%=(石砾重量÷
全部风干重)×
100
凡是通过2mm筛孔的样品,可作为机械分析的样品,用四分法选取平均样品100克,贮于广口瓶中备用。
剩下的样品,继续磨细,至全部通过lmm筛孔,同上法,取平均样品500克,准备做代换性,可溶盐及普通的化学分析用。
其余的样品,再在乳钵中磨细,使其全部通过0.25mm筛孔,如遇坚硬的矿粒,可用玛瑙乳钵研细,使用玛瑙乳钵时,不应敲击,以免使硬性的玛瑙受损失或破坏。
(1)已经研细并通过0.25mm筛孔的土样,再用四分法选出200克平均样品,进行精选,剔除任何草根与植物残体。
这一操作,应在放大镜下用镊子除去。
经过精选草根和未经精制的样品,分别装入广口瓶中备用,前者供腐殖质及金氮量的分析之用,后者供矿质全量分析之用。
(四)仪器药品
土铲1把木盘1个
剖面刀1把放大镜1个
纸盒3个广口瓶2个
土筛1mm1个土钻1根
土筛0.25mm1个布口袋1个
标签
乳钵1个
四、复习思考题
1.在土样的采集和制备过程中,应注意哪些问题?
2.为什么不能直接在磨细通过1mm筛孔的土样中筛出一部分作为60目土样呢?
实验二风干土吸湿水含量的测定
一、测定意义目的
不同风干土样仍保持有一定的水分,其数量随大气的相对湿度和土壤组成而定。
土壤的各项分析测定结果,都要以无水的干土为计算基础,即以占烘干土重的百分数(%)表示,而不以风干土为计算基础,因为风干土的含水量因土壤组成不同而差异很大,难以相互比较。
因此,分析测定的土样,必须测定其吸湿水含量。
二、原理
吸着水是以土粒表面能强固吸着的水分子,在吸着水分的同时放出相应的热量。
因此,对已吸湿的土壤加热就能把被吸着的水变成气态水蒸气释放出来,所以失去的重量即为吸着水重。
据研究105℃-110℃所赶走的土壤水分最接近土壤吸着水,而土壤有机质又不致分解。
某些有机质在此温度烘烤时能逐渐分解而失重,另一些矿物质则能逐渐氧化而增重。
因此,在此温度下严格说来只能是近似的水分含量。
有机质含量多的土样不宜采用本法,因为在105℃下烘干样品时,将引起有机质的损失。
因此,对于有机质含量甚高的土样,只有采用真空干燥法,使在较低温度下失水,才不导致引起有机质的损失。
三、操作步骤
1.称过0.25mm筛孔的土壤2.000-3.000克于已知重量的扁形称量瓶中。
2.放入恒温烘箱中,打开称皿盖,关上烘箱使加热至105℃-110℃,烘6小时。
3.烘毕,由烘箱从下向上取出称皿,放入干燥中盖好皿盖和干燥器盖,在室温下冷却20分钟。
4.在分析天平上称重。
称时称皿盖应盖上,称量应尽量快速。
5.称后的样品再如前法烘一小时,冷却称重,如此继续重复,直至最后二次重复之差<
0.003克为止,此次实验只烘两次,取最低一次重量计算。
四、计算
吸着水%=×
为了在运用时能较方便的把所称的风干土重换算成烘干土重,在计算了吸着水%后,求得一个水分系数,当我们需要把风干土换算成干土时即可将系数乘上风干土称量即可。
式中P为吸着水%
×
的意义在于1克风干土所相当的烘干土重,如我们已测得干土样品吸着水为10%,它的水分系数。
如果我们称2克含10%水分的风干土,它就相当于2×
0.909=1.818克烘干
五、仪器设备
土铲剖面刀标签纸土钻布口袋纸盒
土筛(0.25mm、1mm、2mm)木盘广口瓶木棒
恒温干燥箱扁形称量瓶堪埚钳干燥箱分析天平
六、复习思考题
1.计算土壤含水量时为什么要以烘干土为基础数?
2.某风干土样含水量为6%,欲称取相当于5.00g干土重的土样,问需称多少克风干土样呢?
实验三土壤剖面观察
田间土壤剖面,反映了土壤实体形态,是土壤内在性质的综合表征。
土壤剖面(是土壤自上而下切得的垂直切面)是环境条件长期作用下物质变化的结果。
即是长期土壤水热运动方式和生物活动影响下有机质的分解与合成、物质的淋溶与淀积、氧化与还原等作用的结果。
不同的剖面形态,又能影响土壤中水热动态和作物生长,因此,每一形态特征都与
土壤内部性质有着发生学上的联系。
在野外进行土壤工作,就是根据土壤剖面的形态特征和成土条件的观察以及土壤化学性质的分析,作物生长发育的研究来鉴别土壤的类型和肥力状况以及存在问题。
因此,熟练掌握土壤剖面观察的技术和土壤形态特征,就成为我们进行野外调查、了解生产中存在问题的技术和方法的基本内容之一。
而且土壤剖面形态特征的资料也是土壤分类的依据。
二、目的要求
通过本次实习要求同学们初步掌握观察土壤剖面,分析剖面的一般方法和认识土壤野外形态的能力,并明确各种形态特征对土壤性状所代表的意义以及对土壤水热动态和作物生长的影响。
三、进行步骤
终首先观察土壤自然环境、地形地貌、成土母质、植物等。
其次应了解土壤耕作历史、目前利用与植物生长的反应、存在问题。
进而访问进一步摸清土壤的基本情况。
然后进行挖土剖面。
综合上述即为望(实地观察环境)、闻(收听群众反映)、问(访问农民、农工等)、切(实地观察测定土壤剖面的形态和性质)四结合的步骤。
最后采取土样进行室内分析。
四、剖面形态观察
1.剖面选点:
根据调查目的而确定挖洞地点,挖洞地点应具有代表性。
如以区域调查为目的时应从地质、地形、土壤类型、发育状况、植被……等的变化地方挖洞。
农业土壤则应以生产问题为主,应在不同田间问题地区,作物不同生长情况地点分别挖洞。
为建设田间档案制,则应选代表田块的地点进行挖洞…….经济林木土壤剖面面则应根据需要在有一定代表面积的宜林地上选点,对于水稻土的选点,不要选在进、出口和排水沟旁.挖洞时力求将局部地面水排干,先测试其泥脚深浅后,再打开剖面,记录地下水位,或暂时渍水位,层次发育等。
为了比较,印证剖面的正确性,还可以就地选择一些自然露头(水利工程库壁、沟旁、改田改土的取土面、山地的或滑坡、垮岸等露头)加以对照,不必另挖。
2.规格:
剖面的大小按调查目的和需要而定,剖面一般长1.5公尺,宽1-1.2公尺,深1.5公尺,剖面挖成后,可用土钻加深,再向下进行观察,剖面一端垂直削平,另一端挖成梯形,便于观察记载,观察面应向阳光,以便观察。
注意挖起的土块要分开表土底土堆在剖面的两旁,以便观察完结后填土,填土时底土先填,表土后填.表土后填。
3.土壤实体形态分层:
根据土壤水文动态情况,土壤发育层阶段为A、A’、B、P、W、G、G、D、C等在每层段中,又可根据发育方式(发育的程度)分划为发生层(即单层)a、b、g等。
现分述如下:
A——速渗层段:
水分在此层内渗透最快,空隙最多,水分停留时间短,且水分较少,所以构造最接近理想的粒状一团粒构造,理化性质良好。
A’——淹育层层段:
是指水稻土表层受水浸淹,土粒分散或干后结成块状结构,全部颜色无显著变化。
B——缓渗层段:
土粒间有一些机械淋溶吸附物质(也有较少的化学淋溶吸附物质),土粒间较紧密,通透性比A层差。
水分停留时间短,失水后形成粗块子,但仍以粒状为主,由于水流较缓,也形成一些棱状结构。
养分、水分、空气状况稍差于A层,但湿度比较稳定。
P——初期潴育层段:
从上面下来的水分数量少,土粒间更紧。
主要受暂时潜水的影响(如间隙性灌溉),土壤吸水后停留时间较长,而产生膨胀,失水后又产生裂缝而成大棱柱状和大棱状。
在裂缝或结构的表面有锈纹、锈纹、锈斑出现。
水稻土下层和北方黄土多属这种层段,这表示土壤间隙性停留水所造成。
W——潴育层段:
积水较初潴育层段较多,而且时间较长,但仍可以流走,空气可以进出,干湿交替频繁,膨胀收缩的次数多,结构为小棱块和小块状。
由于水分潴积久了化学作用使铁质游南出来,水退后,铁质浸入土块中并随水流入缝隙中,故棱块上带有铁膜,这就标志着土壤水久停的缘故。
这样干湿交替,氧化还原交替,使土壤具有五花八门的颜色变化。
如果有新生体(铁块、砂姜、网纹)出现,则更差些。
G——潜育层段:
积水时间长,土壤多呈还原状态,颜色一致,一般为灰色、黑色、绿色等。
这种颜色也随母质性质而不同.石灰岩发育的土壤为绿色,冲积土多为灰色,砂石多为黑色,紫色土、红壤多为蓝色.这些颜色多反映还原物的种类。
由于潜水时间长,土粒分散,潜育层段可以产生在表层,亦可出现在下层,出现在表层称为表潜育,如下层出现潜育则不利于土温的提高。
C——同源底层:
底土母质与上层剖面土壤同一个来源者。
D——异源底层:
底土层母质与各层剖面土壤各层不属于一个来源者。
在每层段内,进一步划分表示土壤发育方式的单层,即根据淋溶淀积氧化还原情况而微度、轻度、中度、强度等四种。
a——淋溶性单层按淋溶程度分为微度、轻度、中度、强度等四种。
a0——颜色较母质稍灰,有轻度淋溶现象。
a1——轻度淋溶性单层,有细灰白色条纹发生者。
a2——中度淋溶性单层,土壤结构内部只有较粗的明显的白色条纹。
a3——强度淋溶单层,白色很多,占有结构的大部分。
b——淀积性单层,按淀积程度分为微度、轻度、中度、强度等四种。
b0——微度淀积性单层,土体内有细胶粒机械下淀者。
b1——轻度淀积性单层,有铁的锈纹、锈斑出现者,或结构表现形成铁质胶膜等。
b2——中度淀积性单层,土体内有软铁子等新生体生成者。
b3——强度淀积性单层,土体内有显著的黑色、褐色等淀积物,生成多量铁子、砂姜或铁的胶膜,严重妨碍土内水、热、养分运动。
g——潜育性单层,按其潜育程度深浅,可分为微度、轻度、中度、强度等四种。
g1——有微度潜育现象,结构未引起破坏,微带灰色。
g1——颜色较灰绿和浅淡色,但无严重发生者。
g2——颜色较深的蓝灰色和黑色。
g3——深黑色和深蓝色发生者。
在自然植被或荒地上则应以土壤发生层次由上而下划分为:
A0、Al、A、B、c等。
A0——枯枝落叶层。
主要是未分解或未半分解的有机物质。
A1——腐殖质层。
腐殖质与矿物质结合,颜色深暗,团粒结构,疏松多孔。
A2——淋溶层。
由于淋溶作用生成的灰白色层次。
粉砂质无结构。
B——淀积层。
聚积上面淋溶下来的物质。
C——母质层。
4.观察项目
(1)土层厚度:
采取连续记载法,如发育层段渗育层,厚度为lO,该记为0—10cm,下部为初期潴育层为15cm,该记为10—25cm,直到底层。
(2)土壤颜色:
土壤颜色为土壤剖面基本特征。
是土壤中化学作用和生物化学作用所引起的,可用它鉴定土壤发育和肥力状况。
(3)土壤质地:
采用指测法,逐层进行。
(4)土壤结构:
根据土壤结构形态逐层描述。
观察时,用土铲将土块挖出,用手轻捏使其散碎,观察碎块的大小形状。
通常为团粒状、块状、棱状、片状等。
(5)土壤坚实度:
是土粒互相排列的紧实程度。
根据农具插入或切割土体的难易,分四类:
松散:
土粒呈单粒分散,象一盘散砂。
疏松:
土粒间多是疏松团粒结构,农具极易插入。
紧实:
土粒结构紧实,土块不易压碎,用力可插入。
坚实:
土粒结合很紧,多为大块状,粒状结构,极为坚硬,不易压碎,农具用力不易插入。
(6)土壤湿度:
是土壤剖面各层自然含水状况,在野外通常划分如下:
干:
无湿润感觉;
润:
放在手中稍凉.
湿润:
放在手中,明显地感到潮润。
潮湿:
用手轻压时,土壤表现塑性,但不流出水来。
湿:
用手挤压时,土中有水流出来。
(7)新生体:
在土壤形成过程中,所产生的各种淀积物叫新生体,观察时将新生体的颜色、形状、坚实度及其分布实际情况准确描述。
碳酸钙淀积物:
呈白斑或坚硬似块状的砂姜,以及板状的石灰质等。
滴盐酸巨烈起泡。
氧化铁的淀溶物:
呈铁子、铁盘或铁质薄膜等附于结构表面,或铁的锈纹。
胶膜:
由淀积的细胶粒,附于结构表面,形成发亮的表面。
石膏的淀积物:
呈白色片状或结晶结聚体。
氯化物和硫酸盐的淀积物:
呈盐斑、条等常在盐渍土壤发现。
(8)侵入体:
存在于土壤中的侵入体,如动物的骨骼、贝壳、瓦块、煤炭等,反应人为活动的结果。
5.测定项目
在认清层段的基础上,还应当测定各层土壤的水分、养分、PH值、湿度等。
以便更进一步了解作物营养环境条件。
(测定友莹见前面有关实验部份)。
将上观察分析结果,一一记入土壤剖面记载表内,以便分析土壤层次及肥力与作物。
生长的关系。
五、采集土壤标本的方法
(一)采集土壤剖面纸盒标本
装土壤剖面标本的塑料盒,为长方形,内具小格。
采集时先将剖面上,各层最典型的标本,用剖面刀采取一块,块头大小,应大约与塑料盒的格子相似然后按照层序,装入盒的格子内。
用铅笔,立即在纸合旁边注明上下层序的关系,和各层的厚度。
注意,采集的标本实际层厚度,一般不过数公分。
它应具的该层典型性。
切勿将全层各部均匀选取,混合装样;
或用手压装,但在记录时应将实际采样深度,和本层样品代表的深,同时记载。
例如,剖面中,某层次的深度为35—60cm。
采标本的实际深度是40—45cm。
则记录上应当写明如下:
土层深度………………35—60cm
采样深度………………40—45cm
(二)采集各层纸袋或布袋标本
这种标本,是用纸袋或布袋,其目的,一般是用于供室内研究,因此,要求采集的数量较多。
代表性很明显,采取的原则同上。
必须采集各层典型部位上的标本。
采取顺序。
应注意下列各项:
1.在整个剖面中,先采取最下一层的土壤,避免在采取和研究上层土壤时,落下泥土,掩盖或渗入了下层土壤。
2.采集时,一般按5cm3—10cms采出整块土壤,数量约为l一2斤.采时常不能做到完整的立方,但至少要求采集层内,上下厚度一致,各部位数量比例一致。
标本采好后放入布袋或纸袋。
3.湿度太大的样品应当用油布袋装.
(三)剖面整段标本的采集
整段剖面标本盒是内壁长l00cm厚10cm的木盒,即一般整段剖面采集深度是100cm。
盒子图示如下:
采集标本时,先把盒盖和底上的螺钉旋开,只留一个木框,把木框贴在预先准备好的土壤剖面上。
沿木框的内边用小刀划出所要采的整段标本轮廊,然后把木框取下。
在距离整段标本轮廊两边三至四厘米处挖小沟,沟渐加深,并靠近标本轮廊,用这个方法切出一个比整段标本盒的厚度稍厚一些的土柱,然后将边削平,可以屡次用木框去试,并作出记号,使木框贴附的位置始终一致。
在切削下部的标本壁时,必须准确确定下面的线界,使表面的表土层包括在木箱内,也不要太短。
切时必须由各角向里边切,然后很快的把木框套在整段标本上(这项操作必须一次进行到底),使底土至表土,装在木框内,然后切去多余的土壤,使标本和木框一般齐,切完以后,用螺丝把底板上在土壤与木框完全相齐的一面。
另一面,土壤稍凸出木框范围。
可以用刀沿结构表面和植物分布的情况,修出一个近于自然状态剖面。
面上铺纸并写明标签,运回室内。
如遇到砂性较重的土壤,或标本原来很干燥,容易破碎时,在取标本时,应当先去盖,不去底的木匣在剖面土柱,并切取标本。
六、仪器、药品
土铲、剖面盒、钢卷尺、地质罗盘仪、地质斧、l:
3Hcl、混合指示剂、布袋、整段土壤剖面标本、标签纸等。
七、复习思考题
1.分析本地土体构造的优缺点。
2.本地土壤宜林、宜农,还是宜牧?
提出挖掘土壤生产潜力的措施。
实验四作物缺素症状的观察
一、实验目的:
作物生长发育所需的营养元素有:
碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、钼、铜、氯等。
其中某一元素缺乏或过剩,作物都不能正常生长,并在外形上明显地出现生长异常、如植株矮小,生长停滞,分枝(或分蘖)少,失绿、发红(或紫),叶色苍老,叶片畸形、顶芽萎缩、开花受精受阻,茎裂根寓等等缺素生理病症。
统称为作物缺素症状。
有些缺素症状由于典型,一般较易识别。
如作物缺氮发黄,棉花缺硼叶柄呈环带,果树缺铁的“黄化症”、苹果缺锌的“小叶病”等。
有些缺素症状由于并非缺素所独有,则往往不易判断,如油菜叶发红,缺磷、缺氮;
受冻,受旱都能引起,这时就必须注意凋查研究和进厅测试诊断。
为了便于掌握作物缺素的典型症状,现将通过幻灯片介绍如下,以加深对作物缺素症状的直观性。
二、缺素症状幻灯片
(一)、缺氮症状
氮是植物蛋白质的主要组成或物质,是生命的基础。
氮又是叶绿素不可缺少的组成部分。
缺氮,植株生长矮小、瘦弱、直立、分蘖分枝都少,叶色淡绿,但失绿较为均一,一般不出现斑点。
较老的叶片、叶柄、茎秆呈淡黄或橙黄色,有时呈红色或暗紫红色,叶片易脱落,花少、籽实(果实)少而小,提早成熟。
(二)、缺磷症状
磷是植物细胞原生质的重要组成,对植物体内的物质合成转化与转移都起着重要的作用。
缺磷时,除生长矮小、瘦弱、直立外,还表现分蘖、分枝少,叶色暗绿缺乏光泽,下部老叶或茎秆呈紫红色,开花结果少,且延迟成熟,产量低,质量差。
磷素过量,可能加重或引起锌的缺乏。
(三)、缺钾症状
钾在植物体内是一钟生理活动很强的元素,含量也较高,主要集中不幼嫩的生命活动旺盛的组织和器官。
缺钾时,植株叶片暗绿紫兰,缺少光泽,随着缺钾的加重,老叶的尖端和边缘开始失绿,发黄焦枯,以及脉间失绿并出现褐斑,叶缘曲或皱缩,禾本科作物缺钾,茎叶柔软,易倒伏和受病虫害为害,早衰,根茎生长不良,色泽黄褐,早衰坏死。
(四)、缺钙症状
钙是细胞壁的重要组成都分,故钙有加固细胞壁的作用,从而增加植株的坚硬性。
缺钙植株软弱无力,呈凋萎状。
症状通常先在新生叶,生长点和叶尖上出现。
新生叶严重受害,叶尖与叶尖粘连而弯曲,叶缘向里或向前卷曲,并破损呈锯齿状,严重时,生长点环死,老叶尖端焦枯,有时出现焦斑,根系发育很差,根尖坏死发褐,分泌胶状物。
(五)、缺镁症状
镁是叶绿索的重要组成成分,镁还参与体内各种主要含磷化合物的生物合成。
缺镁出观叶色退淡,脉问失绿,但叶脉仍呈现清晰的绿色。
症状先在中下部老叶上出现,并逐步向上发展。
禾本科的叶片开始往往在叶脉上间断地出现串珠状的绿色斑点,阔叶作物如棉花、油菜除脉间失绿外,还会出现紫红色的斑块。
钙、钾养分过量时,会控制对镁的吸收;
将加重镁的缺乏。
(六)、缺硫症状
硫是蛋白质、氮基酸和维生素等的组成元素,与作物体内的氧化还原、生长调节等生理作用有关,同时,硫还与叶绿素形成有关,故缺硫时植株呈现淡绿色,幼嫩叶片失绿发黄更为明显,有些作物的下部叶缘出现紫红色斑块,开花和成熟期推迟,结实少。
(七)、缺硅症状
硅素对水稻、甜菜等作物有一定的作用,硅素可以增加水稻的硅质化,增加茎叶的硬度,防止倒伏,抵抗病虫的侵害,当水稻硅素不足时,水稻茎叶软弱下披,不挺直易感染病害。
(八)、缺铁症状
铁虽然不是叶绿紫的成分,但它直接或间接地参与叶绿体和叶绿素的生物合成,因此缺铁时出现失绿症状,同时铁在植物体内较难移动,因此失绿症状首先在幼嫩叶片中出现,开始时,叶脉间失绿,如症状进一步发展,叶脉也随之失绿而整个叶片黄化。
植株上呈现均一的黄色,严重缺铁时,叶色黄白或出现褐色斑点,铁素过量时,则植株中毒,叶尖及边缘发黄焦枯,并出现褐斑。
(九)、缺硼症状
硼对植物的生殖过程有很大的影响,能加速花粉的分化和花粉管的伸长,硼素缺乏时,开花结实不正常,蕾、花易脱落,花期延长,硼还能加速体内糖类物质的转化和运输,提高根和茎中淀粉和糖的含量,硼与细胞壁中果胶物质的形成有关,故无硼时,细胞壁较软弱,茎和叶柄易破裂,硼在植物体内很难移动,因此,缺硼症状,首先是新生组织生长受阻,如根尖、茎尖生长受阻或停滞,严重时生长点矮缩或坏死,叶片皱缩,根茎短,茎萎缩呈褐色心腐或空心.硼素过重时,易引起毒害,使其叶尖及边缘发黄焦枯,叶片上出现棕色坏死组织。
(十)、缺锰症状
锰和铁一样,参与体内氧化还原过程,并能促进硝态氮的还原,对含氮化合物的合成有一定的作用。
锰还对叶绿素的形成有良好作用。
因此,缺猛时,幼嫩叶片上脉间失绿发黄,呈现清晰的脉纹,植株中部老叶呈现渴色小斑点,散布于整个叶片,叶软下披,脆弱易扩,根系细而弱。
但锰过多时也会使植物产生失绿现象,叶缘及叶尖发黄焦枯,并带有褐色坏死斑点。
(十一)、缺锌症状
锌影响到体内生长素的合成,所以植物缺锌时,生长受到抑制,植株矮小,叶子的分化受阻,而且畸形生长,很多植物幼苗缺锌时,会发生“小叶病”,有时呈簇生状。
叶片脉间失绿黄化,有褐色斑点,并逐渐扩大成棕褐色斑点的环死斑点,玉米缺锌会发生“白芽病”。
生育迟,锌过量易中毒,新生叶失绿发黄,发皱卷缩。
(十二)、缺钼症状
钼对植物体内的氮素代谢和蛋白质的合成,都有很大的影响,所以缺钼植株叶色淡,发黄,严重时,叶片出现斑点,边缘焦枯卷曲,叶片畸形,生长不规则,同样,钼对生物固氮作用也是必须的,因为固氮酶,就包含有钼铁蛋白成分,所以自生固氮菌和根瘤菌缺钼时便失去固氮能力;
如缺钼的大豆根系,几乎没有根瘤生长,钼过剩易引起中毒。
(十三)、作物营养缺素症状检索说明
从外形上鉴定作物营养缺素症状时,首先看症状出现的部位,如果症状首先
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