植物营养元素.ppt

植物微量元素营养和微肥，第6章，微量元素包括硼(b)、锌(Zn)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、钼(Mo)和氯(Cl)农作物中微量元素的数量只有数百万到10万分之几，但其作用非常重要。作物产量持续增加，化肥大量使用，农业对微量元素的需求逐渐迫切。70年代以来，中国微量元素肥料的研究和应用进行了较为全面的开发，一般进行了土壤微量元素含量调查。结果土壤缺硼面积在40%以上，缺锌面积在20%以上，缺锰量在10%以上，缺铁量在5%，缺铜量在1%以上。第一节微量元素的营养作用，硼的营养作用促进体内碳水化合物的运输和代谢。(参与糖代谢)半纤维素和相关细胞壁物质的合成。促进细胞肾脏和细胞分裂。促进生殖器官的建设和发展。花的卵巢和柱头硼含量高，硼不足时：油菜“不是花”。大麦、小麦“以撒不是真的”；棉花“无花嫩芽”；花生“没有皮”；菊花“扫帚瓶”。调节酶代谢及木制品效果。提高豆科植物根瘤菌的固氮能力。锌的营养作用，特定酶的成分或活化剂：锌通过酶对植物碳和氮的代谢有相当广泛的影响。生长素的新陈代谢锌可以促进生长素的前身吲哚和丝氨酸的合成色氨酸。二氧化碳在光合作用中的水和作用。促进蛋白质代谢。促进生长器官发育，提高抗逆性。抗旱、耐热、防冻等。钼的营养作用是硝酸还原酶的成分，钼的营养作用对氮代谢很明显。对根瘤菌的固氮还可以通过氨基酸的合成和代谢促进植物内有机磷化合物的合成。进入体内的光合作用和呼吸作用。促进繁殖器官的快速运转。锰的营养作用，直接参与光合作用。进入水的光解和电子传递。各种酶的活化剂。氮代谢，生长素代谢，氧化还原过程等。促进种子发芽和幼苗生长。铁的营养作用，叶绿素合成需要：大部分铁存在于叶绿体中，蔬菜为75%。体内氧化还原反应及电子传递。参加植物呼吸作用。铁与核酸，蛋白质代谢有关。铜的营养作用，体内氧化还原反应铜是植物内许多氧化酶的成分或特定酶的活化剂。构成铜蛋白并参与光合作用，叶绿体含量高。超氧化物歧化酶(SOD)的重要成分。参与氮代谢，影响固氮。促进花器官的发育。氯的营养作用，参数化光合作用是锰的辅助因子，氯的光解反应。调整气孔运动激活h-泵ATP酶。抑制疾病的发生。其他作用：保持电荷平衡，细胞内渗透压力，氯也影响酶，适量氯有助于碳水化合物的合成和转化。第二节土壤中微量元素含量、形态和转化、土壤类型和土壤质量相关的土壤中微量元素供应不足、土壤酸度、氧化还原电位、透气性、质地等相关的土壤条件。土壤中的硼，中国的土壤变幅0-500ppm，平均64ppm，沉积物比火成岩发育的土壤中硼的含量高。有三个指标：表土土壤硼含量、酸溶性硼、热水溶性硼。可作为热水溶性硼对作物的土壤供应能力指标。2ppm很高，可能对植物产生毒性影响。例如：水溶性硼、土壤硼形态：矿物硼、吸附硼、有机硼、水溶性硼、土壤中硼的可利用性主要受土壤pH、粘土矿物类型和有机物含量的影响。在PH4.7-6.7之间，有效硼随PH的增加而增加，pH7时效果下降，干旱条件下效果下降，沙中有效硼比粘性土壤少，但沙中使用硼肥的效果高，有机物含量与有效硼正相关。土壤中的锌，我国土壤中的总锌含量为10-300ppm，平均10-300 ppm。在我国，虽然少朝鲜受墨子的影响，花岗岩(153ppm)石灰岩(91ppm)紫砂岩(81ppm)紫母岩(68ppm)红粘土(61ppm)红砂岩(31ppm)的土壤总锌量与有效锌含量有一定关系。目前石灰性和中性土壤用pH7.3 DTPA溶液萃取，锌缺乏阈值为0.5ppm，0.5-1.0ppm为边缘值。酸性土壤提取为0.1mol/L盐酸，缺锌阈值为1.5ppm，0.1mol/LHCl提取DTPA提取极低1.0 0.5低1.0-1.50.5-1.0中1.6-3.01.1-2.0高3.0，氧化还原状态：可还原产物的出现，Zn2的有效性降低，Fe2的吸收增加，Zn2的吸收减少。有机物含量：有机物含量高，有效性高，但在淹水条件下施用有机肥，Zn2 (Eh减少，CO2分压增加)不足，土壤磷水平也影响锌的有效性，在有效磷高或大量磷施用时，经常观察到锌缺乏、磷锌拮抗作用。施磷促进植物生长，产生稀释效果，缺乏Zn2。随着施磷，各种阳离子(Cu2)加入在一起，抑制作物对Zn2的吸收。施磷会增加土壤Fe、Al氧化物和CaCO3对Zn2的吸附固定。磷抑制Zn2从植物根到地面部分的运输。磷从植物中提炼Zn2。锌不足时，不在植物中积累钾，可积累磷，引起人中毒。土壤中的钼，中国的土壤全钼含量为0.1-6ppm，平均含量为1.77ppm，土壤钼的含量显然受土壤母质的影响，并不表示东北地区钼含量高，土壤全钼量对植物的供应。有效状态钼是评价土壤中钼供应的适当指标。土壤有效钼为pH3.3草酸铵溶液萃取，土壤有效钼含量和等级，土壤中钼形态不溶钼、交换(吸附)钼、有机结合钼、水溶性钼。钼的各种形态中最重要的吸附状态是钼的吸附与土壤pH值关系不同的金属微量元素(MnCuZnFe)的相反，即随着pH的增加，钼的吸附减少。酸性土壤(在pH5.5中以MoO42形式存在，两者都被植物吸收)。我国南部都有钼缺乏的土壤，主要是红壤等酸性土壤。土壤中的锰，我国土壤中总锰含量为42-5000ppm，平均含量为710ppm，锰的供应情况不是取决于总锰的含量多和少，而是取决于锰的可用性强弱的替代锰和还原状态锰的总和称为活性锰。锰缺乏的土壤主要分布在我国北部地区质地较轻的钙质土壤中，pH值一般大于6.5，将石灰应用于酸性土壤也可能导致锰缺乏。土壤中的锰在矿物、交换状态、还原状态和水溶性锰、有机性(pH8时)、活性锰或高锰的情况下，土壤pH值越低，Eh越低；土壤中Mn2越多，有效性越高；pH值在4-9范围内每增加1个单位，可用锰就减少100倍。在浸水土壤中，锰效果高，有时锰有毒。土壤中Mn2，Mn3，Mn4的关系：土壤活性锰的分类和评价指标：300ppm很高，土壤中的铁，铁是地球上最丰富的元素之一，其数量仅次于氧，硅，铝，土壤电铁含量范围为10，000-100，000ppm与铁含量相比，土壤中的有色含量很低，准用无机铁的形式有Fe3，Fe(OH)2，Fe(OH)2，Fe2等，这些阳离子被土壤胶体吸附，被称为齿环铁。在中性和碱性土壤中，替代铁的数量很少，一般在1ppm以下或以下。因为Fe3 3oh - Fe (oh) 3在酸性条件下铁化合物的溶解度增大，替代铁也明显增加，在pH高的情况下每个pH单位都增加。溶液中活性铁减少1000倍，可溶性铁在pH6.5-8.0达到最低值。土壤有机质与多种金属离子形成稳定的结合体，具有防止这种金属离子转化为不溶性化合物的功能。Eh，土壤浸水时，将Fe3还原为Fe2，增加铁的溶解度。0.07-0.3ppm严重后，通常绿色0.3-2.2ppm普通轻度绿色2-32ppm无硅氧烷，1mol/L乙酸铵溶液(pH4.8)替代铁萃取。土壤中的铜，我国土壤的总铜3-300 ppm，平均22ppm，但大部分土壤含量为20-40 ppm。主要由成土摩质中铜的数量决定干燥草岩(55ppm)石灰岩、紫色砂岩(20ppm)红色粘土(19ppm)花岗岩(11ppm)红色砂岩(9ppm)。有机物含量高的土壤主要是铜缺乏土壤。因为有机物吸附铜的能力优于粘土矿物，使铜成为不合适的铜。土壤的铜形态为矿物状态，交换状态，水溶性状态，有机整合状态。土壤酸度影响铜的有效性，pH值升高时铜的吸附增加，因此土壤溶液中铜的含量降低，石灰土中CuCO3，Cu(OH)2沉淀形成，铜的有效性降低，其他金属阳离子具有拮抗作用。等级DTPA提取*0.1mol/LHCl提取* *极低低于0.1 ppm 0.1-0.2 ppm低1.0-2.0ppm中0.2-1.0ppm2.1-4.0ppm高1.1-1.8ppm4 元素之间的素性形式的缺乏，一般会导致潜在的缺乏、病虫害及环境因素的干扰混乱，同时还会引起误诊，为了做出正确的判断，需要配合其他诊断方法。 第一，形状诊断，症状出现的部分：Fe，Mn，b，Mo，Cu都首次出现在新生组织中，Zn出现在老叶上。然后，看着叶的大小和形状，Zn叶窄(小叶病)，b叶无肥大，叶卷曲，卷曲，破碎，其他元素的叶大小和形状不变，看着绿的部分，Zn，Fe，Mn都失去了叶脉间的绿色，但叶脉仍是绿色的Zn缺乏最初是沿脉脉的绿色条纹和黄绿色的明显马赛克，严重的褐色斑点，铁缺乏植物的幼叶脉之间的绿黄，严重时整片叶子变黄或变白的样子，见p157页表6-6。第二，根外喷雾诊断，例如，根据形状诊断，准备含有特定浓度(通常为0.1-0.2%)的特定微量元素的溶液，植物叶片或胆道，涂抹方法，7-10天前后作物叶片颜色，长相，生长变化，为观察所有种类的土壤和作物而简单。为了使微量元素易于进入植物体内，可以在喷雾溶液中添加0.1%润湿剂(中性肥皂、茶饼浸出液等)，或者增加喷雾次数。第三，化学诊断，化学诊断，通过化学分析，根据土壤和植物中微量元素的测定，各种微量元素缺乏的阈值进行判断。植物化学诊断：完整体积分析常用。根据作物的生育时期，采取正常、不正常的叶片测定、对比等。土壤诊断：不同土壤化学分析萃取物的临界指标不同。土壤有效硼：热水提取，2: 1土壤和水分比，姜黄素或醌茜素，梅米-h比色法等。土壤可用钼：目前草酸-草酸铵溶液(pH3.3)。土壤有效锰：水溶性锰、替代锰、可还原锰、1N乙酸铵(pH7)(1N乙酸铵0.2%氢醌)。目前DTPA萃取-原子吸收分光光度计也在国内外使用。土壤有效Fe，Zn，Cu: DTPA萃取-原子吸收。钙质土壤。酸性土壤提取为0.1NHCl。土壤有效微量元素的分类和评价指标。P158页表6-7，4，用于微量元素化学诊断的丰富度指标，作物中微量元素含量范围和判断指标，P159页表6-8，作物中微量元素含量受多种因素影响，土壤气候条件和施肥、栽培管理、品种等结合地区情况，带来阈值变化。“临界水平”是指低于此水平时，农作物因营养不足而减少产量。第四节微量元素肥料的类型、特性和应用，第一，微量元素肥料的类型和特性，第p161页，表6-9，微量元素肥料主要是含BZnMoFeCu等营养素的无机盐或氧化物的一部分，中国一般有20多种，这些微量元素肥料容易应用于土壤，通过土壤吸附和固定玻璃肥(玻璃与微量元素一起录制)的溶解性小，接触面小，不易吸附在土壤上，不易浸出，肥料效果持久，与大量肥料混合，有制造多元素复合肥料的缺点。第二，合理施用微量元素肥料，微肥一般用于不足的土壤，毒性不足的范围很小，应用时要特别注意使用情况、浓度和应用方法。硼肥的应用及效果：硼酸、硼砂、含硼玻璃肥料、含硼过磷酸钙、硼镁肥料、硼泥。可以用作基肥和根追肥。硼对种子发芽和幼根生长有抑制作用，因此避免与种子直接接触，叶面喷施硼砂、硼酸等水溶液，浓度为0.2-0.2%，油菜在移植1-2天前，苗圃0.2%硼砂溶液50公斤喷洒，棉玄雷基，早期开花期，花蕾果树在开花期及幼果期播种0.3%。豆科十字花科植物对硼的要求很高，硼肥效果也很好。根作物和块茎作物对硼敏感，施补肥反应好，禾本科作物需要硼少，对硼缺乏不敏感，严重时还会增产。锌肥的应用及效果：硫酸锌、氧化锌、氯化锌、碳酸锌、螯合锌、含锌工业废渣。锌肥用量少，土壤内流动性差，水溶性锌肥常用作种子肥，种子处理(浸种、拌种)埋在幼苗根和根外秋，水稻缺锌现象主要是在石灰性水稻土上施用锌肥后效果好，玉米对锌肥反应良好，甜菜对大麦和小麦的两倍锌的需求大。锌的应用效果很好。果树(柑橘、苹果、桃子等)缺锌现象很常见。锌是人体中微量金属元素最多，食物中锌不足会影响大脑发育不良。钼肥的应用及效果：钼铵、钼渣、钼玻璃肥。工业钼废料适合用作基肥，水溶性钼肥常用作种子处理和根追肥。钼肥对油菜、花椰菜、棉、甜菜、果树(柑橘)蔬菜(西红柿、菠菜等)也有效果，对禾本科作物没有效果或反应。钼肥对豆科植物有效，钼含量高，对动物有毒性，过度或持续使用钼肥会引起反刍动物的钼毒性病。钼是人体新陈代谢不可缺少的元素，抗癌物质硝铵是强致癌物质，而钼