微量元素与微肥

微量元素与微肥第1页/共129页概述

缺乏任何一种微量元素时，都会导致作物生长发育和产量、品质的严重下降。过多也会使作物中毒，轻则影响产量和品质，严重时甚至危及人、畜健康。应充分了解微量元素的营养作用，各种微量元素的临界浓度，积极稳妥地施用微量元素肥料。第2页/共129页植物的微量元素营养微量元素在植物体内的质量分数、形态与分布元素含量(mg/kg)形态分布硼2～100硼酯繁殖器官>营养器官锌25～100离子态生长点及嫩叶,花粉钼0.1～300离子态(菜豆)根>茎>叶;繁殖器官多锰20～100Mn2+及Mn2+－蛋白质茎叶铜2～20离子态根部>叶片>茎秆铁100～300离子态叶片氯340～1200(实际0.2~2%)离子态茎叶

第3页/共129页各种植物的含硼量（mg/kg干重）单子叶植物双子叶植物具有乳液系统的双子叶植物大麦

2.3马铃薯

13.9萝卜

64.5蒲公英

80.0小麦

3.3豌豆

21.7莴苣

70.0大戟属

93.0玉米

5.0烟草

25.0甜菜

75.6罂粟

94.7植物的硼素营养

硼的营养作用第4页/共129页植物含硼量因作物种类不同差异很大，一般为2～100mg/Kg，双子叶>单子叶。硼能促进生殖器官的建成和发育。硼主要存在于分生组织和繁殖器官中，花是含硼量最高的器官，尤其是花的柱头、子房、雌蕊和雄蕊中含量高。硼能促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，减少花粉中糖的外渗。植物缺硼抑制了细胞壁的形成，花粉母细胞不能进行四分体分化，花粉粒发育不正常。油菜“花而不实”、棉花的“蕾而不花”以及小麦的“穗而不实”均为缺硼所致。第5页/共129页营养作用硼能促进碳水化合物的运输。硼与糖类多羟基化合物络合形成硼－糖络合物，更容易穿过细胞膜，使碳水化合物在植物体能顺利运转。第6页/共129页硼的营养作用硼能够调节多酚氧化酶系统，缺硼时，氧化系统失调，易使作物块根内部产生黑色物质。如甜菜的“腐心病”、萝卜的“褐腐病”等。硼具有稳定叶绿素结构的作用。缺硼时，易造成叶绿体膜破碎，叶绿素退化而影响光合作用。硼与酚代谢和木质素的形成。第7页/共129页

硼可以提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量。缺硼时，根瘤不发达，生物固氮量降低。第8页/共129页植物硼素的营养失调症状植物缺硼的共同特征为：1、茎尖生长点生长受抑制，严重时枯萎，甚至死亡。2、老叶叶片变厚变脆、畸形，枝条节间短，出现木栓化现象。3、根的生长发育明显受阻，根短粗兼有褐色。4、生殖器官发育受阻，结实率低，果实小、畸形，缺硼导致种子和果实减产。第9页/共129页

失调症：缺乏症：油菜“花而不实”花椰菜“褐心病”萝卜“黑心病”过多症状：油菜“金边叶”第10页/共129页油菜缺硼，次生分枝多，花而不实第11页/共129页黄瓜缺硼：老叶边缘黄化，新叶畸形，并有杂色；果实发育不良，早夭，弯曲，不壮实；果实中种子区有空隙，表皮开始有黄色斑点，最后发育成软木状斑点。

第12页/共129页缺硼引起的生长点发育不良（上部2个为辣椒；下面为黄瓜（左）和番茄（右）第13页/共129页

幼叶生长受到限制，形成玫瑰花状，老叶为橙色；生长点可能死亡。第14页/共129页花椰菜缺硼：花球褐色，花茎空心，茎部软木化

第15页/共129页第16页/共129页

饲料用甜菜缺硼：开始叶片变褐，最后死亡，根系腐烂（左）；右为典型的“褐腐”，幼叶的叶柄开裂；顶部叶变小，茎点死亡，叶片烧焦状（中）。第17页/共129页第18页/共129页

叶组织崩溃从幼叶开始，根表皮组织腐烂（左）；根系横截面：溃疡损害，主要在外层组织（右）第19页/共129页

糖用甜菜缺硼：左为早期缺硼，幼叶卷曲，不能张大；右为典型的“褐腐病”：幼叶扭曲，死亡，老叶变脆，黄化，严重的叶缘烧焦状。第20页/共129页

豌豆缺硼：茎变粗变硬，生长矮缩，叶片黄化，幼叶变小，叶尖褐色，生长点死亡。第21页/共129页

番茄果实缺硼：表面有凹痕软木区，成熟不平衡，类似缺钙。第22页/共129页柑桔缺硼果实小而硬，表皮粗糙。第23页/共129页

第24页/共129页

第25页/共129页第26页/共129页

小麦不稔症第27页/共129页玉米缺硼不结实。第28页/共129页棉花缺硼呈现蕾而不花，花而不铃。第29页/共129页棉花缺硼叶柄常有突起的暗色环带。第30页/共129页图为芹菜缺硼的根系。根系的生长发育很差且逐渐变褐；右为正常的根系。第31页/共129页B缺乏共同特征植物矮小有时只开花不结果，果实和果肉缩小茎节间短粗顶端生长受阻而枯死•大豆芽枯病根系发育不良第32页/共129页硼的毒害

硼中毒的症状为叶尖和叶缘发黄，脉间失绿，最后坏死（金边叶）。对硼中毒较敏感的植物有：桃、葡萄、菜豆、无花果等；耐硼中等的作物有：小麦、豌豆、玉米、马铃薯、莴苣、烟草和番茄等；耐硼作物有：萝卜、甜菜、棉花等。第33页/共129页第34页/共129页硼中毒：甜瓜（左上）紫苏（右上）甘薯（下）第35页/共129页硼中毒：水稻（上）；黄瓜（下）

第36页/共129页植物锌素营养植物的锌的质量分数植物的含锌量植物含锌量较低，一般为25～100mg

/kg（干重），某些超积累植物可达1000mg

/kg。一般植物含锌10～20mg

/kg时就发生缺锌。

植株顶芽含锌量最高，叶中次之，茎中最少。第37页/共129页表各种作物的含锌量（ppm干重）

（Boehle，1969）>112021~12011~200~10番茄叶71~15021~7011~200~10大豆地上部71~15021~7011~200~10玉米叶>7121~7016~200~15苜蓿地上部80~20026~8016~250~15柑桔叶>5121~5016~200~15苹果叶过量适量低量缺乏植物种类第38页/共129页锌的营养作用参与生长素的合成。

锌是80多种酶的成分，如脱氢酶、蛋白酶、肽酶、碱性磷酸脂酶、超氧化物歧化酶等，缺锌时，体内蛋白质形成受到抑制，可溶性含氮化合物增加。吲哚色氨酸酶Zn色胺ZnIAA第39页/共129页锌的营养作用锌是促进生殖器官的发育促进光合作用

参与叶绿素的合成，是碳酸酐酶的组成成分。

碳酸酐酶主要存在于叶绿体中，影响光合作用。能催化下列反应：CO2+H2O-→H++HCO3参与蛋白质合成锌是RNA聚合酶的成分，锌与Fe、Cu等一起抑制RNA酶活性第40页/共129页植物锌的缺乏与过剩1、植物缺锌症

植物缺锌时，株型矮小，叶小畸形，叶脉间失绿或黄化；果树顶端枝条或侧枝节间缩短，成莲座状，新生叶小，并丛生；如苹果的“小叶病”、“莲座枝”或“簇叶病”，柑桔的小叶型“斑叶柄”；玉米、水稻等的“白苗病”。2、植物锌的中毒

锌中毒表现为根系的伸长受阻，叶片黄化，出现褐色斑点，严重时枯死。第41页/共129页图为番茄缺锌的症状：：上部叶片首先表现为小叶丛生，称为小叶病。第42页/共129页水稻缺锌第43页/共129页第44页/共129页玉米缺锌：白苗病第45页/共129页锌通过催化色氨酸的合成，而间接地影响生长素的合成。缺锌时，植株生长缓慢、矮小、叶小呈簇生状。第46页/共129页第47页/共129页第48页/共129页

苹果缺锌：中间为正常枝条；左右为缺锌症；侧芽不能发育，叶子窄小（小叶病），并在枝条的顶端形成莲座状。第49页/共129页第50页/共129页

糖用甜菜锌中毒：

生长严重受到抑制;幼叶出现类似于缺铁的失绿症，接着出现严重的叶脉间坏死斑点。

第51页/共129页

黄瓜锌过剩：老叶变暗（左）。幼叶淡绿色，叶脉间有针孔般的亮褐班。

第52页/共129页（四）锌的丰缺指标

植物正常含锌量为25~150mg/kg，含量因植物种类及品种不同而有差异。在植株体内锌多分布在茎尖和幼嫩的叶片。根系的含锌量常高于地上部分。

作物含锌量低于20mg/kg时，就会出现缺锌症状；高于400mg/kg时，就会出现中毒症状。第53页/共129页植物的钼素营养植物体内钼的含量差异较大，豆科作物需钼量最大，禾本科作物需钼量较少，一般在0.1～300mg/kg。通常含量低于1mg/kg（干重）。一般作物含钼量低于0.1mg/kg，而豆科作物低于0.4mg/kg时就可能缺钼。植物体对钼的忍受力较强，但牧草中钼超过15mg/kg时，牛吃后就会中毒。质量分数、分布第54页/共129页植株部位

总量1325100.0100.0叶856.435.4茎21015.913.4菜豆和番茄植株中钼的含量和分布919325123菜豆含量%番茄含量%根103077.747051.2钼主要集中在根、顶端生长点和幼叶中，下部叶较少。第55页/共129页（二）钼的营养作用作为硝酸还原酶和固氮酶的成分参与氮代谢钼是硝酸还原酶的成分,主要起电子传递作用。缺钼的植物体中，常有硝酸盐的累积，蛋白质的合成下降。钼是固氮酶中钼铁蛋白的成分，钼供应不足时，豆科作物的根瘤固氮作用将明显降低，甚至失去固氮能力。促进维生素C的合成；与磷代谢有密切关系；增强抗病力

第56页/共129页（三）失调症

缺乏症：

植物缺钼的共同症状是植株矮小，生长缓慢，叶片失绿，且有大小不一的黄色和橙黄色斑点，严重缺钼时叶缘萎蔫，有时叶片扭曲呈杯状，老叶变厚、焦枯，以致死亡。缺钼发生在酸性土壤上，常常伴生锰和铝的毒害。在酸性土壤上施用石灰可防止缺钼。花椰菜、烟草“鞭尾状叶”豆科“杯状叶”、不结或少结根瘤；柑橘“黄斑叶”中毒症状：植物耐钼能力很强，>100mg/kg的情况下，大多数植物并无不良反应。>200mg/kg茄科叶片失绿第57页/共129页Mo+Mo缺钼花椰菜叶片形态变化图示是由于局部叶片组织坏死，以及在叶片发育早期维管束发育不完全造成的第58页/共129页花椰菜缺钼：开始时，叶片轻度卷曲，黄化，叶尖有坏死斑，子叶深绿色；严重时，叶肉不能发育，只有中脉（鞭尾病）；生长点死亡。

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花生缺钼与土壤pH第60页/共129页番茄缺钼：

叶片有时黄化，严重卷曲，从叶尖开始坏死；左为获得钼的正常叶片，右为缺钼叶片，叶缘卷曲，脉间失绿，叶尖死亡。

第61页/共129页

甘蓝幼苗缺钼：叶片内卷，叶缘附近有黄化斑；叶尖和叶缘有死斑；植株无生长点。第62页/共129页Mo第63页/共129页Mo第64页/共129页Mo第65页/共129页Mo第66页/共129页锰的营养作用

质量分数、作用植物体内锰的含量约为10～300mg/kg，叶绿体中的含锰量较高，水稻>麦类>大豆，指示作物燕麦，前期>后期。锰还在叶绿体中具有结构作用(SOD)，叶绿体对锰的缺乏最为敏感，缺锰时，叶绿体内的基本结构单位－类囊体不能形成片层。因此，锰虽然不是叶绿体的组成成分，但与叶绿体的合成有关。直接参与光合作用在光合作用中，锰参与水的光解和电子传递。H2O

2H++2e-+1/2O2光叶绿体，Mn2+，Cl-第67页/共129页锰能活化硝酸还原酶，促进硝酸还原作用，对蛋白质合成有利，作物缺锰会使体内硝酸盐积累起来。锰能促进种子萌发和幼苗早期生长，同时锰有促进花粉萌发和花粉管伸长的作用，所以可以促进种子提早成熟，提高结实率。锰能控制细胞液的氧化还原电位，从而调控植物体中Fe3+和Fe2+的比例。

第68页/共129页锰是植物体内许多酶的组成成分，也是某些酶的活化剂，如许多脱氢酶，羧化酶，激酶和氧化酶等。缺锰时，吲哚乙酸浓度增大，植物根和芽的生长受抑制。>10-8M;>10-5M第69页/共129页几种作物体内锰的含量（mg/kg）作物种类籽粒茎秆水稻

20~250280~900麦类

16~14030~350豆类

14~80110~130第70页/共129页（二）失调症

在成熟叶片中锰的含量为10~20mg/kg（干重）时，即接近缺锰的临界水平。缺乏症：植物缺锰时，叶片失绿并出现黄褐色斑点，而叶脉保持绿色。典型症状：燕麦“灰斑病”、豌豆“杂斑病”；豆类“褐斑病”；甜菜“黄斑病”；棉花和菜豆“皱叶病”。缺锰植株往往有硝酸盐累积。中毒症状：植物含锰量超过600mg/kg时，就可能发生毒害作用。锰中毒会诱发棉花和菜豆发生缺钙（皱叶病）。锰过多也易出现缺铁症状。第71页/共129页缺锰的大豆叶片失绿，并有褐色斑点，但叶脉仍保持绿色，幼嫩叶片出现。第72页/共129页第73页/共129页缺锰的大豆叶片失绿，并有褐色斑点，但叶脉仍保持绿色，幼嫩叶片出现。第74页/共129页第75页/共129页第76页/共129页第77页/共129页第78页/共129页黑麦和小麦缺锰：中部叶片叶脉间出现失绿斑点和条带。

第79页/共129页燕麦缺锰：中间为燕麦，左为大麦，右为小麦（左图）；

不规规的灰褐色损伤，连接在一起，导致叶片断裂折断（中）。

下半部叶片普遍带有灰褐色长形斑点和条带；叶片折断，而叶基部仍然保持绿色；穗子中无籽粒（右）。

.

第80页/共129页第81页/共129页第82页/共129页第83页/共129页第84页/共129页第85页/共129页第86页/共129页

黄瓜缺锰:中、上部叶片的叶脉仍然保持绿色，而叶肉变成不规则的失绿黄化。

第87页/共129页

西瓜缺锰：开花前，4-18片叶的叶脉间失绿黄化。第88页/共129页梨树缺锰：叶片灰暗，从边缘开始叶脉间失绿（上）；苹果缺锰：大部分树叶失绿黄化，顶部幼叶没有老叶严重（左下）；脉间黄化由边缘向中脉发展（右下）

第89页/共129页大豆缺锰：严重失绿黄化，坏死；大豆的子叶有褐班，类似豌豆的“湿斑病”。下左为豌豆的“湿斑病”

第90页/共129页

大豆锰毒：从叶缘开始，叶脉间失绿黄化，接着出现褐色坏死斑第91页/共129页

番茄锰中毒：茎和叶柄，特别是节附近，出现坏死损伤，叶子萎焉下垂。第92页/共129页植物的铁素营养

植物铁的质量分数与分布

植物体内铁的含量一般为干物重的100～300mg/kg(干重)，集中地存在于叶绿体中，叶片中含铁量最高，籽粒、块根、块茎较少。

植物体内，90%的铁分布在叶绿体，其余10%的铁存在于细胞质和含有血红素蛋白或铁-硫蛋白等的其它细胞器中。在叶绿体中主要存在于类囊体膜上（3/5）。

桃、李、杏等果树和其它林木需铁较多，豆科植物、高粱和甜菜含铁也较高。第93页/共129页

大多数植物的含铁量在100-300mg/kg(干重）之间，且随植物种类和植株部位而有差异。蔬菜作物含铁量较高，而水稻、玉米的相对较低。豆科植物含铁量比禾本科植物高。不同植株部位铁含量也不相同，如禾本科植物秸秆中铁含量要要高于籽粒。

第94页/共129页铁是细胞色素氧化酶，过氧化物酶，过氧化氢酶等与呼吸有关的酶的成分。缺铁时，呼吸作用受阻，ATP合成减少，植物吸收养分的能力降低。铁氧还蛋白的重要组成成分，是电子携带体，参与光合磷酸化作用，是豆科作物根瘤中豆血红素的成分。铁是形成叶绿素不可缺少生理作用第95页/共129页Fe2+是植物吸收的主要形式，螯合态铁也可被吸收，而Fe3+在高条件下溶解度很低，大多数植物都很难利用。植物吸收铁受多种离子的影响，Mn2+、Cu2+、Mg2+、K+、Zn2+等，它们与Fe2+有明显的竞争作用。当Fe2+被根吸收后，大部分在根细胞中被氧化为Fe3+，并被柠檬酸螯合，通过木质部被运输到地上部。第96页/共129页铁是光合作用中许多电子传递体的组成成分如细胞色素a、b、c（Cytb6）、铁氧还蛋白、铁硫簇等。铁参与核酸和蛋白质合成铁参与硝态氮的还原与豆科植物的共生固氮。第97页/共129页表植物体内的含铁酶线粒体、叶绿体Cu1细胞色素a、a3、c、b、f等微粒体-1过氧化氢酶微粒体-1过氧化物酶叶肉细胞质Mo8硝酸还原酶4S（4FAD，4FMN）4S、2Mo、2FAD2S2～4S、FAD、Vb64S18或24S，2Mo2S其它辅基4～16亚硝酸还原酶等4黄嘌呤氧化酶线粒体2～3乌头酸酶线粒体4～28琥珀酸脱氢酶等根瘤菌4铁蛋白根瘤菌18或24固氮酶（钼-铁蛋白）叶绿体2铁氧还蛋白存在位置Fe原子数/1分子蛋白酶种类第98页/共129页处理叶片含铁量(µg/g.FW)叶绿素含量(µg/g.FW)酶活性（相对%）过氧化氢酶过氧化物酶+Fe-Fe18.511.13.520.521002010056供铁对番茄叶片中叶绿素含量和酶活性的影响第99页/共129页植物铁的缺乏与过剩1、植物缺铁：首先表现为迅速生长的幼叶缺绿黄白化，叶面均匀失绿，而叶脉保持绿色。类似于缺锰，但无坏死斑点，双子叶作物网格花叶，单子叶条纹花叶。番茄缺铁：顶部叶片黄化，呈现网状叶脉，最后叶片由黄色和乳白色变成漂白色，失绿叶片半坏死；果实绿色，成熟时为橙色；苹果缺铁：顶部新生叶片黄化，叶脉绿色，进一步发展，叶脉变成鲜黄色；有时有坏死区。第100页/共129页植物缺铁总是从幼叶开始，典型症状是叶片的叶脉间和细网组织中出现失绿症，叶片上叶脉深绿而脉间黄化，黄绿相间明显；严重缺铁时，叶片出现坏死斑点，并且逐渐枯死。植物的根系形态会出现明显的变化如：根的生长受阻，产生大量根毛等。植物缺铁时根中可能有有机酸积累，其中主要是苹果酸和柠檬酸。植物缺铁及其对缺铁的反应第101页/共129页玉米缺铁

第102页/共129页水稻缺铁：左上为大田缺铁；右上为缺铁的叶片；

左下为施用稻草矫正缺铁，右下为施用硫酸亚铁矫正。第103页/共129页花生缺铁第104页/共129页第105页/共129页上为葡萄缺铁，下为苹果缺铁

脉间失绿，细脉呈网纹状，后期叶缘出现褐班第106页/共129页柑桔缺铁新叶黄白化，夏秋梢易发。第107页/共129页

三叶草缺铁：幼叶严重失绿黄化。叶尖干枯。第108页/共129页

糖用甜菜：幼叶上有黄斑，后来叶片黄化。第109页/共129页大豆缺铁（左）西红柿缺铁（中、右）顶部叶，特别是叶的基部有大量黄化斑，茎的顶部也黄化。第110页/共129页第111页/共129页果树缺铁第112页/共129页第113页/共129页第114页/共129页第115页/共129页第116页/共129页第117页/共129页第118页/共129页水稻铁中毒：青铜色叶片第119页/共129页1、含量 多少顺序：Fe>Mn>Zn>B>Cu>Mo 影响因素：成土母质、气候条件等2、形态与转化矿物态水溶态交换态(有效态)(吸附态)

风化