10第十章植物钙、镁、硫、硅营养及钙、镁、硫、硅肥

1、第十章 植物的钙、镁、硫、硅营养 及钙、镁、硫、硅肥,复习回顾,缺钾的主要症状 钾肥的合理施用技术 钾肥为什么要深施？ 缓和钾肥供需矛盾的措施？ 依靠进口钾肥 充分利用农家肥 合理分配和施用有限的钾肥,钾素通常被称为作物的( ) A.有益元素；B.品质元素；C.生命元素 2.钾在植物体内的形态与氮和磷( ) A.一样；B.相似；C.不同) 3.钾在植物体内主要以( )为主。 A.有机态；B.离子态；C.螯合态) 4. 土壤中钾的形态，以其对作物有效性来分，可以分为 ， 、 和 。 5、草木灰中钾的形态以 为主，其次是 和 。,本章复习题：,6.草木灰中的钾90左右以( )(A.KCl； B.K

2、2CO3； C.K2SO4)为主，属( )(A.水溶性；B.弱酸溶性； C.难溶性)；其中的磷属( )(A.水溶性；B.弱酸溶性；C.难溶性)，因此对作物都是( )(A.有效的；B.迟效的；C.无效的) 。 6. 请用连线为如下植物选择一种合适的钾肥： 烟草 马铃薯 黄麻 氯化钾 硫酸钾 硝酸钾,主要内容 要求 钙、镁、硫、硅 了解 元素的营养作用 (掌握典型的缺素症状) 钙、镁、硫、硅 肥料的性质和施用 了解,第一节 植物的钙、镁、硫、硅营养,一 、植物体内的含量、形态和分布 元素 含量(%) 形态 分布 钙 0.23.0 草酸钙 果胶酸钙 植酸钙 老叶多 镁 0.050.7 扩散态 难扩散

3、态 幼嫩部位多 硫 0.10.5 无机离子 有机态 老叶多 硅 1520 (水稻) 硅胶 水稻 地上部根部 (SiO2) 豆科 根部地上部,calcium magnesium sulphur silicon,二、钙、镁、硫、硅的营养作用,（一）钙的生理功能 1. 稳定细胞膜 2. 稳固细胞壁:构成细胞壁果胶质的结构成分。 3.促进细胞伸长和根系生长（作用机理尚不清楚） 4.与钙调蛋白（calmodulin）结合行使第二信使功能 5.调节介质的生理平衡,Ca-CAM复合体的形成与酶的激活,钙对细胞膜稳定性的影响,膜内,膜内,膜外,膜外,+Ca2+,-Ca2+,Ca,Ca,Ca,Ca,Ca,Ca,

4、Ca,Ca,ATP,ATP,H+,H+,Na+ K+ H3O+ Mg2+ 等,Na+ K+ H3O+ Mg2+ 等,（二）镁的生理功能 1. 是叶绿素的必需成分 2. 是多种酶的活化剂 （活化30多种酶） 3. 参与碳水化合物的合成 4. 参与脂肪和脂类的合成 5. 参与蛋白质和核酸的合成,叶绿素的结构,Mg,（三）硫的生理功能 1. 是蛋白质和酶的组分 2. 是某些生物活性物质的成分 3. 参与氧化还原反应 4. 参与固氮过程 5. 植物体内某些挥发性物质的组分 6. 减轻重金属离子对植物的毒害,多糖,硫代葡萄糖苷,硫酯,硫酸酯,ADP,ATP,ATP,APM,乙酸,乙酰丝氨酸,铁氧还蛋白

5、(氧化型),R - SH,PAP S,O,O,O,次生产物,辅酶,其他,(如乙烯),蛋白质,半胱氨酸,H,H,NH,H,2,R S S,1,2,PP,i,O,铁氧还蛋白 (还原型),高等植物体内硫酸盐同化的途径,AP S,H S C C COO,S,多肽链的二硫键示意图,SH,SH,S,S,蛋白质二硫键 还原作用,PS2,P（SH）2,NADP+ 或Fdox,NADPH+H+ 或Fdred,硫氧还蛋白 还原酶,硫氧还蛋白的还原与蛋白质二硫键的氧化示意图,铁氧还蛋白中Fe-S结合形式及其在其它代谢中的功能,糖酵解的过程中，参与丙酮酸脱羧反应和合成乙酰辅酶A催化反应三个含硫的辅酶：硫胺素焦磷酸(T

6、PP)、硫辛酸的巯基-二硫化物氧化体系和辅酶A的巯基。,（四）硅的生理功能 1. 促进碳水化合物的合成与运转； 2. 提高植物对病虫的抗性；3. 与其它元素吸收有关,水稻叶片的含硅量及其对稻瘟病感染性的影响,三、吸收与运输 1. 钙：被动吸收，单向运输，难移动 2. 镁：被动吸收，双向运输，较易移动 3. 硫：主动吸收，难移动 4.硅：吸收分子态的单硅酸。木质部长距离运输。,四、失调症状 (缺素症) 1. 钙：生长点坏死，植株矮小，组织柔软，幼叶卷曲变形，果实发育不良。如甘蓝、白菜叶焦病，番茄、辣椒、西瓜脐腐病，苹果苦痘病和水心病。 2. 镁：中、下部叶片脉间失绿黄化 3. 硫：幼叶失绿黄化

7、4. 硅：禾本科叶片下垂，水稻硅不足而铁锰稍高时，叶出现褐斑色，“赤枯病”,植株缺钙： 生长点坏死,水 稻,番 茄,菠 萝,大白菜缺钙的典型症状：内叶叶尖发黄，呈枯焦状，俗称“干烧心”，又称“心腐病”。,缺钙的果实,脐腐病,苦痘病,植株缺镁：中下部叶脉间 失绿黄化,水 稻,黄 瓜,玉 米,果 树 缺 镁,柑 橘 缺 镁,葡 萄,苹 果,柑 桔,植株缺硫：新叶失绿黄化,玉 米,小 麦,烟 草,大 豆,水 稻,油 菜,植 物 缺 硫,茶树缺硫茶黄病,水 稻 缺 硅,第二节 钙、镁、硫、硅肥种类及其施用技术,一、含钙肥料 (calcium fertilizers) （一）种类与性质 1. 石灰 (l

8、ime) 基肥 (1) 生石灰 (CaO) (quicklime)：又称烧石灰，以石灰石、白云石及含碳酸钙丰富的贝壳等为原料，经过煅烧而成 (2) 熟石灰 Ca(OH)2 (slaked lime)：又称消石灰，由生石灰加水或堆放时吸水而成，吸水时释放出大量的热 (3) 碳酸石灰 (CaCO3) (calcium carbonate)：由石灰石、白云石或贝壳类直接磨细而成，主要成分是碳酸钙,2. 其它含钙肥料 含石灰质的工业废渣：主要是指钢铁工业的废渣，如炼铁高炉的炉渣，主要成分为硅酸钙 基肥 硝酸钙、氯化钙 根外喷施 硫酸钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉 基肥 草木灰 基肥、盖种肥,石 灰,硝

9、酸钙,硝酸钙晶体,几种含钙肥料的成分 名 称 Ca(%) 钙 的 形 态 硝酸钙 19.4 Ca(NO3)2 碳酸钙 8.2 CaCO3 石灰氮 38.5 CaCN2，CaO 石 膏 22.3 CaSO4 普通过磷酸钙 18-21 Ca(H2PO4)2H2O，CaSO4 重过磷酸钙 12-14 Ca(H2PO4)2 沉淀磷酸钙 22 Ca(HPO4) 钙镁磷肥 21-24 -Ca3(PO4)2，CaSiO3 钢渣磷肥 25-35 Ca4P2O9CaSiO3 磷矿粉 20-35 Ca10(PO4)6F2 窑灰钾肥 25-28 CaO,（二）石灰肥料的作用 1. 供给植物钙素营养 2. 中和土壤酸

10、性、消除活性铝、铁、锰的毒害 3. 增加土壤有效养分 4. 改善土壤物理性状 5. 改善作物品质，减少病害,主要作物最适宜的pH值(综合资料) 对酸性敏感的作物 适应中性反应的作物 适应酸性反应的作物 (pH 6.0-8.0) (pH 6.0-6.7) (pH 5.0-6.0) 作 物 pH值 作 物 pH值 作 物 pH值 棉 花 6.0-8.0 甘 蔗 6.2-7.0 茶 树 5.2-5.6 小 麦 6.7-7.6 蚕 豆 6.2-7.0 马 铃 薯 5.0-6.0 大 麦 6.8-7.5 水 稻 5.5-6.5 荞 麦 5.0 大 豆 7.0-8.0 油 菜 5.8-6.7 西 瓜 5.

11、0-6.0 玉 米 6.0-8.0 甜 菜 6.0-7.0 花 生 5.6-6.0 紫苜蓿 7.0-8.0 豌 豆 6.0-7.0 烟 草 5.0-5.6 亚 麻 5.0-6.0 ,各种石灰物质的中和值 石灰物质 中和值 (%) CaO 179 Ca(OH)2 136 CaMg(CO3)2 109 CaCO3 100 CaSiO3 86 ,（三）石灰的用量 1. 使用范围 一般土壤含钙丰富，作物不缺钙 酸性土壤钙含量低，需要施用石灰 蔬菜作物需钙量大，生长快，易发生生理缺钙 2. 影响石灰的用量因素 气候条件 土壤性质 作物种类 石灰肥料的种类 (多用熟石灰Ca(OH)2) 施用目的及施用技术

12、等,3. 确定石灰用量的方法 (1) 根据土壤交换性酸计算法 (2) 根据土壤中阳离子交换量与盐基饱和度计算 (3) 根据田间试验结果确定石灰用量 采用田间试验的实际结果能为某一地区提出较为合理的用量。,酸性红壤第一年的熟石灰施用量 (kg/亩) 土壤反应 粘土 壤土 砂土 强酸性(pH为4.55.0) 150 100 50-70 酸性(pH为5.06.0) 75-125 50-75 25-50 微酸性(pH为6.0) 50 25-50 25 ,4. 石灰用量的经验标准,（三）石灰的施用技术 方法：可作基肥和追肥，不能作种肥 要求：1. 撒施力求均匀，防止局部土壤过碱或未施到 2. 条播作物可

13、少量条施。番茄、甘蓝和烟草等 可在定植时少量穴施。 3. 不宜连续大量施用石灰，否则会引起土壤有 机质分解过速、腐殖质不易积累，致使土壤 结构变坏，诱发营养元素缺乏症等。 注意：石灰肥料不能和铵态氮肥、腐熟的有机肥和 水溶性磷肥混合施用，以免引起氮的损失和 磷的退化导致肥效降低。,二、镁肥 (magnesium fertilizers) （一）种类及性质 水溶性：肥效快，植物易吸收。如硫酸镁、氯化镁等 微水溶性：肥效慢。如钙镁磷肥、白云石粉等 长效复合肥：如磷酸镁铵 （二）有效施用 土壤：含镁量低的土壤 作物：需镁多的作物，如大豆、花生、甜菜、马铃薯、 烟草、果树等 方法：基肥、 追肥（包括根

14、外追肥）,含镁肥料的形态、含量与性质 名 称 镁的形态 MgO(%) 主要性质 硫酸镁 MgSO47H2O 13-16 酸性，溶于水 硝酸镁 Mg(NO3)26H2O 15.7 酸性，溶于水 氯化镁 MgCl2 2.5 酸性，溶于水 含钾硫酸镁 2MgSO4K2SO4 8 碱性，溶于水 白云石 CaCO3MgCO3 21.7 碱性，微溶于水 蛇纹石 H4Mg3Si2O9 43.3 中性，微溶于水 磷酸镁 Mg3(PO4)2 40.6 碱性，微溶于水 磷酸镁铵 MgNH4PO4xH2O 16-26 碱性，微溶于水 光卤石 KCl, MgCl2H2O 14.4 中性，微溶于水,硫 酸 镁,硫酸镁晶

15、体,三、含硫肥料 (sulphur fertilizers) （一）种类与性质 石膏 (gypsum) 生石膏(CaSO42H2O，含S18.6%)：即普通石膏，俗称白石膏。由石膏矿直接粉碎而成。粉末状(要求过60目筛孔)，微溶于水 (2) 熟石膏(CaSO41/2H2O，含S20.7%)：又称雪花石膏。它由生石膏加热脱水而成。吸湿性强，吸水后又变为生石膏，物理性质变差，施用不便，宜贮存在干燥处。 (3) 含磷石膏(CaSO42H2O，含S11.9%、P2O5 2%)：是硫酸分解磷矿石制取磷酸后的残渣，是生产磷铵的副产品。其成分因产地而异。,2. 其它含硫肥料 硫酸铵、过磷酸钙、硫酸钾、硫酸镁

16、等 硫磺(含S 9599，难溶，微生物分解) 大气中的二氧化硫(占所需量的2535) 灌溉水,含硫肥料的成分 名 称 S() 主要成分 石 膏 18.6 CaSO42H2O 硫 磺 95-99 S 硫 酸 铵 24.2 (NH4)2SO4 硫 酸 钾 17.6 K2SO4 硫酸镁(水镁矾) 13 Mg2SO4 硫硝酸铵 12.1 (NH4)2SO42NH4NO3 普通过磷酸钙 13.9 Ca(H2PO4)2H2O，CaSO4 青 矾 11.5 FeSO47H2O ,（二）硫肥的作用与施用技术 1. 直接供应作物硫素等营养 含硫肥料含有多种成分，故能提供硫、钙、镁、磷和铁等营养元素。 以提供硫素

17、营养为目的石膏施用技术： 施用方法：主要作基肥，也可蘸秧根或作追肥 施用量：因土壤特性和作物特性而异 施用时间：最好早施或分期追施,2. 改良碱土 石膏是碱土的化学改良剂,以改良土壤为目的的石膏施用技术： 施用石膏必须与灌排工程相结合,四、硅肥 (silicon fertilizers) 是指一类pH8、含枸溶性无定型玻璃体的肥料 (一) 种类与性质 种类 SiO2(%) 性质 硅酸钠 5560 白色粉末 微碱性 硅镁钾肥 3546 白色粉末 至碱性、 钙镁磷肥 40 灰棕色粉末 不吸潮、 钢渣磷肥 2427 深棕色粉末 不结块、 粉煤灰 5060 黑色粉末 不流失,(二) 硅肥的施用技术 1

18、. 合理施用硅肥应考虑的因素 (1) 土壤条件 土壤有效硅含量 土壤质地：土壤质地影响有效硅的含量。粒级越细，有效硅含量越高。 土壤酸碱度：土壤pH值高，有效硅亦增加。 (2) 作物种类 对硅肥反应良好：水稻、甘蔗、大豆、油菜、番茄、黄瓜、甜菜、绿肥等； 有一定的效果：玉米、高粱、谷子、小麦等 种植上述作物时，宜根据土壤中有效硅水平，酌情施用硅肥。,水稻需要硅肥的诊断标准 稻草中全硅量 土壤中可给态SiO2含量 硅酸肥料效果 () (mgkg-1) 13 130 预期无效 ,2. 施用量 (缺硅地区) 高效硅肥 (含水溶性SiO2 为50%60SiO2) ：150kg/hm2 普通硅肥 (含枸溶性SiO2为19%20): 1 500kg/hm2 硅肥的当季利用率为10%30%，其后效可维持数年，无需年年施用 3. 施用方法：一般宜作基肥 在水稻的分蘖至拔节前施用；结合作物种类和栽培方式，可以撒施，条施或穴施，但不能和种子直接接触，以免影响发芽。 水溶性的高效硅肥也可作根外追肥，如水稻在分蘖期至孕穗期可用34溶液喷施;为充分为发挥这类肥料的作用，宜配合有机肥料施用。,本章小结： 钙、镁、硫、硅