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微量元素为什么叫微量?如何合理施用微量元肥料?

梁飞谈水肥
副研究员,博士,主要从事于水肥一体化、土壤改良研究和科学普及
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现在越来越多的人开始重视微量元素,一些企业也开始做微量元素相关的产品,这是一个好事情,好现象。本人主编,刚刚出版的《正确选肥与科学施肥技术知识问答》的封面,本人写了这样一段话:

人类依靠粮食,作物粮食是肥料;

化肥不是魔鬼,不要妖魔鬼怪化;

养分最小规律,呼唤着中微量肥;

报酬递减常识,过量施肥危害多。

重用测土配方,测区域土壤全量;

按照作物特性,因缺补缺关键期;

化肥减量增效,节本增效促增收。

微量元素为什么叫微量?多施用微肥会不会出现问题?

但是微量元素为什么叫微量元素?是不是施的越多作物产量会越高呢?下面我一起看看微量元素相关的知识:

第一、 什么是微量元素?

微量元素针对大量元素和中量元素而言的一个相对概念。从广义来说,它系泛指自然界或自然界的各种物体中含量很低的,或者说很分散而不富集的那些元素。从狭义而言,农业上所说的微量元素则系指植物体中含量很少,特别是植物生育期内需要量很少的那些元素。

但究竟含量低到什么程度才叫微量元素呢?

微量元素指自然界广泛存在的含量很低的化学元素;在土壤和植物中,通常把元素含量低n×10-3%,最多不超过0.01%的元素称为微量元素。

微量元素为什么叫微量?多施用微肥会不会出现问题?

一般认为含量在n×10-6-n×10-5,即百万分之几到十万分之几,最高不超过千分之一范围内的所有化学元素,都统称为微量元素。高等植物正常生长发育或生活所必需的微量元素(亦称微量营养元素)有硼、锰、铜、锌、钼、铁和氯等。

在植物营养学中,微量元素,植物体除需要钾、磷、氮等元素作为养料外,还需要吸收极少量的铁、硼、砷、锰、铜、钴、钼等元素作为养料,这些需要量极少的,但是又是生命活动所必须的元素,叫做微量元素。

按照GB/T 6274-2016《肥料和土壤调理剂术语》的定义,微量元素是植物生长所必需的、但相对较少的元素,包括硼、锰、铁、锌、铜、钼、钴或氯等。

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第二、什么是微量元素水溶肥料

植物营养中锌、硼、锰、钼、铜、铁、氯、镍8 种被列入微量元素,我国推广应用的微肥有:硼肥、钼肥、锌肥、铜肥、锰肥、 铁肥。

微量元素水溶肥料是指由铜、铁、锰、锌、硼、钼按照适合植物生长所需比例制成的液体或固体水溶。现行的产品执行标准为NY1428-2010。该标准规定,固体产品的含量≥10%,水不溶物≤5.0%;液体产品的微量元素含量≥100 g/L,水不溶物≤50 g/L。特别注意微量元素含量指铜、铁、锰、锌、硼、钼元素含量之和,产品至少包含一种微量元素,含量不低于0.05%或者0.5g/L的单一元素均应计入微量元素含量,其中钼元素含量不高于1.0%或者10g/L(单质含钼微量元素产品除外)。

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第三、微量元素的缺素症

作物生长如果缺营养元素,其生理代谢就会发生障碍,影响玉米正常生长发育,进而影响其品质和产量,通常称之为"缺素症"。

缺铁症状:铁是植物体内最不容易转移的元素之一,由于的某些-蛋白复合体合成需要铁,所以缺铁时会出现叶片叶脉间缺绿。缺铁先表现为嫩叶缺绿,而老叶正常。缺绿叶片开始叶肉变黄,叶脉仍绿,继之叶片变白,叶脉变黄,叶片两侧中部或叶尖出现焦褐斑坏死组织,久之叶片干裂易脆,坏死组织继续扩大,致使叶片脱落。

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缺锰症状:锰缺乏的症状首先表现在幼嫩叶片上,对于双子叶植物,锰缺乏导致叶片出现黄色小斑点,而对于单子叶植物则表现为基叶出现灰绿色带状或斑点,最终导致光合速率降低,干物质积累和产量减少。锰是植物体内酶的激活剂,它对作物的呼吸作用、光合作用以及的形成有重要作用。

缺锌症状:锌影响到体内生长素的合成,所以植物缺锌时,植株矮小,叶子的分化受阻,而且畸形生长,很多植物的幼苗缺锌时,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的坏死斑点。缺锌对作物的生长影响十分明显。有些作物因缺锌不能授粉,不能结实而大大降低产量。作物缺锌在不同作物上表现各异。

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缺铜症状:作物缺铜时,叶片畸形,并出现失绿黄化症状,易枯死;生殖生长受阻,种子发育不良或不实。粮食作物缺铜时,叶片黄化、植株矮小,叶尖萎蔫,老叶舌处弯曲并易折断,分蘖和侧芽增多,不能抽穗或因花粉不育而不结实。

缺钼症状:钼是土壤中较易缺乏的元素,世界各地区低钼土壤较多,关于低钼对植物生长发育影响的研究较多。正常植物的含钼量为0.2-20 mg/kg。植物生长在缺钼的土壤中容易发生缺钼症状。植物缺钼的一般症状是叶面失绿,失绿部位在叶脉间的组织,形成黄绿或桔红色叶斑。继而叶缘卷曲、凋萎以至于坏死。叶柄和叶脉干枯。缺钼首先危害老叶,继而危害新叶。有时生长点死亡,花的发育受限制,籽粒不饱满,叶肉和叶柄有硝态氮积累,蛋白质、总糖量、维生素C、叶绿素含量均下降。

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缺硼症状:由于硼具有多方面的营养功能,因此缺硼症状也多种多样,而且不同作物和品种对缺硼的敏感程度不同,表现症状也各异。通常作物缺硼会表现为茎尖生长点生长受抑,严重时枯萎,直至死亡;老叶叶片变厚变脆,畸形,枝条节间短,出现木栓化现象;根的生长发育明显受影响,根短粗兼有褐色;生殖器官发育受阻,结实率低、果实小、畸形。

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氯是植物必需的微量元素之一,1954年氯被确定为植物必需营养元素,其在植物体内有多种生理功能,不仅影响植物的生长发育;而且参与并促进植物的光合作用,维持细胞渗透压,保持细胞内电荷的平衡。

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适量但很微量的镍对植物是有益的。① 镍是脲酶的组成成分,与氮代谢有关。② 促进植物的生长发育,增产。补充适量的镍能改善小麦、棉花、辣椒、番茄、马铃薯等植物的生长状况。③ 促进种子萌发,大麦籽粒中的镍含量与其萌发密切相关。④ 延缓植物衰老。镍能有效地延缓水稻叶片衰老、使叶片保持较高水平的叶绿素、蛋白质、磷脂含量和较高的膜脂不饱和指数。

第四、微量元素的中毒症状。

如果微量元素植物体内积累过量时会表现出明显的毒害特征,使植物体内代谢紊乱、生物量减少,称为微量元素中毒。

铁中毒症状:但其在植物体内积累过量时会表现出明显的毒害特征,使植物体内代谢紊乱、生物量减少、抑制根系生长、造成根部有铁斑以及叶片有褐色斑点,严重时会导致植物死亡。据报道,由于铁毒性导致的水稻产量损失在12-100%之间,损失差异主要取决于胁迫强度和栽培品种。

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锰中毒症状:植物锰毒症状首先在地上部出现。叶片上出现暗褐色斑点,坏死斑,以及叶尖、叶缘失绿,幼叶上出现色变。但是,不同的植物地上部表现锰毒害的症状会有一定的差别。

锌中毒症状:过量的锌可致使植物锌中毒,并会接影响植物对其它矿质营养元素的吸收,造成植物失绿和生长障碍。甚至导致死亡。过量的锌会伤害植物根系,阻碍植物根系生长,地上部分有褐色斑点和坏死。当用被锌污染的水灌溉水稻时,若土壤溶液锌含量达2.25mg/kg,则叶片变成淡绿色;若土壤溶液锌含量达4.5mg/kg,则叶片变成淡绿色,生长不良;若土壤溶液锌含量达11.4mg.kg,则叶片褐色斑点。过量的Zn可致使植物Zn中毒,也可间接影响植物对Fe的吸收,造成缺Fe失绿和生长障碍,甚至导致死亡。

铜中毒症状:铜是作物中重要的微量元素,作物需要的铜含量较小,适合植物生长的铜含量范围很窄,过量的铜会影响植物的正常代谢,使得植株根系生长受到抑制,生长量下降,对植物产生严重的毒害作用。过量的铜对植物会造成毒害,大量的铜离子能够干扰细胞代谢平衡,扰乱代谢过程,造成细胞内部系统紊乱;引起部分酶的变性,使其空间构象改变而失活;催化植物体内发生反应产生过氧化物,破坏细胞组分,DNA 构象发生改变。作物铜中毒的主要症状为根系伸长严重受阻,褐变畸形,出现"鸡爪根"

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钼中毒症状:动物钼中毒的观察表明,钼中毒的主要病变是肝细胞核变形,核膜呈"心脏"样变,肾小管上皮细胞微绒毛脱落,线粒体变性,肾小球内皮细胞基质分裂呈丝状;肝脏和肾脏为钼中毒的重要靶器官。

植物的钼中毒症状不易显现。在极端高浓度镍的条件下,可观察到植物钼中毒症状,表现为叶片褪绿、黄化且畸形、茎组织呈金黄色,作物减产和农产品品质下降。

硼中毒:硼在植物体内运输主要受蒸腾作用调控,因而硼中毒现象常发生在叶片上。不同植物在高硼介质中所表现的叶片中毒症状亦不同,通常有三种情况:第一类毒害症状首先出现在顶端叶片,随暴露时间延长,毒害最严重部位转变为基部叶片;第二类毒害症状首先出现在基部叶片,逐渐波及到上部叶片,随处理时间延长毒害最严重部位仍为基部叶片;第三类毒害症状首先出现在顶端叶片,随处理时间延长毒害最严重部位为中部叶片。

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氯对植物的毒害作用:氯在大多数植物体内积累过多会产生毒害作用。氯主要是通过对细胞超微结构破坏而危害植株生长发育。高氯处理植株的叶片内线粒体基质和脊结构易被破坏,线粒体内膜变模糊,并呈液化泡状形式,基质变浓,内膜和细胞壁肿胀,细胞壁变粗,细胞壁和质膜间出现稠密物,细胞的膜系统遭到破坏。

镍稍过量就会对植物产生毒害。① 不利于种子的萌发。经0.125-1.100Lmol/L的硝酸镍浸种后,发现发芽率、发芽指数、活力指数降低,平均发芽日数延长,幼根、芽生长阻滞,生物量减小。② 抑制植物生长发育,引起植物代谢紊乱、中毒甚至致死。镍在低浓度下,对根生长具有刺激作用;随着处理浓度的增加和处理时间的延长,硫酸镍和硫酸铜对根的生长和细胞核仁都有抑制和毒害作用。③ 引起其他元素缺乏。镍影响植物对Fe2+的吸收而导致叶片失绿黄化;镍在植物体内与铁、锌、铜、钙和镁等必需元素之间有相互制约作用;镍可抑制植物对铜和锌的吸收。

现实中,植物并不易出现缺镍,实践中不能盲目提倡依靠增施镍肥来促进作物生长发育,提高产量。

整体上讲,微量元素正因为其自然界的含量低,作物的需求少,才被称为微量元素;虽然其植物营养中具有重要的增产增效的作用,但是切忌多头施用微量元素,切勿过量施用微量元素,过量的微量元素施用不仅仅危害作物生长,甚至可能造成土壤污染,影响长期的土地利用。

微量元素为什么叫微量?多施用微肥会不会出现问题?

作者:新疆农垦科学院梁飞,其他平台转载请私信作者授权。

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庶吉士级
合理使用微量元素
2022-06-01