《微量元素肥料的理论与应用》知识分享

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。微量元素肥料的理论与应用-微量元素肥料的理论与应用目录微量元素肥料的基本知识什么叫微量元素和微量元素肥料微量元素在植物体内的功能微量元素肥料在农业生产中的作用微量元素肥料的发展历史及其应用前景四川盆地土壤微量元素的含量分布四川盆地主要土壤类型概述土壤缺乏微量元素的条件土壤锌的含量分布土壤硼的含量分布土壤钼的含量分布土壤锰、铜、铁的含量分布主要作物的缺素症状和防治作物缺素症的识别步骤和方法几种主要作物的缺素症状和防治方法微量元素肥料的种类、性质和施用方法微量元素肥料的种类和性质几种常用微量元素肥料的施用方

2、法施用微量元素肥料应注意的问题附录稀土元素简介第一章微量元素肥料的基本知识第一节什么叫微量元素和微量元素肥料微量元素与微量元素肥料二者之间有着千丝万缕的联系。故有人说它们一开始就结下了不解之缘，把它们比作是一对形影相伴、亲密无间的情侣。正因如此，在目前微量元素肥料在农业生产中施用越来越广泛普遍的情况下，人们谈及微量元素肥料时，往往都要联系到微量元素，反之亦然。尽管二者关系如此密切，但应当指出二者并不完全等同，它们在涵义上是两个不同的概念。鉴于微量元素，尤其是微量营养元素的研究是诞生微量元素肥料的先导，也就是说，只有当大量的科学试验与研究，证实了某种化学元素确实是植物正常生长发育不可缺少的微量营

3、养成分之后，这种元素才会被用来制成化工产品，使之成为在农业生产中广泛应用的微量元素肥料。因此，欲知什么叫微量元素肥料，还得先从微量元素和微量营养元素的涵义谈起。一、什么叫微量元素1微量元素的一般概念。大家知道，自然界或者说世界上的一切物体，无论是植物、动物和人等有机生命体，还是矿物、岩石、空气和水等非生命无机体，都是有各种化学元素所组成的。那么，自然界究竟存在有多少种化学元素呢？根据已有的研究证实，目前世界上已发现的化学元素有107种。这107种元素在自然界或各种物体中的含量，差异十分悬殊，有些元素含量很高，而有些元素含量却又甚低。对于自然界所存在的化学元素，人们从不同的角度出发，往往有着不同

4、的分类。其中一种分类是根据化学元素含量的高低或多寡，分为大量元素（或称常量元素）、中量元素和微量元素（亦称痕量元素）等三类。前者是含量很高的化学元素的统称，后者是含量很低的化学元素的统称，而中量元素的含量则介于大量元素和微量元素之间。随着科学技术的发展和研究的深入，近若干年来，对某些含量极低的化学元素，又称之为超微量元素。综上所述可以看出：微量元素是针对大量元素与中量元素而言的一个相对概念。所谓微量元素，顾名思义，微者少也；少具有双重意思，一是指含量很少，二是指植物对它们的需要量很少。因此，从广义来说，微量元素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化学元素。从狭

5、义来说，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？一般认为含量在n10-6n10-5，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。就植物体中的化学元素而言，目前植物体中已发现的化学元素有70多种，其中碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）、和硫（S）等10种元素含量较高，加上微量元素硅占了活基质的99.95，它们是大量元素;其余60多种元素如硼（B）、锌（Zn）、锰（Mn）、钼（Mo）、铜（Cu）等的含量甚微，总共仅占，

6、这些元素就是所说的微量元素。此外，有的元素含量极低，如银（Ag）、铷（Rb）、汞（Hg）、镉（Cd）、镭（Ra）等的含量低至，它们是超微量元素。应当指出的是：大量或中量元素与微量元素之间，并不存在一条绝对不可逾越的鸿沟。因为不同学科研究领域所指的微量元素，其包括的对象不尽相同，大量元素与微量元素在不同学科研究领域之间往往存在交差。也就是说，某些元素在这一学科领域内是大量元素，而在另一学科领域内却是微量元素、例如就元素锰（Mn）、铁（Fe）和硅（Si）等来说，它们在地壳和土壤中的含量较高，因此，在地球化学和土壤地球化学研究领域中属大量元素；然而在生物体内含量甚低，同时植物生长发育过程中对它们的需

7、要量亦少，因而在植物营养学，植物生理学、植物生物化学和农业化学研究领域内，它们却属于微量元素。土壤学领域所研究的微量元素具有双重意义，它既可以泛指土壤中所有含量很低的化学元素，也可以专指具有生物学意义的，是植物正常生长发育不可缺少的微量元素。但实际上二者并无本质上的截然区别，因为随着科学研究的不断深入和发展进步，具有生物学意义的微量元素还会逐步被发现而增多。2微量营养元素的概念。动植物有机生命体几乎含有全部已知的化学元素，不过有些化学元素至今在动植物体内还没有被发现。前面己经谈到，目前植物体内己发现的化学元素只有70多种。而植物体中的这些化学元素是否均为植物所必需呢?对于这一问题，目前的科学研

8、究尚未完全解决。但一般可以这样认为：必需的元素一定存在于植物体内，而植物体内所存在的化学元素却并非都是必需的。因此，从目前的观点看来，植物体内所包含的化学元素，按其生物学意义可区分为生命需要的、生命可能需要的和生命是否需要尚未确定的三类（见表11）。从上述可见：所谓营养元素是生物有机生命体，包括植物、动物和人，正常生长发育或生活所必需的化学元素。但是生物体对各种营养元素的需要量并不相同，往往对某些营养元素需要较多，而对另一些营养元素却又需要甚少。因此，人们通常将需要量较多的化学元素，称为大量营养元素，而将需要量甚少的化学元素，称为微量营养元素。现已证实：植物、动物和人体所需的营养元素有20余种

9、。其中对碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅、钠和氯等10余种元素的需要量较多，它们就是大量营养元素；而对铜、锌、钼、铁、钴、钒等10多种元素的需要量甚少，它们是微量营养元素（见表12）.已有的研究表明：植物、动物和人所需要的营养元素不尽阳同。就微量元素而言，除了铁、锰、锌、钼、铜是动植物都需要的而外，植物所需要的硼并没有证实为动物所必需，而动物需要的硒、铬、镍、锡、氟和碘亦没有证实为植物所必需。但喜硒植物中却有大量硒的富集，缺硒就不能正常生长发育。另外，有的抵等植物还需耍钒、镓、锗和钨。近年来还证实有许多植物不可缺少钴和钒，但却没有证明所有植物需要它们。应当指出的是:微量元素有益还是有害，

10、生命需要还是不需要，这都是相对的，而不能将其绝对化。现在认为对生命是不必需的或有毒的元素，可能在将来会发现是有益的或生命所需要的。即使是现在已经确定是生物营养所必需的元素，也有一个维持机体正常生理功能需要的数量范围，不足可以引发缺乏病症，过量又会产生中毒。3微量元素的计量单位。微量元素的含量既然很低，那么通常用什么单位来表示它们呢？目前一般用份数浓度来表示微量元素的含量。常用的份数浓度单位（见表13）.一百万分之一的浓度即1ppm,它相当于一百万份的固体，液体或气体中含有一份某种微量元素。对于固体来说，ppm一般指重量，1ppm意味着一吨物质中才含有一克，或者一公斤物质中才含有一毫克。二、什么

11、叫微量元素肥料通过上文论述，大家知道了微量元素和微量营养元素的概念之后，什么叫微量元素肥料的问题也就很清楚了。所谓微量元素肥料，通常又简称微肥，它是指经大量的科学试验与研究已证实具有生物学意义的，也就是说植物正常生长发育不可缺少的那些微量营养元素，通过工业加工过程所制成的，在农业生产中作为肥料施用的化工产品。它们多系化合物，诸如硫酸锌（ZnSO4）、硫酸锰（MnSO4）、硫酸铜（CuSO4）、硫酸铁Fe2(SO4)3、钼酸铵（NH4）2MoO4、硼酸（H2B4O7）等，都是人们通常所说的微量元素肥料。当然，微量元素肥料还应包括其他含微量营养元素的物质，如含微量营养元素的废渣等。应当指出的是：这

12、里所说的微肥是指微量元素肥料，希望不要把它与细菌废料（亦称菌肥）混淆起来。综上所述可以看出：微量元素，以致于微量营养元素并不是微量元素肥料。因此，人们在农业生产实践中常说的“施用微量元素”，实际上是指的施用微量元素肥料，而绝不是前述的广义的微量元素或微量营养元素。虽然微量元素肥料的种类与目录还不多，但可以深信，随着科学研究的深入，植物必需的微量元素还会逐步被发现而增多，微量元素肥料的种类与品种，也必然会随其科学技术的发展而逐渐增多。微量元素在植物体内的功能微量元素在植物体内多为酶的组成成分。酶是一类重要的有机化合物，对生物体内的多种化学反应起着催化剂作用，具有各种各样的生理生化功能。就单个元素

13、来说，在植株体内一定的新陈代谢过程中，有着通常所说的“八仙过海，各显神通”的本领；而有些时候，它们中的两个或两个以上的元素，则又可能起着相似或完全相同的作用。以下列举植物氮素代谢中的硝酸还原过程（见下面图式）作进一步说明：在硝酸还原成氨（即硝态氮还原成铵态氮）的最初阶段，首先必需要有硝酸还原酶作催化剂，以加快这一还原反应。微量元素钼则是硝酸还原酶中不可缺少的成分。因此，没有钼的参与，这一阶段便不能完成，硝酸盐就会在植株中累积起来，最终影响到蛋白质的合成。在整个还原过程的最后阶段，因锰素是胺还原酶的成分，如果没有锰素，由胺还原成氨的阶段不能很好通过，氨就难以产生，同样会影响到蛋白质的形成。而亚硝

14、酸还原成控胺的两个阶段，钾、铁是亚稍酸还原酶和次亚硝酸还原酶的组成成分，缺乏铜或铁，这两种酶的活性就会大大降低，亚硝酸还原成胺的反应必将受到影响。由上述可见，钼、锰、铜、铁四种微量元素虽然都与蛋白质的合成息息相关，但是它们在硝酸还原过程中的各有关阶段，钼和锰各自起着专门化作用，而显示出很强的专一性，不能互相代替，铜和铁对亚硝酸还原酶和次亚硝酸还原酶活性的影响相似，专一性不强，能够互相替换。正是由于一些微量元素对作物新陈代谢的影响相同或相似，就构成了某些微肥试验中，常常出现的两种或两种以上元素同时施用时，对单位面积产量及品质的提高，未能产生增补效应的理由之一;并可用以解释因缺乏不同元素而使作物出

15、现类似病害症状的原因。微量元素不仅对植物体内氧化还原反应和蛋自质合成产生影响，而且对光合作用、碳水化合物的形成和运移、其它营养元素的吸收和输送以及繁殖器官的发育等均具有积极意义。微量元素的这些功能，往往就是它们能够提高植株抗旱、抗热、抗寒、防冻等抗逆性的内在原因。同时。也是防治植株缺素所引起的生理病害，增强植株对某些细菌、真菌称病毒所致病害抗性的重要原因。为了便于逐个了解各有关元素在植物体内具有的生理生化功能，现列举几个常见的微量营养元素概述如下：锌1增强光合作用。锌是一些酶的重要组成成分，这些酶在缺锌的情况下活性大大降低。绿色植物的光合作用，必需要有含锌的碳酸酐酶的参与，它主要存在于植株的叶

16、绿体中，催化二氧化碳的水合作用，提高光合强度，促进碳水化合物的转化。已有不少资料说明，葡萄、西瓜等施锌后，降低了果实的酸度，提高了含糖量。可见，锌是影响醣类代谢的重要因素。锌还能使碳水化合物尤其是蔗糖向繁殖器官的输送得到改善，从而对该器官的发育具有积极意义。因此，有人认为植物的受精到结实期是锌素营养的临界期之一。2促进氮素代谢。在植物的氮素代谢中，锌发挥着重要作用。缺锌植株体内的氮素代谢要发生紊乱，造成氨的大量累积，抑制了蛋白质的合成。植株的失绿现象，在很大程度上与蛋白质的合成受阻有关。施锌不仅能迅速纠正植株的失绿症状，而且还能提高籽粒中蛋白质饱含量。对植物的遗传特性具有重要影响的核糖核酸的形

17、成，与锌素营养状况的关系也相当密切。在缺锌的条件下，植株体内的核糖核酸含量减少，植物生长变差。3有刊于生长素的合成。锌与植物生长素吲哚乙酸的合成息息相关。它们之间存在着平行关系，即生长素含量高的部位，含锌也多。植物缺锌时，体内的色氨酸含量较少，而色氨酸是合成叫吲哚乙酸的基本材料，因此，缺锌就必然导致吲哚乙酸的含量相应降低。可见锌与该种生长刺激素的关系实际上是间接的，但施锌促进植株生长发育的效应是相当显著的。华中农学院的研究表明:玉米施锌能使植株抽雄期提前三至七天，吐丝期提前五至八天，成熟期提早六至九天。这一缩短生育、促进早熟的作用对于回避不良气候，条件，改革、巩固三熟制具有现实意义。4增强抗病

18、、抗寒能力。科研和生产实践证明，施锌不仅能防治水稻的赤枯II型病(即缺锌坐兜症)，玉米花叶白苗病、柑桔小叶病等营养生理性病害；而且能减轻小麦的条锈病、大麦和冬黑麦的坚黑穗病、冬黑麦的秆黑粉病、向日葵的白腐和灰腐病的危害，提高菜豆对炭斑病的抵抗力，降低棉花萎蔫病、亚麻立枯病和炭疽病以及细菌病的感染。国外资料介绍，在锌素影响下，甜橙、柚子等果树的耐寒性有所提高，玉米植株的耐寒性也有增强。二、硼1促进碳、氮代谢。硼在植物体内的碳、氮代谢中有着十分重要的作用。硼素不足常常导致蔗糖氧化和碳水化合物代谢产物的氨基化速度降低，蛋白质合成受到阻滞。植株缺硼将直接影响到叶绿素的形成，从而使光合作用的强度降低，碳

19、水化合物的合成受到影响。同时硼素对植株体内碳水化合物的转化和输送也具有促进作用。2有利于根系生长发育。植株缺硼产生的有害作用，首先表现在根尖上。在缺硼条件下，根尖分生组织的细胞分化和伸长得不到正常进行，甚至发生枯萎。有人发现，在缺硼的根系中咖啡酸和绿原酸有所累积，据认为这些酸是形成木质素的前身。因而它们的累积可能是促进缺硼根系木质化的原因，也许还是引起组织坏死和死亡的理由。还有人提出硼素不足所引起的生长点死亡，是由于植株体内蔗糖的形成及其向根部的运转受到阻碍所致。因此，植物得到的硼素越多，根系的发展越好。这对于根用和块茎作物，如甜菜、萝卜、洋芋等产量和品质的高，提具有十分重要的意义。3促进营养

20、器官和生殖器官的生长。硼同锌一样，对于生长素吲哚乙酸的合成有着重要影响。植物的硼素营养不足，体内的生长素含量大大降低，致使营养器宫的生长受到抑制。硼素对生殖器官的发育也至关重要。缺硼植株的一个重要形态特征，就是不能形成或形成不正常的花器官。表现为花药和花丝萎缩，花粉粒的发育不能健康进行。硼对花粉管的形成也是必要的，对花粉的萌发和花粉管的伸长具有刺激作用。因此，硼素在植物的受精阶段以至种子形成以后的发育时期中均有着巨大影响。在农业生产实践中，由于农作物的硼素营养不足，可以出现油菜大面积的“花而不实”（即只开花不结籽）、麦类的“小花不孕症”（即不结实症）、棉花的“蕾而不花”（即只现蕾不暴桃）等生理

21、危害;更为常见是，使棉花，油菜、黄豆、苜蓿和果村等的落花、落果现象严重，对经济作物和粮食作物产量和品质的影响极大。4促进作物早熟。硼对加速植株发育，促进种子早熟的作用也是特别引人注目的。据有关资料报道，在硼素的影响下，冬小麦通过春化阶段所需要的时间可缩短八天。玉米和水稻施硼使各种生育期提前，种子提早五天左右成熟。棉花施硼，霜前花增多，籽棉产量和纤维品质均有提高。硼的这种促进早熟的作用，对于山地寒冷地带以及两熟三熟制地区发展农业生产有着一定的积极意义。此外，在水稻杂交制种中施用硼肥，可使父、母本植株的生殖器官成熟期趋于一致，促进制种产量的大幅度增加；同时，还能提高远缘杂交种的结实率。可见，硼在育

22、种工作中，也同样能起重要作用。5增强抗逆性。硼素营养状况与植物的抗逆性和抗病力的关系相当密切。洋芋等作物施硼，能使块茎中淀粉和维生素丙(即抗坏血酸)的含量大量增加;而植株体内维生素丙的含量多寡与植物的抗旱性和抗寒性之间存在着一定联系。硼素不足是洋芋疮痂病发生的原因之一。施硼可使小麦的坚黑穗病和黑麦的黑粉病感染率大幅度降低，甜莱腐心病减少，产量和含糖量提高，二代植株对立枯病和褐斑病的抵抗力增强。红薯的软腐病、向日葵的白腐病和灰腐病、菜豆的炭斑病、亚麻的立枯病和细菌病均可大大降低。还能清除葡萄幼苗导管因镰刀菌感染而死亡的现象。三、钼1促进氮素代谢。钼在植物体肉最主要的生理功能是影响氮素代谢过程。植

23、物将硝态氮吸入体内后，必须首先在硝酸还原酶等的作用下，转换成胺态氮以后，才能参与蛋白质的合成。而在这一转化过程中。钼又是硝酸还原酶中不可缺少的组成成分。因此，在缺钼的情况下，硝酸的还原反应将受到阻碍，植株叶片内的硝酸盐便会大量累积，给蛋自质的合成带来困难。此外，也有人认为，在合成蛋白质的整个过程中，钼都能发挥其不同程度的作用。但是，植物对钼的需要与所供给的氮源有关，以硝态氮为氮源时需要钼，以氨态氮为氮源时就不一定需钼了。这是施用钼肥应当引起重视的问题。2促进生物固氮。钼与生物固氮作用的关系极为密切。钼是多种固氮细菌正常生命活动所必需的元素。它能提高固氮能力二至五倍，亦有报道能提高六至七倍的。豆

24、科植物含钼较多，且集中在豆科植物的根瘤内。根瘤中的固氮菌是固定空气中氮素的执行者。钼素不仅能促进根瘤的产生和发展，而且还影响根瘤菌固定氮素的活性。因为这种活性是受固氮酶所制约的，而钼是固氮酶的组成成分。所以，钼素供给不足时，豆科植物的根瘤发育不良，根瘤少而小，且分散在根系的各个部分，其固氮能力弱或者不能固氮。土壤中固氮细菌能否存在与该土壤内钼素的含量有关。据试验研究，栽培棉花对土壤中的固氮菌有强烈的抑制作用。棉花连作地的第一年，一克土壤中的固氮菌即从原来的十万个急剧减少到三万个；第二年又减少到两千个;第三年就剩下三百个了。但如施用钼肥，不仅消除了这一不良影响，而且使固氮菌数量增加了三到三倍半。

25、3增强光合作用。钼素能提高植株叶片中叶绿素的含量和稳定性，有利于光合作用的正常进行。尽管钼素能否直接参与光合反应还不得而知，但的确能提高冬小麦、玉米、荞麦等的光合作用强度。尤其是在荞麦开花期，钼素能纠正白天高温条件下光合作用受抑制的现象；在玉米叶片开始衰老时，钼仍然有促进其光合作用，使叶子的生活能方得以长久地保持在较高的水平上。4促进碳水化合物的转移。钼能够改善碳水化合物，尤其是蔗糖从叶部向茎秆和生殖器官流动的能力，这对于促进植株的生长发育很有意义。施钼可促进小麦、水稻种子的萌发和幼苗的生长，提高棉花种子的发芽率，降低蕾铃脱落率，促进早结桃、早开花，从而提高了籽棉产量和品质。钼素还能加速作物春

26、化阶段的通过，与硼一样可使冬小麦的春化阶段需要的时间缩短八天；并且对长日照作物的玉米、燕麦和冬小麦的光照阶段亦有加速通过的作用。5提高抗旱、扰寒能力。保证植物钼素营养供应，对提高作物抗旱和抗寒性具有较为重要的意义。钼能增加洋芋上部叶片的含水量，以及玉米叶片的柬缚水含量；调节春小麦在一天中的蒸腾强度，使早晨的蒸腾强度提高，白天其余时间的蒸腾强度降低。有人认为，喷钼酸铵溶液可使冬小麦叶片的保水能力明显增强，这在一定程度上能提高冬小麦的抗旱力。钼素对玉米、冬小麦，苜蓿和车轴草等抗寒性的增强均有良好影响。据有关资料表明，在低温条件下，钼和其它一些微量元素一样，能促进玉米种子的发芽，提高含糖量，特别是对

27、抗寒性有决定意义的蔗糖的含量。因而，使细胞质的浓度增大，降低了冰点，减轻了低温的伤害和植株的死亡率。有人还认为，提高了抗寒性的幼苗，含有更高量的抗坏血酸（即维生素丙），抗坏血酸的增加对提高植株的抗寒性具有良好作用，这是与它能维持植株为适应恶劣环境所需要的氧化还原状况有关。6增强抗病力。钼对增强某些植物抗病力的良好效应也是显而易见的。据试验，每亩施用五公担的一种红色硫酸钼废渣（含钼量0.09），可使小麦黑穗病的感染率明显降低，使燕麦黑穗病的病株率减少。盆栽试验表明，施用高剂量的钼（4克盆），不仅能使感染花叶病的烟草植株具有健康植株的外观，而且可使烟草产生对花叶病的免疫性。四、锰锰对植物体内的多种

28、生理生化过程有很大影响。它参与光合作用，与二氧化碳的同化作用有关。与植物的呼吸作用和氧化还原过程也有联系；并且是植物氮素代谢中的活跃因子;还是合成维生素丙和核黄素的重要因素之一。1增强光合作用。由于锰是叶绿体的结构成分，是维持叶绿体结构所必需的微量元素，在叶绿体中含有丰富的锰。植物体内锰素营养不足，常常引起叶片失绿、而使光合作用有一定程度的减弱。锰素供给充足时，能够减少正午光合作用所受到的抑制，从而使光合作用得以正常进行，有利于体内的碳素同化过程。2调节体内氧化还原状况。锰还能提高植株的呼吸强度，调节体内的氧化还原过程。如植物体吸收入硝态氮时，锰起还原剂作用，而在吸入铵态氮时，又起氧化剂作用。

29、因此，在这些氧化还原过程中，担当着催化剂的角色。同时，在这些过程中，锰和铁之间存在着相互影响，锰素能调整二价铁和三价铁彼此间的转化关系，进而影响借助于铁盐而完成的氧化还原反应。3促进氮素代谢。锰素对植株的氮素代谢有着显著影响，缺锰的业主中游离氨基酸有所累积。这种累积与蛋白质的减少有关。可能是由于缺锰影响到蛋自质的合成所致。有人发现小麦施锰，使籽粒中全氮量和蛋白质成分中的麦胶蛋自质含量均有增长。同时，豆科作物施用锰肥，根系中的根瘤数目和大小均有增长，根瘤菌的固氮能力增强，根的重量和土壤耕层中的含氮量均有提高。4有利于生长发育。在锰素的影响下，不仅对胚芽鞘的延伸有刺激作用，而且加强了种子萌发时淀粉

30、和蛋自质的水解过程，使单糖和氨基酸的含量，比未经锰盐处理的种子要高，对促进小和带水稻种子的萌发以及幼苗的生长十分有利。它还能加速同化物质尤其是蔗糖从叶部向根部和其它器官的转移，为植株各部及时提供充足的碳素营养和能量，促进植株的生长发育。如棉花施锰不仅减轻蕾脱落现象，而且使收获较早的一级籽棉显著增多;柠檬施锰还可使开花期大大提前，花量的增加也很明显。5降低病害感染率。孟素营养充足可以增强多种作物对某些病害的抗性。施锰使大麦对黑穗病、黑麦对黑粉病和坚黑穗病的感染率大大降低。东黑麦种子在高锰酸钾溶液中进行春化处理，可提高冬黑麦对锈病的抵抗力。施锰还能提高洋芋对晚疫病以及甜菜对立枯病和褐斑病的抗性。锰

31、作亚麻的种肥，可减轻亚麻对立枯病、炭疽病和细菌病的感染。此外，在锰素的影响下，能够增强小麦等作物的耐寒性。五、铜铜在植物体内的功能也是多方面的。它是多种酶的组成成分，与碳素同化、氮素代谢、呼吸作用以及氧化还原过程等均有密切关系。1增强光合作用。植株叶片中的铜几乎全部含于叶绿体内，对叶绿素起着稳定作用，以防止叶绿素遭受破坏。可见，保证铜素的营养供给，对提高植物的光合强度具有良好影响，且能减轻晴天中午期间光合作用所受到的抑制。有人认为，铜素能增加叶绿素稳定性的原理，是与铜对蛋白质合成的良好作用有关。因此，植株的铜素营养不足，叶绿素含量便会减少，叶片则出现失绿现象。硝态氮还原成铵态氮的过程中，铜和铁

32、一样能提高亚硝酸还原酶和次亚硝酸还原酶的活性，加速这些还原过程，为蛋白质合成提供较好的物质（氨）条件。2有利于生长发育。铜素的存在能改善碳水化合物（蔗糖等）向茎秆和生殖器官的流动，促进植株的生长发育。在缺铜的情况下，常因生殖器官的发育受到阻碍，而使植株发生某种生理病害，有些谷类作物如大麦等甚至不能结穗。同时，有些禾本科和豆科牧草缺铜，不仅生长发育不良，而且还因牧草含铜量过低，牲畜食用这些牧草后，也易患缺铜症，其症状是毛发变白，食欲不振，患所谓“嗜异癖”，即得病的动物喜欢舔食周围的东西。动物营养中缺铜，易使铁塑造肝脏中累积，而不能参与血红素的形成过程，出现贫血、衰弱等症状。3增强抗病力。铜素对提

33、高植物抗病力的作用尤其突出。对于许多植物的多种真菌性和细菌性疾病均有明显的防治效果。如：洋芋施用铜肥，不仅可以提高整个生长发育期包括块茎形成期，以及储存期对晚疫病的抗性，而且还能减轻细菌病、普通疮痂病、粉痂病和丝核菌病的感染；甚至在喷施铜肥后的第二年，尽管未继续施用铜肥，可能，铜在防治洋芋的晚疫病、细菌性软腐病便得到彻底根除。此外，施铜使菜豆对碳斑病、番茄对褐斑病以及亚麻对立枯病、炭疽病和细菌病的感染率显著降低。在农业生产实践中，使用含硫酸铜的波尔多液来防治作物的多种病害，已成为普遍采用的植保措施之一，从这一侧面也可反应出铜素对提高植物抗病力的重要作用。4提高抗寒、抗旱性。铜素增强植物抗逆性的

34、功能同样不可忽视的。已有材料说明：在铜素的影响下，不仅提高了冬小麦的耐寒性，而且还能增强茎秆的机械强度，起到抗倒伏的作用。用硫酸铜稀溶液进行种子处理，发现在低温条件下，对提高棉花种子的发芽率有极良好的反应；对增加玉米和车柚草种子的发芽率也有明显效果，并增强了玉米、车柚草幼苗抵御冻害的能力。同时，铜对提高柑桔类的耐寒性也有一定作用。由于铜素对植物组织的持水特性具有良好影响，能够提高植株的总含水量和束缚水含量，降低植物的萎焉系数。因此，铜素营养充足有利于增强植株的抗旱性。而缺铜破坏了植株的水分状况，使吐水量增多，严重者会显著增加萝卜等作物的魏焉病的发病率。六、铁铁在植物体内是一些酶的组成成分。由于

35、它常居于某些重要氧化还原酶结构上的活性部位，起着电子传递的作用对于催化各类物质（酷类、脂肪和蛋白质等）代谢中的氧化还原反应，有着重要影响。因此，铁与碳、氮代谢的关系是十分密切的。1有利于叶绿素的形成。铁并非是叶绿素的成分，可是叶绿素的形成必需要有铁的参与，而成为合成叶绿素不可缺少的重要条件。植株铁营养不足，就会使叶绿素的合成受到阻碍，叶片便发生失绿现象，严重时叶片变成灰白色，尤其是新生叶更易出现这类失绿病症。铁与叶绿素之间这种密切联系，必然会影响到光合作用和碳水化合物的形成。2促进氮素代谢。铁和铜一样，在硝态氮还原成铵态氮的过程中起着良好作用。在缺铁的情况下，亚硝酸还原酶和次亚硝酸还原酶的活性

36、显著降低，使这一还原过程变得相当缓慢，蛋白质的合成和氮素代谢便受到一定影响。铁还是固氮酶中两个组成成分之一的铁蛋白中不可缺少的物质，对于生物固氮具有重用作用。植物对铁的吸收除了受到土壤条件的限制以外，还与植株内其它营养元素的多少有关。植株中锰、铜、钼、钒、锌的含量偏高，或者钾的含量偏低都会降低植株对铁的吸收，而加重缺铁症状的出现。铁又是症状吸收利用氮、磷的限制性因素，缺铁时植株不能很好利用氮和磷。3增强抗病力。保证植物的铁素营养有利于增强某些植物的抗病力。有人用氯化铁溶液对冬黑麦种子进行春化处理，提高了植株对锈病的抗性。施铁肥能使大麦和燕麦对黑穗病的感染率显著降低。铁盐还可以大大增强柠檬对真菌

37、病的抗性。以上所谈的内容，只有涉及到几个常见的微量营养元素在植物体内的一些主要功能。各种微量元素对生理病害的防治作用详见本书有关章节。在缺乏微量元素的土壤上施用微肥，能够提高收获物的产量和质量，就是上述功能的具体表现。必须说明的是这些方面的研究虽已取得不少进展，但因受到各种条件的限制所得结果的成熟程度还不尽一致，其中有些结论还是初步的，也是很局限的，尚需进一步验证。同时，在生理生化功能方面会有更多的内容有待于研究发现。微量元素肥料在农业生产中的作用根据土壤微量元素的供给状况以及不同的作物种类和品种，有针对性施用微肥能够获得增产大、品质好和成本低的良好效果。已有大量试验、示范的结果说明，各种微肥

38、对粮食作物、经济作物和果树、蔬菜等都有不同程度的增产和提高品质的作用。现分别介绍如下：一、锌肥水稻是一种对锌敏感的作物。对严重缺锌的“坐篼”田施锌，产量可增加几成甚至成倍增长。施锌肥的田块，苗架长势好，分多，穗大，粒多，粒重。群众把锌肥誉为“坐蔸药”。我省1982年66个县土肥科（站）的田间小区试验资料统计，在12个主要土属的土壤上，水稻施锌试验点121个，381项试验，增产的374项，占98.2，不增产的仅7项。其中增产5以下的有118项，占30.5；增产510的占27.4；增产1020的占26.3；增产20以上的占13.7。每亩增产幅度为43310斤，效果极其显著。玉米对锌肥更为敏感，有人

39、认为玉米是缺锌指示植物。土壤供锌不足，玉米植株常发生白苗花叶病，施锌肥不仅可以防止该种生理病害，而且可以提高籽粒产量和蛋白质含量。19771979年四川微肥科研协作组进行的66项玉米施锌试验，平均增产11.1。1982年66个地县土肥科（站）在12个主要土属土壤上进行的57个施锌试验点统计，152项试验，只有一项不增产，增产510的41项，占26.9；增产1020的39项，占25.6项；增产20以上的34项，占22.4。田亩增产幅度为24199斤。施锌地块的玉米植株高度、双穗率普遍增加，秃尖减少，果穗粗大而沉重，籽粒饱满，千粒重增加，效果十分显著。此外，小麦、红薯、棉花、麻类以及柑桔、苹果、桃

40、等果类和番茄等蔬菜作物，施用锌肥均有一定的增产作用。二、硼肥油菜（甘蓝型）、棉花和果树等施硼的增产效果非常显著。19771979年四川省微肥科研协作组进行的106项油菜施硼试验，平均增产16.2。1982年66个地县土肥科（站）在20个土种上的75个试验点统计，153项试验，不增产的仅占3项，增产5以上的115项，占75.2。其中增产510的占27.5，增产1020的占23.5，增产20以上的占31.6。每亩多收油菜籽10.291斤，平均多收31.6斤，增产14.3。获得了良好的收成。广汉县在1978年前油菜地从未施过硼肥，常常出现只开花不结实的病症，致使油菜籽亩产仅200多斤，1981年对1

41、1万亩油菜施用硼肥，使全县16万亩油菜平均亩产达325斤，创造出历史最高水平。群众反映，油菜施硼后，根系发育良好，幼苗长势健壮，减轻了落花、落荚现象，基本上控制了“花儿不实”病症的发生。19771979年四川省微肥科研协作组进行的23项棉花施硼试验，增产5以上的18项，占78.3，平均增产11.7。射洪县对三千余亩棉花喷施硼肥，平均每亩多收皮棉11.73斤，增产率达12.97。四川省棉区的施硼示范已相当普遍。施硼后的棉花植株长势喜人，蕾铃脱落率降低，且有促进早熟的效应，使伏桃增多，暴花提早，纤维长度和强度都有增加。重庆县360万株柑桔喷施硼肥获得大幅度增产，一般增产在60左右，高的竟达一倍以上

42、。还有试验材料说明苹果施硼，不仅能提高单果重和座果率，使产量大大增加，而且果皮光滑，色泽鲜明，品质也有所改善。玉米、小麦、水稻施硼都有一定增产效果。甜菜、洋芋、萝卜、三月瓜、韭菜、芹菜等施硼往往会表现出更大的增产效应。三、钼肥钼肥对于豆科作物的增产作用是最显著的。根据对大豆、胡豆、豌豆、花生和紫云英、苜蓿等的施钼试验，增产率一般在1020。近年来，阿坝州对胡豆地施用钼肥，每年都在五万亩以上，平均每亩增产15斤左右。施钼肥后，植株的叶色更加葱绿，长势健壮，株高和分枝以及单株荚数都有增加，籽粒饱满，百粒重也有提高。十字花科和茄科、葫芦科等蔬菜作物，对钼素也很敏感。如：花椰菜、油菜、大白菜、萝卜、番

43、茄、海椒、三月瓜以及青笋、韭菜、菠菜等施钼均有不同程度的增产。钼肥对禾本科粮食作物，如水稻、小麦、玉米等和果树（柑桔等）在严重缺钼的土壤上施用，也有一定增产效应。四、锰肥粮、油、棉、糖等主要作物和一些果树蔬菜施用锰素都能表现出肥效反应。粮食作物中以小麦、高粱等对锰素最为敏感。四川省的崇庆、石棉两县在严重缺锰的沿河石灰性沙土上，对小麦进行施锰试验，增产效果十分显著。其它省在石灰性土壤施锰，对小麦的增产率一般在1020之间。小麦施锰后，麦苗浓绿，分增多，株高、穗长、小穗数、千粒重都有增加。锰肥对豆科类作物的肥效反应跟钼肥相似，也十分良好。施锰可使花生、黄豆、胡豆、豌豆和苜蓿、紫云英等作物增产，尤其

44、是对花生、黄豆的效果最佳。能使花生的成荚率和荚果数增多，空瘪率减少，百果重和百粒重提高。豆科绿肥作物施锰后鲜草增产也很显著。苹果、桃、柑桔、葡萄等果树对缺锰相当敏感。因此，在缺锰的土壤上对这些果树施用锰肥，往往能获得大幅度增产。如渡口市农科所对红壤苹果园进行的锰肥试验说明，单果重有明显增加，品质和外观均有一定改善。锰肥对黄瓜、青笋、萝卜、菠菜、番茄、洋芋、花椰菜、芹菜等多种蔬菜作物都有良好的增产效应。渡口市将锰肥用于番茄、洋芋和三月瓜，分别增产23.3、23.4和41.2。糖用甜菜和叶用甜菜是对缺锰高度敏感作物，预计施锰可获得高产。五、铜肥和铁肥目前国内这两种微肥的试验和大田应用都很少。但是，

45、已知铜肥对禾谷类作物，尤其是小麦、大麦、燕麦等的肥效反应较好，在缺铜的条件下，植株发生失率现象，穗和芒发育不全，空瘪率高，产量显著降低。绵阳地区农科所对小麦进行铜肥肥效试验，有一定增产效果。福建省在红壤型稻田和烂泥田内，对晚稻施铜比对照每亩平均增产48斤，增产率为6。如前所述，因铜素具有多种生理生化功能，在缺铜的土壤上补施铜肥，对不少作物都会有不同程度的增产效应。铁肥多用于果树和观赏植物，以防治失绿黄化症。渡口市利用铁肥（硫酸亚铁铵）对苹果树进行叶面喷施，不仅防治了嫩叶的黄化早衰现象，而且十分显著地提高了座果率和单果重。河北省农业大学唐山分校，近几年来涟续应用有机铁肥，防治苹果、梨、桃、海棠、

46、杨树、松柏等树木的缺铁失绿症，对三万六千多株树木的观测表明，施铁肥后，可使黄化叶转绿，果树结果多，果实品质好。石灰性土壤或常年大量施用石灰和厩肥的碱性土壤以及沙土等往往缺铁，在这些土壤上施用铁肥的效果，需要试验证实。必须指出，微量元素肥料只有在缺素土壤上施用，才能发挥出它的增产作用;同时，也只有在保证其它养分得到充足供应的基础上，才能充分发挥出它的最大增产潜力。这就要求我们时刻注意保持大量养分元素（氮、磷、钾）和微量养分元素之间，以及各种微量养分元素之间的营养平衡，换何来说，就是要在合理施用氮、磷、钾肥的基础上，有针对性地增施适量微肥，才可能达到高产优质的目的。微量元素肥料的发展历史极其应用前

47、景肥料是植物生活的食品、养分的给源，它对植物有如食物对人一样重要。肥料，尤其是化学肥料，其产生和发展与植物营养的研究、及农业生产发展对它的需求息息相关。从某种意义上来说，植物营养的研究好似十月怀胎，而化学肥料的问世则似一朝分娩。因为只有植物营养研究，证明了某种化学元素确实是植物生长发育所必需之后，人们才会将它制成化工产品，即通常所说的化学肥料。目前农业中施用的微量元素肥料，大多数是化工产品。因此，微量元素肥料的产生和发展与一般化学肥料一样，只不过它是随微量营养元素的证实而诞生的吧了。所以在论述微量元素肥料的发展历史之前，首先必须对微量营养元素的研究历史作一概略回顾。微量营养元素的研究历史微量营

48、养元素的研究是近半个多世纪以来，从植物营养研究中脱胎而出的一个新兴领域。因此，人们谈到微量营养元素的研究时，往往都与植物营养研究联系起来。那么，植物营养研究究竟从何时开始的呢?1植物营养研究的历史。提起植物营养的研究历史，一般都要追溯到1699年伍德华德（Woodward）的工作，因为他在1699年最先发表了“关于植物的某些认识和试验”。但植物营养研究的真正启蒙者应当说是deSaussure，因为他在1804年发表的经典著作“植物化学的研究”（RecherchesChimiqueslaVegetation)中，首次提出了植物营养的正确概念。dpSaussure及他的继承者们，根据他们控制植物营

49、养的实验所得的结果，提出了新的论证，认为组成陆生植物的化学元素中，被光合作用所同化的元素碳、氢、氧系来自空气和水，它们约占植物千重的90，其余10的植物化学组成则来源于土壤中的无机元素。四十年后，法国的包辛高尔特（Boussingault）、英国的劳斯（Lawes）和吉柏特（Gilbert）以及德国著名的化学家李比西（Liebig）等陆续在这方面做了一些工作。李比西1840年发表了“化学在农业和植物生理学上的应用”一书，他从理论上有力地说明了矿物质是植物营养的基础，但他末用实验证明他的学说，仅是一种推论。两年之后，维格曼和鲍里斯托尔夫用实验证明了李比西的学说，提出了采用人工补充土壤中植物所需养

50、分的问题，从而引起了农业的科学革命。李比西的这种观点在当时即称为“植物矿质营养学说”。从此，开创了用化学方法研究土壤中养分和植物成分的新阶段。植物营养的研究，进入十九世纪申叶以后，开始探讨哪些化学元素是植物生长发育不可缺少的问题。在此时期，萨切斯（Sachs）和诺普（Knop）在1860年同时发表了水培方法，他们用这种方法来精确控制植物根系吸收的物质，从实验申得出氮、磷、钾、钙、镁、硫和铁是植物生活不可缺少的，加上上述的碳、氢、氧共10种元素。后经许多学者广泛探入的研究，陆续又发现了植物生活必不可少的其他元素。迄今为止，植物生活所需要的营养元素，已证实的有20余种（见本章第一节）。由此可见，植

51、物营养的研究历史较为悠久，大致始于十九世纪初，迄今已有近200年历史。2微量营养元素研究的历史。1869年劳林（Raulin）发现低等植物黑鞠霉除需要上述10种元素外，还需要锌。这一结果揭开了植物可能还需要一组完全新型的无机元素的奥秘，但植物对它们的需要量可能极小。经过近百年的研究之后，现已证明这一组全新的无机元素就是在植物生理上有特殊作用、在生产上意义十分重要的微量元素。微量营养元素的研究究竟始于何时呢？微量营养元素的研究，一般说来大致始于本世纪20年代。尽管格里斯（Gris）1844年就发现了铁是植物正常生活不可缺少的微量元素，但植物必需的微量元素，其绝大多数是1922年以后发现的。自19

52、22年麦克哈古（McHargue）发现锰是植物必需的微量元素之后，又相继先后发现了硼、锌、铜、钼、氯、钠、钴、钒等是植物必需的微量元素。因此，许多文献或介绍中，一般都说微量元素的研究已有50多年的历史，其原因就在于此。某些微量营养元素发现的年代（见表1一4）。微量营养元素的发现与应用，是近几十年来植物矿质营养研究领域内的重大发现和农业施肥的巨大进展。这一方面是因为它的施用，不仅提高了农作物的产量，而且还改善了收获物的品质;另一方面是它还解决了病虫害理论不能解决的植物缺素症（一种生理病害）的病因，促进了农业生产的发展。微量元素的研究，现已远远跃出了它们的生理作用和农业化学效益或肥效的范畴，而渗透

53、到了其他分支学科中。它的重要性，不仅引起了生理学家、土壤学家、农业化学（肥料）家和农学家们的重视，而且生物化学家和生态学家、以及医学、卫生学与环境科学方面的专家们也给予了极大的关注。这些科学家和学者们，根据各自的学科目的和方向，从不同的角度对微量元素进行广泛深入的研究。例如，随着环境污染问题的出现，人与环境恶化的矛盾日益尖锐突出，微量元素与人体健康、人类疾病、衰老和长寿的关系，微量元素在环境生态平衡和生态系统中的作用等都十分引人注目。另外，微量元素与植物起源、演化和分类的关系，与植物地理学和生态学的关系，与形态学、胚胎学、细胞学、遗传学和分子生物学的关系，以及微量元素与动植物资源、引种驯化和绿

54、化建设的关系等等，都引起了有关学者的极大兴趣。显然，微量元素研究的领域是极其广阔的。3我国微量元素研究工作的历史概况。我国的微量元素研究工作，起步较国外略晚一些，大致始于本世纪四十年代初。最早是由我国著名的植物生理学家罗宗洛教授等人于1940年从理论上探讨微量元素的生理作用开始的。在此初期阶段，他们主要研究了微量元素对种子萌发、幼苗和花器官的生长，淀粉水解和碳水化合物代谢的影响作用。例如，汤玉韩和姚暖1942年将含锰琼胶小块置于燕麦胚芽去尖芽鞘一侧进行实验，结果发现引起了胚芽鞘的弯曲生长;罗宗洛等19431945年研究了微量元素对水稻、小麦、玉米种子萌发、初期生长和淀粉水解的影响，发现有促进作

55、用；罗宗洛和汤玉韩1945年的试验证朋锰能促进玉米种子萌发和初期生长;罗宗洛和黄宗甄1945、1947、1948研究了微量元素对花粉萌发和花粉管生长的影响；崔徽19411942年证明了微量元素对小麦种子萌发和初期生长有不同程度的促进作用；金成忠19471948年，罗宗洛等19451948年研究了微量元素对碳水化合物代谢的影响，发现锰等微量元素能促进菜豆中淀粉的水解。总之，前人在这方面作了许多有益的工作，为我国微量元素生理作用的研究奠定了初步基础。罗宗洛1947年在“学艺”上曾以“微量元素、生长素与植物之生长”为题写过一篇综述，对于我国微量元素研究早期，即四十年代的工作作了总结。解放以后，我国微

56、量元素生理作用的研究有了很大发展。不仅研究了微量元素对生长发育、增加产量、改良品质的效果，而且开辟了一些新的研究领域，深入到微量元素对代谢过程的作用、与呼吸作用的关系、对酶活性的影响等方面。在这些方面，数以百计的科学工作者付出了辛勤的劳动，作了大量深入的研究，在理论和生产实践上都取得了很多成果，它们对阐明植物生命活动的内在基本规律起了重要作用。对于这方面的成就，崔徵1964年曾以“我国微量元素生理作用方面的进展”为题写过一篇综述，对此作了系统的总结。我国微量元素的土壤化学和农业化学的研究，基本上是解放以后开始的，在这方面解放前儿乎完全是一个空白领域。五十年代初，中国科学院的土壤研究所和林业土壤

57、研究所，从分析测试技术系统方面，为这一研究工作的开展做了有益的准备，先后确立了不同土壤中各种微量元素的测试方法，使光谱、极谱种比色分析方法成功地应用于我国土壤的微量元素测定中。例如，刘铮1964年同时发表了土壤和植物中微量元素的比色测定、极谱测定。方肇伦1964年发表了土壤微量元素的光谱定量测定法；唐丽华等1964年发表了土壤中微量元素的光谱半定量分析法等。与此同时，一些科学工作者对部分地区及部分土壤微量元素的含量分布、形态，以及与作物生长的关系等，进行了研究。例如，朱兆良1957年发表了“中国土壤中的氟及氯”，1964年刘铮等同时发表了“酸性水稻土中微量元素的含量和形态及与水稻生长的关系”和

58、“微量元素对柑桔的作用及各元素间的关系”；方肇伦等发表了“东北及内蒙古东部的土壤微量元素”;何电源等同时发表了“华南某些主要土壤中微量元素的含量和分布的初步研究”以及“华南某些砖红壤中钼的含量及钼肥对豆科作物的效应”;杨玉爱等发表了“辽宁省土壤中的微量元素”等等。至于微量元素肥料的肥效试验结果的文献数量就更多了，主要是由各地农业科研机构来进行和完成的。我国微量元素的土壤化学和肥效试验研究工作，从六十年代初开始有了显著发展，到七十年代中后期进入高潮，不仅研究的内容广，深度也提高了一大步，而且在生产上推广应用微肥出现了大好形势。例如刘铸等1981年在完成我国土壤微量元素含量和分布调查的基础上，提出

59、了我国缺乏微量元素的土壤及其区域分布，为我国土壤微量元素的丰缺状况勾划出了一个基本的轮廓;张乃凤等1981年对山东全省土壤锌的含量分布进行了普查;中国科学院成都地理所微量元素组19711979年对四川盆地土壤微量元素含量分布进行了调查。我国微量元素肥料在农业上的试验示范和推广应用，到1981年已普及到22个省、市、区，占全国30个省市区（包括台湾省）的73，面积达2000多万亩。对于这方面六十年代初及以前的工作，我国著名的土壤学家和农业化学家李庆逵教授1964年曾以“我国微量元素研究工作在农业化学方面的进展”为题，做了系统总结。另外，刘铮1980年又以专论形式发表了一篇“微量元素在农业中的应用

60、和展望”，文中根据已有的试验研究成果，相当明确而且比较具体地提出了几种主要微量元素在我国应用的前景。二、微量元素肥料的发展历史微量元素营养是植物矿质营养学说一个极重要的部份。微量元素肥料在农业中的应用是近半个多世纪以来、植物矿质营养领域内的巨大进展，引起了农作物产量的大幅度提高。虽然微量元素肥料出现的准确时间尚难考证，但根据微量元素肥料伴随微量营养元素的发现而诞生的道理，微量元素肥料大致出现在本世纪二十年代末三十年代初。鉴于微量元素肥料在农业中应用是一项具有现实生产意义的措施，因此，国外在研究发现植物必需的微量元素的同时，几乎也就开始了微量元素肥料肥效的试验研究。根据试验收到的经济效果，三十年