植物的钙镁硫素营养

关于植物的钙镁硫素营养第一页，共八十一页，2022年，8月28日第一节植物的钙素营养一、钙的营养作用一）钙在植物体内的含量、形态和分布一般植物含钙量为0.2～1.0%。双子叶植物多于单子叶植物；豆科作物、蔬菜等需钙较多，而谷类作物需钙较少。植物体内钙的形态：游离Ca2+、结构钙（与磷酰基和酚羟基、羟基等结合）、沉淀钙等。钙多分布于植物的茎叶中，老叶多于幼嫩叶。钙位于细胞壁和细胞质之间的边界上，原生质膜含有高量的钙。第二页，共八十一页，2022年，8月28日二）钙吸收和运输钙在横向运输中，主要是通过质外体途径；由于凯氏带的存在，植物吸收钙的主要部位在根尖附近（3cm～6cm）。

钙在土壤中运输主要是以质流为主，在土壤中钙浓度较低时，也可能有扩散。钙在长距离运输中，主要是通过木质部。受蒸腾拉力及细胞壁上的负电荷的影响。影响钙吸收的因素有：植物基因型；石灰位；土壤pH；氮肥种类与用量等第三页，共八十一页，2022年，8月28日三）钙的生理功能1、钙是细胞壁的结构成分2、钙能够维持细胞膜的正常功能

细胞膜中磷脂分子是通过钙桥联系起来的。3、钙是某些酶的辅助因子或活化剂

脂肪水解酶、卵磷脂水解酶、α-淀粉酶、腺苷三磷酸双磷酸酶、硝酸还原酶、琥珀酸脱氢酶等。第四页，共八十一页，2022年，8月28日4、钙是细胞分裂和膨大所必需根系伸展由于缺钙而在数小时内停止；花粉管的生长方向受Ca2+粒子浓度梯度向化控制。5、钙是植物感受外界环境信号的转导因子

细胞之中的Ca2+离子浓度的波动反应外界环境因子的变动；钙调素将植物感受的信息转导成生化反应。6、其它功能：促进氮代谢、保持细胞内的生理平衡等第五页，共八十一页，2022年，8月28日表7-1钙通过多聚半乳糖醛酸酶对果胶酸钠水解的影响（Cordem，1965）Ca2+浓度（mg/l）半乳糖醛酸释放数量（μmol/4h）03.5402.52000.64000.2第六页，共八十一页，2022年，8月28日表7-2钙对棉花根中碳水化合物损失的影响（Christiansen，1970）处理碳水化合物损失（µg/株）通气温度（℃）溶液O231蒸馏水18O25蒸馏水57O2510-5MCa2+7N231蒸馏水89N23110-5MCa2+7第七页，共八十一页，2022年，8月28日第八页，共八十一页，2022年，8月28日第九页，共八十一页，2022年，8月28日四）植物钙的缺乏症植物缺钙症首先从根尖、茎尖等部位发生。植物缺钙一般表现为生长停滞、植株矮小、未老先衰；幼叶卷曲、发脆、叶缘发黄，并逐渐坏死；根系小、根尖半透明、肿胀；顶部停止生长、侧原基增生、回枯；豆科植物根瘤形成受到抑制，果实易腐烂，荚果空壳。缺钙时发生的生理病害有：苹果的“苦陷病”、“豆斑病”，芹菜的“黑心病”和“茎开裂病”，辣椒和番茄的“蒂腐病”，草莓、甘蓝和莴苣的焦叶病，亚麻的顶部凋萎，胡萝卜的空心、开裂等。第十页，共八十一页，2022年，8月28日表7-3在生长季节喷钙对Cox苹果储存过程中钙含量和损耗百分数的影响（ShavplesandJsohnson，1977）损耗（%）未喷喷钙含量（mg/100g鲜重）3.353.90储存失调现象坏死斑点凹陷10.40衰老破坏10.90内部苦豆病30.03.4Gloesporium腐烂9.21.7第十一页，共八十一页，2022年，8月28日第十二页，共八十一页，2022年，8月28日第十三页，共八十一页，2022年，8月28日第十四页，共八十一页，2022年，8月28日第十五页，共八十一页，2022年，8月28日第十六页，共八十一页，2022年，8月28日第十七页，共八十一页，2022年，8月28日第十八页，共八十一页，2022年，8月28日第十九页，共八十一页，2022年，8月28日第二十页，共八十一页，2022年，8月28日

黄瓜–Ca:最幼嫩的叶片朝下卷曲，像个杯子；边缘呈烧焦状。

第二十一页，共八十一页，2022年，8月28日

大豆缺钙：幼叶卷曲，幼茎和叶柄枯萎，生长点死亡；生长点附近的叶子不能扩张，卷曲，呈钩状，叶尖死亡；

豆荚弯曲，萎焉，变黑；种子不发育。

第二十二页，共八十一页，2022年，8月28日

芹菜缺钙高钾：生长点死亡，丛生，叶子蓝绿色（类似于高钠）。（左）

生长点死亡；比高钾的植株长的高，活力较大，叶子中部绿色。

第二十三页，共八十一页，2022年，8月28日

莴苣缺钙：幼叶边缘卷曲，烧焦状；可能感染Botrytis（葡萄球菌）。第二十四页，共八十一页，2022年，8月28日豌豆的茎和叶缺钙：幼茎、花梗和叶组织萎焉和崩溃。

第二十五页，共八十一页，2022年，8月28日

西红柿缺钙：生长点死亡，主茎从顶尖回枯；花束和果梗上的叶片从末端开始死亡。

末端叶片和花干死；叶子为紫铜色。花束干枯，末端的果子为蒂腐病“BlossomEndWilt”（类似于缺硼）

第二十六页，共八十一页，2022年，8月28日

大麦茎缺钙：生长点死亡，幼叶不能扩张。类似于缺硼。小麦缺钙引起的生长点死亡和叶片黄斑(农资2002级缺素培养试验)第二十七页，共八十一页，2022年，8月28日

甘蓝缺钙：老叶边缘和脉间黄化；幼叶卷曲呈杯状，边缘烧焦状。第二十八页，共八十一页，2022年，8月28日

胡萝卜缺钙：叶柄死亡，叶子枯萎。

第二十九页，共八十一页，2022年，8月28日

花椰菜缺钙：幼叶呈钩状（Hooking），叶组织崩溃（collapse）（左）在酸性土壤上，钙的缺乏和锰的中毒：钙的缺乏表现为叶肉组织崩溃；锰毒为叶缘卷曲，接着叶缘出现斑点和烧焦状。第三十页，共八十一页，2022年，8月28日

白三叶草缺钙：幼茎、叶柄和花梗萎焉、崩溃；叶子失绿黄化，叶缘烧焦状。第三十一页，共八十一页，2022年，8月28日

亚麻缺钙：顶部黄化；茎崩溃，顶尖死亡。（左）酸性土壤上亚麻的缺钙：田间表现为黄化和顶尖死亡。

第三十二页，共八十一页，2022年，8月28日

蛇麻草叶子缺钙：叶子小；叶缘轻度黄化，后转化为斑点和烧焦状。第三十三页，共八十一页，2022年，8月28日

羽翼甘蓝缺钙：生长点死亡和叶组织严重崩溃。

Deathofgrowingpointandseverecollapseofleaftissues.第三十四页，共八十一页，2022年，8月28日

蒜苗缺钙：生长矮小，叶片从叶尖开始黄化，接着死亡。第三十五页，共八十一页，2022年，8月28日

欧洲防风叶子缺钙：叶柄和叶子崩溃（Collapse）

第三十六页，共八十一页，2022年，8月28日

马铃薯植株缺钙：生长相当好；表现为簇状;幼叶小。轻度黄化，向上卷曲，叶缘烧焦状。不能形成理想的薯块。第三十七页，共八十一页，2022年，8月28日

油菜植株缺钙：叶缘和脉间组织干枯；叶缘烧焦状，向内卷曲。第三十八页，共八十一页，2022年，8月28日

糖用甜菜缺钙：幼叶呈钩针状，接着生长点死亡。严重缺钙时，幼叶不能发育，死亡；老叶边缘烧焦状。幼叶钩针状，生长点死亡，不能开花。Sugar

第三十九页，共八十一页，2022年，8月28日甜菜（左）和饲用甜菜(右）根系缺钙（酸性土壤）：根系在酸性土层分叉，弯曲。

第四十页，共八十一页，2022年，8月28日

芜青甘蓝缺钙（酸性土壤）叶缘向上卷曲，萎焉，烧焦状。第四十一页，共八十一页，2022年，8月28日

Seakale甜菜植株缺钙：幼叶卷曲，叶缘烧焦状；生长点死亡。第四十二页，共八十一页，2022年，8月28日

芜青植株缺钙：叶片向上卷曲，边缘淡黄色，逐渐扩大，变褐，烧焦状；烧焦部分剧烈向上表面卷曲。

第四十三页，共八十一页，2022年，8月28日二、土壤中的钙一）土壤中钙的含量与形态土壤含钙量决定于母质、分化程度、淋洗作用强弱、施用石灰与否。石灰性土壤含钙可达10~25%以上，红壤因分化和淋洗作用强烈而含钙量低。二）土壤中钙的形态

1）矿物钙硫酸钙、碳酸钙；磷灰石、钙长石、角闪石、辉石、绿帘石、斜长石等2）交换性钙：一般占土壤总交换量的65~85%。

3）土壤中水溶性钙：一般含量为5~100毫克/升。三）土壤中钙的循环第四十四页，共八十一页，2022年，8月28日固相矿物钙Ca2+交换性钙螯合钙根系表面Ca2+根中Ca2+木质部Ca2+淋洗第四十五页，共八十一页，2022年，8月28日三、含钙肥料的施用

一）石灰肥料的种类与性质1、氯化钙CaCI2

含CaO36.1%2、硝酸钙Ca（NO）3

含CaO19.4%3、生石灰（CaO）含CaO47～96%。生石灰为强碱性，中和土壤酸性的能力很强。生石灰吸水后转化成熟石灰。中和值为179%4、熟石灰（Ca（OH）2）含CaO70%左右性质与生石灰类似。中和值为136%5、石灰石粉主要成分为CaCO3，含氧化钙55%。溶解度小，中和土壤酸性的作用较为缓和，但后效较长。其中和值为109%。第四十六页，共八十一页，2022年，8月28日6、含钙工业废渣主要成分为CaSiO3

炼铁炉渣：含CaO38～40%，MgO3～11%，SiO232～42%；中和值为60～70%；

炼钢炉渣：含CaO40～50%，MgO2～4%，SiO26～12%；中和值为60～70%；7、其它含钙肥料：过磷酸钙等三、含钙肥料的施用第四十七页，共八十一页，2022年，8月28日第四十八页，共八十一页，2022年，8月28日二）石灰肥料的改土作用1、中和土壤酸性，消除毒害2、增加土壤养分有效性

增加固氮砂质土壤上，减少钾的淋失减少磷和钼的固定3、减少真菌病害：大白菜的根肿病、油菜的菌核病、番茄的枯萎病。4、改善土壤的物理性状过量施用石灰的不良后果：有机质过渡分解，土壤板结；磷、钾有效性降低；铁、锰、铜、锌、硼等微量元素的有效性降低等。第四十九页，共八十一页，2022年，8月28日三）钙质肥料的施用1、石灰需要量方法Ⅰ先用一定浓度的CaCI2溶液浸提土壤样品，然后用标准氢氧化钙溶液滴定，按下式换算石灰需要量：

第五十页，共八十一页，2022年，8月28日方法Ⅱ根据土壤的交换性铝含量来计算：方法Ⅲ考虑植物耐铝性的石灰用量计算公式：式中：AI、Ca、Mg含量由土壤分析取得，RAS为供试作物能忍受的铝饱和度。1.8为常数，当计算值大于化学计算值时，用2.4代替1.8；玉米忍耐铝饱和度为80%，大豆为30%。第五十一页，共八十一页，2022年，8月28日表7-4调节15厘米酸性耕层土壤的石灰施用量（公斤/亩）土壤pH值沙土砂壤土壤土粘壤土粘土4.9以下601202002603405.0～5.440801201602005.5～5.9205060801006.0～6.410203040506.5以上00000第五十二页，共八十一页，2022年，8月28日第五十三页，共八十一页，2022年，8月28日2、施用方法

撒施，1/2耕前撒施，1/2翻耕后撒施。不能与铵态氮肥混使；使过石灰的土壤要氮肥时要覆土。3、石灰的后效：3～5年四）影响石灰施用效果的因素1、作物种类耐酸性弱的作物施用效果明显，如棉花、大麦、小麦、油菜、苜蓿等；耐酸性中等的作物施用效果较好，如花生、玉米、水稻、乌豇豆、芝麻、紫云英及柑橘等；耐酸性强的作物施用效果差或无效，水稻、燕麦、茶树、荞麦、萝卜等需钙多的作物施用效果好，如紫花苜蓿、芦笋、菜豆、豌豆大豆、向日葵、花生、番茄、芹菜、大白菜、葡萄等第五十四页，共八十一页，2022年，8月28日第五十五页，共八十一页，2022年，8月28日2、石灰施用深度

Bouldin（1979）研究表明，在20～60厘米的深度范围内，随施肥深度的增加，玉米产量直线增大；钙向深层淋溶，也与石灰深施一样，使作物增产。3、合理的耕作制度4、有机肥与化肥的施用有机肥施用后，减少了活性铝；而硫酸铵施用后增加酸性；磷肥与石灰配合施用效果好。第五十六页，共八十一页，2022年，8月28日第二节作物的硫营养与含硫肥料的施用一、作物的硫素营养一）作物体内硫的含量、形态与分布作物体内的含硫量一般为0.2%～0.5-1.1%。十字花科植物需硫量大，如油菜籽含硫量可达0.89%；豆科、棉花和烟草需硫也较多；谷类作物含硫较少（表7-5）。植物体内硫的形态：无机硫（SO42-）和含硫有机化合物。有机硫占90%。一般用N/S比，苹果酸/硫的比率判断硫素营养状况，当N/S比在10～15：1，或苹果酸/硫的比率小于1.5时，硫素适宜。第五十七页，共八十一页，2022年，8月28日表7-5作物含硫量作物部位及含硫量（%，干重）水稻茎叶0.100～0.138籽粒0.001～0.138小麦茎叶0.12籽粒0.003～0.290燕麦茎叶0.05～0.510籽粒0.02～0.294玉米叶0.230～0.250籽粒0.004～0.300茎0.050～0.170大豆茎叶0.125～0.520籽粒0.002～0.450棉花茎叶0.260～0.332籽粒0.050～0.764马铃薯茎叶0.152～0.680块茎0.060～0.420胡萝卜茎叶0.073～0.471根茎0.141～0.156番茄叶0.073～0.471果实0.140～0.450茎0.180洋葱叶0.177球茎0.120～0.600甜菜叶0.345～0.845块根0.03～0.23第五十八页，共八十一页，2022年，8月28日二）硫的生理功能1、硫是蛋白质和酶的组成元素蛋白质一般含硫0.3～2.2%，高的可达7.2%。如果供硫不足，就会减少蛋白质的合成，导致非蛋白质态氮的积累，影响作物生长（表7-6）。硝酸还原酶的激活需要硫。硫是许多酶的成分，如各种脱氢酶，脂肪酶、脲酶、木瓜蛋白酶等；硫也是许多辅基和辅酶的组成成分，辅酶A、乙酰辅酶A、铁氧还蛋白、二硫辛酰焦磷酸硫胺素等。第五十九页，共八十一页，2022年，8月28日表7-6培养液中SO42-浓度对棉花生长和叶中SO42--S、有机硫、NO3--N和可溶性有机氮的影响SO42-（ppm）鲜重（克）SO42--S有机-SNO3--N可溶性有机N蛋白态N%0.1130.0030.101.372.230.961.0500.0030.121.372.211.28102370.0090.270.061.172.56503500.100.260.000.513.251003450.360.250.100.453.20第六十页，共八十一页，2022年，8月28日2、参与氧化还原反应3、促进叶绿素合成4、参与固氮作用5、其它作用增强作物抗旱性、抗寒性和减轻或消除重金属元素对植物的危害。第六十一页，共八十一页，2022年，8月28日1、根系对硫的吸收植物根系能够吸收土壤中的SO42-、S2-和有机硫。1）根系对SO42-的吸收根系对硫的吸收是主动吸收，在pH4.0时吸收最快。随着温度升高，吸收速率加快。SO42-被吸收后，首先被活化，形成APS（腺苷磷酸硫酸脂）；APS在APS激酶作用下，形成PAPS；然后将硫酰基转移到酶上，在还原酶的参与下，还原成-SH；-SH与丝氨酸结合形成半胱氨酸。三）植物对硫的吸收与同化第六十二页，共八十一页，2022年，8月28日三）植物对硫的吸收与同化2）根系对S2-的吸收植物可以吸收一定数量的S2-，但对大多数植物来说，还原性硫是有毒的。3）根系对有机硫的吸收半胱氨酸和还原性谷胱甘肽抑制植物对SO42-的吸收。第六十三页，共八十一页，2022年，8月28日2、叶部对硫的吸收1）叶部对SO42-的吸收2）叶部对SO2的吸收当土壤供硫充足时，有30%的硫来自于叶部对硫的吸收；当土壤供硫不足时，有50%的硫来自于叶部供硫。空气中的SO2浓度在0.5ppm以下时，对大多数植物是安全的，当空气中SO2浓度超过1ppm时，则对大多数植物产生毒害。作物一般在开花期对SO2比较敏感。植物受毒害后的症状主要是叶片出现白色“烟斑”，然后叶片逐渐枯萎，并早期落叶。开花期受害，可造成不实。第六十四页，共八十一页，2022年，8月28日表7-7作物对SO2的敏感性作物忍耐浓度（毫克SO2

·米-3空气）三叶草类饲料作物0.2～0.25谷物、叶菜类、豆类、草莓、玫瑰0.25～0.30根用作物、油菜、大白菜0.3～0.4第六十五页，共八十一页，2022年，8月28日四）硫的缺乏与过剩1、缺硫特征作物缺硫首先在幼嫩叶片和生长点上表现。生长抑制，幼芽先变黄，心叶失绿黄化，茎细弱，根细长而不分枝，开花结实推迟，果实减少。缺硫与缺氮的外观症状相似，但缺硫首先出现在幼叶，缺氮首先出现在老叶。2、硫过剩作物的叶色变为暗黄色或暗红色，继而叶片中部或叶缘受害，在叶片上产生水渍状区域，最后发展成白色的坏死斑点。第六十六页，共八十一页，2022年，8月28日第六十七页，共八十一页，2022年，8月28日第六十八页，共八十一页，2022年，8月28日小麦缺硫第六十九页，共八十一页，2022年，8月28日玉米缺硫第七十页，共八十一页，2022年，8月28日棉花缺硫第七十一页，共八十一页，2022年，8月28日FoliarsymptomsoftencausedbySO2varyfrominterveinalchlorosis(discolouration)toprematuresenescenseofleave

第七十二页，共八十一页，2022年，8月28日Jambulautseedlingswereexposedinthelaboratorytodifferentdosesofairpollutants-SO2andO3,andtheirfoliarinjuriesassesssed.NovisiblesymptomwasseenwhentheseseedlingswereexposedtolowlevelsofSO2andO3,below0.2partspermillion(ppm)and0.1ppmrespectively.Exposuretohigherlevelsofthesepollutantscausedacutesymptomssuchasbrowni