植(作)物的中量元素营养及施肥.ppt

植（作）物的中量元素营养及施肥,汪根法,讲述内容,序一、中量营养元素对作物生长发育、品质的影响 和土壤的改良作用二、中量元素肥料的发展概况三、作物的钙、镁、硫、硅营养及钙、镁、硫、硅肥施用四、中量元素肥料施用效果 五、中量元素肥料的发展趋势六、农技推广工作者的任务,序,作物在成长发育过程中需要多种养分，其中包括大量元素和中、微量元素，虽然植物对各种养分的需求量不同，但是各种养分都发挥着重要生理作用，不可相互替代。这些必需营养元素肥料之间的相互关系总结为肥料的三大定律：,1、同等重要律 即大量元素与中微量元素同等重要，缺一不可。2、不可替代律 各种必需营养元素不能相互替代，缺什么元素就得补施什么元素。3、最小养分律 要保证作物正常生长发育而获得高产，必需满足它所需要的一切营养元素，其中一种达不到需要的数量，就会受到影响，进而产量就受这一最小的营养元素所制约。,一、中量营养元素对作物生长发育、品质的影响和土壤的改良作用,（一）中量元素肥料与作物生长发育 中量元素对作物生长发育起着十分重要的生理作用。例如:钙 是质膜的重要组成成分，具有防止细胞液外渗和早衰的作用，是构成细胞壁不可缺少的物质，缺钙时会影响细胞的分裂和新细胞形成，钙还是某些酶的活化剂，有中和酸性和解毒的作用。,镁 是叶绿素的组成成分，缺镁时植物合成叶绿素受阻；是糖代谢过程中许多酶的活化剂，还能促进磷酸盐在体内的运转，参与脂肪的代谢和促进维生素A和维生素C的合成。硫 是蛋白质和许多酶的成分，参与植物体内的氧化还原过程，对叶绿素的形成有一定的影响。,硅 是植物体的重要组成部分，是植物需要的重要营养元素，有利于提高作物的光合作用，可使作物表皮细胞硅质化，使作物的茎、叶挺直，减少遮阴，使叶片光合作用增强，并提高作物的抗虫、抗病、抗倒能力。,（二）中量元素肥料与农产品品质,大多数中量营养元素不仅存在于作物产品中，而且其含量本身就是产品质量指标之一，如钙、镁等。中量营养元素对作物产品的多方面品质特性有相当重要的影响。,（三）中量元素肥料对土壤的改良作用,钙肥 可用以改良酸性土壤，例如农用石灰能中和土壤中的酸，以利作物生长，同时还能消除活性铝的毒害，并能改善土壤微生物的生活条件。镁肥 可以使土壤保持稳定、良好的团粒结构，使通气性和透水性都可得到改善。,（三）中量元素肥料对土壤的改良作用,硫肥 可用以改造碱性或含盐的土壤，利用石膏改造盐碱地，可以消除土壤中过多的钠离子，并降低土壤的pH值，使之成为适合作物种植所需要的土壤，从而改善作物的氮磷钾营养。硅肥 能矫正土壤的酸度，提高土壤盐基，促进有机肥分解，抑制土壤病菌，同时硅肥中含有较多的钙、镁，并含有一定量的磷、锌、锰、硼、铁等营养元素，对作物有复合营养作用。,中量元素肥料缺乏时会对作物产生三种危害,严重时导致绝收 抗逆能力下降 农产品品质下降,二、中量元素肥料的发展概况,19世纪，中量元素就被列为植物所必需的营养元素。我国六、七十年代相继开始系统研究植物中的中量元素营养和土壤中中量元素含量分布研究。近30年来，作物生产中钙、镁、硫、硅肥的研究在全国各地开展。,研究进展,全国（大陆）土壤有效态钙、镁、硫含量，一般北方较南方高、西部较东部高。全国（大陆）耕地中低于土壤缺素临界值的面积，硅为2.7亿亩，硫为4亿亩，镁为0.83亿亩，钙为4.2亿亩。,三、植物的钙、镁、硫、硅营养 及钙、镁、硫、硅肥施用,地壳中平均含钙为36.4g/kg。土壤全钙含量变化很大，受土壤类型影响。土壤溶液中钙一般为0.01 mol/L，石灰性土壤上更高，强酸性土壤上较低。,（一）植物的钙素营养与钙肥施用,1.植物体内钙含量、分布和移动,含量：植物含钙量0.21。豆科、甜菜、莴苣、甘蓝等需钙较多，谷类、马铃薯等需钙较少。分布：茎、叶中较多，根、果实、籽粒中较少。移动：Ca在植物体内移动性很小，富集于老叶中。缺钙时从新叶、茎尖等幼嫩部位开始表现。,2.植物钙缺乏的条件,介质中Ca 2+浓度0.00010.001mol/L时最适宜植物吸收。土壤交换性钙1mmol/L时植物不出现缺钙。根系受害（淹水、干旱、冷害），蒸腾减弱（空气湿度大）时植物易出现缺钙。,3.植物缺钙症状 生长点发粘、腐烂、死亡，幼叶卷曲、畸型、缺刻状，新叶叶缘坏死。,水稻缺钙 幼叶卷曲、畸形，心叶枯死,玉米缺钙 叶缘开裂、卷曲，生长点枯死,辣椒缺钙 顶端嫩叶生长歪扭，果实膨大期脐腐。,部分作物钙素营养的诊断指标（Ca,%）作物 缺乏 适量 过剩烟草（叶片）1.3-2.3 3.54.0 5.8番茄（叶片）1.5 3.05.0-黄瓜（茎叶）2.0 2.54.5-甘蓝（外叶）1.8 2.03.5-大白菜（外叶）1.5 1.53.0-柑桔（叶片）1.6 3.06.0 7.0桃树（叶片）1.0 1.82.7 3.5梨树（叶片）0.8 1.52.2-葡萄（叶柄）-0.72.0-,4.含钙肥料及施用,钙肥的主要品种 包括生石灰、熟石灰、石膏及含钙的工业废渣等。常用的有石灰、石膏。石灰施用 酸性土壤施用石灰是改土培肥的重要措施之一。其作用：增加土壤溶液钙的浓度，提高土壤胶体交换性钙饱和度，改善土壤物理性状。提高土壤pH值，促进土壤微生物活动，利于土壤有效养分(Ca、N)增加；中和土壤酸度，消除Ai3+、Fe 2+、Mn 2+的毒害。,钙肥常用品种成分含量表,品种 氧化钙%其它成分%生石灰（石灰岩烧制）8496熟石灰 6475石灰石粉（石灰石粉碎）4556生石膏 2632 硫1518熟石膏 3538 硫2022磷石膏 20.8 磷0.73.7，硫1013普通过磷酸钙 1628 磷1216，硫1016重过磷酸钙（三料钙）19.620 磷4047钙镁磷肥 2530 磷1420，镁1518钢渣磷肥 3540 磷520骨粉 2627 磷2035草木灰 0.925.2 磷1.57，氮0.93,石灰用量 根据土壤石灰需要量的测定结果决定：,在没有测试条件下，可根据土壤酸碱度和土壤类型、质地简单估算：不同质地酸性土壤第一年石灰使用量(经验标准)kg/亩 土壤酸度 粘土 壤土 砂土 pH45 150 50100 50-75 pH56 75-125 50-75 25-50 pH6 50 25-50 25,石灰施用方法 基肥 不要年年施用，注意不要过量。沟施、穴施时应避免与种子或植物根系接触。追肥 石灰施用过量的危害 有机质分解、土壤结构破坏、降低土壤Fe、Mn、Cu、Zn、P等养分的有效性。,石膏施用 据研究，当土壤交换性钠占阳离子总量1020时，就需施石膏来调节作物的钙、硫营养；当土壤交换性钠大于20时就需施石膏来改良，一般每亩需用2530 kg。南方的翻浆田、发僵稻田，每亩施用25 kg石膏，能起到促进水稻返青和提早分蘖的作用。,（二）植物的镁素营养与镁肥施用,含量：植株干物重的0.040.7，正常叶片中含量0.20.25，低于0.2植物易出现缺镁症。分布：种子茎、叶根(如水稻穗部为0.13%，茎叶为0.12%，根部为0.07%)；块根、块茎豆科禾本科。移动：镁是在植物体内较易移动的元素，70%的镁在植物体内以游离态存在，容易从老器官向新组织转移。,1.植物体内镁含量、分布和移动,2.缺镁症状 植株矮小、生长缓慢。从老叶开始叶脉间失绿，叶脉仍为绿色。禾本科植物叶子出现“连珠状”黄色条纹。多年生果树缺镁果实小或不能发育。由于镁在植株体内移动性较强，缺镁症状首先出现在老叶上。当植物缺镁时，其突出表现是叶绿素含量下降，并出现失绿症。,玉米缺镁老叶出现“连珠状”黄色条纹,葡萄缺镁 老叶脉间失绿，叶脉仍为绿色；果梗分离,梨树缺镁,柑桔缺镁,番茄缺镁,花椰菜缺镁,油菜缺镁,烟草缺镁,部分作物的镁素营养诊断指标(Mg.%)作物 缺乏 适量 过剩玉米（叶片）0.10.13 0.160.17-大豆（植株）0.3 0.59-油菜（叶片）0.11 0.36-番茄（叶片）0.3 0.51.0-黄瓜（茎叶）0.3 0.61.0-甘蓝（外叶）0.2 0.30.5-大白菜（外叶）0.2 0.40.5-柑桔（叶片）0.16 0.260.6-桃树（叶片）0.2 0.30.8 1.1梨树（叶片）0.13 0.30.5 0.9葡萄（叶柄）0.22 0.261.5-,3常用镁肥,农用镁肥品种较少，大多是兼作肥料用的化工产品及原料。根据它们的溶解性，可将镁肥分为水溶性镁肥和弱水溶性镁肥两大类。水溶性镁肥：硫酸镁、氯化镁、碳酸镁、硝酸镁、氧化镁、硫酸钾镁等。弱水溶性镁肥：白云石、蛇纹石、磷酸镁、磷酸镁铵等。,常见镁肥品种成分含量表,品种 氧化镁%其它成分%氧化镁 约55硫酸镁（MgSO47H2O）约16硫酸镁（水美矾）2730硫酸钾镁（钾泻盐）1018 钾2230氯化镁（MgCl26H2O）约20钙镁磷肥（MgSiO3）1518 磷1420,氧化钙2530白云石粉(CaO、MgO)14石灰石粉（CaCO3）78有机肥料 0.151,4.镁肥的施用,镁肥的肥效与土壤的含镁量关系密切。在降雨多、风化淋溶较重得到南方花岗岩发育的土壤、第四纪红土及交换量低的砂土，因含镁量低，容易发生植物缺镁。镁肥施用需根据土壤和植株缺镁状况来确定，当土壤交换性镁低于6cmol/kg时，需镁较多的作物如大豆、花生、马铃薯、烟草、果树等往往会出现缺镁症状，须施用镁肥。,镁肥的施用可分为基肥和追肥 基肥：需镁较多的作物以每亩施氯化镁或硫酸镁1015公斤为宜；适当浅施，以利作物吸收；酸性土壤宜用白云石粉等，即可供给镁、钙，又能调酸。追肥：通常用1%2%硫酸镁溶液喷施，每隔7天喷一次，连喷23次。也可土施，如柑桔盛果期采用每株穴施0.20.3kg。,提高镁肥肥效 严格控制用量 过多会引起与其它营养元素比例失调。因土选用镁肥品种 接近中性或微碱性的土壤以选用硫酸镁和氯化镁为好，而酸性土壤以选用碳酸镁、石灰石粉、钙镁磷肥等为好。化学镁肥与农家肥配合施用。,（三）植物的硫素营养与硫肥施用,植物体内硫的含量、分布与移动含量 植物含硫（S）量为干重的0105，平均在025左右。其变幅明显受植物种类、品种、器官和生育期的影响。硫也是需求量大的主要营养元素，其需要量和磷相当，某些作物的需硫量甚至超过磷。十子花科植物需硫最多，豆科、百合科植物次之，禾本科植物较少。分布 主要分布在茎叶中，籽粒及根中质量分数较低。移动 较难从老组织向幼嫩组织转运。,2.植物对硫的吸收土壤中的SO42-，大气中的SO2，都可同化后形成硫的有机化合物。大气中SO2为36g/m3，超过500g/m3叶片会受害。,3.植物的缺硫症及诊断植物缺硫影响蛋白质和叶绿素的合成，植株矮小、细弱、发黄(症状与缺N类似)。与缺氮不同的是缺硫从新叶开始。一般表现为幼叶褪绿或黄化、茎细，分蘖、分枝少。,不同作物缺硫症状各异,禾本科植物缺硫：植株直立，分蘖少，幼叶淡绿色或黄绿色,小麦缺硫,玉米缺硫,油菜缺硫,圆白菜缺硫,烟叶缺硫,部分作物的硫素营养诊断指标 S,%,作物 缺乏 适量 过剩水稻（苗）0.030.04 0.070.13-水稻（稻草）0.06 0.13-玉米（苗）0.27 0.30.4-柑桔（叶片）0.14 0.210.4 0.5桃树（叶片）-0.20.4-,4.常用硫肥,含硫肥料种类较多，大多是氮、磷、钾、镁、铁的副成分，如硫酸铵、普钙、硫酸钾、硫酸镁及硫酸亚铁等。硫肥常用品种：硫磺、石膏。,硫肥常用品种成分含量表,品种 硫%其它主要成分%天然硫矿 80100黄铁矿 53.4硫酸铵 24 氮2021硫酸钾 1618.4 钾4550硫酸锌（7水）17.8 锌21.3硫酸镁 13 氧化镁16硫磺 99.5生石膏 1518 氧化钙2632熟石膏 2022 氧化钙3538普通过磷酸钙 1016 磷1216，氧化钙16.028.0窑灰钾肥 56 钾16各种秸秆 0.21,5.硫肥施用技术,施用量：水稻一般每亩用石膏1015kg或硫磺11.5kg，需硫多的花生用量可适当增加。施用方法：硫肥主要作基肥。常在作物播种前时施入，通过耕耙使之与土壤充分混合并达到一定深度，以促进其转化。用石膏、硫磺蘸秧根，是经济施硫的有效方法，缺硫水稻每亩用石膏23kg蘸秧根胜过1015kg撒施的效果。根外喷施硫肥可作为辅助性措施。,提高硫肥肥效须注意的两点：硫肥应重点用在由花岗岩和河流冲积物等母质发育的质地较轻的土壤，因为其全硫和有效硫均较低；丘陵地区的冷浸田虽然其全硫的质量分数并不低，但因低温和长期淹水会影响作物对流的吸收而导致作物缺硫，施用硫肥常有较好的效果。施用硫肥后要注意改善土壤的通气性，因在土壤强还原条件下，易形成硫化氢（H2S）毒害作物根系。,（四）植物的硅素营养与硅肥施用,1.植物体中硅的质量分数、形态及分布 硅的质量分数 因植物种类不同各异。水稻是典型的硅酸作物，其茎叶含硅量（SiO2）可达干重的1520；甘蔗、玉米、高粱等作物及竹子等也都是含硅较多的植物，豆科植物含硅量低，仅为禾本科植物的110。形态：硅是以单硅酸Si（OH）4形态被植物吸收，但植物体内的硅，几乎都是以硅胶形态存在。硅胶一经沉积，就很难移动。分布：一般规律是硅酸质量分数低的植物如豆科植物，根部地上部；含硅高的植物如水稻、燕麦等，地上部根部；番茄、萝卜、白菜、大葱等，地下部和地下部之间差异很小。,2.土壤与作物缺硅的诊断,（1）土壤诊断 南方酸性、微酸性土壤土壤有效硅（pH4.0醋酸醋酸钠缓冲液提取）含量100105mgSiO2/kg，表明土壤缺硅，水稻等作物施用硅钙肥有显著增产效应。土壤有效硅含量在100130mgSiO2/kg，施用硅钙肥可能有效。,（2）植株诊断 作物缺硅的临界值，报道不一。日本、朝鲜和中国台湾省的研究资料，水稻茎秆中SiO2的临界值：日本11，朝鲜10，中国台湾省早稻9，晚稻8；甘蔗的临界值是第36叶叶鞘中硅（SiO2）为1.25。根据茎秆SiO2全量诊断：成熟期水稻茎秆SiO2全量10，表明水稻缺硅。根据形态诊断：缺硅水稻茎杆柔软，叶片下披，呈垂柳状（水稻缺硅典型症状），叶片和谷壳上有褐色斑点，遇风易倒伏，病害如稻瘟病等真菌病害较为严重。,水稻的缺硅症状,水稻缺硅，茎秆细长软弱叶片下披，呈垂柳状,缺硅，容易导致水稻茎秆细长软弱，易感染病害，遇风易倒伏,番茄缺硅 第一花穗开花以后出现生长点的生长停止或被抑制，其附近小叶出现翻卷、变细长、扭曲等畸形，变硬且脆弱,黄瓜硅素营养研究,3.硅肥的种类和性质,硅肥 指一类微碱性（pH8）含枸溶性无定型玻璃体肥料，主要成分为CaSiO3、CaSiO4、MgSiO4、Ca3Mg（SiO2）2等。产品为白色、灰褐色或黑色粉末。具有不吸潮、不结块和不流失的特点。据报道，凡有效硅（SiO2）高于15，CaOMgO35，有害重金属小于0.0001（1mg/kg），含水量在1416之间，大部分通过60目筛的化工、冶炼行业的各种废渣均可生产含硅肥料。,硅肥种类熔渣硅钙肥高效硅钙肥新型高效硅钙肥粉煤灰和煤炭渣也可作为硅肥施用；钙镁磷肥也含有硅。液态硅肥,4.硅肥的施用,施用量 试验表明，在水稻上施用硅酸钙，在缺硅地区每亩经济用量为100 kg（含枸溶性SiO2为1920）；若用高效硅肥（含水溶性SiO2为5060），一般以每亩用10 kg为佳。,施用方法 硅肥一般宜作基肥，通常在耕翻前施下。速效性的高效硅肥还可以作根外追肥，水稻在分蘖期至孕穗期用34、草莓在结果期用0.51溶液喷施，均有一定的增产效果。,四、中量元素肥料施用效果,中量元素肥料应用研究和肥效试验证明在一定用量范围内，作物产量随施用量的增加，产量有相应增加的趋势。在中量元素肥料施用量相同的条件下，增产效果与土壤有效中量元素有效含量呈负相关。不同作物对不同中量元素的需求量不同，只有将中量元素施用在需要量多，增产显著的作物上，才能获得较高的产量和经济效益。,钙肥 主要适宜花生、番茄、辣椒、甘蓝、白菜、莴苣、果树、西瓜、草莓、大豆、马铃薯、玉米作物。镁肥 主要适宜水稻、甜菜、马铃薯、葡萄、烟草、果树、番茄、豆类、蔬菜以及芸香料作物等作物。硫肥 主要适宜大葱、大豆、四季萝卜、油菜、烟草、玉米、水稻、花生、菜豆、甘蓝等作物。硅肥 主要适宜水稻、甘蔗、玉米、大豆、番茄、黄瓜、甜菜、油菜。,五、中量元素肥料的发展趋势,中量元素肥料对农作物具有的增产增收作用已被农业科技界所证实，越来越受到人们的重视；我国中量元素肥料市场容量相当广阔，中量元素肥料的开发已引起众多肥料生产企业的关注和重视，单质、复合、无机、有机、固体、液体等各型硅钙硫镁肥料应运而生，并逐步推广应用，在农业可持续发展中发挥作用。,六、农技推广工作者的任务,加强对中元素肥料的宣传力度 近年来，虽然农业科研部门对中量元素肥料的生产应用研究越来越重视，但推广力度不够，农民对中量元素肥料的认识还不足，所以要利用多种渠道加强农民对测土施肥的科普宣传教育，使之认识到中量元素的重要性。开展耕地地力监测 开展耕地地力监测，建立农田土壤地力档案是科学施用中量元素肥料的前提依据。研究并开展综合诊断技术 由于高产栽培技术的发展和经济作物的扩大，加上人们不仅追求作物的产量，而且还注重作物品质，致使土壤中（微）量元素重叠缺乏现象增加，单一元素的缺乏诊断技术已不适应，开始综合诊断技术的研究。使其更接近生产实际。,思考题,为什么植物缺镁症状首先出现在老叶上?而植物缺钙时从新叶、茎尖等幼嫩部位开始表现？为什么当植物缺镁时，其突出表现是叶绿素含量下降，并出现失绿症？,谢谢！,联系：电话 2123300（办）邮箱,