第九章土壤与植物的中、微量元素营养与中、微量元素肥料

第九章 土壤与植物的中、微量元素营养与中、微量元素肥料

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料一、壤中的Ca、Mg、S营养（一）土壤中Ca的含量、形态和转化含量：地壳中钙的平均含量为36.4g/㎏(Ca),土壤中全钙的含量主要受成土母质、风化条件、淋溶强度、耕作利用方式的影响，不同的土壤差异很大。形态：矿物态钙——存在于矿物晶格中的钙，占全Ca的40~90%，植物难以吸收利用交换性钙——土壤胶体表面吸附钙，植物可利用钙溶液钙——土壤溶液中的Ca离子，植物可利用钙转化：矿物态钙风化后以离子形态进入土壤溶液，一部分被土壤胶体吸附成为交换性钙，而交换性钙与溶液中的钙处在一种动态平衡之中。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料（二）土壤中Mg的含量、形态和转化含量：地壳中镁的平均含量为19.3g/㎏(Mg),土壤中全镁的含量主要受成土母质、风化条件的影响，不同的土壤差异很大。形态：矿物态镁——占全Ca的40~90%，植物难以吸收利用交换性镁——土壤胶体表面吸附的镁，植物可利用的镁非交换性镁——能被酸提出的潜在镁溶液镁——土壤溶液中的Mg离子，植物可利用钙转化：矿物态镁↔非交换性镁↔交换性镁↔溶液镁

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料（三）土壤中S的含量、形态和转化含量：土壤中全硫的含量主要受成土条件、粘土矿物和有机质的含量影响。温暖多湿地区，在强风化、强淋溶条件下，含硫矿物大部分分解淋失，可溶性硫酸盐很少集聚，硫主要存在于有机质中。干旱地区土壤中Ca、Mg、K、Na的硫酸盐则大量沉积在土层中，1：1型的粘土矿物、Fe、Al的含水氧化物，有时能带正电荷，也能吸附一部分交换性的SO42-。形态：

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料转化：

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料二. 植物的钙、镁、硫营养植物对Ca、Mg、S的需要量仅次于N、P、K。（一）、植物的钙营养与钙肥 1. 植物体内钙形态、含量、分布及吸收含量：植物含钙量0.5－3％。豆科、甜菜、莴苣、甘蓝等需钙较多，谷类、马铃薯等需钙较少。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料分布：茎、叶中较多，根、果实、籽粒中较少。形态：Ca在植物体内以果胶酸钙的形态存在，是细胞壁、果胶质的结构成分。移动：Ca在植物体内移动性很小，缺钙时从新叶、茎尖等幼嫩部位开始表现。吸收：主动、被动都能吸收，决定于介质中Ca2+浓度。运输：通过质外体到达木质部，随蒸腾流向上运输。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 2. 钙的生理功能 1、Ca是细胞壁中果胶质的组成成分，缺钙细胞壁不能形成。 2、Ca调节细胞质膜透性，使其吸收离子具有选择性。防养分外渗，防有毒离子进入。 3、Ca影响植物体内NO-3还原。 4、Ca是多种酶的激活剂。 5、Ca能中和代谢过程中产生的有机酸，调节体内pH，并能和K配合，调节原生质状态。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 3. 植物钙缺乏的条件及缺钙症状介质中Ca2+浓度10-4－10-3 mol/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。 Ca在植物体内移动性很弱，富集于老叶中。缺钙时发生在根尖、顶芽等部分。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料植物缺钙症状：生长点发粘、腐烂、死亡，幼叶卷曲、畸型、缺刻状，新叶叶缘坏死。果树、蔬菜常见的缺钙症：白菜、甘蓝、莴苣－－－－新叶叶焦病（干烧心）番茄、辣椒、西瓜－－－－顶腐病苹果、梨－－－－苦痘病、水心病花生－－－－空壳

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 4、含钙的肥料地壳中平均含钙为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10-2 mol/L，石灰性土壤上更高，强酸性土壤上较低。含钙的肥料：生石灰 CaO 熟石灰 Ca(OH)2 碳酸石灰 CaCO3 其它含钙的磷肥、含钙的钾肥。石膏 CaSO4 CaCl2

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料施石灰的作用：（1）中和土壤酸性。（2）消除铝毒。（3）增加土壤养分有效性 Ca、N。（4）改善土壤物理性状，减少病害。石灰的用量和施用：石灰用量决定于土壤酸度——测定土壤可提取酸。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等的有效性。石灰的施用方法－－－－基肥、追肥。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料（二）植物镁营养与含镁肥料 1.镁在植物体内的含量和分布植物体内镁含量：干物重的0.04－0.7％，正常叶片中含量0.2－0.25％，低于0.2％植物易出现缺镁症。植物体内镁分布：种子＞茎、叶＞根块根、块茎＞豆科＞禾本科

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 2.镁的生理功能（1）镁是叶绿素的成分。叶绿素含Mg 2.7％。 C55H72O5N4Mg 叶绿素a C55H70ON6Mg 叶绿素b （2）镁是多种酶的活化剂。（3）镁参与脂肪和蛋白质的合成。（4）镁参与DNA和RNA的生物合成。（5）镁能促进Va、Vc的生物合成，提高水果、蔬菜的品质。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 3. 镁的吸收与运输 • 镁同钙一样，以离子（Mg2+）的形态被作物吸收，属被动吸收过程 • 镁可以通过韧皮部运输，故果实和贮藏器官中的镁含量高于钙 • 属于较易移动的元素，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

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 4. 缺镁症状由于镁在韧皮部中的移动性较强，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。豆类、甘蔗、甜菜、柑桔、葡萄、香蕉、番茄、棉花、烟草以及芸香料作物等对缺镁敏感症状：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。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 5.常用的镁肥 MgSO4.7H2O; MgO; Mg(NO3)2; MgCO3; MgCl2；镁肥的施用：基肥、追肥、根外追肥。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料（三）植物的硫营养与含硫肥料 1. 植物体内硫的含量与分布植物含硫量为0.2%-1.1%，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，对某些作物其需求量甚至超过磷。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。种子＞茎秆

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 2.植物体内硫的形态植物体内的硫有无机硫酸盐（SO42-）和有机硫化合物两种形态。无机态硫酸盐主要储藏在液泡中，而有机含硫化合物主要是以含硫氨基酸及其化合物的形式存在于植物体的各器官中。有机的硫是组成蛋白质的必需成分。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 3. 硫的生理功能（1）硫是蛋白质的成分：硫是胱氨酸，半胱氨酸和蛋氨酸的重要组成分，而这些含硫氨基酸是蛋白质的主要成份，在植物体内约有90％的硫存在于含硫氨基酸中。（2）硫是许多酶的成分：在脲酶、APS磺基转移酶和辅酶A中，-SH基起着酶反应功能团的作用。（3）硫参与作物体内的氧化还原过程

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料多肽链的二硫键示意图

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料（4）许多生理活性物质的成分：维生素H，维生素B1，辅酶A和乙酰铺酶A （5）硫能促进叶绿素的形成（6）影响氮的生物固定与代谢：硫与根瘤菌和自生固氮菌的固氮作用有关。（7）能增强作物的抗寒性和耐旱性：硫与影响到植物抗寒和抗旱性的蛋白质结构有关，硫能增加某些作物的抗寒和抗旱性

其它作用 硫还是许多挥发性化合物，如异硫氰酸盐和亚矾的结构成分。这些成分使洋葱、大蒜、大葱和芥菜等植物具有特殊的气味。硫形成十字花科植物的糖苷油

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 4.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36μg/m3，超过500μg/m3叶片会受害。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 5.植物的缺硫症植物缺硫时影响蛋白质和叶绿素的合成，症状与缺N类似。植株矮小、细弱、发黄。不同的是从新叶开始。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料苜蓿-分蘖减少，新叶呈浅黄绿色

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料小麦-有硫和无硫

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 6.常用硫肥（1）石膏生石膏 CaSO4 .2H2O 熟石膏 CaSO4 .1/2H2O （2）其它含硫肥料 K2SO4、(NH4)2SO4、过磷酸钙

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料 7. 硫肥的施用方法与技术（1）以提供硫素营养为目的石膏施用技术石膏可作基肥、追肥和种肥。旱地作基肥，一般每亩用量为15-26kg，将石膏粉碎后撒于地面，结合耕作施入土中。花生是需钙和硫均较多的作物，可在果针入土后15-30天施用石膏，通常每亩用量为15-25kg。稻田施用石膏，可结合耕地施用，也可于栽秧后撤施或塞秧根，一般每亩用量为5-10kg，若用量较少（2.5Kg）可用作蘸秧根。

第一节 土壤与植物的中量元素营养与中量元素肥料（2）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。在雨前或灌水前将石膏均匀施于地面，并耕翻入土；使之与土混匀，与土壤中的交换性钠起交换作用，形成硫酸钠，通过雨水或灌溉水，冲洗排碱。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 植物必需微量元素养分确认时间: • Fe 1844 Gris,E. • Mn 1922 Mchargue,J.S. • B 1923 Warington,K. • Zn 1926 Sommer,A.L. Lipman,C.B. • Cu 1931 Lipman,C.B.McKinney,G. • Mo 1939 Arnon,D.I . Stout,P.R • Cl 1954 Broyer,T.C.

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 一. 土壤中的微量元素土壤微量元素的含量，主要由成土母质和成土过程决定。土壤微量元素是否缺乏，一般不决定于其总量，而主要决定于其有效性。影响微量元素有效性的因素有：（1）土壤pH （2）土壤有机质:可提高微量元素的有效性; （3）土壤氧化还原状况影响Fe、Mn的有效性

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 （一）土壤中的硼：我国土壤中的硼含量：痕量－500 mg/kg，平均64 mg/kg。干旱地区土壤含硼比湿润地区土壤高。南方酸性红、黄壤上一般全硼和有效硼含量都较低，而北方土壤一般是有效硼含量低。土壤热水溶性硼＜0.5 mg/kg 缺硼＜0.25mg/kg 严重缺硼硼以B(OH)3或B(OH)4-形态存在于土壤溶液中。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 （二）土壤中的锌我国土壤全锌含量10－300 mg/kg，平均含量100 mg/kg。主要决定于成土母质。目前用pH 7.3的DTPA提取土壤有效锌（中性、石灰性土壤），临界值0.5 mg/kg。酸性土壤则用0.1 mol/L HCl提取土壤有效锌, 临界值1.5 mg/kg。土壤溶液中锌的形态：Zn2+、Zn(OH)+、ZnCl+、ZnNO3+ 缺锌一般发生在pH＞7的土壤上。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 （三）土壤中的钼我国土壤全钼范围0.1－6.0 mg/kg。平均含量1.7 mg/kg。南方红、黄壤地区土壤全钼含量高，但有效性低。北方土壤全钼含量低，但有效性高。 pH＞5－6时，土壤钼主要以MoO42-形态存在，pH＜5.5时，土壤钼以HMoO4-形态存在。酸性土壤上，钼酸根被铁、铝氧化物所吸附，造成有效钼含量降低。随土壤pH增加，吸附量减少，土壤有效钼含量增加。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 （四）土壤中的锰土壤中锰含量很高，42－5000 mg/kg。特别是红、黄壤上含量更高。缺锰的土壤主要是我国北方石灰性土壤。石灰性土壤交换态锰＜3mg/kg，易还原态锰＜100 mg/kg时植物出现缺锰，二者总和称为活性锰。酸性、还原条件下：Mn4+ Mn3+ Mn2+ 碱性、氧化条件下：Mn2+ Mn3+ Mn4+

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 （五）土壤中的铁土壤中全铁含量很高，是岩石和土壤中含量最多的三个元素（Si、Fe、Al）之一。全铁含量1－10％（10000－100000 mg/kg），而有效铁的含量较低，影响因素主要是土壤pH和Eh。土壤可溶性铁在pH6.5－8.0时最高，形态为Fe2+、Fe3+和络合铁。缺铁主要是北方石灰性土壤，连续阴雨会加速植物缺铁症（HCO3-）。南方水田上Fe2+过多也会出现中毒。 DTPA－Fe的临界值：2.5－4.5 mg/kg。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 （六）土壤中的铜我国土壤全铜3－300 mg/kg。大部分存在于原生和次生矿物的晶格内。碱性、有机质含量较高的土壤上易出现缺铜现象。土壤溶液中Cu2+浓度很低，98％以上铜被有机物络合。DTPA－Cu＜0.2mg/kg时植物可能缺铜。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 （七）.引起土壤微量元素缺乏的原因 1、高产品种的引用 ①对微量养分要求高了（高产） ②吸收微量养分的能力不高 2、土地平整 ①养分贫瘠 ②低产田开发利用 3、耕作制度的改革栽培措施的改变引起 4、农业集约化生产的发展增加大量元素养分引起养分不平衡 5、违反养分平衡原则微量养分投入少 ①化学肥料纯度提高 ②有机肥料投入少 ③农药的更新换代 6、农产品商品化归还减少

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 二.植物体内微量元素的营养功能（一）植物的硼营养 1. 植物体内硼的含量、分布 2－100mg/kg，变幅很大。单子叶植物含量较少，双子叶较多，具有乳液系统的双子叶需硼更多。植物体内硼结合在细胞壁结构中，几乎不移动。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 2.硼的营养功能（1）促进体内碳水化合物运输和代谢。缺硼时大量糖在叶片中累积，使叶片变厚、变脆、畸形。（2）参与半纤维素及细胞壁物质的合成。（3）促进细胞伸长和细胞分裂。缺硼时主根和侧根伸长受抑制，根呈短粗丛枝状。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 （4）促进花器官的建成和发育。花的柱头和子房中硼的含量很高，硼促进花粉萌发和花粉管伸长。缺硼植物“花而不实”。（5）调节体内酚的代谢和木质素合成。缺硼时体内酚类化合物累积并氧化成醌，产生黑色的醌类聚合物。甜菜、萝卜出现“腐心病”、“褐腐病”。（6）提高豆科植物根瘤的固氮能力。（7）促进核酸和蛋白质的合成及生长素的运输，提高植物抗性。

第二节土壤与植物微量元素营养及肥料 3.植物缺硼的表现一般植物B含量＜15mg/kg时表现出缺硼。（1）茎尖生长点生长受抑制，严重时死亡。（2）老叶叶片变厚、变脆、畸形。（3）根短粗、褐色。（4）花器官发育受阻，结实率低，果实小、畸形。部分植物缺硼的典型症状：甜菜“腐心病” 油菜“花而不实” 棉花“蕾而不花” 花椰菜“褐心病” 芹菜“茎折病” 苹果“缩果病”

第九章 土壤与植物的中、微量元素营养 与中、微量元素肥料