中微肥

一中微肥的概述

中微肥是中量營養元素與微量營養元素組合後產生的複合肥總稱。全名是中微量營養元素複合肥。

二、營養元素的介紹

大量營養元素、中量營養元素、微量營養元素、有益元素

(一)、作物所需要的大量營養元素

碳(C)、氫(H)、氧(O) 氮(N)、磷(P)、鉀(K) 碳、氫、氧可以從空氣和水分中獲得。其中氮、磷、鉀作物需要量大,但土壤供應量不夠,常常需要通過施肥才能滿足作物生長的要求,因此氮磷鉀稱為作物營養的三要素或肥料三要素。

(二)、作物所需要的中量營養元素

鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)

(三)、 作物所需要的微量元素

鐵(Fe)、鋅(Zn)、錳(Mn)、銅(Cu)、鉬(Mo)、硼(B)氯(Cl)

(四)、 作物所需要的有益元素

鈉(Na)、矽(Si)、鈷(Co)、硒(Se)、碘(I)、礬(V)、鈦(Ti)

(五)、作物所需各類營養元素之間的關係

必需營養元素在作物體內不論數量多少都是同等重要的,任何一種營養元素的特殊生理生化功能都不能被其它元素所代替,這種規律稱為作物營養元素的同等重要規律和不可代替律。但是某些化學性質相近、作用相似的元素可部分的代替,如硼可部分消除亞麻的缺鐵症狀,鈉可部分的滿足甜菜對鉀的需要。

(六)、氮、磷、鉀三大營養元素起到的作用

(1)氮:生理功能:①氮是蛋白質、核酸、磷脂的主要成分,而這三者又是原生質、細胞核和生物膜等細胞結構物質的重要組成部分。②氮是酶、ATP、多種輔酶和輔基(如NAD+、NADP+、FAD等)的成分,它們在物質和能量代謝中起重要作用。③氮還是某些植物激素如生長素和細胞分裂素、維生素如B1、B2、B6、PP等的成分,它們對生命活動起調節作用。④氮是葉綠素的成分,與光合作用有密切關係。 缺氮病症:①植株瘦小。缺氮時,蛋白質、核酸、磷脂等物質的合成受阻,影響細胞的分裂與生長,植物生長矮小,分枝、分櫱很少,葉片小而薄,花果少且易脫落。②黃化失綠。缺氮時影響葉綠素的合成,使枝葉變黃,葉片早衰,甚至乾枯,從而導致產量降低。③老葉先表現病症。因為植物體內氮的移動性大,老葉中的氮化物分解後可運到幼嫩的組織中去重複利用,所以缺氮時葉片發黃,並由下部葉片開始逐漸向上。 (2)磷:生理功能:提高作物抗旱、抗寒、抗鹽鹼的能力。 ①磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分,並與蛋白質合成、細胞分裂、細胞生長有密切關係。②磷是許多輔酶如NAD+、NADP+等的成分,也是ATP和ADP的成分。③磷參與碳水化合物的代謝和運輸,如在光合作用和呼吸作用過程中,糖的合成、轉化、降解大多是在磷酸化後才起反應的。④磷對氮代謝有重要作用,如硝酸還原有NAD和FAD的參與,而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺則參與胺基酸的轉化。⑤磷與脂肪轉化有關,脂肪代謝需要NADPH、ATP、CoA和NAD+的參與。 缺磷病症:①植株瘦小。缺磷影響細胞分裂,使分櫱分枝減少,幼芽、幼葉生長停滯,莖、根纖細,植株矮小,花果脫落,成熟延遲。②葉呈暗綠色或紫紅色。缺磷時,蛋白質合成下降,糖的運輸受阻,從而使營養器官中糖的含量相對提高,這有利於花青素的形成,故缺磷時葉子呈現不正常的暗綠色或紫紅色。③老葉先表現病症。磷在體內易移動,能重複利用,缺磷時老葉中的磷能大部分轉移到正在生長的幼嫩組織中去。因此,缺磷的症狀首先在下部老葉出現,並逐漸向上發 (3)鉀:生理功能:促進作物的多種代謝過程。鉀能促進作物的光合作用;促進呼吸作用;提高作物對氮素的吸收和運轉;鉀對作物體內養分運轉、有機物合成起重要作用。鉀可以提高作物品質,鉀是重要的品質元素。鉀可以提高甘薯的澱粉率;增加棉花纖維長度;增強黃麻纖維的抗力;提高甜菜、甘蔗的含糖量;改善菸葉的品質。鉀可以提高作物的抗逆性。鉀能促進作物表皮組織和維管組織的發育,增加細胞持水力,減少作物蒸騰,增強作物抗旱能力;鉀能增加作物體內糖分積累,提高細胞滲透壓,增強作物抗寒性能。此外,鉀還能增強作物抗倒伏、抗病害侵襲的能力。 缺鉀病症:①抗逆性下降。缺鉀時植株莖桿柔弱,易倒伏,抗旱、抗寒性降低。②葉色變黃葉緣焦枯。缺鉀葉片失水,蛋白質、葉綠素被破壞,葉色變黃而逐漸壞死;缺鉀有時也會出現葉緣焦枯,生長緩慢的現象,但由於葉中部生長仍較快,所以整個葉子會形成杯狀彎曲,或發生皺縮。③老葉先表現病症。鉀也是易移動而可被重複利用的元素,故缺素病症首先出現在下部老葉。

三、中量營養元素對作物起到的作用

(1)鈣:鈣是質膜的重要組成成分,有防止細胞液外滲的作用;鈣是構成細胞壁不可缺少的物質;缺鈣影響細胞的分裂和新細胞的形成;鈣是某些酶如澱粉酶的活化劑;鈣有中和酸性和解毒的作用,鈣對植物抗病有一定作用如草酸鈣的形成,對調節細胞滲透十分重要。 缺鈣初期頂芽、幼葉呈淡綠色,繼而葉尖出現典型的鉤狀,隨後壞死。鈣是難移動,不易被重複利用的元素,故缺素症狀首先表現在上部幼莖幼葉上,如大白菜缺鈣時心葉呈褐色。 含鈣的肥料有石灰、石膏、硝酸鈣、石灰氮、過磷酸鈣等。石灰是酸性土壤上常用的含鈣肥料,在土壤PH5.0-6.0時,石灰每公頃適宜用量為粘土地1100-1800公斤,壤土地700-1100公斤,砂土地400-800公斤;土壤酸性大可適當多施,酸性小可適當少施.石膏是鹼性土常用的含鈣肥料,石膏每公頃用量1500公斤或含磷石膏2000公斤左右。硝酸鈣、氯化鈣、氫氧化鈣可用於葉面噴施,濃度因肥料作物而異,在果樹、蔬菜上硝酸鈣噴施濃度為0.5%-1.0% (2)鎂:鎂是葉綠素的組成成分,缺鎂時作物合成葉綠素受阻;鎂是糖的代謝過程中許多酶的活化劑;鎂能促進磷酸鹽在體內的運轉;鎂參與脂肪代謝和促進維生素A和維生素C的合成。對光合作用有重要作用 缺鎂最明顯的病症是葉片貧綠,其特點是首先從下部葉片開始,往往是葉肉變黃而葉脈仍保持綠色,這是與缺氮病症的主要區別。嚴重缺鎂時可引起葉片的早衰與脫落。 含鎂的肥料有硫酸鎂、水鎂礬、瀉鹽、氯化鎂、硝酸鎂、氧化鎂。鈣鎂磷肥等。質地偏輕土。酸性土、高淋土及大量施磷肥的地塊,易缺鎂。鎂肥施用量因土壤作物而異,一般每公頃施純鎂15-25公斤。硫酸鎂、硝酸鎂可葉面噴施,在蔬菜上,硫酸鎂為0.5%-1.5%,硝酸鎂為0.5%-10.%. (3)硫:有3種胺基酸中含有硫,因此,硫是蛋白質的組成成分,缺硫時蛋白質形成受阻;在一些酶中含有硫,如脂肪酶、脲酶都是含硫的酶;硫能提高豆科作物的固氮效率;硫參與作物體內的氧化還原過程;硫對葉綠素的形成有一定影響。 硫不易移動,缺乏時一般在幼葉表現缺綠症狀,且新葉均衡失綠,呈黃白色並易脫落。缺硫情況在農業上很少遇到,因為土壤中有足夠的硫滿足植物需要。 含硫的肥料有石膏、硫磺、硫酸鎂、硫酸銨、硫酸鉀、過磷酸鈣等。穀類和豆科作物,在土壤有效硫低於12ppm時就會發生缺硫,對硫敏感的作物有十字花科、豆科作物及蔥、蒜、韭菜等。硫肥每公頃用量石膏為150-300公斤,硫磺為30公斤。 隨著農業生產的發展和作物產量不斷提高,硫不易移動,缺乏時一般在幼葉表現缺綠症狀,且新葉均衡失綠,呈黃白色並易脫落。缺硫情況在農業上很少遇到,因為土壤中有足夠的硫滿足植物需要。作物對中量元素的需求日益增多,某些地區一些作物已出現缺乏中量元素的症狀。因此,施用含鈣、鎂、硫等中量元素的肥料,對提高作物產量和改善農產品品質十分重要。

四、微量元素對作物起到的作用

微量元素是指土壤中含量很低,而在作物的正常生長中不可缺少的營養元素,主要是鋅、錳、硼、鐵、鉬等元素。微量元素在作物體內為多種酶或輔助酶的組成成分,對葉綠素和蛋白質的合成均有著重要的促進和調節作用。這些微量元素儘管在作物體內含量少,但作物缺乏某一種微量元素時生長發育就會受到抑制,導致產量、品質下降。微量元素用量不能過大,過量施用不但經濟上浪費,而且會出現作物中毒現象。為了有效地發揮微肥的增產作用,必須做到因土、因作物有針對性的施肥。 (1)、鋅元素 鋅是合成生長素前體—色氨酸的必需元素,因鋅是色氨酸合成酶的必要成分,鋅是碳酸酐酶(carbonicanhydrase,CA)的成分,此酶催化CO2+H2O=H2CO3的反應。由於植物吸收和排除CO2通常都先溶於水,故缺鋅時呼吸和光合均會受到影響。鋅也是谷氨酸脫氫酶及羧肽酶的組成成分,因此它在氮代謝中也起一定作用。 缺鋅時就不能將吲哚和絲氨酸合成色氨酸,因而不能合成生長素(吲哚乙酸),從而導致植物生長受阻,出現通常所說的“小葉病”,如蘋果、桃、梨等果樹缺鋅時葉片小而脆,且叢生在一起,葉上還出現黃色斑點。北方果園在春季易出現此病。 鋅在作物體中的含量,一般為乾物質的十萬分之幾至百萬分之幾。在作物器官中,以頂芽含鋅量最高,葉次之,莖最少。鋅是植物體內多種酶的組成成分,鋅和葉綠素的形成有關,如作物缺鋅會引起葉片失綠,鋅還對增強作物的耐寒性、耐熱性、耐旱性、抗鹽性有良好的作用。施用鋅肥能促進作物生長發育,改變籽實與莖稈的比例,增加作物的經濟產量。 鋅在植株中有移動性,多表現在幼嫩器官,作物缺鋅多表現為:植株小,葉片失綠,有灰綠或黃白斑點,根系生長不發達。 施用鋅肥增產明顯的有:玉米、水稻、棉花、小麥、甜菜、葡萄等。試驗示範表明,鋅肥不但能提高作物產量,而且也能明顯提高作物品質。 品種有硫酸鋅、氧化鋅、氯化鋅等。硫酸鋅為常用鋅肥,土施每畝1-2Kg,葉面噴施濃度0.01%-0.05%,浸種濃度0.02%-0.05%,拌種為每公斤種子1-3g。 (2)、錳元素 錳是光合放氧複合體的主要成員,缺錳時光合放氧受到抑制。錳為形成葉綠素和維持葉綠素正常結構的必需元素。錳也是許多酶的活化劑,如一些轉移磷酸的酶和三羧酸循環中的檸檬酸脫氫酶、草醯琥珀酸脫氫酶、α-酮戊二酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、檸檬酸合成酶等,都需錳的活化,故錳與光合和呼吸均有關係。錳還是硝酸還原的輔助因素,缺錳時硝酸就不能還原成氨,植物也就不能合成胺基酸和蛋白質。 缺錳時植物不能形成葉綠素,葉脈間失綠褪色,但葉脈仍保持綠色,此為缺錳與缺鐵的主要區別。 錳在作物器官中的分布,通常以葉片最多,其次是莖稈,再次是種子,綠色部分多於非綠色部分。 錳是葉綠體的結構成分,是維持葉綠體結構必需的營養元素,能促進作物的光合作用。棉花施用錳肥,不僅減輕蕾鈴脫落現象,而且使收穫較早的一級籽棉顯著增多。 錳在作物體內不能再利用,植株缺錳症狀首先表現在幼葉:葉片的葉綠素減少,葉脈之間失綠,而葉脈和葉脈附近仍然保持綠色。 錳肥品種有硫酸錳、碳酸錳、氯化錳、氧化錳等。硫酸錳是常用的錳肥,土施每畝1-2kg,葉面噴施濃度0.05%-0.2%,浸種濃度0.05%-0.1%,拌種每公斤種子4-8g。 (3)、硼元素 硼與花粉形成、花粉管萌發和受精有密切關係。硼能參與糖的運轉與代謝。硼能提高尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的活性,故能促進蔗糖的合成。尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)不僅可參與蔗糖的生物合成,而且在合成果膠等多種糖類物質中也起重要作用。硼還能促進植物根系發育,特別對豆科植物根瘤的形成影響較大,因為硼能影響碳水化合物的運輸,從而影響根對根瘤菌碳水化合物的供應。硼對蛋白質合成也有一定影響。 缺硼時,受精不良,籽粒減少。小麥出現的“花而不實”和棉花上出現的“蕾而不花”等現象也都是因為缺硼的緣故。缺硼時根尖、莖尖的生長點停止生長,側根側芽大量發生,其後側根側芽的生長點又死亡,而形成簇生狀。甜菜的乾腐病、花椰菜的褐腐病、馬鈴薯的卷葉病和蘋果的縮果病等都是缺硼所致。 不同作物的含硼量差異很大,雙子葉作物顯著高於單子葉作物,其中又以豆科作物和十字花科作物最高,而禾本科作物最低。在作物不同器官中,硼元素的合量也不同,葉子的含量最高,花次之,而莖、根、果實、種子等器官中最少。 硼能加強作物的光合作用,促進碳水化合物的正常運轉,促進作物繁殖器官的正常發育,有利於開花結實。施用適量的硼肥可以加速花的發育,增加花粉數量,促進花粉粒的萌發和花粉管的生長。 作物缺硼頂端生長點不正常或停滯生長,幼葉畸形,皺縮,葉脈間失綠,下部葉片加厚,葉色加深,植株矮小。硼肥品種有硼砂、硼酸、硼鎂肥等。硼砂、硼酸為常用硼肥,土施每畝0.5-0.75kg,葉面噴施濃度0.1%-0.3%,浸種濃度0.01%-0.1%,拌種每公斤種子0.2-0.5g。 (4)、鉬元素 鉬是硝酸還原酶的組成成分,缺鉬則硝酸不能還原,呈現出缺氮病症。豆科植物根瘤菌的固氮特別需要鉬,因為氮素固定是在固氮酶的作用下進行的,而固氮酶是由鐵蛋白和鐵鉬蛋白組成的。 缺鉬時葉較小,葉脈間失綠,有壞死斑點,且葉邊緣焦枯,向內捲曲。十字花科植物缺鉬時葉片捲曲畸形,老葉變厚且枯焦。禾穀類作物缺鉬則籽粒皺縮或不能形成籽粒。 在植物體中主要是影響氮素代謝,具促進固氮作用。 作物鉬缺乏通常表現在:葉片邊緣枯焦捲曲成環狀、杯狀。作物不同症狀也不同,棉花缺鉬,枝尖葉脈失綠,蕾鈴脫落嚴重;小麥缺鉬,葉片失綠,灌漿差,成熟晚,籽粒秕。 品種有鉬酸銨、鉬酸鈉、三氧化鉬等。鉬酸銨是常用的鉬肥,土施每畝50-150g,噴施濃度0.01%-0.1%,浸種濃度0.05%-0.1%,拌種每公斤種子2-5g。 (5)、銅元素 銅為多酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶、漆酶的成分,在呼吸的氧化還原中起重要作用。銅也是質藍素的成分,它參與光合電子傳遞,故對光合有重要作用。銅還有提高馬鈴薯抗晚疫病的能力,所以噴硫酸銅對防治該病有良好效果。銅對植物的作用與鐵相似.正常濃度為5-20ppm.各種作物缺銅症狀表現不同:玉米缺銅幼葉變黃.收縮,隨著缺素加劇,幼葉變白且莖葉老化死亡,更嚴重時沿葉尖和葉緣出現死亡組織,許多蔬菜作物缺銅則葉片失去膨壓,並不出藍色.失綠.捲曲.不開花。 銅肥品種有硫酸銅、氧化銅、螯合態銅、含銅礦渣等。硫酸銅為常用銅肥,土施每畝0.8-1.5Kg,葉面噴施濃度0.01%-0.05%,浸種濃度0.01%-0.05%,拌種為每公斤種子300毫克。 (6)、氯元素 正常氯元素濃度為0.2%-2.0%,但許多作物都達到10%的含量.氯元素的一個主要功能是在鉀流動迅速時充作平衡離子,以便維持葉片和植株其它器官的膨壓,促使植株的光合作用.氯元素還能起到明顯的防病作用,可大大降低冬小麥全蝕根腐病.對其它作物能降低鐮刀菌早地根腐病的侵染,能減輕玉米莖腐病的發生.氯過量對作物的危害視作物對其耐受力而異.菸草.桃.梨.瓜類作物對氯最敏感. 在光合作用中Cl-參加水的光解,葉和根細胞的分裂也需要Cl-的參與,Cl-還與K+等離子一起參與滲透勢的調節,如與K+和蘋果酸一起調節氣孔開閉。 缺氯時,葉片萎蔫,失綠壞死,最後變為褐色;同時根系生長受阻、變粗,根尖變為棒狀。 (7)鐵元素 鐵是許多酶的輔基,如細胞色素、細胞色素氧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶等。在呼吸電子傳遞中起重要作用。細胞色素也是光合電子傳遞鏈中的成員(Cytf和Cytb559、Cytb563),光合鏈中的鐵硫蛋白和鐵氧還蛋白都是含鐵蛋白,它們都參與了光合作用中的電子傳遞。鐵是合成葉綠素所必需的,其具體機制雖不清楚,但催化葉綠素合成的酶中有兩三個酶的活性表達需要Fe2+。豆科植物根瘤菌中的血紅蛋白也含鐵蛋白,因而它還與固氮有關。 鐵是不易重複利用的元素,因而缺鐵最明顯的症狀是幼芽幼葉缺綠髮黃,甚至變為黃白色,而下部葉片仍為綠色。土壤中含鐵較多,一般情況下植物不缺鐵。但在鹼性土或石灰質土壤中,鐵易形成不溶性的化合物而使植物缺鐵。  

 五、有益元素對作物的作用

現舉例三種如下:

1、鈉肥主要用在甜菜等喜鈉作物上,菠菜對鈉的需要量也較多,鈉的主要生理功能是:①作物進行光合作用固定二氧化碳(CO2)時,鈉可以促進光合作用的進行。②土壤中有效鉀含量不足時,鈉可以替代鉀的部分功能。③鈉可以促進作物呼吸作用,激化某些酶的活性,影響氮的代謝和糖的代謝,增加糖分積累。④鈉可以使葉片氣孔關閉,減少蒸騰,降低水分消耗,提高作物抗旱能力。⑤鈉可以提高亞麻纖維的含量,增加棉花纖維的強度,亞麻、棉花等纖維作物施用含鈉肥料增產效果明顯。含鈉肥料主要有農用食鹽(NaCl)、硝酸鈉(NaNO3)和含鈉的鉀肥等。 2、矽肥在水稻上施用效果好,矽是水稻生長的必需營養元素。矽的主要生理功能是:①細胞壁的組成成分,增強作物組織的機械強度,增強作物抗倒伏性能。②鹽鹼土上施用矽肥可以減少作物水分蒸騰,提高抗鹽能力。③矽可以促進光合作用,有利於糖的合成。④減輕土壤中錳、鋁、鐵的毒害。⑤矽能調節作物對磷的吸收和利用。常用的含矽肥料有矽酸鈣(CaSiO3)、矽酸鈉(Na2SiO3)和含矽廢渣等。 3、鈦對作物的影響主要表現在:①提高葉綠素含量,增強光合作用。②促進固氮酶的活性,對豆科作物的固氮作用有顯著的促進作用,表現在根瘤增加,固氮量提高。③促進作物對土壤中養分的吸收。含鈦的製劑不能施在土壤中,因為鈦很容易被土壤固定,不能被作物吸收。鈦製劑一般是用鈦與維生素C製成鈦一維生素C螯合物,施用時採用葉面噴施的辦法。

六、中微肥實驗田數據

1、水稻:黑龍江省農科院和吉林省農科院聯合在2005年在黑龍江延壽縣、五常市及吉林松原地區進行施矽、鋅、鉬之後水稻畝產增加15%,而且對水稻的抗倒伏起到了明顯效果
2、玉米:北京農科院與東北農業大學在2008年雙城、巴彥地區對玉米施用鋅肥和錳肥,秋季測產達到驚人的21.2%的增產幅度,一度震驚農業科技學界。
3、豆科:黑龍江省農科院與地方植保站在克山、嫩江等地對大豆進行施鉬和鋅實驗,增產達到14%。

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