内容发布更新时间 : 2024/11/2 7:30:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
微量元素肥料与现代农业生产
1、微量元素肥料与农作物生长
地球上自然存在的元素有82种,其余的为 人工合成。然而植物体内却有60余种化学元素,到目前为至,被证明是必需元素的有20多种。在必须元素中,C、H、O三种元素占植物体干重的95%以上,它们主要来源于空气和水。N、P、K占植物体干重的千分之几或百分之几,它们主要来源于土壤和空气。这两类元素对作物来说需要量大,称为大量元素;Ca、Mg、Sn、Si的含量约为作物干重的千分之几,称为中量元素。而含量在0.001-0.0001%的元素为微量元素。大量元素和中量元素早已为人们所熟知并已进入正常使用,而微量元素因其量“微”一直处于被遗忘的角落,直到最近几十年,才被人们逐步认识,其量虽“微”,但和大量元素一样各自承担着生命过程的重要角色。微量元素是酶、维生素、激素的重要组成部分,直接参与有机体的代谢过程,一旦缺少,轻则影响农作物生长发育,造成减产欠收,重则颗粒无收。农业科学家把必需元素肥料的这种相互关系归纳为肥料的三大定律:(1)同等重要律,即大量元素与微量元素同等重要,缺一不可;(2)不可代替律,各种营养元素不能相互代替,缺什么元素肥料就必须施用什么元素的肥料;(3)最小养分律,要保证作物正常生长发育并获得高产,必须满足它需要的一切营养元素,其中一个达不到需要的数量,生长就会受到影响,产量就会受到最少营养元素的限制。
作为植物生长的必须微量元素,还必须具备三个条件,(1)这种元素是完成作物生长周期所不可缺少的,;(2)缺少时表现出专一的缺素症,只有补充后才能恢复正常生长,其它元素不能代替;(3)在作物营养上具有直接作用的结果,而并非由于该元素改善了作物生长条件所产生的间接效果。满足以上称为微量元素。需要向土壤补充这种微量元素的物质叫微量元素肥料。
到目前为至,按照上述三种原则,被世界公认的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl等七种元素。
必需营养元素的平衡供应,是农作物持续高产的基本保证,土壤营养元素能按农作物需要平衡供应,植物就会按比例吸收,产量就高,肥料利用率也高,反之产量就低,肥料利用率也低,而某一元素吸收过多,则可引起代谢紊乱。偏施N肥,作物病害增加,容易引起Fe、Ca、Mg、K、S的缺乏而造成减产,同时,蔬菜中亚硝酸盐含量升高,对人体健康不利;P过多就会引起Zn、Fe、Cu、Mg的缺乏。德国科学家李希比最早提出最小营养分律:当营养环境中缺乏某个必须营养元素时,作物产量首先受到这个元素制约,产量则随着它的增加而提高。如果把农作物所需要的各种元素比做组成木桶的木板,那么这个木桶的盛水量,决定于那块最短的木板。由此可见,并不因其量“微”,而认为是其“微”不足道,它是农业生产可持续发展的重要因素。
美国是世界上生产和施用微量元素肥料最多的国家,产品达50余个,产量近200kL/u。前苏联仅次于美国,其次是日本、德国。我国微量元素肥料生产起步较晚,1960年开始试验研究,1970年农业
部和中国科学院相继发现作物有缺Zn、B、Mn的症状引起重视,1980-1981年配有微量元素的复合肥进行田间试验,取得了明显增产效果。1981年国家经委联合召开全国第一次微量元素肥料会议,从此微量元素的发展步入正常轨道,微量元素肥料成为肥料家族的重要成员,在化肥工业中占有一席之地。
2、微量元素在自然界的循环
土壤是植物所需微量元素的天然宝库,植物从土壤中吸收必须的养分,维持其生命运动过程,并存储于茎、叶、果实中。植物的果实作为动物的食品,微量元素则从植物转移到动物体内,一部分随粪便排除体外,最终归还土壤。动物的一部分成为人的食品,一部分死亡后尸体腐烂,其微量元素又进入土壤,如此形成了一个自然循环体系。
人
动物、 植物 土壤
图1 微量营养元素在自然界的循环
在自然界循环体系中,植物营养体系是一种低水平的物质循环,依靠干物质的残花、落叶、动物的粪便、尸体等自然物质归还土壤。在这一循环中只有部分参与循环,还有一部分因为各种因素,变为植物不能吸收的矿物质,原始的平衡不断遭到破坏。随着世界人口的迅速膨胀和人类生活水平的迅速提高,人们需要从土壤中获得比过去更多更好的粮、棉、油、菜、果等各种农作物产品。土壤中的微量元素与其它元素一样,已无法满足这种迅速增长的需要。N、P、K等常量