微量元素肥料的理论与应用

第四節    微量元素肥料的发展历史及其应用前景

第四章    微量元素肥料的种类、性质和施用方法

第一章 微量元素肥料的基本知识

第一节 什么叫微量え素和微量元素肥料

微量元素与微量元素肥料二者之间有着千丝万缕的联系故有人说它们一开始就结下了不解之缘，把它们比作是一对形影相伴、亲密无间的情侣正因如此，在目前微量元素肥料在农业生产中施用越来越广泛普遍的情况下人们谈及微量元素肥料时，往往都要联系到微量元素反之亦然。尽管二者关系如此密切但应当指出二者并不完全等同，它们在涵义上是两个不同的概念

鉴于微量え素，尤其是微量营养元素的研究是诞生微量元素肥料的先导也就是说，只有当大量的科学试验与研究证实了某种化学元素确实是植粅正常生长发育不可缺少的微量营养成分之后，这种元素才会被用来制成化工产品使之成为在农业生产中广泛应用的微量元素肥料。因此欲知什么叫微量元素肥料，还得先从微量元素和微量营养元素的涵义谈起

1．微量元素的一般概念。大家知道自然界或者说世界上嘚一切物体，无论是植物、动物和人等有机生命体还是矿物、岩石、空气和水等非生命无机体，都是有各种化学元素所组成的那么，洎然界究竟存在有多少种化学元素呢根据已有的研究证实，目前世界上已发现的化学元素有107种这107种元素在自然界或各种物体中的含量，差异十分悬殊有些元素含量很高，而有些元素含量却又甚低

对于自然界所存在的化学元素，人们从不同的角度出发往往有着不同嘚分类。其中一种分类是根据化学元素含量的高低或多寡分为大量元素（或称常量元素）、中量元素和微量元素（亦称痕量元素）等三類。前者是含量很高的化学元素的统称后者是含量很低的化学元素的统称，而中量元素的含量则介于大量元素和微量元素之间随着科學技术的发展和研究的深入，近若干年来对某些含量极低的化学元素，又称之为超微量元素

综上所述可以看出：微量元素是针对大量え素与中量元素而言的一个相对概念。所谓微量元素顾名思义，微者少也；少具有双重意思一是指含量很少，二是指植物对它们的需偠量很少因此，从广义来说微量元素系泛指自然界或自然界的各种物体中含量很低的，或者说很分散而不富集的那些化学元素从狭義来说，农业上所说的微量元素则系指植物体中含量很少特别是植物生育期内需要量很少的那些元素。但究竟含量低到什么程度才叫微量元素呢一般认为含量在n×10-6?—n×10-5，即百万分之几到十万分之几最高不超过千分之一范围内的所有化学元素，都统称为微量元素

（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）、和硫（S）等10种元素含量较高，加上微量元素硅占了活基质的99.95它们是大量元素;其余60多种元素如硼（B）、锌（Zn）、锰（Mn）、钼（Mo）、铜（Cu）等的含量甚微，总共仅占这些元素就是所说的微量元素。此外有的元素含量极低，如银（Ag）、铷（Rb）、汞（Hg）、镉（Cd）、镭（Ra）等的含量低至它们是超微量元素。

应当指出的是：大量或中量元素与微量元素之間并不存在一条绝对不可逾越的鸿沟。因为不同学科研究领域所指的微量元素其包括的对象不尽相同，大量元素与微量元素在不同学科研究领域之间往往存在交差也就是说，某些元素在这一学科领域内是大量元素而在另一学科领域内却是微量元素、例如就元素锰（Mn）、铁（Fe）和硅（Si）等来说，它们在地壳和土壤中的含量较高因此，在地球化学和土壤地球化学研究领域中属大量元素；然而在生物体內含量甚低同时植物生长发育过程中对它们的需要量亦少，因而在植物营养学植物生理学、植物生物化学和农业化学研究领域内，它們却属于微量元素

土壤学领域所研究的微量元素具有双重意义，它既可以泛指土壤中所有含量很低的化学元素也可以专指具有生物学意义的，是植物正常生长发育不可缺少的微量元素但实际上二者并无本质上的截然区别，因为随着科学研究的不断深入和发展进步具囿生物学意义的微量元素还会逐步被发现而增多。

2．微量营养元素的概念动植物有机生命体几乎含有全部已知的化学元素，不过有些化學元素至今在动植物体内还没有被发现前面己经谈到，目前植物体内己发现的化学元素只有70多种而植物体中的这些化学元素是否均为植物所必需呢?对于这一问题，目前的科学研究尚未完全解决但一般可以这样认为：必需的元素一定存在于植物体内，而植物体内所存在嘚化学元素却并非都是必需的因此，从目前的观点看来植物体内所包含的化学元素，按其生物学意义可区分为生命需要的、生命可能需要的和生命是否需要尚未确定的三类（见表1—1）

从上述可见：所谓营养元素是生物有机生命体，包括植物、动物和人正常生长发育戓生活所必需的化学元素。但是生物体对各种营养元素的需要量并不相同往往对某些营养元素需要较多，而对另一些营养元素却又需要甚少因此，人们通常将需要量较多的化学元素称为大量营养元素，而将需要量甚少的化学元素称为微量营养元素。

       现已证实：植物、动物和人体所需的营养元素有20余种其中对碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硅、钠和氯等10余种元素的需要量较多，它们就是大量营养元素；而对铜、锌、钼、铁、钴、钒等10多种元素的需要量甚少它们是微量营养元素（见表1—2）.

已有的研究表明：植物、动物和人所需要的营养元素不尽阳同。就微量元素而言除了铁、锰、锌、钼、铜是动植物都需要的而外，植物所需要的硼并没有证实为动物所必需而动物需要的硒、铬、镍、锡、氟和碘亦没有证实为植物所必需。但喜硒植物中却有大量硒的富集缺硒就不能正常生长发育。另外有的抵等植物还需耍钒、镓、锗和钨。近年来还证实有许多植物不可缺少钴和钒但却没有证明所有植物需要它们。

应当指出的是:微量え素有益还是有害生命需要还是不需要，这都是相对的而不能将其绝对化。现在认为对生命是不必需的或有毒的元素可能在将来会發现是有益的或生命所需要的。即使是现在已经确定是生物营养所必需的元素也有一个维持机体正常生理功能需要的数量范围，不足可鉯引发缺乏病症过量又会产生中毒。

       3．微量元素的计量单位微量元素的含量既然很低，那么通常用什么单位来表示它们呢目前一般鼡份数浓度来表示微量元素的含量。常用的份数浓度单位（见表1—3）.

    一百万分之一的浓度即1ppm,它相当于一百万份的固体液体或气体中含有┅份某种微量元素。对于固体来说ppm一般指重量，1ppm意味着一吨物质中才含有一克或者一公斤物质中才含有一毫克。

       通过上文论述大家知道了微量元素和微量营养元素的概念之后，什么叫微量元素肥料的问题也就很清楚了

所谓微量元素肥料，通常又简称微肥它是指经夶量的科学试验与研究已证实具有生物学意义的，也就是说植物正常生长发育不可缺少的那些微量营养元素通过工业加工过程所制成的，在农业生产中作为肥料施用的化工产品它们多系化合物，诸如硫酸锌（ZnSO4）、硫酸锰（MnSO4）、硫酸铜（CuSO4）、硫酸铁[Fe2(SO4)3] 、钼酸铵［（NH4）2MoO4］、硼酸（H2B4O7）等都是人们通常所说的微量元素肥料。当然微量元素肥料还应包括其他含微量营养元素的物质，如含微量营养元素的废渣等

       應当指出的是：这里所说的微肥是指微量元素肥料，希望不要把它与细菌废料（亦称菌肥）混淆起来

       综上所述可以看出：微量元素，以致于微量营养元素并不是微量元素肥料因此，人们在农业生产实践中常说的“施用微量元素”实际上是指的施用微量元素肥料，而绝鈈是前述的广义的微量元素或微量营养元素

       虽然微量元素肥料的种类与目录还不多，但可以深信随着科学研究的深入，植物必需的微量元素还会逐步被发现而增多微量元素肥料的种类与品种，也必然会随其科学技术的发展而逐渐增多

第二节   微量元素在植物体内的功能

微量元素在植物体内多为酶的组成成分。酶是一类重要的有机化合物对生物体内的多种化学反应起着催化剂作用，具有各种各样的生悝生化功能就单个元素来说，在植株体内一定的新陈代谢过程中有着通常所说的“八仙过海，各显神通”的本领；而有些时候它们Φ的两个或两个以上的元素，则又可能起着相似或完全相同的作用以下列举植物氮素代谢中的硝酸还原过程（见下面图式）作进一步说奣：

在硝酸还原成氨（即硝态氮还原成铵态氮）的最初阶段，首先必需要有硝酸还原酶作催化剂以加快这一还原反应。微量元素钼则是硝酸还原酶中不可缺少的成分因此，没有钼的参与这一阶段便不能完成，硝酸盐就会在植株中累积起来最终影响到蛋白质的合成。茬整个还原过程的最后阶段因锰素是胺还原酶的成分，如果没有锰素由胺还原成氨的阶段不能很好通过，氨就难以产生同样会影响箌蛋白质的形成。而亚硝酸还原成控胺的两个阶段钾、铁是亚稍酸还原酶和次亚硝酸还原酶的组成成分，缺乏铜或铁这两种酶的活性僦会大大降低，亚硝酸还原成胺的反应必将受到影响

由上述可见，钼、锰、铜、铁四种微量元素虽然都与蛋白质的合成息息相关但是咜们在硝酸还原过程中的各有关阶段，钼和锰各自起着专门化作用而显示出很强的专一性，不能互相代替铜和铁对亚硝酸还原酶和次亞硝酸还原酶活性的影响相似，专一性不强能够互相替换。正是由于一些微量元素对作物新陈代谢的影响相同或相似就构成了某些微肥试验中，常常出现的两种或两种以上元素同时施用时对单位面积产量及品质的提高，未能产生增补效应的理由之一;并可用以解释因缺乏不同元素而使作物出现类似病害症状的原因

微量元素不仅对植物体内氧化还原反应和蛋自质合成产生影响，而且对光合作用、碳水化匼物的形成和运移、其它营养元素的吸收和输送以及繁殖器官的发育……等均具有积极意义微量元素的这些功能，往往就是它们能够提高植株抗旱、抗热、抗寒、防冻等抗逆性的内在原因同时。也是防治植株缺素所引起的生理病害增强植株对某些细菌、真菌称病毒所致病害抗性的重要原因。

       为了便于逐个了解各有关元素在植物体内具有的生理生化功能现列举几个常见的微量营养元素概述如下：

1．增強光合作用。锌是一些酶的重要组成成分这些酶在缺锌的情况下活性大大降低。绿色植物的光合作用必需要有含锌的碳酸酐酶的参与，它主要存在于植株的叶绿体中催化二氧化碳的水合作用，提高光合强度促进碳水化合物的转化。已有不少资料说明葡萄、西瓜等施锌后，降低了果实的酸度提高了含糖量。可见锌是影响醣类代谢的重要因素。锌还能使碳水化合物尤其是蔗糖向繁殖器官的输送得箌改善从而对该器官的发育具有积极意义。因此有人认为植物的受精到结实期是锌素营养的临界期之一。

    2．促进氮素代谢在植物的氮素代谢中，锌发挥着重要作用缺锌植株体内的氮素代谢要发生紊乱，造成氨的大量累积抑制了蛋白质的合成。植株的失绿现象在佷大程度上与蛋白质的合成受阻有关。施锌不仅能迅速纠正植株的失绿症状而且还能提高籽粒中蛋白质饱含量。

对植物的遗传特性具有偅要影响的核糖核酸的形成与锌素营养状况的关系也相当密切。在缺锌的条件下植株体内的核糖核酸含量减少，植物生长变差

3．有刊于生长素的合成。锌与植物生长素——吲哚乙酸的合成息息相关它们之间存在着平行关系，即生长素含量高的部位含锌也多。植物缺锌时体内的色氨酸含量较少，而色氨酸是合成叫吲哚乙酸的基本材料因此，缺锌就必然导致吲哚乙酸的含量相应降低可见锌与该種生长刺激素的关系实际上是间接的，但施锌促进植株生长发育的效应是相当显著的华中农学院的研究表明:玉米施锌能使植株抽雄期提湔三至七天，吐丝期提前五至八天成熟期提早六至九天。这一缩短生育、促进早熟的作用对于回避不良气候条件，改革、巩固三熟制具有现实意义

    4．增强抗病、抗寒能力。科研和生产实践证明施锌不仅能防治水稻的赤枯II型病 (即缺锌坐兜症)，玉米花叶白苗病、柑桔小葉病等营养生理性病害；而且能减轻小麦的条锈病、大麦和冬黑麦的坚黑穗病、冬黑麦的秆黑粉病、向日葵的白腐和灰腐病的危害提高菜豆对炭斑病的抵抗力，降低棉花萎蔫病、亚麻立枯病和炭疽病以及细菌病的感染国外资料介绍，在锌素影响下甜橙、柚子等果树的耐寒性有所提高，玉米植株的耐寒性也有增强

    1．促进碳、氮代谢。硼在植物体内的碳、氮代谢中有着十分重要的作用硼素不足常常导致蔗糖氧化和碳水化合物代谢产物的氨基化速度降低，蛋白质合成受到阻滞植株缺硼将直接影响到叶绿素的形成，从而使光合作用的强喥降低碳水化合物的合成受到影响。同时硼素对植株体内碳水化合物的转化和输送也具有促进作用

2．有利于根系生长发育。植株缺硼產生的有害作用首先表现在根尖上。在缺硼条件下根尖分生组织的细胞分化和伸长得不到正常进行，甚至发生枯萎有人发现，在缺硼的根系中咖啡酸和绿原酸有所累积据认为这些酸是形成木质素的前身。因而它们的累积可能是促进缺硼根系木质化的原因也许还是引起组织坏死和死亡的理由。还有人提出硼素不足所引起的生长点死亡是由于植株体内蔗糖的形成及其向根部的运转受到阻碍所致。因此植物得到的硼素越多，根系的发展越好这对于根用和块茎作物，如甜菜、萝卜、洋芋等产量和品质的高提具有十分重要的意义。

3．促进营养器官和生殖器官的生长硼同锌一样，对于生长素吲哚乙酸的合成有着重要影响植物的硼素营养不足，体内的生长素含量大夶降低致使营养器宫的生长受到抑制。硼素对生殖器官的发育也至关重要缺硼植株的一个重要形态特征，就是不能形成或形成不正常嘚花器官表现为花药和花丝萎缩，花粉粒的发育不能健康进行硼对花粉管的形成也是必要的，对花粉的萌发和花粉管的伸长具有刺激莋用因此，硼素在植物的受精阶段以至种子形成以后的发育时期中均有着巨大影响在农业生产实践中，由于农作物的硼素营养不足鈳以出现油菜大面积的“花而不实”（即只开花不结籽）、麦类的“小花不孕症”（即不结实症）、棉花的“蕾而不花” （即只现蕾不暴桃）等生理危害;更为常见是，使棉花油菜、黄豆、苜蓿和果村等的落花、落果现象严重，对经济作物和粮食作物产量和品质的影响极大

4．促进作物早熟。硼对加速植株发育促进种子早熟的作用也是特别引人注目的。据有关资料报道在硼素的影响下，冬小麦通过春化階段所需要的时间可缩短八天玉米和水稻施硼使各种生育期提前，种子提早五天左右成熟棉花施硼，霜前花增多籽棉产量和纤维品質均有提高。硼的这种促进早熟的作用对于山地寒冷地带以及两熟·三熟制地区发展农业生产有着一定的积极意义。

    此外，在水稻杂交淛种中施用硼肥可使父、母本植株的生殖器官成熟期趋于一致，促进制种产量的大幅度增加；同时还能提高远缘杂交种的结实率。可見硼在育种工作中，也同样能起重要作用

    5．增强抗逆性。硼素营养状况与植物的抗逆性和抗病力的关系相当密切洋芋等作物施硼，能使块茎中淀粉和维生素丙 (即抗坏血酸)的含量大量增加;而植株体内维生素丙的含量多寡与植物的抗旱性和抗寒性之间存在着一定联系硼素不足是洋芋疮痂病发生的原因之一。施硼可使小麦的坚黑穗病和黑麦的黑粉病感染率大幅度降低甜莱腐心病减少，产量和含糖量提高二代植株对立枯病和褐斑病的抵抗力增强。红薯的软腐病、向日葵的白腐病和灰腐病、菜豆的炭斑病、亚麻的立枯病和细菌病均可大大降低还能清除葡萄幼苗导管因镰刀菌感染而死亡的现象。

1．促进氮素代谢钼在植物体肉最主要的生理功能是影响氮素代谢过程。植物將硝态氮吸入体内后必须首先在硝酸还原酶等的作用下，转换成胺态氮以后才能参与蛋白质的合成。而在这一转化过程中钼又是硝酸还原酶中不可缺少的组成成分。因此在缺钼的情况下，硝酸的还原反应将受到阻碍植株叶片内的硝酸盐便会大量累积，给蛋自质的匼成带来困难此外，也有人认为在合成蛋白质的整个过程中，钼都能发挥其不同程度的作用但是，植物对钼的需要与所供给的氮源囿关以硝态氮为氮源时需要钼，以氨态氮为氮源时就不一定需钼了这是施用钼肥应当引起重视的问题。

2．促进生物固氮钼与生物固氮作用的关系极为密切。钼是多种固氮细菌正常生命活动所必需的元素它能提高固氮能力二至五倍，亦有报道能提高六至七倍的豆科植物含钼较多，且集中在豆科植物的根瘤内根瘤中的固氮菌是固定空气中氮素的执行者。钼素不仅能促进根瘤的产生和发展而且还影響根瘤菌固定氮素的活性。因为这种活性是受固氮酶所制约的而钼是固氮酶的组成成分。所以钼素供给不足时，豆科植物的根瘤发育鈈良根瘤少而小，且分散在根系的各个部分其固氮能力弱或者不能固氮。

    土壤中固氮细菌能否存在与该土壤内钼素的含量有关据试驗研究，栽培棉花对土壤中的固氮菌有强烈的抑制作用棉花连作地的第一年，一克土壤中的固氮菌即从原来的十万个急剧减少到三万个；第二年又减少到两千个;第三年就剩下三百个了但如施用钼肥，不仅消除了这一不良影响而且使固氮菌数量增加了三到三倍半。

3．增強光合作用钼素能提高植株叶片中叶绿素的含量和稳定性，有利于光合作用的正常进行尽管钼素能否直接参与光合反应还不得而知，泹的确能提高冬小麦、玉米、荞麦等的光合作用强度尤其是在荞麦开花期，钼素能纠正白天高温条件下光合作用受抑制的现象；在玉米葉片开始衰老时钼仍然有促进其光合作用，使叶子的生活能方得以长久地保持在较高的水平上

    4．促进碳水化合物的转移。钼能够改善碳水化合物尤其是蔗糖从叶部向茎秆和生殖器官流动的能力，这对于促进植株的生长发育很有意义施钼可促进小麦、水稻种子的萌发囷幼苗的生长，提高棉花种子的发芽率降低蕾铃脱落率，促进早结桃、早开花从而提高了籽棉产量和品质。

    钼素还能加速作物春化阶段的通过与硼一样可使冬小麦的春化阶段需要的时间缩短八天；并且对长日照作物的玉米、燕麦和冬小麦的光照阶段亦有加速通过的作鼡。

    5．提高抗旱、扰寒能力保证植物钼素营养供应，对提高作物抗旱和抗寒性具有较为重要的意义钼能增加洋芋上部叶片的含水量，鉯及玉米叶片的柬缚水含量；调节春小麦在一天中的蒸腾强度使早晨的蒸腾强度提高，白天其余时间的蒸腾强度降低有人认为，喷钼酸铵溶液可使冬小麦叶片的保水能力明显增强这在一定程度上能提高冬小麦的抗旱力。

钼素对玉米、冬小麦苜蓿和车轴草等抗寒性的增强均有良好影响。据有关资料表明在低温条件下，钼和其它一些微量元素一样能促进玉米种子的发芽，提高含糖量特别是对抗寒性有决定意义的蔗糖的含量。因而使细胞质的浓度增大，降低了冰点减轻了低温的伤害和植株的死亡率。有人还认为提高了抗寒性嘚幼苗，含有更高量的抗坏血酸（即维生素丙）抗坏血酸的增加对提高植株的抗寒性具有良好作用，这是与它能维持植株为适应恶劣环境所需要的氧化还原状况有关

    6．增强抗病力。钼对增强某些植物抗病力的良好效应也是显而易见的据试验，每亩施用五公担的一种红銫硫酸钼废渣（含钼量0.09％）可使小麦黑穗病的感染率明显降低，使燕麦黑穗病的病株率减少盆栽试验表明，施用高剂量的钼（4克／盆）不仅能使感染花叶病的烟草植株具有健康植株的外观，而且可使烟草产生对花叶病的免疫性

    锰对植物体内的多种生理生化过程有很夶影响。它参与光合作用与二氧化碳的同化作用有关。与植物的呼吸作用和氧化还原过程也有联系；并且是植物氮素代谢中的活跃因子;還是合成维生素丙和核黄素的重要因素之一

    1．增强光合作用。由于锰是叶绿体的结构成分是维持叶绿体结构所必需的微量元素，在叶綠体中含有丰富的锰植物体内锰素营养不足，常常引起叶片失绿、而使光合作用有一定程度的减弱锰素供给充足时，能够减少正午光匼作用所受到的抑制从而使光合作用得以正常进行，有利于体内的碳素同化过程

2．调节体内氧化还原状况。锰还能提高植株的呼吸强喥调节体内的氧化还原过程。如植物体吸收入硝态氮时锰起还原剂作用，而在吸入铵态氮时又起氧化剂作用。因此在这些氧化还原过程中，担当着催化剂的角色同时，在这些过程中锰和铁之间存在着相互影响，锰素能调整二价铁和三价铁彼此间的转化关系进洏影响借助于铁盐而完成的氧化还原反应。

3．促进氮素代谢锰素对植株的氮素代谢有着显著影响，缺锰的业主中游离氨基酸有所累积這种累积与蛋白质的减少有关。可能是由于缺锰影响到蛋自质的合成所致有人发现小麦施锰，使籽粒中全氮量和蛋白质成分中的麦胶蛋洎质含量均有增长同时，豆科作物施用锰肥根系中的根瘤数目和大小均有增长，根瘤菌的固氮能力增强根的重量和土壤耕层中的含氮量均有提高。

4．有利于生长发育在锰素的影响下，不仅对胚芽鞘的延伸有刺激作用而且加强了种子萌发时淀粉和蛋自质的水解过程，使单糖和氨基酸的含量比未经锰盐处理的种子要高，对促进小和带水稻种子的萌发以及幼苗的生长十分有利它还能加速同化物质尤其是蔗糖从叶部向根部和其它器官的转移，为植株各部及时提供充足的碳素营养和能量促进植株的生长发育。如棉花施锰不仅减轻蕾脱落现象而且使收获较早的一级籽棉显著增多;柠檬施锰还可使开花期大大提前，花量的增加也很明显

    5．降低病害感染率。孟素营养充足鈳以增强多种作物对某些病害的抗性施锰使大麦对黑穗病、黑麦对黑粉病和坚黑穗病的感染率大大降低。东黑麦种子在高锰酸钾溶液中進行春化处理可提高冬黑麦对锈病的抵抗力。施锰还能提高洋芋对晚疫病以及甜菜对立枯病和褐斑病的抗性锰作亚麻的种肥，可减轻亞麻对立枯病、炭疽病和细菌病的感染

    此外，在锰素的影响下能够增强小麦等作物的耐寒性。

    铜在植物体内的功能也是多方面的它昰多种酶的组成成分，与碳素同化、氮素代谢、呼吸作用以及氧化还原过程等均有密切关系

1．增强光合作用。植株叶片中的铜几乎全部含于叶绿体内对叶绿素起着稳定作用，以防止叶绿素遭受破坏可见，保证铜素的营养供给对提高植物的光合强度具有良好影响，且能减轻晴天中午期间光合作用所受到的抑制有人认为，铜素能增加叶绿素稳定性的原理是与铜对蛋白质合成的良好作用有关。因此植株的铜素营养不足，叶绿素含量便会减少叶片则出现失绿现象。

    硝态氮还原成铵态氮的过程中铜和铁一样能提高亚硝酸还原酶和次亞硝酸还原酶的活性，加速这些还原过程为蛋白质合成提供较好的物质（氨）条件。

2．有利于生长发育铜素的存在能改善碳水化合物（蔗糖等）向茎秆和生殖器官的流动，促进植株的生长发育在缺铜的情况下，常因生殖器官的发育受到阻碍而使植株发生某种生理病害，有些谷类作物如大麦等甚至不能结穗同时，有些禾本科和豆科牧草缺铜不仅生长发育不良，而且还因牧草含铜量过低牲畜食用這些牧草后，也易患缺铜症其症状是毛发变白，食欲不振患所谓“嗜异癖”，即得病的动物喜欢舔食周围的东西动物营养中缺铜，噫使铁塑造肝脏中累积而不能参与血红素的形成过程，出现贫血、衰弱等症状

3．增强抗病力。铜素对提高植物抗病力的作用尤其突出对于许多植物的多种真菌性和细菌性疾病均有明显的防治效果。如：洋芋施用铜肥不仅可以提高整个生长发育期包括块茎形成期，以忣储存期对晚疫病的抗性而且还能减轻细菌病、普通疮痂病、粉痂病和丝核菌病的感染；甚至在喷施铜肥后的第二年，尽管未继续施用銅肥可能，铜在防治洋芋的晚疫病、细菌性软腐病便得到彻底根除此外，施铜使菜豆对碳斑病、番茄对褐斑病以及亚麻对立枯病、炭疽病和细菌病的感染率显著降低在农业生产实践中，使用含硫酸铜的波尔多液来防治作物的多种病害已成为普遍采用的植保措施之一，从这一侧面也可反应出铜素对提高植物抗病力的重要作用

4．提高抗寒、抗旱性。铜素增强植物抗逆性的功能同样不可忽视的已有材料说明：在铜素的影响下，不仅提高了冬小麦的耐寒性而且还能增强茎秆的机械强度，起到抗倒伏的作用用硫酸铜稀溶液进行种子处悝，发现在低温条件下对提高棉花种子的发芽率有极良好的反应；对增加玉米和车柚草种子的发芽率也有明显效果，并增强了玉米、车柚草幼苗抵御冻害的能力同时，铜对提高柑桔类的耐寒性也有一定作用由于铜素对植物组织的持水特性具有良好影响，能够提高植株嘚总含水量和束缚水含量降低植物的萎焉系数。因此铜素营养充足有利于增强植株的抗旱性。而缺铜破坏了植株的水分状况使吐水量增多，严重者会显著增加萝卜等作物的魏焉病的发病率

    铁在植物体内是一些酶的组成成分。由于它常居于某些重要氧化还原酶结构上嘚活性部位起着电子传递的作用对于催化各类物质（酷类、脂肪和蛋白质等）代谢中的氧化还原反应，有着重要影响因此，铁与碳、氮代谢的关系是十分密切的

    1．有利于叶绿素的形成。铁并非是叶绿素的成分可是叶绿素的形成必需要有铁的参与，而成为合成叶绿素鈈可缺少的重要条件植株铁营养不足，就会使叶绿素的合成受到阻碍叶片便发生失绿现象，严重时叶片变成灰白色尤其是新生叶更噫出现这类失绿病症。铁与叶绿素之间这种密切联系必然会影响到光合作用和碳水化合物的形成。

    2．促进氮素代谢铁和铜一样，在硝態氮还原成铵态氮的过程中起着良好作用在缺铁的情况下，亚硝酸还原酶和次亚硝酸还原酶的活性显著降低使这一还原过程变得相当緩慢，蛋白质的合成和氮素代谢便受到一定影响铁还是固氮酶中两个组成成分之一的铁蛋白中不可缺少的物质，对于生物固氮具有重用莋用

    植物对铁的吸收除了受到土壤条件的限制以外，还与植株内其它营养元素的多少有关植株中锰、铜、钼、钒、锌的含量偏高，或鍺钾的含量偏低都会降低植株对铁的吸收而加重缺铁症状的出现。铁又是症状吸收利用氮、磷的限制性因素缺铁时植株不能很好利用氮和磷。

    3．增强抗病力保证植物的铁素营养有利于增强某些植物的抗病力。有人用氯化铁溶液对冬黑麦种子进行春化处理提高了植株對锈病的抗性。施铁肥能使大麦和燕麦对黑穗病的感染率显著降低铁盐还可以大大增强柠檬对真菌病的抗性。

以上所谈的内容只有涉忣到几个常见的微量营养元素在植物体内的一些主要功能。各种微量元素对生理病害的防治作用详见本书有关章节在缺乏微量元素的土壤上施用微肥，能够提高收获物的产量和质量就是上述功能的具体表现。必须说明的是这些方面的研究虽已取得不少进展但因受到各種条件的限制所得结果的成熟程度还不尽一致，其中有些结论还是初步的也是很局限的，尚需进一步验证同时，在生理生化功能方面會有更多的内容有待于研究发现

根据土壤微量元素的供给状况以及不同的作物种类和品种，有针对性施用微肥能够获得增产大、品质好囷成本低的良好效果已有大量试验、示范的结果说明，各种微肥对粮食作物、经济作物和果树、蔬菜等都有不同程度的增产和提高品质嘚作用现分别介绍如下：

水稻是一种对锌敏感的作物。对严重缺锌的“坐篼”田施锌产量可增加几成甚至成倍增长。施锌肥的田块苗架长势好，分多穗大，粒多粒重。群众把锌肥誉为“坐蔸药”我省1982年66个县土肥科（站）的田间小区试验资料统计，在12个主要土属嘚土壤上水稻施锌试验点121个，381项试验增产的374项，占98.2％不增产的仅7项。其中增产5％以下的有118项占30.5％；增产5—10％的占27.4％；增产10—20％的占26.3％；增产20％以上的占13.7％。每亩增产幅度为43—310斤效果极其显著。

玉米对锌肥更为敏感有人认为玉米是缺锌指示植物。土壤供锌不足玊米植株常发生白苗花叶病，施锌肥不仅可以防止该种生理病害而且可以提高籽粒产量和蛋白质含量。1977—1979年四川微肥科研协作组进行的66項玉米施锌试验平均增产11.1％。1982年66个地县土肥科（站）在12个主要土属土壤上进行的57个施锌试验点统计152项试验，只有一项不增产增产5—10％的41项，占26.9％；增产10—20％的39项占25.6％项；增产20％以上的34项，占22.4％田亩增产幅度为24—199斤。施锌地块的玉米植株高度、双穗率普遍增加秃尖减少，果穗粗大而沉重籽粒饱满，千粒重增加效果十分显著。

    此外小麦、红薯、棉花、麻类以及柑桔、苹果、桃等果类和番茄等蔬菜作物，施用锌肥均有一定的增产作用

油菜（甘蓝型）、棉花和果树等施硼的增产效果非常显著。1977—1979年四川省微肥科研协作组进行的106項油菜施硼试验平均增产16.2％。1982年66个地县土肥科（站）在20个土种上的75个试验点统计153项试验，不增产的仅占3项增产5％以上的115项，占75.2％其中增产5—10％的占27.5％，增产10—20％的占23.5％增产20％以上的占31.6％。每亩多收油菜籽10.2—91斤平均多收31.6斤，增产14.3％获得了良好的收成。

    广汉县在1978姩前油菜地从未施过硼肥常常出现只开花不结实的病症，致使油菜籽亩产仅200多斤1981年对11万亩油菜施用硼肥，使全县16万亩油菜平均亩产达325斤创造出历史最高水平。群众反映油菜施硼后，根系发育良好幼苗长势健壮，减轻了落花、落荚现象基本上控制了“花儿不实”疒症的发生。

    射洪县对三千余亩棉花喷施硼肥平均每亩多收皮棉11.73斤，增产率达12.97％四川省棉区的施硼示范已相当普遍。施硼后的棉花植株长势喜人蕾铃脱落率降低，且有促进早熟的效应使伏桃增多，暴花提早纤维长度和强度都有增加。

    重庆县360万株柑桔喷施硼肥获得夶幅度增产一般增产在60％左右，高的竟达一倍以上还有试验材料说明苹果施硼，不仅能提高单果重和座果率使产量大大增加，而且果皮光滑色泽鲜明，品质也有所改善

    玉米、小麦、水稻施硼都有一定增产效果。甜菜、洋芋、萝卜、三月瓜、韭菜、芹菜等施硼往往會表现出更大的增产效应

    钼肥对于豆科作物的增产作用是最显著的。根据对大豆、胡豆、豌豆、花生和紫云英、苜蓿等的施钼试验增產率一般在10—20％。近年来阿坝州对胡豆地施用钼肥，每年都在五万亩以上平均每亩增产15斤左右。施钼肥后植株的叶色更加葱绿，长勢健壮株高和分枝以及单株荚数都有增加，籽粒饱满百粒重也有提高。

    十字花科和茄科、葫芦科等蔬菜作物对钼素也很敏感。如：婲椰菜、油菜、大白菜、萝卜、番茄、海椒、三月瓜以及青笋、韭菜、菠菜等施钼均有不同程度的增产

    钼肥对禾本科粮食作物，如水稻、小麦、玉米等和果树（柑桔等）在严重缺钼的土壤上施用也有一定增产效应。

粮、油、棉、糖等主要作物和一些果树蔬菜施用锰素都能表现出肥效反应粮食作物中以小麦、高粱等对锰素最为敏感。四川省的崇庆、石棉两县在严重缺锰的沿河石灰性沙土上对小麦进行施锰试验，增产效果十分显著其它省在石灰性土壤施锰，对小麦的增产率一般在10—20％之间小麦施锰后，麦苗浓绿分增多，株高、穗長、小穗数、千粒重都有增加

    锰肥对豆科类作物的肥效反应跟钼肥相似，也十分良好施锰可使花生、黄豆、胡豆、豌豆和苜蓿、紫云渶等作物增产，尤其是对花生、黄豆的效果最佳能使花生的成荚率和荚果数增多，空瘪率减少百果重和百粒重提高。豆科绿肥作物施錳后鲜草增产也很显著

    苹果、桃、柑桔、葡萄等果树对缺锰相当敏感。因此在缺锰的土壤上对这些果树施用锰肥，往往能获得大幅度增产如渡口市农科所对红壤苹果园进行的锰肥试验说明，单果重有明显增加品质和外观均有一定改善。

    锰肥对黄瓜、青笋、萝卜、菠菜、番茄、洋芋、花椰菜、芹菜等多种蔬菜作物都有良好的增产效应渡口市将锰肥用于番茄、洋芋和三月瓜，分别增产23.3、23.4和41.2％糖用甜菜和叶用甜菜是对缺锰高度敏感作物，预计施锰可获得高产

目前国内这两种微肥的试验和大田应用都很少。但是已知铜肥对禾谷类作粅，尤其是小麦、大麦、燕麦等的肥效反应较好在缺铜的条件下，植株发生失率现象穗和芒发育不全，空瘪率高产量显著降低。绵陽地区农科所对小麦进行铜肥肥效试验有一定增产效果。福建省在红壤型稻田和烂泥田内对晚稻施铜比对照每亩平均增产48斤，增产率為6％如前所述，因铜素具有多种生理生化功能在缺铜的土壤上补施铜肥，对不少作物都会有不同程度的增产效应

铁肥多用于果树和觀赏植物，以防治失绿黄化症渡口市利用铁肥（硫酸亚铁铵）对苹果树进行叶面喷施，不仅防治了嫩叶的黄化早衰现象而且十分显著哋提高了座果率和单果重。河北省农业大学唐山分校近几年来涟续应用有机铁肥，防治苹果、梨、桃、海棠、杨树、松柏等树木的缺铁夨绿症对三万六千多株树木的观测表明，施铁肥后可使黄化叶转绿，果树结果多果实品质好。石灰性土壤或常年大量施用石灰和厩肥的碱性土壤以及沙土等往往缺铁在这些土壤上施用铁肥的效果，需要试验证实

    必须指出，微量元素肥料只有在缺素土壤上施用才能发挥出它的增产作用;同时，也只有在保证其它养分得到充足供应的基础上才能充分发挥出它的最大增产潜力。这就要求我们时刻注意保持大量养分元素 （氮、磷、钾）和微量养分元素之间以及各种微量养分元素之间的营养平衡，换何来说就是要在合理施用氮、磷、鉀肥的基础上，有针对性地增施适量微肥才可能达到高产优质的目的。

第四节   微量元素肥料的发展历史极其应用前景

肥料是植物生活的喰品、养分的给源它对植物有如食物对人一样重要。肥料尤其是化学肥料，其产生和发展与植物营养的研究、及农业生产发展对它的需求息息相关从某种意义上来说，植物营养的研究好似十月怀胎而化学肥料的问世则似一朝分娩。因为只有植物营养研究证明了某種化学元素确实是植物生长发育所必需之后，人们才会将它制成化工产品即通常所说的化学肥料。

    目前农业中施用的微量元素肥料大哆数是化工产品。因此微量元素肥料的产生和发展与一般化学肥料一样，只不过它是随微量营养元素的证实而诞生的吧了所以在论述微量元素肥料的发展历史之前，首先必须对微量营养元素的研究历史作一概略回顾

微量营养元素的研究是近半个多世纪以来，从植物营養研究中脱胎而出的一个新兴领域因此，人们谈到微量营养元素的研究时往往都与植物营养研究联系起来。那么植物营养研究究竟從何时开始的呢?

1．植物营养研究的历史。提起植物营养的研究历史一般都要追溯到1699年伍德华德 （Woodward）的工作，因为他在1699年最先发表了“关於植物的某些认识和试验”但植物营养研究的真正启蒙者应当说是de Saussure，因为他在1804年发表的经典著作“植物化学的研究”（Recherches Chimiques la Vegetation)中首次提出了植物营养的正确概念。dpSaussure及他的继承者们根据他们控制植物营养的实验所得的结果，提出了新的论证认为组成陆生植物的化学元素中，被光合作用所同化的元素碳、氢、氧系来自空气和水它们约占植物千重的90％，其余10％的植物化学组成则来源于土壤中的无机元素四十姩后，法国的包辛高尔特（Boussingault）、英国的劳斯（Lawes）和吉柏特（Gilbert）以及德国著名的化学家李比西 （Liebig）等陆续在这方面做了一些工作李比西1840年發表了“化学在农业和植物生理学上的应用”一书，他从理论上有力地说明了矿物质是植物营养的基础但他末用实验证明他的学说，仅昰一种推论两年之后，维格曼和鲍里斯托尔夫用实验证明了李比西的学说提出了采用人工补充土壤中植物所需养分的问题，从而引起叻农业的科学革命李比西的这种观点在当时即称为“植物矿质营养学说”。从此开创了用化学方法研究土壤中养分和植物成分的新阶段。

植物营养的研究进入十九世纪申叶以后，开始探讨哪些化学元素是植物生长发育不可缺少的问题在此时期，萨切斯（Sachs）和诺普 （Knop）在1860年同时发表了水培方法他们用这种方法来精确控制植物根系吸收的物质，从实验申得出氮、磷、钾、钙、镁、硫和铁是植物生活不鈳缺少的加上上述的碳、氢、氧共10种元素。后经许多学者广泛探入的研究陆续又发现了植物生活必不可少的其他元素。迄今为止植粅生活所需要的营养元素，已证实的有20余种 （见本章第一节）

由此可见，植物营养的研究历史较为悠久大致始于十九世纪初，迄今已囿近200年历史

    2．微量营养元素研究的历史。1869年劳林 （Raulin）发现低等植物黑鞠霉除需要上述10种元素外还需要锌。这一结果揭开了植物可能还需要一组完全新型的无机元素的奥秘但植物对它们的需要量可能极小。经过近百年的研究之后现已证明这一组全新的无机元素就是在植物生理上有特殊作用、在生产上意义十分重要的微量元素。

    微量营养元素的研究究竟始于何时呢微量营养元素的研究，一般说来大致始于本世纪20年代尽管格里斯（Gris）1844年就发现了铁是植物正常生活不可缺少的微量元素，但植物必需的微量元素其绝大多数是1922年以后发现嘚。自1922年麦克哈古 （McHargue）发现锰是植物必需的微量元素之后又相继先后发现了硼、锌、铜、钼、氯、钠、钴、钒等是植物必需的微量元素。因此许多文献或介绍中，一般都说微量元素的研究已有50多年的历史其原因就在于此。某些微量营养元素发现的年代 （见表1一4）

    微量营养元素的发现与应用，是近几十年来植物矿质营养研究领域内的重大发现和农业施肥的巨大进展这一方面是因为它的施用，不仅提高了农作物的产量而且还改善了收获物的品质;另一方面是它还解决了病虫害理论不能解决的植物缺素症（一种生理病害）的病因，促进叻农业生产的发展

微量元素的研究，现已远远跃出了它们的生理作用和农业化学效益或肥效的范畴而渗透到了其他分支学科中。它的偅要性不仅引起了生理学家、土壤学家、农业化学（肥料）家和农学家们的重视，而且生物化学家和生态学家、以及医学、卫生学与环境科学方面的专家们也给予了极大的关注这些科学家和学者们，根据各自的学科目的和方向从不同的角度对微量元素进行广泛深入的研究。例如随着环境污染问题的出现，人与环境恶化的矛盾日益尖锐突出微量元素与人体健康、人类疾病、衰老和长寿的关系，微量え素在环境生态平衡和生态系统中的作用等都十分引人注目另外，微量元素与植物起源、演化和分类的关系与植物地理学和生态学的關系，与形态学、胚胎学、细胞学、遗传学和分子生物学的关系以及微量元素与动植物资源、引种驯化和绿化建设的关系等等，都引起叻有关学者的极大兴趣显然，微量元素研究的领域是极其广阔的

3．我国微量元素研究工作的历史概况。我国的微量元素研究工作起步较国外略晚一些，大致始于本世纪四十年代初最早是由我国著名的植物生理学家罗宗洛教授等人于1940年从理论上探讨微量元素的生理作鼡开始的。在此初期阶段他们主要研究了微量元素对种子萌发、幼苗和花器官的生长，淀粉水解和碳水化合物代谢的影响作用例如，湯玉韩和姚暖1942年将含锰琼胶小块置于燕麦胚芽去尖芽鞘一侧进行实验结果发现引起了胚芽鞘的弯曲生长;罗宗洛等1943—1945年研究了微量元素对沝稻、小麦、玉米种子萌发、初期生长和淀粉水解的影响，发现有促进作用；罗宗洛和汤玉韩1945年的试验证朋锰能促进玉米种子萌发和初期苼长;罗宗洛和黄宗甄1945、1947、1948研究了微量元素对花粉萌发和花粉管生长的影响；崔徽1941—1942年证明了微量元素对小麦种子萌发和初期生长有不同程喥的促进作用；金成忠1947—1948年罗宗洛等1945—1948年研究了微量元素对碳水化合物代谢的影响，发现锰等微量元素能促进菜豆中淀粉的水解总之，前人在这方面作了许多有益的工作为我国微量元素生理作用的研究奠定了初步基础。罗宗洛1947年在“学艺”上曾以“微量元素、生长素與植物之生长”为题写过一篇综述对于我国微量元素研究早期，即四十年代的工作作了总结

解放以后，我国微量元素生理作用的研究囿了很大发展不仅研究了微量元素对生长发育、增加产量、改良品质的效果，而且开辟了一些新的研究领域深入到微量元素对代谢过程的作用、与呼吸作用的关系、对酶活性的影响等方面。在这些方面数以百计的科学工作者付出了辛勤的劳动，作了大量深入的研究茬理论和生产实践上都取得了很多成果，它们对阐明植物生命活动的内在基本规律起了重要作用对于这方面的成就，崔徵1964年曾以“我国微量元素生理作用方面的进展”为题写过一篇综述对此作了系统的总结。

我国微量元素的土壤化学和农业化学的研究基本上是解放以後开始的，在这方面解放前儿乎完全是一个空白领域五十年代初，中国科学院的土壤研究所和林业土壤研究所从分析测试技术系统方媔，为这一研究工作的开展做了有益的准备先后确立了不同土壤中各种微量元素的测试方法，使光谱、极谱种比色分析方法成功地应用於我国土壤的微量元素测定中例如，刘铮1964年同时发表了土壤和植物中微量元素的比色测定、极谱测定方肇伦1964年发表了土壤微量元素的咣谱定量测定法；唐丽华等1964年发表了土壤中微量元素的光谱半定量分析法等。与此同时一些科学工作者对部分地区及部分土壤微量元素嘚含量分布、形态，以及与作物生长的关系等进行了研究。例如朱兆良1957年发表了“中国土壤中的氟及氯”，1964年刘铮等同时发表了“酸性水稻土中微量元素的含量和形态及与水稻生长的关系”和“微量元素对柑桔的作用及各元素间的关系”；方肇伦等发表了“东北及内蒙古东部的土壤微量元素”;何电源等同时发表了“华南某些主要土壤中微量元素的含量和分布的初步研究”以及“华南某些砖红壤中钼的含量及钼肥对豆科作物的效应”;杨玉爱等发表了“辽宁省土壤中的微量元素”等等至于微量元素肥料的肥效试验结果的文献数量就更多了，主要是由各地农业科研机构来进行和完成的

我国微量元素的土壤化学和肥效试验研究工作，从六十年代初开始有了显著发展到七十姩代中后期进入高潮，不仅研究的内容广深度也提高了一大步，而且在生产上推广应用微肥出现了大好形势例如刘铸等1981年在完成我国汢壤微量元素含量和分布调查的基础上，提出了我国缺乏微量元素的土壤及其区域分布为我国土壤微量元素的丰缺状况勾划出了一个基夲的轮廓;张乃凤等1981年对山东全省土壤锌的含量分布进行了普查;中国科学院成都地理所微量元素组1971—1979年对四川盆地土壤微量元素含量分布进荇了调查。我国微量元素肥料在农业上的试验示范和推广应用到1981年已普及到22个省、市、区，占全国30个省市区（包括台湾省）的73％面积達2000多万亩。对于这方面六十年代初及以前的工作我国著名的土壤学家和农业化学家李庆逵教授1964年曾以“我国微量元素研究工作在农业化學方面的进展”为题，做了系统总结另外，刘铮1980年又以专论形式发表了一篇“微量元素在农业中的应用和展望”文中根据已有的试验研究成果，相当明确而且比较具体地提出了几种主要微量元素在我国应用的前景

    微量元素营养是植物矿质营养学说一个极重要的部份。微量元素肥料在农业中的应用是近半个多世纪以来、植物矿质营养领域内的巨大进展引起了农作物产量的大幅度提高。虽然微量元素肥料出现的准确时间尚难考证但根据微量元素肥料伴随微量营养元素的发现而诞生的道理，微量元素肥料大致出现在本世纪二十年代末三┿年代初

鉴于微量元素肥料在农业中应用是一项具有现实生产意义的措施，因此国外在研究发现植物必需的微量元素的同时，几乎也僦开始了微量元素肥料肥效的试验研究根据试验收到的经济效果，三十年代微量元素肥料开始在农业中示范和推广应用例如，苏联1937—1939姩间施用的硼肥（硼镁肥）就达1646—2700吨到四十年代中期，即第二次世界大战之后随着农业生产的快速发展，氮、磷、钾肥的普遍施用和鼡量的增大对微量元素肥料的种类、品种和数量的需求愈来愈多，微量元素肥料也因此得到了较大发展美国四十年代后期年施用量最高达：硼砂多少会中毒4146吨，硫酸铜3850吨硫酸锰332吨，硫酸铁260吨硫酸锌160吨。五十年代美国年施用量最高达:硼砂多少会中毒2446吨，硫酸铁7327吨硫酸锰1573吨，硫酸铜4843吨硫酸锌3311吨；苏联:硼砂多少会中毒4000吨，锰化过磷酸钙108,000吨微量元素肥料发展至今天，无论其种类和品种之多还是生產和使用数量之大都是前所未有的。就美国来说它有30多个微肥生产工厂，生产的微肥品种多达50余个其年产虑量达数十万吨之多。我国目前虽能批量生产锌、硼、钼锰、铜、铁等六种元素14个品种的微肥、但产量很有限，远末达到先进国家的水平还不能满足广大缺素土壤普遍施用的需求。因此我国微量元素肥料的发展潜力还很大。

    从上述可见：微量元素肥料有着一个逐步发展的历史过程直到第二次卋界大战以后，它才正式发展成为一类新型的化学肥料至今只不过才四十来年的历史。

尽管它的历史甚短但因其在农业生产上的作用佷大，故受到了世界各国的普遍重视目前，美国、苏联、日本、英国、法国、加拿大、西德、东德、荷兰、比利时、澳大利亚、新西兰、菲律宾、印度、捷克等国在各类缺素土壤和各种敏感作物上广泛施用微量元素肥料。它们不仅使用的微肥种类和品种多、数量大而苴施用的作物种类繁多，诸如粮食作物的水稻、玉米、小麦、大麦、黑麦经济作物的棉花、茶叶、烟草，油料作物的大豆、油菜、花生薯类作物的红薯（即甘薯），洋芋（即马铃薯）糖料作物的甘蔗、甜菜，以及多种牧草果树和蔬菜等，均收到了明显增产效果同時，近来一些非洲和南美国家也开始重视微量元素肥料在农业上的推广应用和试验研究我国国土面积大，缺素土壤广作物种类多，因此微量元素肥料在农业中的应用前景十分广阔，可以预计对我国农业生产的发展必将产生重要作用

四川是我国开发较早，耕种历史悠玖的一个古老农业区尤其是四川盆地更是如此。它因其自然条件优越农业资源多样，物产丰富粮、油总产一向占居全国首位。素有“天府之国”之称但随着农业生产水平的提高，氮、磷化学肥料用量的急剧增加作物需要的其它营养元素逐渐失去平衡，以致近些年來生产中常常出现少见的病害。诸如水稻“坐蔸”玉米花叶、白苗，油菜“花而不实”棉花落花、落蕾、落铃，小麦“小花不孕”等等这是一般农业技术难以解决的。经大量试验研究证明土壤缺乏微量元素是其主要原因，只要作到有针对性地施用微肥增产效果┿分明显。

四川幅员辽阔人口众多，总土地面积近57万平方公里1亿亩耕地中，稻田约占5000万亩全省的土壤类型多，缺素土壤面积广作粅种类多，需要的营养元素差异大因此，推广应用微量元素肥料的条件好首先，各级领导重视自1981年11且全国微肥会议以后，四川省政府批准省经委、科委和农业厅联合召开了全省微肥会议批转了三家联合起草的《关于我省微肥科研、生产和推广使用的意见》。随即又將微肥列为全省1982—1983年科技推广重点项目切实加强了此项工作的领导。第二微肥研究有了新的进展。全省微肥试验研究继中国科学院荿都地理研究所微量元素组1977—1979年对四川盆地土壤微量元素含量分布及丰缺状况初步调查和四川省农科院土肥所进行了有关微肥试验以来，┅些地县农业科研单位、农业院校、土肥科 (站)、土壤测试部门等也都在微肥的试验示范和监测等方面做了大量工作，取得了许多科学数據初步可以看出，（1）盆地区土壤普遍缺硼大部缺锌，其中尤以碳酸盐紫色土和某些水稻土缺锌最为突出;缺钼土壤也有存在；某些局蔀地区的土壤中锰、铜、铁三种元素亦存在不同程度的缺乏。（2）水稻玉米施锌效果顺序是红棕紫泥（遂宁组）＞棕紫泥（蓬莱镇组）和灰棕紫泥（沙溪庙组）＞黄红紫泥（城墙岩群）＞矿子黄泥（雷口坡组、嘉陵江组）＞紫色、灰色冲积土＞老冲积黄壤。施用方法的效果是沾秧根＞耙面肥＞叶面喷施＞土壤追施。（3）油菜施硼造成顺序是老冲积黄泥＞矿子黄泥＞黄红紫泥、暗紫泥＞灰棕紫泥、棕紫泥、红棕紫泥＞灰色、紫色冲积土。施用方法效果是底肥根外追肥浸种。这些对于今后推广都将有一定的指导意义第三，推广应用巳初步打开了局面全省自1973年在局部地区的少数作物上开始试验推广钼酸铵肥料以来，使用微量元素肥料的品种逐渐增多数量增加，仅1982姩全省施用锌、硼、钼、锰等微肥就达52592.2吨，施用面积达751.43万亩其中，施用硫酸锌肥5036.9吨面积580.76万亩（用于水稻521.64万亩，玉米56.63万亩）硼砂多尐会中毒肥243.8吨，面积151.27万亩（用于油菜107.04万亩棉花29.23万亩，果树15万亩）推广到全省18个地、市、州的150多个县（市、区），不少地方已把推广使鼡微肥纳入农业生产责任制作为农业增产的重要措施，部分基层干部和农民群众甚至将它誉为“灵丹妙药”深入人心。

综上所述可鉯看出，四川是微量元素肥料的用武之地在农业生产实践中有针对性地推广应用，其前景也是极为广阔的

四川盆地土壤微量元素的含量分布

第一节   四川盆地主要土壤类型概述

四川盆地 (包括盆周山地)位于四川省东部，即龙门山、邱脉山、夹金山、大相岭一线以东的广大区域面积约20万平方公里，属中亚热带气候区盆地四周为中低山构成。盆地内海拔250—800米以丘陵为主。东部为平行低山间丘陵漕谷中部昰丘陵，西部为平原和台地由于地表主要出露侏罗系与白系的紫红色岩层，故有“赤色盆地”之称

土壤为一种特殊的自然体，是自然洇素（生物、母质、地形、气候时间）和人为活动共同作用下的产物。四川盆地自然条件复杂耕作历史悠久，形成的土壤多种多样按照我省第二次土壤普查的分类系统，盆地内的主要土壤类型有水稻土、紫色土、冲积土、黄壤、红壤、黄棕壤和山地棕壤等考虑到土壤中的微量元素主要来源于成土母质，而任何母质形成的土壤经过人为灌水、种稻都可发育成水稻土因此，这里就不再将水稻土单独列絀加以叙述了

集中分布于盆地内丘陵和海拔800米以下的低山地区，盆边山地也有零星分布面积达16万平方公里，占盆地面积的80％耕地约6000萬亩，其中水田占50％是我省主要的农耕土壤，也是粮、棉、油、蔗的主产地

    紫色士是紫色砂岩风化物上产生的土攘。其主要特点是物悝风化为主风化度浅，土性和岩性基本一致一般矿质养分含量丰富，有机质缺乏在中性偏碱的钙质紫色土上，施用锌肥在一些紫銫砂岩风化发育成的酸性沙土上施用钼肥，可收到很好的效果由手受不同气候、母质、地形等条件的影响，农业生产的利用及改良方式互不一样可分为以下七个土属。

1．暗紫泥主要分布于盆地南部海拔400米左右的低山区，以自贡、威远、荣县、五通桥、资中、内江一带朂为集中土壤母质为侏罗系自流井组和三叠系飞仙关组的泥岩，风化度浅胶体品质好，含磷钾较高pH6.5—8，抗旱抗冲保水供肥力好，為紫色土中肥力最高的土属主产粮食和经济作物，尤以甘蔗闻名主要土种有大泥土、二泥土、油沙土、梭沙土等。发育成水稻土的有夶泥田、二泥田、黄沙泥田、白鳝泥田等

2．灰棕紫泥。主要分布在资阳、内江、大邑、潼南、南充、达县以南海镀200—500米的丘陵区和盆边低山边缘一带母质为侏罗系沙溪庙组的沙泥岩。土壤呈浅棕色及灰棕色胶体品质较好，富含磷、钾pH6.5—7.5，碳酸钙含量低于1％属微碳酸盐型。由于所处地区气候条件好土质普遍显得肥沃，宜于各类作物生长也是我省柑桔主产区。主要土种有夹山土、大眼泥、豆办泥、黄紫泥、石骨子土等发育成的水稻土有紫黄泥田，豆办泥田、沙田、冷浸烂泥田、大眼泥田和白鳝泥田等

3．红棕紫泥。主要分布在盆地中部的资阳、遂宁、南充、营山等县及大足、潼南、岳池、渠县一线以北的丘陵、低山区忠县、万县、开江、通江、巴中、广元、咹县、仁寿等县也有零星分布。母质以株罗系遂宁组的厚页岩为主pH7.5—8.5，碳酸钙含量高达6—11％土性干瘦，土层薄跑水跑肥，施用锌肥效果显著主要土种有红石骨子土、红沙大土、紫黄泥等。发育成水稻土的有大泥田、红石骨子沙田、紫黄泥田、豆办泥田、鸭屎泥田、爛泥田等

4．棕紫泥。集中分布于仁寿、简阳、三台、盐亭、阆中、平昌以南达县、西充、安岳、资阳一线以北，海拔300—500米的丘陵和低屾区母质为株罗系蓬莱镇组砂页岩，土壤中性偏碱富含钙、镁等盐基物质，熟化低土层浅，含砾量多保水保肥力差，多属中等肥仂施用锌肥有较好的效果。主要土种有粗沙大土、黄泥土、油沙土、沙石骨子土、瘦沙土等发育成水稻土的有大土田、紫黄泥田、夹沙田、油沙田，沙田等.

5．黄红紫泥分布于简阳、三台、间中、平昌、宣汉一线以北，安县、江油、广元、旺苍、南江、万源一线以南地區母质为白系城墙岩群浅黄灰钙质沙岩和紫红页岩，北部为剑阁组黄灰黄褐砂岩及棕红、珠红页岩。中性至微碱性富含钙质，化学風化深胶体品质差，保水保肥力低施锌有一定效果，肥力属中下等主要土种有羊肝石土、沙土、夹沙泥土、大土泥土。发育成的水稻土有紫黄泥田、红沙泥田、白鳝泥田等

    6．红紫泥。分布于盆地西部、西南部低山及丘陵区母质为白系夹关组和雷打树组的粉砂岩。甴于储水性好受水作用深，化学风化强多为酸性土。土种以红沙土最多其次为黄泡泥土，均属中下等肥力发育成水稻土主要有红沙田，冷浸田

    7．砖红紫泥。主要分布在成都平原西南边缘海拔700—800米的低山丘陵区。即大邑、邛崃、名山、丹棱、眉山等县母质为自系灌日组的棕红色泥岩和泥质粉沙岩夹薄层泥灰

岩，由于分布区气候温和雨量充沛，加之土层深厚土壤肥力较高，主要土种有大生、尛土、石骨子土、茶末土等

冲积土系流水侵蚀地面土壤，由高处冲往低处沿江、河、溪流两岸沉积而成。分布于盆地内江、河、溪流域范围内以成都平原面积最大。该类土壤母质来源于流域的土壤类型一般组成比较复杂，养分丰富土层深厚，疏松透气易于耕作，供肥力强宜于种植多种作物。按其母质来源和水文等条件的差异盆地内的冲积士可分为灰色冲积土、灰棕冲积土、紫色冲积土、红黃冲积土四个土属。

1．灰色冲积土分布于岷江及其支流两岸一级阶地。主要在青白江以南、崇庆西河以东各县眉山、彭山县也有一定媔积，母质为岷江灰色新冲积物土层厚。不砂不粘通透性好土壤多呈中性，有机质含量高加之气侯条件好，又是自流灌溉一年二熟或三熟，大面积亩产为全省之冠是我省主要商品粮基地。主要土种有油沙土、大泥土、二泥土、沙土等发育得主要水稻土有油沙田、半沙泥田、泥田、下湿田和沙田。

    2．灰棕冲积土分布于嘉陵江、沱江上游及涪江、渠江、长江沿岸冲积坝。母质为灰棕和浅灰色新冲積物土壤一般呈中性，富含钙质养分高，地下水位低肥力中上等。为高度利用的土壤之一主要土种有白沙土、潮沙土、潮沙泥土、潮泥土等。稻田土种有泥田、二泥田、半沙泥田沙田、下湿田等。

3．紫色冲积土零星分布于盆地内各中、小溪河两岸的河漫滩及阶哋。比较成片的有峨嵋平原、濑溪河流域、高县的怀远坝和遂宁的安居坝等开县、开江也有较大面积分布。母质为各种紫色沉积物一般土层深厚，稀松养分含量丰富。分布于盆地北部的呈中性偏碱盆地东南的则为中性。肥力均属中山等主要土种有优沙土、紫泥土、夹沙土、沙土。发育成水稻土有红油沙田、大眼泥田、半沙泥田、下湿田

    4．红黄沉积土。主要分布于盆地西部边缘各县和东南西阳．秀山的平坝系中．小河流经．黄泥山地和老沉积台地，将红．黄泥搬运至低平处沉积而成质地粘重，风化度深酸瘦缺磷，主要土种油潮沙土、黄泥大土、黄胶泥土、小粉潮土稻田土种有沙泥田、黄泥田．胶泥田．白鳝泥田。

    分布于盆地山地和平坝阶地一般海拔为500—1000米。系亚热带气候条件下发育形成的土壤母质为石灰岩砂岩、页岩、变质岩和第四系硕石层、粘土等。黄壤因化学风化和淋溶作用强烮具有粘重、酸性、冷湿、缺磷的特点。根据肥力差异和母质不同分为四个土属。

    1．矿子黄泥分布于川东低山区和盆边山地。为石咴岩经化学风化形成土质细腻粘重，胶体品质差坡土厚薄不均，土石相间分布结构不良。主要土种有矿子黄泥土、黄泥土、黄沙泥汢、火石子黄泥土、豆面泥土、石渣子土水田多以冬水中稻为主，酸瘦缺磷易旱易涝。土种有鸭屎泥田、黄泥田、死黄泥田、豆办泥畾、白鳝泥田

   2．冷沙黄泥。分布于盆边山地及川东南低山边缘母质为三系须家河组厚沙岩，质地多为轻壤但因此学风化深，铁质普遍水化胶体品质差，酸、冷、缺磷肥力很低。主要土种有冷沙土、黄沙土、矿渣土、扁沙土发育成水稻土的土种有冷沙田、黄泥沙畾、沙白鳝泥田。

3．老冲积黄泥分布在盆地西部，包括邛崃、蒲江、夹江、洪雅、乐山、眉山、峨嵋、名山、雅安、天全、庐山等县毋质为第四系冰水沉积物。棕红色酸性，粘土层深厚夹有数量不一的卵石，在排水不良地区白鳝化过程比较普遍。种粮食作物一般產量很低特产生姜、海椒、地瓜。主要土种有卵石黄泥土、黄泥土、死黄泥土、白鳝泥土水稻土种有二黄泥田、黄干泥田、黄泥田、鴨屎泥田。

4．姜石黄泥主要分布于简阳、龙泉山至射洪、南部、巴中一带西北的江河两岸。奉节、巫山、巫溪等地也有零星分布母质為第四系沉积物。土多粉粒土中含有姜状碳酸钙结核，土壤黄棕色中性反映，肥力较低宜种粮、棉、海椒、烟草、地瓜等。主要土種有姜石黄泥土、大黄泥、二黄泥、铁子黄泥、白沙土等水稻土土种有姜石黄泥田、大黄泥田、二黄泥田、铁子黄泥田、白沙泥田河鸭屎泥田。

    分布于盆地西部老冲积台地及盆东南山间盆地主要成土母质有变质岩、石灰岩、沙页岩及第四系老沉积物。在长期湿热条件下母质经深刻风化，土壤发育深胶体品质差，存在着粘、酸、瘦、缺磷等特点盆地内有两个土属。

1．黄红壤属于红壤在湿热条件下姠黄壤过渡的土壤类型。主要分布在盆边东南部的老冲积阶地及漕谷内集中见于酉阳、秀山及筠连等县。母质为寒武系、二叠系的石灰岩、页岩经深度化学风化的红色粘土pH4.0—6.5。由于水化作用土壤呈橙红或橙黄色，底层有铁子和铁盘主要土种有黄红泥土、红泥土、死紅泥土、泡红泥土。水稻土有红耳巴泥田等

   2．老冲积红壤。主要分布于岷江流域的邛崃、蒲江、彭县、眉山和青衣江流域的雅安、名山、洪雅、夹江、峨嵋等县母质为第四系更新统雅安期冰水沉积物。为橙黄或橙红色粘土中夹大小不等的卵石，土质粘、酸、瘦、板囿铁锰沉积。可分为卵石红泥二红泥，铁杆子红泥等七种水稻土土种有红胶泥田、大红泥田、鸡粪土田。

分布于盆边山地的大巴山南—巫山西、米仓山南坡、娄山北坡以及岷江中下游山地海拔约1500－2200米。母质多为砂页岩、灰岩、玄武岩等坡积于残积物兼黄壤和棕壤的發育特征，属黄壤向暗棕壤过度的土壤类型土壤表层有机质含量较高，呈暗棕色心土浅棕黄色，酸性至微酸性反应粘中、紧实、结構不良。凹坡背风处土层厚的多垦为农田坡地则生长果、茶、林木等。主要土组有山地黄棕壤、老冲积黄棕壤、洪积黄棕壤等

    分布于盆边山地，海拔位置比黄棕壤高母质多为风化度较低的沙页岩、灰岩、玄武岩、花岗岩等残积和坡积物，也有重庆群的紫色砂页岩土壤中性至微酸性，质地较粘有明显的枯枝叶层，表土层为暗棕色心土层为棕褐色，底土浅黄棕色是林业良好的土壤资源。

    四川盆地汢壤微量元素含量的统计遵循的土壤分类是根据微量元素含量研究的特点，主要按照土壤的发生学特点和成土母质类型划分的其中冲積土冠以河流名称。它与四川省第二次土壤普查分类系统的对照关系见表2—1：

第二节   土壤缺乏微量元素的条件

为了弄清土壤缺乏微量元素嘚条件首先得知道土壤中微量元素的全量和有效态含量的概念。土壤中微量元素的总含量通常称为“全量”全量中又根据能否被植物吸收利用分为可给态和不可给态两部分。可给态是指能被植物吸收利用的部分称为“有效态含量”或“速效态含量”；不可给态有时也叫固定态，是指植物无法吸收的至少是暂时不能吸收得部分，即全量减去有效态含量剩下的部分在土壤中，微量元素的不可给态往往占了绝大部分而有效态的含量一般很低，但它却起着决定性作用我们说土壤缺乏不缺乏微量元素，通常就是看有效态含量有些土壤微量元素的全量比较高，但它的有效态含量却很低生长在这种土壤中的农作物依然会因缺乏微量元素而出现缺素症状。

    形成土母质的岩石所含有的微量元素常有很大的差异这种差异是由岩石的形成环境条件和成岩物质的类型不同造成的。有些岩石中某些微量元素的含量佷高甚至形成很有价值的矿床，但有的却极少在微量元素含量极少的岩石主形成的成土母质，以及在此母质上发育的土壤常会出现這些微量元素缺乏的状况。这就是一些土壤缺乏微量元素的“先天性”原因

土壤形成过程对土壤微量元素含量和分布的影响也很显著。茬砖红壤化过程中土壤铁、锰、钴都有增加，但在土壤的表层锌、铜、钼都减少了在灰化过程中，土壤的锌、铜、锰钼可被淋溶到汢壤的深层累积起来。而在盐渍化过程中又可使硼富集在土壤的表层。与土壤形成过程密切相关的植物的生长、死亡以及土壤动物、微苼物的活动等也可引起土壤微量元素含量的累积和迁移发生深刻的的变化如植物的生长可以从整个土层中吸取微量元素，又通枯枝落叶堆积在土壤的表层使土壤表层的微量元素含量，特别是有效态含量通常都比底层高但如果表层土壤流失，就可能使土壤缺乏微量元素植物根部的分泌物可以促进不可给态的微量元素分解、释放出来，变为有效态

人类活动对土壤微量元素的影响是很广泛的，工业生产排出的废水、废气和废渣某些化肥与农药的使用都可以给土壤带进或多或少的微量元素。一些耕作措施和耕作习惯可能改变土壤微量元素的含量特别是有效态的含量与分布状况。如在中性和偏碱的土镶中施用一定的酸性肥料料可以增加土壤有效锌的含量但如果施用石咴或其他碱性、钙质肥料，则又会降低有效锌的含量这些人为的影响，有时会产生十分不良的后果如带来某些微量元素在土壤中含量過高而毒害农作物或使土壤，特别是耕作层土壤有效态微量元素不足而造成农作物缺乏微量元素的症状

    由于上述种种原因，使得各种土壤中微量元素的含量千差万别而且还会随着时间的推移发生变化。然而哪些土壤会缺乏微量元素?在什么样的情况下会加剧土壤微量元素的缺乏呢?这是大家所关心的问题。下面我们就按元素分别简单地加以介绍

1．淋溶强烈的酸性土壤（尤其是砂土）。这些土壤的全锌含量很少有效态锌含量更少。如果在这些土壤中大量施用石灰把本来就为数不多的有效锌又加以吸附和固定，就很容易引起诱发缺锌的現象

2．花岗岩风化母质发育的土壤有时含锌量也很低。这是由于发育这些土壤的母质中锌的含量往往较低所致

    3．碱性土壤中由于锌很難从固定状态下释放出来而使锌的可能性很差。在缺锌的土壤中pH值大于7.5的微碱性土壤和碱性土壤占的比例很大。四川的情况尤其如此

    4．一些有机质土壤，例如泥炭土和腐泥土这些土壤由于水分太多有机质分解不完全，使未分解的有机质大量累积在这种条件下，土壤Φ的锌约有机质结合成极不易被植物利用的形态造成土壤缺锌。

    5．土壤粘粒部分硅／铝比率很低的土壤因为锌易被含铝高的粘土矿物所吸附固定。

    6．新平整的土壤或修梯后表土未复位的土壤这些土壤因有效锌含量低的心土暴露在表层，而肥力高、有效锌含量较高的表汢则被散失或埋在底下造成表土有效锌缺乏。

    7．大量施用石灰和磷肥的土壤大量施石灰能提高土壤的pH值，而且石灰和磷肥本身也可以凅定锌这就使土壤有效锌含量大为减少而导致缺锌。同时磷还会减缓锌从根系向植株上部转移，并造成植物体内磷锌关系失调引起代謝失常

    8．大量施用氮肥，特别是大量施用尿素的土壤也常引起锌的缺乏

    9．土壤板结或地下水位高的土壤常使植物的根发育受到限制而引起缺锌。

    10．老果园除了土壤板结限制根系发育外还可能使土壤中的锌由于长期利用而得不到补充而不足。

    1．酸性火成岩和陆相沉积物嘚母质上发育的土壤因为母质的全硼含量本来就较低，有效硼也往往处于低水平

    2．石灰性土壤，特别是含游离碳酸钙的土壤硼易被凅定，常引起有效硼含量低

    3．淋溶强烈的酸性土壤往往处于高温或冷湿的条件下，土壤的淋溶作用非常强烈硼也同很多营养元素一样，在长期的淋溶作用中大量流失造成土壤，特别是表层土壤全硼含量、有效硼含量都低的状况

    4．质地轻的砂土。这些土壤质地粗、砂粒多、含硼低、易淋失

    5．酸性的腐泥土、泥炭土、沼泽土以及其他排水不良的富含有机质的土壤，硼也容易被吸附固定

    6．腐殖质含量低的瘠薄土壤。这种土壤肥力低有效硼含量也低。

    7．pH值较高的土壤pH值在7.1－8.1之间，土壤硼的可给性大为降低很容易引起缺硼。

    1．含量鐵结核的酸性土壤在铁结核和铁盘形成过程中，吸附固定了土壤中的有效态钼因而造成缺钼。

    2．pH值低于6.0的土壤在酸性条件下，钼极噫被固定而pH值超过6.0的土壤，特别是碱性土壤钼极易释放。因此在酸性的土壤上栽种豆科植物时常需要施用适量的石灰这一方面补充叻豆科植物生长时所需的钙，同时也可以在一定范围内提高土壤对钼的释放能力增加土壤有效钼的含量，达到增产的效果

    3．含钼量低嘚中性和石灰性土壤。中性土壤中钼虽然较易释放但因全钼含量低，释放出来的有效钼还不能满足植物生长的需要

    4．蛇纹适合黄土母質发育的土壤以及酸性砂质土。这些土壤母质中钼的含量一般都较低加之酸性条件下钼又容易被固定，因此常常引起缺钼

    1．质地轻的石灰性土壤通常含锰量就低，如果又存在大量对锰有吸附固定作用的含钙矿物就和容易引起有效锰含量过低而造成农作物缺锰。如果这種土壤处在水旱轮作的条件下更易出现农作物缺锰现象。

    2．富含钙的成土母质所形成的土壤这种土壤有时尽管全锰含量较高，但因土壤富含有大量能吸附固定锰的钙质矿物所以依然会发生锰缺乏的现象。

    3．过量施石灰的酸性土壤特别是酸性砂质土壤。这类土壤的锰通常较易被释放但过量施石灰后，一方面会提高土壤的pH值同时又增加了钙，这两方面都会使土壤一般含锰就不多大量施石灰后缺锰嘚可能性就会更大。

    4．排水不良富含有机质的石灰性土壤也很容易使锰吸附固定下来造成土壤锰缺乏。

    1．碱性和石灰性土壤特别是砂汢。pH与含钙矿物质对土壤中铜的作用类似于锌在碱性和石灰性土壤中，铜的可给性都会降低pH值大于7.0时有效铜的含量就会明显下降。含鈣物质对铜也有吸附固定作用因此，碱性和石灰性土壤容易出现缺铜

    2．淋溶强烈的酸性土壤，特别是砂土在这种土壤中，大多数营養元素的淋溶作用都很强烈铜在长期的淋溶中也大量损失，因而造成缺铜

    3．有机质土壤，如泥炭土、沼泽土、腐泥土等土壤中铜极噫被末充分分解的有机质吸附固定，而引起有效铜的不足

    5．舍铜量低的土壤。正常土壤的全铜含量是15－40ppm平均为2Oppm。矿质土壤全铜含量低於6.0时容易发生缺铜；有机质土壤则不一样就是全铜量高至30ppm也肯能出现缺铜现象，这是有机质对铜的吸附固定所致

    1．石灰性土壤、施用夶量厩肥的碱性土壤。土壤中存在的大量游离碳酸钙会抑制土壤有效铁的释放增加了缺铁的可能性。厩肥中大量尚未充分分解的有机质對铁也有吸附固定的作用促进土壤的铁缺乏。

    2．盐土土壤中存在大量的盐分会抑制植物对铁的吸收。

    3．含有大量重碳酸离子的土壤和②氧化碳过多的通透性不良的土壤

    5．缺钾的土壤。植物缺钾时对降低植物对铁的吸收能力

    6．施用大量磷肥的土壤。因磷过多会抑制铁嘚活性从而增加了缺铁的可能性。

    7．土壤pH值高的土壤在酸性条件下，土壤中可给态的铁比较丰富pH值6.0－6.8时也还不致造成缺铁。但pH值超過7时就存在缺铁的可能性。

为了初步查明四川盆地土壤微量元素含量分布状况中国科学院成都地理研究所在四川盆地范围内采集了1045个汢壤样品，包括81可土壤剖面一些农业科技单位也提供了其中部分样品。土壤微量元素的全面用两米光栅光谱仪测定；锌、锰、铜、铁的囿效含量用螯合剂DTPA提取原子吸收分光光度计测定；有效硼用热水浸提，姜黄素比色法测定621个表层样品测定值一律用算术平均值表示。各种土壤水田与旱地的有效微量元素含量也分别进行了统计

    下面对四川盆地土壤个微量元素的含量分布作一简述。

锌是植物必需的微量え素营养元素之一土壤缺锌会导致作物发生缺锌病害而减产。锌以二价状态存在于自然界中主要的含锌矿物位闪锌矿（硫化锌），其佽为红锌矿（氧化锌）、菱锌矿（碳酸锌）含锌矿物分解产物的溶解度大，并以二价阳离子或一价络离子［ZnCl］、［Zn（OH）］、［Zn（No3）］等狀态存在于土壤中进行被植物吸收利用。但是由于受到土壤酸碱度、吸附固定、有机质和元素之间相互关系等因子的影响，锌的溶解喥常常会很快降低当pH值增大一个单位时，溶解度就会下降一百倍在还原条件下，并且有硫化氢存在时溶液中的锌又被沉淀或被包在鐵镁氧化物的水化物中；另外，锌离子和含锌络离子参加代换反应时又会被粘土矿物和有机质吸附。所有这些都会降低土壤锌对植物的囿效性通常土壤中有效锌的含量只占全锌含量的百分之一左右。

1．全锌含量土壤全锌含量主要受成土母质、母岩含锌量的影响。地球岩石圈的锌含量平均为80ppm但不同的岩石锌的含量水平差别很大，变幅从几个ppm到几百个ppm碳酸岩的含锌量差别很大，这些岩石风化所形成的荿土母质的含锌量也差别很大一般说来，岩石含锌量高的它所形成的成土母质含锌量就高，反之亦然而土壤的全锌含量于成土母质嘚全锌含量又基本上呈正相关关系，即成土母质全锌含量高则土壤全锌含量也高成土母质全锌含量低则土壤全锌含量也低。四川盆地土壤全锌含量的范围为35－400ppm平均为108ppm，比世界土壤的全锌含量50ppm高得多接近我国土壤的全锌含量100ppm。从表2－2可以看出梅江冲积土、灰岩黄壤和其他岩类黄壤全锌含量较高，而黄棕壤、棕壤的全锌含量则较低

    2．有效锌含量。四川盆地土壤有效锌的含量范围为0.08ppm－9.60ppm各种土壤的平均含量变化较大，最低的时碳酸盐紫色上0.97ppm；最高的棕壤，3.00ppm各种土壤有效锌的平均含量顺序如下：

ppm）、老冲积黄壤（1.51ppm）、酸性紫色土（1.47ppm）、中性紫色土（1.37ppm）、岷江冲积土（1.28ppm）、涪江冲积土（1.23ppm）、碳酸盐紫色土（0.97ppm）。四川盆地各种土壤有效锌含量见表2－3

    3．有效锌出现的频率。为了更好地了解四川盆地土壤有效锌含量的详细状况我们对四川盆地各种土壤有效锌的各级含量进行了统计。含量等级分为：小于0.50ppm0.50－1.00ppm，1.00－1.50ppm和大于1.50ppm

由于四川盆地各种土壤有效锌的含量范围和含量水平都不同，各种土壤各级含量所出现的频率也有很大的差异

有效锌含量小于0.50ppm的土壤出现的频率在碳酸盐紫色土、中性紫色土、酸性紫色土、岷江冲积土、砂岩黄壤和老冲积黄壤都有一定的比例，但比例都不高在10％左右。

有效锌含量小于1.00ppm地土壤出现的频率最高的是碳酸盐紫色土，占68.7％；其次为岷江冲积土占49.2％；再其次是老冲积黄壤，占46.3％此外，涪江冲积土、酸性紫色土和中性紫色土也有相当的比例分别占45.7％、41.7％和37.8％。其他土壤有效锌含量小于1.00ppm的频率都比较低上述嘚情况说明四川盆地有效锌含量低的土壤是广泛分布的，四川盆地各种土壤有效锌各级含量出现的频率见表2－3

    4．水田与旱地有效锌含量嘚差异。四川盆地各种土壤水旱之间的比例差别较大冲积土中水田占了绝大多数，所采集的样品皆为水田碳酸盐紫色土旱地多于水田，中性紫色土、酸性紫色土水、旱之间的比例比较接近老冲积黄壤水田占多数。棕壤、黄棕壤基本上是自然土壤其他土壤也主要是旱哋。

    从表2－4可以看出除老冲积黄壤外，其他各种土壤水田的有效锌含量均高于旱地。造成这种差异的主要原因可能是水田的肥力一般嘟比旱地高因为水田的灌溉条件好，一般都可旱涝保收施肥（特别是施用农家肥）也方便。在农家肥中特别是肥，含锌量是比较高嘚

    比较各种土壤水田与旱地小于1.00ppm的有效锌含量出现的（见表2－4），也能发现旱地有效锌含量小于1.00ppm所出现的频率要高得多由此可见，四〣盆地的土壤旱地的有效锌含量一般都比水田低。

5．有效锌在土壤剖面中的分布在土壤剖面中，有效锌的含量通常在耕作层（自然土壤的A层）最高然后随深度的增加而递减（见表2－5）。造成这种情况的原因可能与土壤有机质的含量分布有关因为土壤有机质在剖面中吔是自表层向深层递减的。这种关系自图2－1中可以反映出来因此，我们从事农业生产时尽量不要打乱土层并尽量保护好表层土壤免遭鋶失，以防止心土暴露引起缺锌。

6．有效锌含量与pH值、有机质含量的关系四川盆地土壤pH值的差异很大这是由岩石的性质、水热状况和植被类型的差异造成的。四川盆地各种土壤中平均的pH值最低的是酸性紫色土，只有5.0；最高的是碳酸盐紫色土高达7.8。土壤锌的有效性通瑺随pH值的升高而降低pH大于6.0的土壤往往缺锌。四川盆地几种有效锌含量低的土壤如碳酸盐紫色土、中性紫色土和岷江冲积士等，pH植都在6.5鉯上只有酸性紫色土例外。酸性紫色土有效锌含量不高的原因可能与其母质含锌量低而又具有比较强烈的淋溶作用有关而有效锌含量高的土壤，pH值基本上在6.0以下或6.0左右只有青衣江冲积土例外（参看表2－6）。

土壤有机质的含量通常与水热条件和植被状况有关在耕作土壤中，有机质的含量还与施肥、耕作方式、水土保持等有关在气温高，气候比较干燥的条件下有机质的累积较难含量有般较低；而在溫和湿润、植被保护较好的条件下有机质比较容易累积，含量通常都是较高四川盆地底部与盆周山地相比，气温高、降水较少比较干燥，发育的几种土壤如几种紫色土，有机质含量都较低而盆周山地的各种土壤，如灰岩黄壤、其他岩类黄壤、黄棕壤等有机质含量嘟较高。四川盆地土壤有效锌的含量与土壤有机质含量成正相关关系即有机质含量高的，有效锌的含量一一般都比较高；而有机质含量低的有效锌的含量通常都比较低（表2-6）。

    衡量土壤有效锌的丰缺状况土壤缺锌临界值是一个重要的指标。土壤缺锌临界值随有效锌測定时提取方法的不同而异。农作物的种类和品种不同对土壤有效锌的需要水平也不同，农作物出现缺锌反应时的土壤有效锌含量水平吔不同

综合国内外的有关意见，并结合四川盆地施锌反应的具体实践用DTPA提取测定的土壤有效锌含量1.OOppm可作为我省旱作土的缺锌临界值。㈣川盆地大量施锌试验表明旱作土有效锌含量在1.OOppm以下时，玉米施锌通常都可获得较好的增产效果（增产率平均可达10％以上）水稻土缺鋅临界值比旱地要高，有效锌含量在1.OOppm以下都有较好的效果；在1.00－1.50的情况下施锌也有一定的效果。

据上述提出的临界值指标碳酸盐紫色汢的旱地有71.8％缺锌，中性紫色土的旱地缺锌的占52.1％在这两种旱作土中，肥力低质地轻，重施氮、磷心土暴露的土壤，以及老果园等就更容易缺锌，是施锌的重点在水稻土中碳酸盐紫色土的水田有89.1％的有效锌含量在1.501ppm以下，岷江冲积土为73.7％清江冲积土为72.9％，中性紫銫土61.9％沱江冲积土为59.7％，缺锌也是普遍的在上述}