植物的鈣、鎂、硫營養(yǎng)

1、鈣鎂硫營養(yǎng)與鈣鎂硫肥鈣鎂硫營養(yǎng)與鈣鎂硫肥第十二章第十二章第一節(jié) 植物鈣營養(yǎng)與鈣肥一、鈣的營養(yǎng)作用一、鈣的營養(yǎng)作用二、含鈣肥料的種類和性質(zhì)二、含鈣肥料的種類和性質(zhì)三、石灰肥料的作用和施用三、石灰肥料的作用和施用一、鈣的營養(yǎng)作用一、鈣的營養(yǎng)作用1.植物體內(nèi)鈣的含量與分布植物體內(nèi)鈣的含量與分布 2.植物對鈣的吸收和運輸植物對鈣的吸收和運輸 3.鈣的生理功能鈣的生理功能 4.植物缺鈣的典型癥狀植物缺鈣的典型癥狀1.植物體內(nèi)鈣的含量與分布植物體內(nèi)鈣的含量與分布v植物體內(nèi)鈣（植物體內(nèi)鈣（Ca）含量為）含量為1-50g/kg，比鎂多而比鉀少。因，比鎂多而比鉀少。因植物種類、部位和器官的含鈣量變幅很大。植物種

2、類、部位和器官的含鈣量變幅很大。v 雙子葉植物雙子葉植物單子葉植物單子葉植物 （雙子葉植物細(xì)胞壁中的陽離子（雙子葉植物細(xì)胞壁中的陽離子交換量大，因而含鈣量較高，而單子葉植物含鈣量較低）。交換量大，因而含鈣量較高，而單子葉植物含鈣量較低）。豆科植物、甜菜、甘藍(lán)等需鈣較多，禾谷類植物、馬鈴薯等豆科植物、甜菜、甘藍(lán)等需鈣較多，禾谷類植物、馬鈴薯等需鈣較少。需鈣較少。v 地上部地上部 根部；根部；v 莖葉（莖葉（esp.老葉）老葉） 果實、籽粒；果實、籽粒；v 同一葉片，老葉：邊緣同一葉片，老葉：邊緣中部；嫩葉：中部中部；嫩葉：中部邊緣邊緣v 大部分存在于細(xì)胞壁上（果膠質(zhì)大部分存在于細(xì)胞壁上（果膠質(zhì),

3、R-coo-）。細(xì)胞中的鈣）。細(xì)胞中的鈣主要分布在液泡中，細(xì)胞質(zhì)中較少主要分布在液泡中，細(xì)胞質(zhì)中較少(CO(NH2)2NH4NO3Ca(NO3)2,vK+、Ca2+、Fe3+、Zn2+、Mn2+等對由拮抗作用，施等對由拮抗作用，施K、 Ca肥時易缺鎂。肥時易缺鎂。3.鎂的生理功能鎂的生理功能 v葉綠素的中心原子葉綠素的中心原子鎂的主要功能是作為葉鎂的主要功能是作為葉綠素綠素a和葉綠素和葉綠素b卟啉環(huán)的中心原子，當(dāng)鎂原卟啉環(huán)的中心原子，當(dāng)鎂原子同葉綠素分子結(jié)合后，才具備吸收光量子子同葉綠素分子結(jié)合后，才具備吸收光量子的必要結(jié)構(gòu)，才能有效地吸收光量子進(jìn)行光的必要結(jié)構(gòu)，才能有效地吸收光量子進(jìn)行光合碳

4、同化反應(yīng)。合碳同化反應(yīng)。 葉綠素的結(jié)構(gòu)葉綠素的結(jié)構(gòu) 3.鎂的生理功能鎂的生理功能v多種酶的活化劑多種酶的活化劑在ATP酶催化ATP水解的反應(yīng)中，鎂首先在ATP或ADP的焦磷酸鹽結(jié)構(gòu)和酶分子之間形成一個橋梁，形成穩(wěn)定性較高的Mg-ATP復(fù)合體，在然后在ATP酶的作用下，這個復(fù)合體能把高能磷?；D(zhuǎn)移到肽鏈上去。同時，在ATP的合成過程中，也需要鎂將ADP和酶進(jìn)行橋接。 pH值、鎂值、鎂(3 mmol/L)及鉀及鉀(50 mmol/L)對玉米根細(xì)胞質(zhì)膜對玉米根細(xì)胞質(zhì)膜ATP酶活性的影響酶活性的影響 3.鎂的生理功能鎂的生理功能v在在C3植物光合作用中，葉綠體基質(zhì)中的植物光合作用中，葉綠體基質(zhì)中的RU

5、BP羧化酶羧化酶 (1,5-二磷酸核酮糖羧化酶二磷酸核酮糖羧化酶)催化催化CO2的同化反應(yīng)的同化反應(yīng),而該酶的活性取決于而該酶的活性取決于pH值和值和鎂的濃度。當(dāng)鎂和該酶結(jié)合后，它對鎂的濃度。當(dāng)鎂和該酶結(jié)合后，它對CO2的的親和力增加，轉(zhuǎn)化速率提高。親和力增加，轉(zhuǎn)化速率提高。 鎂也能激活谷胱甘肽合成酶和鎂也能激活谷胱甘肽合成酶和PEP羧化酶。羧化酶。3.鎂的生理功能鎂的生理功能v調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成 作為核糖體亞單位聯(lián)結(jié)的作為核糖體亞單位聯(lián)結(jié)的橋接元素，鎂可以穩(wěn)定核糖體的結(jié)構(gòu)，為蛋橋接元素，鎂可以穩(wěn)定核糖體的結(jié)構(gòu)，為蛋白質(zhì)的合成提供場所。當(dāng)鎂的濃度低于白質(zhì)的合成提供場所。當(dāng)鎂的濃度

6、低于10mM時時,核糖體亞單位便失去穩(wěn)定性核糖體亞單位便失去穩(wěn)定性,核糖體核糖體分解成小分子的失活顆粒。蛋白質(zhì)合成中需分解成小分子的失活顆粒。蛋白質(zhì)合成中需要鎂的過程還包括要鎂的過程還包括RNA聚合酶的活化、氨基聚合酶的活化、氨基酸的活化、多肽鏈的啟動和多肽鏈的延長反酸的活化、多肽鏈的啟動和多肽鏈的延長反應(yīng)應(yīng) 4.缺鎂典型癥狀缺鎂典型癥狀 v缺鎂突出表現(xiàn)是葉綠素含量下降，并出現(xiàn)失缺鎂突出表現(xiàn)是葉綠素含量下降，并出現(xiàn)失綠癥。由于鎂在韌皮部的移動性較強，缺鎂綠癥。由于鎂在韌皮部的移動性較強，缺鎂癥狀常常首先表現(xiàn)在老葉上，如果得不到補癥狀常常首先表現(xiàn)在老葉上，如果得不到補充，則逐漸發(fā)展到新葉。充，則

7、逐漸發(fā)展到新葉。 4.缺鎂典型癥狀缺鎂典型癥狀1、植株矮小，生長緩慢，雙子葉植物脈間失綠，并、植株矮小，生長緩慢，雙子葉植物脈間失綠，并逐漸有淡綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色或白色，還會出現(xiàn)大小不逐漸有淡綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色或白色，還會出現(xiàn)大小不一的褐色或紫紅色斑點嚴(yán)重時整個葉片壞死。一的褐色或紫紅色斑點嚴(yán)重時整個葉片壞死。 禾本禾本科植物缺鎂時，葉基部葉綠素積累出現(xiàn)暗綠色斑點，科植物缺鎂時，葉基部葉綠素積累出現(xiàn)暗綠色斑點，嚴(yán)重缺鎂時，葉尖出現(xiàn)壞死斑點。嚴(yán)重缺鎂時，葉尖出現(xiàn)壞死斑點。 2、葉綠體數(shù)目減少，片層結(jié)構(gòu)變形，質(zhì)體基粒數(shù)減、葉綠體數(shù)目減少，片層結(jié)構(gòu)變形，質(zhì)體基粒數(shù)減少，形狀不規(guī)則，分隔減少或不存在。缺鎂葉片

8、中少，形狀不規(guī)則，分隔減少或不存在。缺鎂葉片中蛋白態(tài)氮的比例降低。蛋白態(tài)氮的比例降低。3、缺鎂對光合作用本身影響較小，但明顯影響葉綠、缺鎂對光合作用本身影響較小，但明顯影響葉綠體中淀粉的降解、糖的運輸和韌皮部蔗糖的卸載，體中淀粉的降解、糖的運輸和韌皮部蔗糖的卸載，因而降低光合產(chǎn)物從因而降低光合產(chǎn)物從“源源”（如葉）到（如葉）到“庫庫”的運的運輸速率。缺鎂會導(dǎo)致根冠比降低。輸速率。缺鎂會導(dǎo)致根冠比降低。 4、貯藏組織的淀粉含量和谷物的單穗粒重均下降。、貯藏組織的淀粉含量和谷物的單穗粒重均下降。豆科植物根瘤中碳水化合物供應(yīng)量下降，從而降低豆科植物根瘤中碳水化合物供應(yīng)量下降，從而降低固氮率。固氮率。

9、 5、沙質(zhì)土壤（淋失）、酸性土壤（淋失、沙質(zhì)土壤（淋失）、酸性土壤（淋失、H+、Al3+拮抗）、拮抗）、K+和和NH4+含量較高的土壤（拮抗）容易出含量較高的土壤（拮抗）容易出現(xiàn)缺鎂現(xiàn)缺鎂二、鎂肥的種類和性質(zhì)二、鎂肥的種類和性質(zhì)v鎂肥按溶解性的差異大致可分為鎂肥按溶解性的差異大致可分為3類類:水溶性水溶性固體鎂肥、微溶性固體鎂肥和液態(tài)鎂肥。固體鎂肥、微溶性固體鎂肥和液態(tài)鎂肥。v 常用的水溶性固體鎂肥列于表常用的水溶性固體鎂肥列于表1，硫鎂礬和，硫鎂礬和硫酸鉀鎂主要產(chǎn)于德國硫酸鉀鎂主要產(chǎn)于德國Stassfurt, Halfort, Neuhof和和Hessen等地。美國等地。美國Carlsbad

10、有硫有硫酸鉀鎂礦蘊藏。我國迄今未發(fā)現(xiàn)這種礦藏。酸鉀鎂礦蘊藏。我國迄今未發(fā)現(xiàn)這種礦藏。 v微溶性固體鎂肥微溶性固體鎂肥 以白云石應(yīng)用最廣泛以白云石應(yīng)用最廣泛,菱鎂礦、菱鎂礦、輕燒氧化鎂輕燒氧化鎂(非方鎂石非方鎂石)也時有應(yīng)用。這些物料主也時有應(yīng)用。這些物料主要適用于酸性土壤要適用于酸性土壤,既調(diào)整了酸度既調(diào)整了酸度,也補充了鎂源也補充了鎂源 。v液態(tài)鎂肥液態(tài)鎂肥 在有些情況下在有些情況下,特別是在無土栽培和葉特別是在無土栽培和葉面施肥中面施肥中,作物的鎂營養(yǎng)是以液態(tài)提供的作物的鎂營養(yǎng)是以液態(tài)提供的,此類鎂此類鎂肥列于表肥列于表3。 三、鎂肥的施用三、鎂肥的施用v鎂肥的效應(yīng)與土壤供鎂水平密切相關(guān)。

11、土壤鎂肥的效應(yīng)與土壤供鎂水平密切相關(guān)。土壤的含鎂的含鎂(MgO)量約量約140g/kg ，多數(shù)在，多數(shù)在325g/kg之間，主要受成土母質(zhì)、氣候、風(fēng)之間，主要受成土母質(zhì)、氣候、風(fēng)化和淋失程度等影響?；土苁С潭鹊扔绊?。v 鎂肥可用作基肥或追肥。一般每鎂肥可用作基肥或追肥。一般每hm2施硫酸施硫酸鎂鎂180225kg。應(yīng)用根外追肥糾正缺鎂癥狀。應(yīng)用根外追肥糾正缺鎂癥狀效果快，但肥效不持久，應(yīng)連續(xù)噴施幾次。效果快，但肥效不持久，應(yīng)連續(xù)噴施幾次。施于需鎂較多的作物上施于需鎂較多的作物上 鎂對多年生牧草、蔬菜、葡萄、煙草、果樹及禾谷鎂對多年生牧草、蔬菜、葡萄、煙草、果樹及禾谷類作物中的黑麥，小麥等有良

12、好的反應(yīng)；對甜菜、類作物中的黑麥，小麥等有良好的反應(yīng)；對甜菜、橡膠、油橄欖、可可等也有效果。橡膠、油橄欖、可可等也有效果。 由于由于NH4+對對Mg2+有拮抗作用，而硝酸鹽能促進(jìn)作物有拮抗作用，而硝酸鹽能促進(jìn)作物對對Mg2+的吸收，因此，施用的氮肥形態(tài)影響鎂肥的的吸收，因此，施用的氮肥形態(tài)影響鎂肥的效果，不良影響程度為：硫酸銨尿素硝銨硝效果，不良影響程度為：硫酸銨尿素硝銨硝酸鈣。配合有機肥料、磷肥或硝態(tài)氮肥施用，有利酸鈣。配合有機肥料、磷肥或硝態(tài)氮肥施用，有利于發(fā)揮鎂肥的效果。于發(fā)揮鎂肥的效果。 按鎂肥的種類選擇施用按鎂肥的種類選擇施用 各種鎂肥的酸堿性不同，對土壤酸度的影響不一，故在紅壤各種

13、鎂肥的酸堿性不同，對土壤酸度的影響不一，故在紅壤上表現(xiàn)的效果不一致，肥效順序為。碳酸鎂硝酸鎂氫化上表現(xiàn)的效果不一致，肥效順序為。碳酸鎂硝酸鎂氫化鎂硫酸鎂。鎂肥可作基肥、追肥和根外追肥。水溶性鎂肥鎂硫酸鎂。鎂肥可作基肥、追肥和根外追肥。水溶性鎂肥宜作追肥，微水溶性則宜作基肥。每畝用鎂量為宜作追肥，微水溶性則宜作基肥。每畝用鎂量為11.5kg、在作物生育早期追施效果好。采用在作物生育早期追施效果好。采用1%2%MgSO47H2O溶溶液葉面噴施矯正缺鎂癥狀，效果快，但不持久，應(yīng)連續(xù)噴施液葉面噴施矯正缺鎂癥狀，效果快，但不持久，應(yīng)連續(xù)噴施多次。為克服蘋果病害，可在開始落花前，每隔兩周，連續(xù)多次。為克服

14、蘋果病害，可在開始落花前，每隔兩周，連續(xù)35次噴次噴2.0%硫酸鎂溶液有良好效果。硫酸鎂溶液有良好效果。第三節(jié) 植物硫營養(yǎng)與硫肥 一、硫肥對作物生長發(fā)育的影響一、硫肥對作物生長發(fā)育的影響 (一一)硫能提高作物產(chǎn)量與改善品質(zhì)硫能提高作物產(chǎn)量與改善品質(zhì) 由于硫參與由于硫參與蛋白質(zhì)以及特殊化合物如芥子油、蒜油等的合成，蛋白質(zhì)以及特殊化合物如芥子油、蒜油等的合成，有些作物如十字花科，豆科，百合科等吸收硫特別有些作物如十字花科，豆科，百合科等吸收硫特別多，施硫能提高產(chǎn)量與改善產(chǎn)品品質(zhì)。據(jù)報道，在多，施硫能提高產(chǎn)量與改善產(chǎn)品品質(zhì)。據(jù)報道，在缺硫的土壤上施用硫肥使大豆增產(chǎn)缺硫的土壤上施用硫肥使大豆增產(chǎn)5.7

15、416.54%。小麥、油菜、紫云英、水稻等增產(chǎn)幅度分別為小麥、油菜、紫云英、水稻等增產(chǎn)幅度分別為5.038.1%，5.039.1，7.9%20.9，5.057.0。(一)硫能提高作物產(chǎn)量與改善品質(zhì) v 施硫不僅能提高蛋白質(zhì)含量，還能改變其組施硫不僅能提高蛋白質(zhì)含量，還能改變其組分，如油菜施硫，其籽粒中粗蛋白質(zhì)，胱氨分，如油菜施硫，其籽粒中粗蛋白質(zhì)，胱氨酸、蛋氨酸等的含量都有所提高酸、蛋氨酸等的含量都有所提高 。(二)硫能改善豆科作物的固氮 v硫能改善豆科作物的固氮，提高飼料的營養(yǎng)價值生硫能改善豆科作物的固氮，提高飼料的營養(yǎng)價值生物固氮體系中鋁鐵蛋白，鐵蛋白與鐵氧還蛋白中都物固氮體系中鋁鐵蛋白，

16、鐵蛋白與鐵氧還蛋白中都含有硫，施用硫肥能提高根瘤菌的著生量，增強豆含有硫，施用硫肥能提高根瘤菌的著生量，增強豆科牧草的固氮能力，提高其固氮量，從而改善混合科牧草的固氮能力，提高其固氮量，從而改善混合牧草地的牧草產(chǎn)量。牧草地的牧草產(chǎn)量。(三)硫能提高作物的耐寒、抗旱能力 v施硫能增加原施硫能增加原生質(zhì)中硫氫基生質(zhì)中硫氫基的數(shù)量，有利的數(shù)量，有利于維持膜的彈于維持膜的彈性和穩(wěn)定性，性和穩(wěn)定性，明顯增強作物明顯增強作物的抗寒、抗旱的抗寒、抗旱能力。能力。 二、硫肥的種類和性質(zhì)(一)生石膏 v即普通石膏，俗稱白石膏。它由石膏礦直接粉碎而即普通石膏，俗稱白石膏。它由石膏礦直接粉碎而成，呈粉末狀，主要成，

17、呈粉末狀，主要CaSO4.2H2O。微溶于水，粒。微溶于水，粒細(xì)有利于溶解，供硫能力和改土效果也較高，通常細(xì)有利于溶解，供硫能力和改土效果也較高，通常以以60號篩孔為宜。號篩孔為宜。v 還有一種天然的青石膏礦石，俗稱青石膏，可直還有一種天然的青石膏礦石，俗稱青石膏，可直接粉碎，過接粉碎，過90號篩即可用號篩即可用CaSO42H2O55，CaO 20.7%21.9，還含有鐵、鋁、鎂、鉀及鋅、，還含有鐵、鋁、鎂、鉀及鋅、銅、錳、鋁等，可用作水稻肥料。銅、錳、鋁等，可用作水稻肥料。(二)熟石膏 v熟石膏又稱雪花石膏。它由生石膏加熱脫熟石膏又稱雪花石膏。它由生石膏加熱脫水而成。其主要成分為水而成。其主

18、要成分為CaSO4 1/2H2O，含硫含硫(S)20.7。吸濕性強，吸水后又變?yōu)椤Ｎ鼭裥詮?，吸水后又變?yōu)樯啵锢硇再|(zhì)變差，施用不便，宜貯生石膏，物理性質(zhì)變差，施用不便，宜貯存在干燥處。存在干燥處。(三)磷石膏 v磷石膏是硫酸分解磷礦石制取磷酸后的殘渣，磷石膏是硫酸分解磷礦石制取磷酸后的殘渣，是生產(chǎn)磷銨的副產(chǎn)品。主要成分為是生產(chǎn)磷銨的副產(chǎn)品。主要成分為CaSO4.2H20約占約占64。其成分因產(chǎn)地而異，。其成分因產(chǎn)地而異，一般含硫一般含硫(s)11.9，P2O5 0.7-4.6%。三、硫肥的作用 v直接供應(yīng)作物硫素等營養(yǎng)直接供應(yīng)作物硫素等營養(yǎng) 由于含硫肥料還含有其由于含硫肥料還含有其它成分，

19、故能提供硫、鈣、鎂、磷和鐵等營養(yǎng)元素。它成分，故能提供硫、鈣、鎂、磷和鐵等營養(yǎng)元素。v改良堿土石膏是改良堿土的化學(xué)改良劑。堿土呈強改良堿土石膏是改良堿土的化學(xué)改良劑。堿土呈強堿掛反應(yīng)。土壤溶液中含有較多的碳酸鈉和重碳酸堿掛反應(yīng)。土壤溶液中含有較多的碳酸鈉和重碳酸鈉。土壤膠體以鈉膠體為主，土粒分散，通透性能鈉。土壤膠體以鈉膠體為主，土粒分散，通透性能差，干時板結(jié)，濕時泥濘，嚴(yán)重影響作塑墮生長發(fā)差，干時板結(jié)，濕時泥濘，嚴(yán)重影響作塑墮生長發(fā)育。堿土施用適量石膏，可改善土壤膠體與土壤溶育。堿土施用適量石膏，可改善土壤膠體與土壤溶液的組分，使堿土得到改良。液的組分，使堿土得到改良。化學(xué)反應(yīng)形成的形成的N

20、a2SO4易溶于水，可隨水排出土體。易溶于水，可隨水排出土體。鈣膠體的形成，克服了土壤的分散性，加強鈣膠體的形成，克服了土壤的分散性，加強了團(tuán)聚性，使土壤理化性質(zhì)得到了改善。了團(tuán)聚性，使土壤理化性質(zhì)得到了改善。四、缺硫的癥狀 v缺硫的葉片全部變黃，老葉比幼葉嚴(yán)重，而且葉片缺硫的葉片全部變黃，老葉比幼葉嚴(yán)重，而且葉片變小，與缺氮相似。但缺氮時，是從葉片的先端開變小，與缺氮相似。但缺氮時，是從葉片的先端開始黃化，而缺硫時，是整個葉片黃化。始黃化，而缺硫時，是整個葉片黃化。v缺硫時，根系生長不良，莖、枝細(xì)而短，并木栓化。缺硫時，根系生長不良，莖、枝細(xì)而短，并木栓化。在沙質(zhì)水田，如果連續(xù)使用無硫酸根肥料，到第在沙質(zhì)水田，如果連續(xù)使用無硫酸根肥料，到第34年可能會出現(xiàn)水稻葉色不良、植株不生長的現(xiàn)象，年可能會出現(xiàn)水稻葉色不良、植株不生長的現(xiàn)象，其原因即為缺硫，此時施用硫酸根肥料可以顯著地其原因即為缺硫，此時施用硫酸根肥料可以顯著地改善其生長發(fā)育。改善其生長發(fā)育。從左至右分別表示水稻從左至右分別表示水稻(農(nóng)林農(nóng)林29號號)分蘗期正分蘗期正常、缺硫、缺氮。水常、缺