植物营养学第11章植物钙镁硫素营养与钙镁硫肥-PPT.ppt

第十一章第十一章 植物钙、镁、硫营养植物钙、镁、硫营养与钙、镁、硫肥与钙、镁、硫肥一、土壤中的钙和镁一、土壤中的钙和镁1.土壤中钙和镁的来源土壤中钙和镁的来源母质是土壤中钙和镁的主要来源母质是土壤中钙和镁的主要来源含钙、镁的矿物有：碳酸盐类（方解石、白云石等）；含钙、镁的矿物有：碳酸盐类（方解石、白云石等）；硫酸盐类（石膏等）；硅酸盐类（角闪石、辉石、钙硫酸盐类（石膏等）；硅酸盐类（角闪石、辉石、钙长石等）；磷酸盐类（磷灰石）。长石等）；磷酸盐类（磷灰石）。施肥施肥2.土壤中钙和镁的形态土壤中钙和镁的形态（1）离子态）离子态含量很低。含量很低。（2）交换态）交换态被土壤胶体吸附的被土壤胶体吸附的Ca2+、Mg2+。（3）矿物态）矿物态原生矿物中的原生矿物中的Ca、Mg。第一节第一节土壤中的钙镁硫土壤中的钙镁硫3.土壤中钙和镁的含量土壤中钙和镁的含量SeveredeficiencyDeficiencyMarginaldeficiencyu一般土壤含钙丰富，作物不缺钙。一般土壤含钙丰富，作物不缺钙。u酸性土壤钙含量低，需要施用石灰酸性土壤钙含量低，需要施用石灰u蔬菜作物需钙量大，生长快，生理缺钙；阴雨天气蔬菜作物需钙量大，生长快，生理缺钙；阴雨天气或温室湿度很高的环境，植物生理性缺钙。或温室湿度很高的环境，植物生理性缺钙。Ca 钙可通过几种途径得到供应。由于大多数缺钙钙可通过几种途径得到供应。由于大多数缺钙土壤为酸性，良好的施石灰方法能有效地施入钙。土壤为酸性，良好的施石灰方法能有效地施入钙。方解石质和白云石质石灰石都是优良的钙肥源。方解石质和白云石质石灰石都是优良的钙肥源。当土壤当土壤pH较高，不需施石灰时，石膏也能供给较高，不需施石灰时，石膏也能供给钙。普通过磷酸钙含石膏钙。普通过磷酸钙含石膏50%，三料过磷酸钙也，三料过磷酸钙也含比例较低的石膏，它们都能给土壤补钙。含比例较低的石膏，它们都能给土壤补钙。如果植物生理性缺钙，则应补充含钙的水溶性如果植物生理性缺钙，则应补充含钙的水溶性肥料，如硝酸钙，氯化钙等。肥料，如硝酸钙，氯化钙等。Ca由于镁比钙溶解性强，遭受的淋失多，由于镁比钙溶解性强，遭受的淋失多，故通常土壤含镁比含钙少。同样，母质含镁也故通常土壤含镁比含钙少。同样，母质含镁也比含钙少。虽然大多数土壤含镁足以供给植物比含钙少。虽然大多数土壤含镁足以供给植物生长，但缺镁也可能发生。生长，但缺镁也可能发生。Mg80年代以来：年代以来：在南方地区，镁肥有效的作物种类和土壤普遍扩大，缺镁在南方地区，镁肥有效的作物种类和土壤普遍扩大，缺镁现象有日益加重的趋势，镁肥的重要性更加突出。现象有日益加重的趋势，镁肥的重要性更加突出。60年代初期：年代初期：红壤性稻田与旱地红壤上进行了水稻、大豆镁肥肥效的试红壤性稻田与旱地红壤上进行了水稻、大豆镁肥肥效的试探性试验，水稻一般表现为叶色加深，高度增加，增产幅度探性试验，水稻一般表现为叶色加深，高度增加，增产幅度5%-18%；大豆施镁促进生长更加明显，平均增产率为；大豆施镁促进生长更加明显，平均增产率为23.5%。进入进入70年代：年代：海南岛的橡胶出现大面积缺镁黄叶，与此同时，需镁多的海南岛的橡胶出现大面积缺镁黄叶，与此同时，需镁多的花生、油菜、马铃薯、甜菜、玉米等作物相继出现施镁肥有花生、油菜、马铃薯、甜菜、玉米等作物相继出现施镁肥有肥效；肥效；二、土壤中的硫二、土壤中的硫1.来源及形态来源及形态来源：来源：（1）母质。如含石膏、芒硝、硫化铁的母质。）母质。如含石膏、芒硝、硫化铁的母质。（2）施肥。如无机肥中的过磷酸钙、硫酸钾）施肥。如无机肥中的过磷酸钙、硫酸钾、硫酸铵、有机肥硫酸铵、有机肥中的人粪尿含硫中的人粪尿含硫5%。（3）降雨。带至地面的硫可达）降雨。带至地面的硫可达13.1-28.4kg/公公顷。顷。形态：主要是有机态，尤其是湿润形态：主要是有机态，尤其是湿润地区。地区。难溶态硫难溶态硫(FeS2、ZnS、等固态矿物态等固态矿物态)(1)无机态硫无机态硫水溶性硫水溶性硫(土壤溶液中的土壤溶液中的SO42-,有时有有时有S2-)吸附态硫吸附态硫(胶体吸附胶体吸附SO42-，与溶液，与溶液SO42-平衡平衡)(2)有机态硫有机态硫其含量随土壤有机质增加而增加。其含量随土壤有机质增加而增加。在湿润地区，土壤硫以有机硫为主，据我国南方在湿润地区，土壤硫以有机硫为主，据我国南方10省土壤分析省土壤分析统计资料，有机硫占全硫统计资料，有机硫占全硫86%(四川四川)94%(福建福建)。北方干旱、半干旱地区土壤则以无机硫北方干旱、半干旱地区土壤则以无机硫(CaSO4、Na2SO4)为主。为主。土壤硫的形态土壤硫的形态2.土壤中硫的含量土壤中硫的含量(1)3050mg/kg 全硫有效硫均高，供硫潜力大全硫有效硫均高，供硫潜力大(2)1630 mg/kg 有效硫较高，可维持当前产量水平需要有效硫较高，可维持当前产量水平需要(3)16 mg/kg 全硫和有效硫均低，容易产生缺硫现象全硫和有效硫均低，容易产生缺硫现象土壤硫的循环和转化土壤硫的循环和转化在土壤硫的循环中，硫酸盐（在土壤硫的循环中，硫酸盐（SO42-）有特别的地位。有特别的地位。（1）有机硫的矿化和固定）有机硫的矿化和固定有机质的有机质的C/S300-400,则就有可能产生生物固硫。则就有可能产生生物固硫。（2）矿质硫（矿质硫（SO42-）的吸附和解吸）的吸附和解吸在富含铁、铝氧化物和水化氧化物、水铝英石及在富含铁、铝氧化物和水化氧化物、水铝英石及1:1型粘粒矿物型粘粒矿物为主的土壤，硫酸根为主的土壤，硫酸根(SO42-)有可能被带正电荷的土壤胶体所吸有可能被带正电荷的土壤胶体所吸附附,但吸附的但吸附的SO42-容易被其它阴离子交换。容易被其它阴离子交换。（3）硫化物和元素硫的氧化：氧化产生）硫化物和元素硫的氧化：氧化产生H2SO4，导致土壤酸化。，导致土壤酸化。当前世界各地土壤缺硫现象日益普遍当前世界各地土壤缺硫现象日益普遍;世界上缺硫国家和地区明显增加，从世界上缺硫国家和地区明显增加，从1515年前的年前的3636个个增加到目前的增加到目前的7272个，且仍有不断增加的趋势。个，且仍有不断增加的趋势。在我国先后进行了在我国先后进行了2626次硫肥田间试验和次硫肥田间试验和1515个省的个省的土壤缺硫状况的普查，土壤缺硫状况的普查，20%20%的土地严重缺硫的土地严重缺硫;n近些年来有两个因素已使含硫气体减少：近些年来有两个因素已使含硫气体减少：A.天然气和其它石油天然气和其它石油产品代替煤；有关环境污染的法规。产品代替煤；有关环境污染的法规。B.由于降雨及肥料一度是由于降雨及肥料一度是硫的可靠来源，缺硫极少见。硫的可靠来源，缺硫极少见。n现在一些从未出现过缺硫的地区日益常见缺硫。因为大气正变现在一些从未出现过缺硫的地区日益常见缺硫。因为大气正变得清洁，不含那么多得清洁，不含那么多SO2一类的气体；因为高成分肥料基本上一类的气体；因为高成分肥料基本上不含硫不含硫-这就是说，硫不再伴随其它肥料施入。例如：这就是说，硫不再伴随其它肥料施入。例如：普通过磷酸钙普通过磷酸钙(0-20-0)曾是主要磷肥源，含硫曾是主要磷肥源，含硫11.9%，每施每施20公斤的公斤的P2O5，就有，就有l2公斤硫公斤硫伴随伴随着施进去。着施进去。重过磷酸钙重过磷酸钙(0-46-0）含硫）含硫l.4%，每施，每施20公斤公斤P2O5，仅，仅有有0.6公斤硫进入土壤。公斤硫进入土壤。近年来，作物产量急剧上升，种植行距变得更密。这就增近年来，作物产量急剧上升，种植行距变得更密。这就增加了土壤对硫的需求。精耕细作更易于降低有机质水平，这会加了土壤对硫的需求。精耕细作更易于降低有机质水平，这会降低土壤的供硫能力。降低土壤的供硫能力。硫素来源的变化硫素来源的变化中国中量营养元素缺乏面积中国中量营养元素缺乏面积营养营养元素元素 缺素临界值缺素临界值低于临界值面低于临界值面积积 占耕地占耕地%mg/kg亿公顷亿公顷 S0.2628.0Mg0.065.8Ca0.2829.5第二节第二节 植物钙素营养与钙肥植物钙素营养与钙肥一、植物钙素营养一、植物钙素营养1.植物体内钙的含量、形态与分布植物体内钙的含量、形态与分布v占植物干重的占植物干重的0.15.0%，一般为，一般为0.5%左右。左右。v分分布布因因作作物物、器器官官而而异异。双双子子叶叶植植物物（CEC大大）单子叶植物（单子叶植物（CEC小），茎叶小），茎叶花、种子。花、种子。v不不同同器器官官和和细细胞胞部部位位钙钙的的形形态态有有所所差差异异：以以植植素素（种种子子）、果果胶胶酸酸钙钙（细细胞胞壁壁,主主要要）及及草草酸酸钙钙、碳碳酸钙、磷酸钙（液泡）形态存在。酸钙、磷酸钙（液泡）形态存在。细胞壁细胞壁中胶层中胶层质膜质膜细胞质细胞质液泡液泡内质网内质网两个相邻细胞和细胞内两个相邻细胞和细胞内Ca2+()的分布图的分布图2.植物体内钙的营养作用植物体内钙的营养作用(1)稳定细胞膜稳定细胞膜钙钙能能稳稳定定细细胞胞膜膜结结构构，保保持持细细胞胞的的完完整整性性。其其作作用用机机理理主主要要是是依依靠靠它它把把生生物物膜膜表表面面的的磷磷酸酸盐盐、磷磷酸酸脂与蛋白质的羧基桥接脂与蛋白质的羧基桥接起来。起来。钙对质膜稳定性的影响钙对质膜稳定性的影响膜内膜内膜内膜内膜外膜外膜外膜外+Ca2+-Ca2+CaCaCaCaCaCaCaCaATPATPH+H+Na+K+H3O+Mg2+等等Na+K+H3O+Mg2+等等钙钙对对生生物物膜膜的的稳稳定定作作用用在在植植物物对对离离子子的的选选择择性性吸吸收收、生生长长、衰衰老老、信信息息传传递递以以及及植植物物的的抗抗逆逆性性等等方方面面有有重要作用。概括起来有以下四个方面：重要作用。概括起来有以下四个方面：a、提高生物膜的选择吸收能力；、提高生物膜的选择吸收能力；b、增增强强对对环环境境胁胁迫迫的的抵抵抗抗能能力力（减减轻轻重重金金属属及及酸酸性性毒毒害害，对对盐盐害害、冻冻害害、干干旱旱、热热害害和和病病虫虫害害的的抗抗性性增增强）；强）；c、维维持持细细胞胞分分隔隔化化作作用用，减减弱弱乙乙烯烯的的生生物物合合成成，防防止止植物早衰；植物早衰；d、提提高高作作物物品品质质：储储藏藏器器官官发发育育初初期期，Ca2+含含量量较较低低时时，细细胞胞原原生生质质膜膜的的通通透透性性增增加加，有有利利于于糖糖等等有有机机物物质质经经韧韧皮皮部部向向储储藏藏器器官官中中转转运运；成成熟熟果果实实Ca2+含含量较高，防止果实腐烂、利于储存。量较高，防止果实腐烂、利于储存。（2）稳定细胞壁）稳定细胞壁 植植物物中中大大多多数数钙钙以以构构成成细细胞胞壁壁果果胶胶质质的的结结构构成成分分存存在在于于细细胞胞壁壁中中。由由于于细细胞胞壁壁中中有有丰丰富富的的结结合合位位点点，Ca2+的的跨跨质质膜膜运运输输受受到到限限制，几乎完全依赖于质外体运输。制，几乎完全依赖于质外体运输。其生理意义为：其生理意义为：a、增强细胞壁结构与细胞间的粘结作用、增强细胞壁结构与细胞间的粘结作用；b、对对膜膜的的透透性性和和有有关关的的生生理理生生化化过过程程起起调调节节作用。作用。钙、镁离子连接果胶羧基的结构图示钙、镁离子连接果胶羧基的结构图示CaCaCaMgCaCaMgCa(3)促进细胞的伸长和根系生长促进细胞的伸长和根系生长缺缺钙钙会会破破坏坏细细胞胞壁壁的的粘粘结结联联系系，抑抑制制细细胞胞壁壁的的形形成成；同同时时不不能能形形成成细细胞胞板板，出出现现双双核核细细胞胞现现象象；细细胞胞无无法法正正常常分裂，最终导致生长点死亡。分裂，最终导致生长点死亡。钙钙调调蛋蛋白白是是一一种种由由148个个氨氨基基酸酸组组成成的的低低分分子子量量多多肽肽（MW约约为为20000），对对Ca2+有有很很强强的的选选择择性性亲亲合合能能力力，并并能能同同四四个个Ca2+结结合合。它它能激活的酶有磷脂酶、能激活的酶有磷脂酶、NAD和和Ca2+-ATP酶等。酶等。植植物物细细胞胞信信息息是是通通过过Ca2+在在细细胞胞质质中中的的浓浓度度的的改改变变来来实实现现传传递递的的。CAM对对Ca2+的的亲亲合合能能力正是它传递信息的基本特征。力正是它传递信息的基本特征。(4)参与第二信使传递参与第二信使传递钙能结合在钙调蛋白（钙能结合在钙调蛋白（CAM）上，对植）上，对植物体内的多种酶起活化作用，并对细胞代谢有物体内的多种酶起活化作用，并对细胞代谢有调节作用。调节作用。Ca-CAM复合体的形成与酶的激活复合体的形成与酶的激活NAD激酶、激酶、Ca2+-ATP酶（酶（Ca2+泵）等受泵）等受CaM激活。激活。(5)调节渗透作用调节渗透作用在在有有液液泡泡的的叶叶细细胞胞内内，大大部部分分的的Ca2+存存在在于于液泡中，它对液泡内阴阳离子的平衡有重要贡献。液泡中，它对液泡内阴阳离子的平衡有重要贡献。(6)具有酶促作用具有酶促作用Ca2+对对细细胞胞膜膜上上结结合合的的酶酶（Ca-ATP酶酶）非非常常重重要要。它它的的主主要要功功能能是是参参与与离离子子和和其其它它物物质质的的跨跨膜运输。膜运输。3.植物对钙的吸收和运输植物对钙的吸收和运输靠根尖被动吸收靠根尖被动吸收Ca2+。靠木。靠木质部运输到地上部，质部运输到地上部，运输动运输动力是蒸腾作用。力是蒸腾作用。4.植物对钙的需求与缺钙症状植物对钙的需求与缺钙症状植植物物对对钙钙的的需需求求量量因因作作物物种种类类和和遗遗传传特特性性的的不不同同而而有有很很大大的的差差异异。试试验验表表明明，在在同同样样条条件件下下，黑黑麦麦草草最最佳佳生生长长所所需需介介质质中中Ca2+的的浓浓度度为为2.5mol/L,而而番番茄茄是是100mol/l二二者者相相差差40倍倍。黑黑麦麦草草最最佳佳生生长长时时期期植植株株含含钙钙量量为为0.7mg/g，而而番番茄茄为为12.9mg/g，相相差差18.4倍倍，可可见见各各种种作作物物对对钙钙的的需需求求量量悬悬殊殊很很大。大。一一 般般 认认 为为，在在 土土 壤壤 交交 换换 性性 钙钙 的的 含含 量量 10mol/kg时，作物不会缺钙。时，作物不会缺钙。生长点坏死，幼叶卷曲变形，果实发育不良生长点坏死，幼叶卷曲变形，果实发育不良水水稻稻缺缺钙钙芹菜芹菜番茄番茄番番茄茄甘甘蓝蓝韭韭菜菜黄瓜黄瓜菜菜花花白菜缘腐病白菜缘腐病白菜心腐病白菜心腐病甘蓝心腐病甘蓝心腐病钙镁比在钙镁比在63时生长正常，而当小于时生长正常，而当小于2时几乎停止时几乎停止生长，比值越小，生长越差生长，比值越小，生长越差钙镁比对菠菜生长的影响钙镁比对菠菜生长的影响草草莓莓叶叶尖尖枯枯死死病病甜椒蒂腐病甜椒蒂腐病蕃茄蒂腐病蕃茄蒂腐病苹果苹果柑橘缺钙症状柑橘缺钙症状葡萄葡萄含钙肥料生产情况：含钙肥料生产情况：目前尚没有专用作补充钙养分的商品钙肥。一目前尚没有专用作补充钙养分的商品钙肥。一般都用含钙较多的物料，如含钙氮肥、磷肥或石般都用含钙较多的物料，如含钙氮肥、磷肥或石灰、石膏等，在提高土壤供肥力，调理土壤反应、灰、石膏等，在提高土壤供肥力，调理土壤反应、改良土壤物理性状的同时，兼用作钙肥。改良土壤物理性状的同时，兼用作钙肥。几种含钙肥料和物料的成分 名名称称 成成分分Ca%*硝酸钙硝酸钙Ca(NO3)219石灰氮石灰氮CaCN2，CaO38普钙普钙Ca(H2PO4)2H2O，CaSO418-20钙镁磷肥钙镁磷肥-Ca3(PO4)2,CaSiO320-24磷矿粉磷矿粉 Ca10F2(PO4)620-35生石灰生石灰CaO70熟石灰熟石灰Ca(OH)250碳酸钙碳酸钙CaCO335-38白云石粉白云石粉CaMg(CO3)220石膏石膏CaSO422*Ca(%)1.4=CaO(%)二、石灰肥料的种类和性质二、石灰肥料的种类和性质是常用的含钙肥料。是常用的含钙肥料。1.生石灰生石灰又称烧石灰，主要成分是又称烧石灰，主要成分是CaO。是由石灰矿煅烧而成：。是由石灰矿煅烧而成：CaCO3（石灰石）（石灰石）CaO+CO2Ca.Mg（CO3）2（白云石）（白云石）CaO+MgO+CO2强强碱碱性性，是是中中和和土土壤壤酸酸度度能能力力最最强强的的石石灰灰肥肥料料，中中和和值值为为179（以以CaCO3的的分分子子量量100为为基基准准，CaO为为56，即即56克克CaO中中和和酸酸的的能能力力相相当当于于100gCaCO3，则则100gCaO的的中中和和能能力力相相当当于于100/56*100=179）。但但施施用不当会引起烧苗及磷和微量元素的缺乏症。用不当会引起烧苗及磷和微量元素的缺乏症。3.石灰石粉石灰石粉由由石石灰灰岩岩或或白白云云石石粉粉碎碎而而成成。中中和和值值只只有有9098之间。之间。2.熟石灰熟石灰又称硝石灰，主要成分是又称硝石灰，主要成分是Ca（OH）2。是由生石灰吸湿或加水处理而成。强碱性，是由生石灰吸湿或加水处理而成。强碱性，中和值为中和值为136。各种石灰物质的中和值各种石灰物质的中和值石灰物质石灰物质中和值（中和值（%）CaO179Ca(OH)2136CaMg(CO3)2109CaCO3100CaSiO386生石灰生石灰熟石灰熟石灰石灰粉石灰粉1.中和土壤酸度，消除活性中和土壤酸度，消除活性Al、Fe、Mn的毒害的毒害2H+Ca（OH）2Ca2+2H2OAl（OH）2+H+Ca（OH）2Al（OH）3+H2O+Ca2+三、石灰肥料的作用三、石灰肥料的作用2.增加土壤有效养分增加土壤有效养分酸性土壤施石灰，能促进微生物矿化和生物固氮，酸性土壤施石灰，能促进微生物矿化和生物固氮，增加有效养分给源。同时，使固磷作用减弱，促进增加有效养分给源。同时，使固磷作用减弱，促进无机磷的释放。还可提高无机磷的释放。还可提高Mo的有效性。的有效性。3.改善土壤物理性质改善土壤物理性质土壤胶体由氢胶体变为钙胶体，有利于水稳性团粒土壤胶体由氢胶体变为钙胶体，有利于水稳性团粒结构的形成。结构的形成。4.减少病虫害减少病虫害如十字花科根肿病、番茄青枯病等在酸性土壤上容如十字花科根肿病、番茄青枯病等在酸性土壤上容易蔓延，而在中性和石灰性土壤上发病率会显著下易蔓延，而在中性和石灰性土壤上发病率会显著下降。因大部分真菌适于酸性环境下生长。降。因大部分真菌适于酸性环境下生长。1.1.施用量施用量根据土壤根据土壤酸度酸度按下式计算：按下式计算：石灰施用量（石灰施用量（kg/公顷）公顷）=（M/100）x（74/1000）x 2250000 x（1/2）v M中和中和100g土壤所需土壤所需Ca（OH）2的摩尔数的摩尔数v 74/1000Ca（OH）2的毫摩尔量的毫摩尔量v 2250000每公顷耕层土壤的重量（每公顷耕层土壤的重量（kg）v实际施用量只需估算量的一半。实际施用量只需估算量的一半。四、石灰肥料的施用四、石灰肥料的施用中科院南土所在红壤地区长期试验结果如下：中科院南土所在红壤地区长期试验结果如下：土壤反应土壤反应粘土粘土壤土壤土砂土砂土强酸性强酸性(pH为为4.5-5.0)15010050-70酸性酸性(pH为为5.0-6.0)75-12550-7525-50微酸性微酸性(pH为为6.0)5025-5025酸性红壤第一年的石灰施用量酸性红壤第一年的石灰施用量(kg/667m2)石灰改良酸性土的效果石灰改良酸性土的效果（1）作作 物物 种种 类类 耐耐 酸酸 作作 物物（如如 马马 铃铃 薯薯、燕燕 麦麦 等等）可可 以以不不施施，耐耐酸酸性性中中等等的的作作物物（如如水水稻稻、甘甘蔗蔗、豌豌豆豆、蚕蚕豆豆等等）可可以以少少施施，不不耐耐酸酸性性作作物物（如如大大麦麦、小小麦麦、棉棉花花、玉玉米米、大大豆豆等等）则适当多施。则适当多施。（2）土土壤壤条条件件土土壤壤酸酸性性强强，活活性性铝铝、铁铁、锰锰的的浓浓度度高高，质质地地粘粘重重，耕耕作作层层厚厚时时石石灰灰用用量量适适当当多多些些。黏黏土土应应比比砂砂土土多多施施，旱旱地地（水水分分少少，石石灰灰不不易易溶溶解解，与与土土壤壤反反应应较较慢慢）比比水水田田多多施施，坡坡度度大、降雨多的地区应多施，坡上比坡下多施。大、降雨多的地区应多施，坡上比坡下多施。（3）石石灰灰的的种种类类和和性性质质种种类类不不同同，中中和和值值不不同同，则则施施用用量量也也不相同。不相同。（4）其其他他条条件件同同时时施施用用其其他他碱碱性性肥肥料料时时可可少少施施。降降雨雨量量多多的的地地区区用用量量应应大大些些。撒撒施施，中中和和全全耕耕层层或或结结合合绿绿肥肥压压青青或或稻稻草草还还田田的用量大些。的用量大些。2.影响石灰施用量的因素影响石灰施用量的因素 对酸性敏感的作物对酸性敏感的作物 适应中性反应的作物适应中性反应的作物 适应酸性反应的作物适应酸性反应的作物 (pH 6.0-8.0)(pH 6.0-6.7)(pH 5.0-6.0)(pH 6.0-8.0)(pH 6.0-6.7)(pH 5.0-6.0)作作 物物 pHpH值值 作作 物物 pHpH值值 作作 物物 pHpH值值 棉棉 花花 6.0-8.0 6.0-8.0 甘甘 蔗蔗 6.2-7.0 6.2-7.0 茶茶 树树 5.2-5.6 5.2-5.6 小小 麦麦 6.7-7.6 6.7-7.6 蚕蚕 豆豆 6.2-7.0 6.2-7.0 马马 铃铃 薯薯 5.0-6.05.0-6.0 大大 麦麦 6.8-7.5 6.8-7.5 水水 稻稻 5.5-6.5 5.5-6.5 荞荞 麦麦 5.0 5.0 大大 豆豆 7.0-8.0 7.0-8.0 油油 菜菜 5.8-6.7 5.8-6.7 西西 瓜瓜 5.0-6.05.0-6.0 玉玉 米米 6.0-8.0 6.0-8.0 甜甜 菜菜 6.0-7.0 6.0-7.0 花花 生生 5.6-6.0 5.6-6.0 紫苜蓿紫苜蓿 7.0-8.0 7.0-8.0 豌豌 豆豆 6.0-7.0 6.0-7.0 烟烟 草草 5.0-5.65.0-5.6 亚亚 麻麻 5.0-6.05.0-6.0主要作物最适宜的主要作物最适宜的pHpH值值 3.石灰肥料的施用石灰肥料的施用石灰可作基肥和追肥，不能作种肥。石灰可作基肥和追肥，不能作种肥。撒施力求均匀，防止局部土壤过碱或未施到。撒施力求均匀，防止局部土壤过碱或未施到。条播作物可少量条施。番茄、甘蓝和烟草等可在条播作物可少量条施。番茄、甘蓝和烟草等可在定植时少量穴施。不宜连续大量施用石灰，否则定植时少量穴施。不宜连续大量施用石灰，否则会引起土壤有机质分解过速、腐殖质不易积累，会引起土壤有机质分解过速、腐殖质不易积累，致使土壤结构变坏，诱发营养元素缺乏症，还会致使土壤结构变坏，诱发营养元素缺乏症，还会减少作物对钾的吸收，反而不利于作物生长。减少作物对钾的吸收，反而不利于作物生长。石灰肥料不能和铵态氮肥、腐熟的有机肥和石灰肥料不能和铵态氮肥、腐熟的有机肥和水溶性磷肥混合施用，以免引起氮的损失和磷的水溶性磷肥混合施用，以免引起氮的损失和磷的退化导致肥效降低。退化导致肥效降低。钙除施用石灰外，在肯定缺钙的情况下钙除施用石灰外，在肯定缺钙的情况下才施用钙，不提高土壤才施用钙，不提高土壤pH的钙源如下：的钙源如下：（1）速效钙：）速效钙：a.氯化钙，固体或溶液；氯化钙，固体或溶液；b叶部喷施的含钙物。叶部喷施的含钙物。（2）缓效钙：石膏。）缓效钙：石膏。土壤施钙虽然简便，但常达不到预想的土壤施钙虽然简便，但常达不到预想的目的，这是由于钙在目的，这是由于钙在植物体内的移动有限。植物体内的移动有限。在这种情况下，叶部喷施较好在这种情况下，叶部喷施较好其它：其它：硝酸钙、氯化钙根外喷施硝酸钙、氯化钙根外喷施硫酸钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉硫酸钙、过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉基肥基肥 草木灰基肥、盖种肥草木灰基肥、盖种肥五、其他含钙肥料五、其他含钙肥料名称名称Ca(%)钙的形态钙的形态硝酸钙硝酸钙19.4Ca(NO3)2氯化钙氯化钙53CaCl2石膏石膏22.3CaSO4普通过磷酸钙普通过磷酸钙18-21Ca(H2PO4)2,CaSO4重过磷酸钙重过磷酸钙12-14Ca(H2PO4)2沉淀过磷酸钙沉淀过磷酸钙22CaHPO4钙镁磷肥钙镁磷肥21-24a-Ca3(PO4)2,CaSiO3钢渣磷肥钢渣磷肥25-35Ca4P2O9CaSiO3磷矿粉磷矿粉20-35Ca10(PO4)6F2窑灰钾肥窑灰钾肥25-28CaO第三节第三节 植物镁素营养与镁肥植物镁素营养与镁肥1.植物体内镁的含量、形态与分布植物体内镁的含量、形态与分布占占干干重重的的0.050.70%。不不同同作作物物、不不同同器器官官的的含含量量差差异异明明显显，豆豆科科禾禾本本科科，籽粒籽粒叶片、茎秆叶片、茎秆根系。根系。作作物物生生育育早早期期镁镁组组成成叶叶绿绿素素，后后期期以以植植素存在于种子中，也以素存在于种子中，也以Mg2+存在。存在。一、植物镁素营养一、植物镁素营养在在正正常常的的成成熟熟叶叶片片中中，大大约约有有10%的的镁镁结结合合在在叶叶绿绿素素和和叶叶绿绿体体中中，75%的的镁镁结结合合在在核核糖糖体体中中，其其余余的的15%或或呈呈游游离离态态或或结结合合在在各各种种需需Mg2+激激化化的的酶酶或或细细胞胞中中可可被被Mg2+置置换换的的阳阳离离子子结结合合部部位位上上。当当植植物物叶叶片片中中的的镁镁含量低于含量低于0.2%时则可能缺镁。时则可能缺镁。2.植物体内镁的营养作用植物体内镁的营养作用（1）合成叶绿素并促进光合作用）合成叶绿素并促进光合作用镁镁的的主主要要功功能能是是作作为为叶叶绿绿素素a和和叶叶绿绿素素b合合成成卟卟啉啉环环的的中中心心原原子子，在在叶叶绿绿素素合合成成和和光光合合作作用用中中起起重重要要作作用用。镁镁也也参参与与叶叶绿绿体体中中CO2的的同同化化作作用用。镁镁对对叶叶绿绿体体中中的的光光合合磷磷酸酸化化和和羧羧化化反反应应都都有有影影响响。镁镁参参与与叶叶绿绿体体基基质质中中1，5-二二磷磷酸酸核核酮酮糖糖羧羧化化酶酶（RuBP羧羧化化酶酶）催催化化的的羧羧化化反反应应，而而RuBP羧羧化化酶酶的的活活性性完完全取决于全取决于pH值和值和Mg2+的浓度。的浓度。叶绿素的结构叶绿素的结构叶绿醇侧链Mg在叶绿素在叶绿素b中中叶绿体外膜叶绿体外膜基质隔室基质隔室内囊体隔室内囊体隔室细胞质细胞质细胞质细胞质叶绿体外膜叶绿体外膜使内囊体室扩大使内囊体室扩大使基质隔室扩大使基质隔室扩大光照光照黑暗黑暗内囊体中内囊体中H+增加增加基质基质Mg2+中增加中增加与与CO2的亲合力和最大反应速度提高的亲合力和最大反应速度提高引起羧化作用引起羧化作用内囊体中内囊体中H+下降下降基质中基质中Mg2+下降下降与与CO2的亲合力和最大反应速度降低的亲合力和最大反应速度降低羧化作用停止羧化作用停止H2OMg2+Mg2+Mg2+H+H+H+H+H+H+Mg2+在光照条件下活化二磷酸核酮糖羧化酶的示意图在光照条件下活化二磷酸核酮糖羧化酶的示意图（2）合成蛋白质）合成蛋白质 镁镁的的功功能能是是作作为为核核糖糖体体亚亚单单位位联联结结的的桥桥接接元元素素，保保证证核核糖糖体体结结构构的的稳稳定定，为为蛋蛋白白质质合合成成提提供供场所。场所。另另外外，活活化化RNA聚聚合合酶酶也也需需要要镁镁，因因此此镁镁参与细胞核中参与细胞核中RNA的合成。的合成。合成量合成量 (g/ml(g/ml悬浮液悬浮液)810200162481624050100MgAMgMgMgMgMg时间时间(h)(h)B在悬液培养中供镁对在悬液培养中供镁对(A)RNA和和(B)蛋白质合成的影响蛋白质合成的影响植植物物体体中中一一系系列列的的酶酶促促反反应应都都需需要要镁镁或或依依赖赖于于镁镁进行调节：进行调节：a、镁镁在在ATP或或ADP的的焦焦磷磷酸酸盐盐结结构构和和酶酶分分子子之之间形成一个桥梁，大多数酶的底物是间形成一个桥梁，大多数酶的底物是Mg-ATP；b、镁在叶绿体基质中对、镁在叶绿体基质中对RuBP羧化酶起调控作用羧化酶起调控作用c、果果糖糖-1,6-二二磷磷酸酸酶酶也也是是一一个个需需镁镁较较多多，而而且且也也需要较高需要较高pH的酶类；的酶类；d、镁也能激活谷氨酰胺合成酶。、镁也能激活谷氨酰胺合成酶。（3）活化和调节酶促反应）活化和调节酶促反应几乎所有的磷酸化酶、激酶和某些脱氢酶、烯醇酶几乎所有的磷酸化酶、激酶和某些脱氢酶、烯醇酶都需要镁都需要镁来活化来活化（光合作用、糖酵解、三羧酸循环、呼吸作用）（光合作用、糖酵解、三羧酸循环、呼吸作用）镁联结酶蛋白与镁联结酶蛋白与ATP的图示的图示蛋白酶蛋白酶3.镁的吸收和运输镁的吸收和运输被被动动吸吸收收Mg2+形形态态，随随木木质质部部蒸蒸腾腾流流向向上上运运输输，还还可可韧皮部运输。韧皮部运输。4.植物对镁的需求与缺镁症状植物对镁的需求与缺镁症状易移动的元素，故缺镁症状首先出现在老叶。易移动的元素，故缺镁症状首先出现在老叶。首首先先引引起起叶叶肉肉失失绿绿，叶叶脉脉保保持持绿绿色色，形形成成宝宝塔塔形形失失绿绿现现象象。多多年年生生果果树树长长期期缺缺镁镁会会阻阻碍碍生生长长，严严重重时时果果实实小小或或不能发育。不能发育。农农作作物物对对镁镁的的吸吸收收量量平平均均为为10-25kg/ha。植植物物体体镁镁的的临临界界浓浓度度因因植植物物种种类类、品品种种、器器官官和和发发育育时时期期不不同同而而有有很很大大差差异异。单单子子叶叶植植物物镁镁临临界界值值比比双双子子叶叶植植物物低低。一一般般来来说说，当叶片含镁量大于当叶片含镁量大于0.4%时，表明供镁充足。时，表明供镁充足。植物化学诊断植物化学诊断水水稻稻缺缺镁镁玉米缺镁玉米缺镁马铃薯缺镁马铃薯缺镁（1）在缺镁的营养液）在缺镁的营养液中栽培中栽培51天的症状，天的症状，外部叶片的叶肉部分外部叶片的叶肉部分稍变薄稍变薄（2）再过）再过21天时，叶天时，叶脉间逐渐黄化呈网纹脉间逐渐黄化呈网纹状。且叶片越老症状状。且叶片越老症状越明显越明显甘蓝缺镁症状甘蓝缺镁症状在缺镁的营养液中栽培在缺镁的营养液中栽培5151天和天和7171天的症状天的症状菜花菜花田间发生的症状，一般多发生在生育中、后期。症状初发田间发生的症状，一般多发生在生育中、后期。症状初发时对着太阳叶片呈透明状，进而出现褐斑时对着太阳叶片呈透明状，进而出现褐斑萝卜萝卜检测缺镁叶片和正常叶片，含镁率分检测缺镁叶片和正常叶片，含镁率分别为别为0.06及及0.2（左健）（左健）白菜白菜烟草烟草黄瓜缺镁症状黄瓜缺镁症状其症状特点是沿着叶缘形成一个绿色的环其症状特点是沿着叶缘形成一个绿色的环黄黄瓜瓜缺缺镁镁症症状状葫芦缺镁症状葫芦缺镁症状严重缺镁时，产生枯斑严重缺镁时，产生枯斑蕃茄缺镁症状蕃茄缺镁症状番番茄茄缺缺镁镁症症状状齐胸高的叶片，产量下降齐胸高的叶片，产量下降叶尖黄化叶尖黄化甜椒缺镁症状甜椒缺镁症状由下部老叶开始发生由下部老叶开始发生茄茄子子缺缺镁镁症症状状随着症状加剧，将由黄变褐、老叶脱落随着症状加剧，将由黄变褐、老叶脱落苹苹果果苹果缺镁苹果缺镁柑橘柑橘柑橘缺镁柑橘缺镁柑柑橘橘缺缺镁镁胡椒缺镁胡椒缺镁梨梨葡萄葡萄（2）（）（3）同一试验中）同一试验中施用施用5g时的茄子叶片。时的茄子叶片。先在叶脉间出现黄化，先在叶脉间出现黄化，而后产生褐色枯斑而后产生褐色枯斑。（1）在）在0.05m2盆栽中盆栽中施用施用15g硫酸镁时所发硫酸镁时所发生的镁过剩症状。茄子生的镁过剩症状。茄子下部叶片的边缘向上卷下部叶片的边缘向上卷曲、叶色发黄、叶脉曲、叶色发黄、叶脉间着生褐色斑点。间着生褐色斑点。镁过剩症状镁过剩症状1.种类种类水溶性水溶性微水溶性微水溶性二、含镁肥料的种类和施用二、含镁肥料的种类和施用名称名称Mg(%)镁的形态镁的形态硫酸镁硫酸镁9.7MgSO4硝酸镁硝酸镁16.4Mg(NO3)2氯化镁氯化镁25.6MgCl2钾镁肥钾镁肥7-8MgSO4K2SO4钙镁磷肥钙镁磷肥9-11Mg3(PO4)2磷酸镁铵磷酸镁铵14MgNH4PO4白云石白云石10-13CaCO3MgCO3菱镁矿菱镁矿27MgCO3光卤石光卤石8.7KClMgCl26H2O氧化镁氧化镁55.0MgO （1）目前尚无专以补充作物镁营养为目）目前尚无专以补充作物镁营养为目的专用镁肥。的专用镁肥。通常用作镁肥的是一些镁盐粗制品、含通常用作镁肥的是一些镁盐粗制品、含镁矿物、工业副产品或由大量元素肥料带入的副镁矿物、工业副产品或由大量元素肥料带入的副成分，最常用的有水溶性的硫酸镁、钾镁肥，成分，最常用的有水溶性的硫酸镁、钾镁肥，难溶的菱镁矿、白云石粉等难溶的菱镁矿、白云石粉等有机肥料有机肥料在复合肥料与叶面复合营养液中常含有在复合肥料与叶面复合营养液中常含有一定量的水溶性镁。一定量的水溶性镁。2.施用施用对对镁镁敏敏感感的的作作物物：柑柑橘橘、烟烟草草、马马铃铃薯薯、番番茄茄、菠菠萝萝、咖咖啡啡；中中等等敏敏感感的的有有：玉玉米米、大大豆豆、甘甘蔗蔗、葡葡萄萄、棉棉花花、香香蕉蕉、果果树树、橡橡胶胶等等；不不太太敏敏感感的的作作物物有有：水水稻稻、小麦、燕麦、苜蓿、禾本科牧草等。小麦、燕麦、苜蓿、禾本科牧草等。诊诊断断指指标标:(1)土土壤壤交交换换性性镁镁含含量量低低于于50mg/kg，施施镁镁肥肥效效果果显显著著，如如东东南南方方酸酸性性红红黄黄壤壤局局部部地地区区。(2)交交换换性性镁镁的的饱饱和和度度低低于于10%就就有有缺缺镁镁的的可可能能;(3)Ca/Mg大大于于6.5:1易产生缺镁。易产生缺镁。水水溶溶性性镁镁肥肥可可作作基基肥肥和和追追肥肥施施用用，亦亦可可作作根根外外追追肥肥（12%MgSO4）。微微水水溶溶性性镁镁肥肥宜宜在在酸酸性性土土壤壤上上做做基基肥施用。肥施用。目前我国很少施用单一镁肥。目前我国很少施用单一镁肥。3.提高镁肥肥效的途径提高镁肥肥效的途径n（1）严格控制用量）严格控制用量 镁肥施用过多会镁肥施用过多会引起镁与其他营养元素的比例失调。引起镁与其他营养元素的比例失调。n（2）因土选用镁肥品种）因土选用镁肥品种 如中性或微如中性或微碱性的土壤宜选用硫酸镁和氯化镁，而碱性的土壤宜选用硫酸镁和氯化镁，而酸性土壤宜选用菱镁矿、白云石粉、石酸性土壤宜选用菱镁矿、白云石粉、石灰石粉、钾镁肥和钙镁磷肥等。灰石粉、钾镁肥和钙镁磷肥等。红壤施镁肥对大豆产量和经济性状的影响红壤施镁肥对大豆产量和经济性状的影响施施Mg量量(kg/ha)产量产量(kg/ha)增产增产(%)株高株高(cm)结荚数结荚数(个个/株株)每株粒数每株粒数百粒重百粒重(g)01005.0-34.120.230.216.371050.04.534.820.640.516.8151191.018.536.820.540.416.9301240.023.441.520.352.517.4一、植物硫素营养一、植物硫素营养1.植物体内硫的含量与分布植物体内硫的含量与分布占占植植物物干干重重的的0.10.5%，平平均均0.25%。不不同同作作物物、不不同同器器官官含含量量差差异异很很大大：十十字字花花科科豆豆科科禾禾本本科科，种种子子茎秆。茎秆。植植物物体体内内的的硫硫有有无无机机硫硫酸酸盐盐（SO42-）和和有有机机硫硫化化合合物物两两种种形形态态。无无机机态态硫硫酸酸盐盐主主要要储储藏藏在在液液泡泡中中，而而有有机机含含硫硫化化合合物物主主要要是是以以含含硫硫氨氨基基酸酸及及其其化化合合物物的的形形式式存存在在于于植植物物体体的的各各器器官官中中。有有机机的的硫硫是是组组成成蛋蛋白白质质的的必必需需成成分分。缺缺硫硫时时植植物物体体S/N发发生生变变化化，可可以以用用S/N来来诊诊断植物的硫营养状况。断植物的硫营养状况。第四节第四节 植物硫素营养与硫肥植物硫素营养与硫肥2、硫的吸收和同化、硫的吸收和同化主主要要以以SO42的的形形态态被被作作物物主主动动吸吸收收。还还可可从大气中吸收从大气中吸收SO2和和H2S气体。气体。植植