馬琦琦，李麗君，王 斌，霍曉蘭，劉 平

(1.山西大學生命科學學院，山西太原 030006；2.山西農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院，山西省土壤環(huán)境與養(yǎng)分資源重點實驗室，山西太原 030031)

作物對微量元素的需求很少，往往只需補充一小部分，就可以提高與改善植物的產(chǎn)量與品質(zhì)。土壤缺乏某些微量元素時，無法滿足植物生長對微量元素的需求，導(dǎo)致植物生長緩慢、產(chǎn)量低和品質(zhì)差。當微量元素滿足植物生長發(fā)育的需求時，會促進代謝，同時促進植物對大量元素的吸收利用，使植物生長良好。微量元素可以改善細胞原生質(zhì)的膠體化學性質(zhì)，增強作物的抗逆性。土壤中微量元素不能滿足植物生長需求時，可以通過施用微量元素肥料(簡稱“微肥”)的方式來補充。微肥是一種含單一或多種微量元素的肥料，可以通過不同施用方式來給植物補充。微量元素肥料有多種類別，常見的施用方法有土壤施用、處理種子和葉面噴施。微肥施用量也各不相同，需要根據(jù)不同的作物與土壤質(zhì)地，選擇適宜的施用方法。因此，研究微量元素對作物生長發(fā)育的影響以及明確施用技術(shù)，對促進植物的生長發(fā)育，提高產(chǎn)量與品質(zhì)有著積極意義。

該研究對鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬、氯幾種植物生長發(fā)育所需要的微量元素依次展開論述，通過分析近10年微量元素在作物中的研究試驗，總結(jié)了常見微肥種類、施用方法以及不同微肥對常見農(nóng)作物生長特性及營養(yǎng)品質(zhì)的影響。同時發(fā)現(xiàn)除施用單一微量元素肥料外，微量元素與大量元素或有機肥料配施的研究較少，目前關(guān)于錳、銅、鉬、氯的研究還比較薄弱。近5年有關(guān)微量元素的研究顯著增多，前人關(guān)于微量元素應(yīng)用于玉米、小麥的研究較多，對其他作物的研究有待增加。該研究旨在為進一步擴大微肥在農(nóng)業(yè)上的施用范圍，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 微量元素在植物生長發(fā)育中的作用

鐵是細胞色素和非血紅素鐵蛋白的組成元素，因此鐵能參與植物的光合和呼吸過程。植物葉片中鐵元素營養(yǎng)濃度的正常含量為50～100 mg/kg，若含量為30～40 mg/kg時，可能出現(xiàn)缺鐵癥狀。鐵參與植物葉綠素的形成，很難在植物內(nèi)部轉(zhuǎn)移。因此缺鐵的失綠現(xiàn)象先出現(xiàn)在幼葉中，當鐵長期缺乏時，葉脈也會失去綠色，出現(xiàn)整個白化葉。昝亞玲等研究發(fā)現(xiàn)，用土施結(jié)合葉面噴施的方法施用鐵肥時，籽粒中的鐵含量增加最多。施鐵肥可以有效提高作物籽粒鐵含量，提高籽粒中粗蛋白與粗纖維含量，增強作物品質(zhì)。興榮榮進行了鋅鐵微肥對冬小麥產(chǎn)量與品質(zhì)影響的研究，研究數(shù)據(jù)顯示，施用鋅鐵肥之后的葉片SPAD值增高，增加了凈光合速率；通過鋅鐵微肥配施能夠增加冬小麥的產(chǎn)量。

錳參與植物中蛋白質(zhì)、無機酸的代謝以及光合作用中二氧化碳的同化、碳水化合物的分解等過程。錳可以促進種子的發(fā)芽，還有利于植物結(jié)實。植物缺錳時葉綠素結(jié)構(gòu)被破壞，抑制光合作用，葉片常有黃色斑點，葉卷曲，花色不良，開花結(jié)果減少。錳脅迫對富硒水稻的生長及硒、錳含量的影響試驗結(jié)果表明，高濃度錳脅迫下的富硒水稻SPAD值均比非富硒水稻高。硫酸錳可以提高馬鈴薯脫毒苗的株高、莖葉及根的鮮重、干重，植株中的可溶性糖和淀粉含量也明顯提高。微量元素錳可以提高種子的萌發(fā)指數(shù)，提高對軟腐病菌的抑制率，降低病菌內(nèi)的SOD、CAT、POD活性。

鋅是多種酶的組成成分，植物生長素的合成離不開鋅。鋅是植物必需的微量元素之一，一般植物葉片中的鋅正常含量為 10～125 mg/kg。植物缺鋅時，莖節(jié)縮短，植株變矮，葉片呈小且群生的狀態(tài)，葉脈變黃。對谷子葉面噴施鋅肥后，谷子的產(chǎn)量得到了提高，作物蛋白含量、可溶性糖和部分氨基酸含量得到提高。當鋅肥濃度的逐漸增高，植株各部分器官中鋅含量總體上呈增高趨勢，葉片是鋅含量最多的器官，其次為籽粒。鋅肥可影響小麥生理特性以及籽粒品質(zhì)，施用鋅肥后，發(fā)現(xiàn)小麥葉片SPAD值高于對照組的值，同時增加了小麥產(chǎn)量和穗粒數(shù)，提高了蛋白質(zhì)和沉降值等品質(zhì)指標。施用鋅肥可以提高小麥葉片碳酸酐酶(CA)活性。邢艷麗研究鋅肥對谷子農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響并得到以下結(jié)果：拔節(jié)期抽穗期噴硫酸鋅后凈光合速率提高，谷子株高、葉面積都增加，莖粗在不同濃度下無顯著變化。

銅是植物生長發(fā)育所必需的微量元素，它在植物體內(nèi)參與光合作用，參與植物的氧化還原反應(yīng)，促進碳水化合物與蛋白質(zhì)的合成與代謝，提高植物抗寒、抗旱等抗逆能力。正常植物葉片中銅的含量一般為 4～12 mg/kg，<3 mg/kg時為缺銅。植物缺銅時，植株生長瘦弱，葉黑綠，新葉發(fā)黃，先從嫩葉葉尖起有壞死斑點，后沿葉緣擴展到葉基部，葉卷皺或畸形。當植物缺銅過多時，葉片脫落。王鈺博等研究發(fā)現(xiàn)，低濃度銅可提高作物產(chǎn)量，而高濃度銅對作物產(chǎn)量則產(chǎn)生抑制作用，且銅脅迫對生物量的影響大于產(chǎn)量，對根部的影響大于地上部。

硼作為植物必需的微量元素，能促進碳水化合物運輸，促進根的生長發(fā)育，還能提高植物的抗逆性。植物缺硼時常表現(xiàn)為子葉不能正常發(fā)育，生育期推遲，雌雄花蕊發(fā)育不良，不能正常授粉，最后枯萎不結(jié)實，從而影響產(chǎn)量。在谷子灌漿期噴施硼肥，發(fā)現(xiàn)硼能提高植物葉綠素含量，提高光合速率。噴施硼肥增強了谷子灌漿期硝酸還原酶的活性，提高了可溶性糖和可溶性蛋白的含量，從而促進了谷子灌漿期碳水化合物的合成，同時也促進了碳水化合物轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)。硼酸濃度為0.3 mg/mL時處理效果最為明顯，當濃度高于此濃度時各項生理指標開始呈下降趨勢，直到產(chǎn)生脅迫抑制谷子生長發(fā)育。硼通常集中在植物的莖尖、根尖、葉片和花器官中，能促進花粉萌發(fā)和花粉管的伸長，因而對作物受精有著重要的影響。

鉬是豆類作物固氮酶的組成部分，參與共生性生物固氮與蛋白質(zhì)的合成，鉬肥充足能大大提高固氮能力，提高蛋白質(zhì)含量。植物的正常含鉬量為0.05～0.15 mg/kg。植物缺鉬時植株會非常矮小，葉片失綠，葉邊緣枯黃，葉片變得萎蔫，不開花或花很早就落。小麥種子用鉬肥處理可以顯著提高小麥越冬前的根系生長和花前葉面積，增加干物質(zhì)累積，提高葉綠素總含量，提高小麥種植的出苗率，增加單位面積穗數(shù)，提高產(chǎn)量。商靚婷研究鉬肥對白芨生長發(fā)育的影響，結(jié)果表明施用適量鉬肥能促進白芨對營養(yǎng)元素N、P的吸收，增加莖高、鮮重以及多糖含量。楊洪雷研究表明，施用低濃度的鉬肥可以顯著提高葉中脯氨酸含量，提高干旱脅迫下植物可溶性蛋白含量。

氯元素可以調(diào)節(jié)植物葉片的滲透壓，調(diào)節(jié)氣孔開閉，影響植物的生長發(fā)育。當植物缺氯時，葉片對CO利用率降低，葉片小，發(fā)黃，根和莖的生長也會受到抑制，影響植物對環(huán)境的適應(yīng)作用。氯能提高作物的抗逆性。有研究得出氯降低小麥全蝕病的發(fā)病率。施用低濃度氯肥有利于提高出苗率，延長作物生長周期，增加株高、葉面積并提高SOD活性，而較高的外源氯則相反；施用氯肥可提高柑橘產(chǎn)量，增加柑橘中維生素C含量。施用氯肥可以增加水稻幼苗的鮮重，增加根長。

2 微肥施用技術(shù)

微肥對植物的生長發(fā)育起著重要的作用，但根據(jù)不同的需要選用不同的施用方法才能更有利于植物生長。微肥施用方法主要有土壤施肥、種子處理和根外追肥等。

土壤施肥主要是作為基肥施入土壤中，一般是在播種前翻土均勻施入，也可與氮、磷、鉀等大量元素肥料混合一起均勻施入土中。生產(chǎn)中常用的鐵肥為硫酸亞鐵，將鐵肥與有機肥按照1∶10～1∶20的比例混合施用。錳肥應(yīng)用普遍的是硫酸錳，作為底肥用硫酸錳15.0～37.5 kg/hm。鋅肥應(yīng)用最多的是硫酸鋅，作為底肥用硫酸鋅15～30 kg/hm。常用的銅肥是硫酸銅，作為基肥用15～30 kg/hm即可。硼肥應(yīng)用普遍的有硼砂和硼酸，作為底肥用硼砂7.5～15.0 kg/hm。鉬肥中應(yīng)用比較廣泛有鉬酸銨和鉬酸鈉，鉬肥作為底肥可與非酸性常量元素化肥混用。氯肥應(yīng)用最多的是氯化鐵，與磷肥、微肥、有機肥混配施用效果更好，一次用量不能超過含氯量100～150 kg/hm。

種子處理是指在播種前進行浸種或拌種，種子處理可以節(jié)省用肥量，因此它是一種經(jīng)濟適用方法。鐵肥浸種濃度一般為0.05%～0.10%，浸泡時間一般為6～12 h；拌種時種子用肥量是4 g/kg，通常先配濃度為5%的微肥水溶液，噴向種子再悶10 h左右。錳肥浸種時用濃度為0.05%～0.10%的硫酸錳溶液浸泡12～24 h；拌種的錳肥使用量為4～8 g/kg。一般鋅肥浸種應(yīng)配置濃度為0.02%～0.10%的硫酸鋅水溶液，浸種時間大約12 h；鋅肥拌種時的用量為5～6 g/kg。銅肥浸種濃度一般為0.01～0.05%，浸泡24 h。硼肥浸種濃度一般為0.2%～0.5%，浸種時間是4～6 h；硼肥拌種可以用4 g/kg的硼砂。鉬肥浸種時常用鉬酸銨溶液，配置濃度為0.05～0.10%，時間一般為12 h；鉬肥拌種可以用2～6 g/kg的鉬酸鈉。方法是先用熱水溶解，然后再用冷水稀釋至所需體積。

根外追肥通常指將微肥配成一定濃度的水溶液，在合適的時期對作物葉片進行噴施，一般噴1～3次。鐵肥噴施一般濃度為0.05%～3.00%，每隔7～10 d噴施1次。一般作物噴施的錳肥濃度為0.05～0.10%，果樹噴施錳肥濃度為0.3～0.4%，一般噴1～2次即可。鋅肥一般噴施0.15%～0.30%硫酸鋅溶液，效果較好。通常配制硫酸銅溶液用于葉面噴施，配置濃度0.02%～0.10%為宜。噴施硼肥時通常配置濃度為0.1%～0.5%的硼砂水溶液，在晴天下午4：00后進行葉面噴施。鉬肥葉面噴施0.01%～0.10%的鉬酸銨溶液，噴施1～2次。氯肥進行葉面噴施時常用氯化鐵水溶液。

在微肥施用過程中，有一些需要注意的地方。植物生長發(fā)育對微量元素的需求很少，施用過量易導(dǎo)致毒害作用發(fā)生，影響作物正常生長，污染土壤與環(huán)境。因此，一定要控制施用濃度與用量，防止微肥用量過多。根據(jù)作物生長需要，確定微肥的種類及用量，施用時設(shè)置不同的微肥濃度梯度，根據(jù)作物的生長生理和營養(yǎng)指標確定合理的施用量以及施用濃度。微肥可以作為單一肥源，也可以與大量元素肥料和有機肥配合施用，達到更好的增產(chǎn)效果，在微肥缺乏的土壤中尤其要注意加大有機肥的施用量。通過測定土壤微量元素含量，確定該地區(qū)土壤微量元素的豐缺度，有針對性地施用所缺少的微量元素，才能達到增產(chǎn)、提高品質(zhì)的效果。

3 展望

微量元素對植物的生長發(fā)育有著多方面的影響，微量元素對植物的作用不容忽視。微量元素可以提高作物的生長、生理及營養(yǎng)品質(zhì)方面的指標。當植物缺少某種微量元素時，會表現(xiàn)出相應(yīng)的癥狀，影響植物的生長發(fā)育及籽粒品質(zhì)。微肥因其吸收率高、速溶、見效快等優(yōu)點而被熟知，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。但目前的研究仍存在不足，今后應(yīng)加強以下幾方面的研究：①加強微量元素與大量元素或有機肥料配施的研究。②目前關(guān)于錳、銅、鉬、氯的研究相對薄弱，該4種微量元素的作用有待進一步研究。③應(yīng)擴大微量元素在作物上的應(yīng)用范圍。結(jié)合微量元素的作用和施用技術(shù)，有利于高效地提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)，使微量元素更廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。