微量元素表（土壤微量元素功能及缺素诊断）

1-前言

微量元素的均衡供给对产量贡献较大；

北美地区，微量元素主要通过含锌、锰、硼、铁的肥料补充；

可通过田间长势观察、土壤和作物组织取样检测，判断微量元素是否供给充足；

土壤取样多用于pH值和大量元素的测定，若检测微量元素，一般局限在锌、硼、铜和锰4种元素，同时，需注意测定结果只可参考；

取植株器官或组织样检测微量元素更精确可靠；

微肥的利用效率受施肥方式、栽培管理等影响较大，单纯增加用肥量往往投入高、效果差。

生产上，微量元素用量极少，每生长季，单一元素的消耗量不超过1斤/公顷。同时，尽管用量低，但作用巨大，缺少微肥常常导致生长异常和产量下降，还会影响作物对氮肥和水资源的吸收利用效率。

接下来分别讨论微量元素的需求规律、缺素症状、土壤和植物取样检测以及制定科学的施肥管理方案。

2-微量元素需求规律

植物生长所必须的元素一共有16种，具体可见下表：

表1 植物生长必须的16种元素




绝大部分地区，土壤中的7个微量元素供给都是充足的。其中，沙壤土和有机质含量较低的土壤缺素概率发生较高；另外，如土壤pH值偏高，微量元素易结合在土壤粘粒表面，导致根系无法吸收并诱导发生缺素症。




图1 植物缺硼典型症状

北美地区，农场主主要通过施用含锌、锰、硼、铁的肥料补充微量元素。

表2 微量元素化学属性




土壤溶液中，进行着一系列的复杂化学反应，植物能够利用的微量元素含量，实际是土壤溶液、有机质、阳离子交换及难溶的含素矿化物共同作用的结果。此外，土壤酸碱度也影响着微量元素的供给量，偏酸性土壤，元素更易被根系吸收（图2）。




图2 酸碱度对微量元素利用效率的影响

有机质：有机质相当于养分的“蓄水池”，随着有机质的分解，可持续、缓慢的释放植物生长所须养分。此外，硼、钼等元素不能被土壤粘粒吸附，易发生流失，有机质的蓄养作用利于硼、钼的缓慢释放、避免流失。

此外，有机肥的使用可以有效补充微量元素，长期施用利于改良土质、促进养分均衡。

引起缺素症的其他原因：1）养分供给失衡，如：随着磷肥用量不断增加，限制了植物对锰的吸收；2）土壤有机质含量过高，如：泥炭土或胶泥地，有机质与铜、锰、锌等阳离子发生螯合作用，生成稳定的螯合物，导致有效含量降低而引起缺素。




3-微量元素的消耗

随着生物技术和育种的不断进步，大田作物单产水平不断提高，作物收获时，从田间带走的微量元素也越来越多（表3）。

表3 玉米和大豆种植对微量元素的消耗




种植玉米和大豆，每季分别要从田间消耗110-225斤/公顷的磷和钾素。而微量元素的消耗量，除铁素外，只是大量元素用量的0.1-1.0%。

4-缺素诊断

可通过观察植株长势判断是否发生缺素，或直接取土壤或植物组织样测定各元素实际含量。

4.1-微量元素的功能

植物所需的7种微量元素，其功能和相应缺素症可见下表4和表5。




表4 微量元素的功能




玉米的缺铁、缺锌症状相似，见下图3：




图3 玉米铁、锌缺乏的典型症状

4.2-缺素症状

除钼元素外，其他微量元素在植物组织中可移动性差，缺素症状首先出现在新叶和分生组织中，另外，虽不同作物的缺素症略有差异，但整体症状比较相似（表5）。

表5 微量元素的典型缺素症状




微量元素的吸收受土壤pH值、盐碱度、墒情和耕作模式影响，田间缺素多呈斑块状出现。此外，一旦田间出现明显的缺素症状时，表明植株已受到不可逆影响，再采取追肥或其他补救措施时，作用已十分有限。

4.3-缺素发生条件

土壤质地和墒情对微量元素的有效供给影响较大，此外，不同作物对微量元素的需求也不同（表6）。




表6 土壤质地和作物种类对微量元素的供给或需求




4.4-土壤微量元素检测

植物生长过程中，出现的萎蔫、黄化等症状，有可能是微量元素缺乏引起的，也有可能是病虫害、除草剂药害，或极端环境造成的。通过土壤检测或植株取样分析，能够快速判定是否发生缺素。需要注意：相比于pH值和磷、钾素，微量元素的土壤检测较为粗糙，测定值只可用来参考。

7个微量元素中，锌、硼、铜和锰的土壤测定结果相对更准确一些，铁、钼元素不宜通过取土测定。取样深度一般在0-20厘米。

4.5-植物组织微量元素检测

提取植株部分器官或组织用于微量元素检测，较测土更精确、便捷。钼元素和氯元素不能用此法测定。不同作物，同一作物的不同生长阶段或不同器官和组织间，养分构成差异较大，因此，取样时应严格遵守取样方法。此外，还应考虑：

取多点混合样，提高样品代表性；

避免边行取样；

取样点干净、无灰尘，避免混入泥土；

取样前确认未施用叶面肥或农药；

从已发生和未发生缺素症的植株上同时取样，对比分析；

测定报告比较复杂难懂，建议由专人解释、说明。