植物微量元素营养与微肥

参与根瘤菌的固氮作用，还可能参与
氨基酸的合成与代谢
促进植物体内有机含磷化合物的合成。 参与体内的光合作用和呼吸作用。
促进繁育器官的速成。
锰的营养作用
1、直接参与光合作用。参与水的光解和 电子传递。 水可被分解并放出O2和电子，并把电子传 递给光系统Ⅱ。
光
H2O -------------→ 2H+ + 2e- + 1/2 O2
在淹水土壤下，锰的有效性高， 有时甚至产生锰的毒害。 土壤中Mn2+、Mn3+、Mn4+的关系：
Mn2+ 歧 化 氧化 还原 MnO2.nH2O 歧 化 MnO2
(Mn4+)
氧化
Mn2O3.nH2 O (Mn3+)
土壤中的铁
铁是地球上最丰富的元素之一，其数量仅次于氧、硅、 铝居第四位，土壤全铁含量范围为10,000－100,000ppm， 主要存在于含铁、镁、硅酸盐的原生矿物中。 土壤中可给铁含量与全铁含量相比是很低的，可给性 无机铁的形态有Fe3+、Fe(OH)2+、Fe(OH)2+和Fe2+等，这 些阳离子为土壤胶体所吸附，而称为代换态铁。 在中性和碱性土壤中，代换态铁数量很少，一般不超 过1ppm甚至没有。因为，Fe3++3OH－-----Fe(OH)3在酸性 条件下，铁化合物溶解度增加，代换态铁也显著增加，在 较高pH情况下，每增加一个pH单位。溶液中活性铁减少 1000倍，可溶性铁在pH6.5-8.0达到最低值。
土壤中钼的形态有：难溶态、交换（吸 附）态、有机结合态、水溶态。
在各种钼的形态中，吸附态钼最为重要，钼的吸附 与土壤pH的关系正好与其它金属微量元素（Mn Cu Zn Fe ）相反，即随pH增加，钼的吸附减少。在酸性土壤中 (pH<6)钼酸根主要为土壤中铁、铝氧化物所吸附，这是 造成有效态钼降低的主要原因，因而酸性土壤缺钼常用 石灰来调节。土壤溶液中的钼在pH<5.5的酸性条件下， 以MoO4-形式存在，pH>5.5时，以MoO42-形式存在，两 者都能被植物吸收。我国南方均有缺钼土壤，主要是红 壤等酸性土壤。
土壤有机物质具有能与各种金属离子形成稳定结 合体的能力，从而防止这些金属离子转变为不溶性的 化合物。Eh，土壤渍水时，Fe3+还原为Fe2+,使铁的溶 解度增加。
3、钼含量过高对动物是有害的。在牧草上过量施用钼肥或连 续施用钼肥，可能引起反刍动物的钼毒症。牛钼毒症的症状是 发生剧烈腹泻和关节疾病。或出现出血和贫血症状。在动物代 谢中，钼与铜关系密切。在草食动物中，摄入的钼多则会增高 对铜需要。钼中毒与引起缺铜有关，在钼过剩的地方或草场， 可对牧草施用硫酸铜来预防牲畜中毒。
超氧化物歧化酶(SOD)的作用条件
20-30℃，超过此温度范围，永久性失去活性。 案例 北京有家公司叫德润生公司，他们生产一种 天价大米叫CEB大米，有营养+保健的功能，宣传 广告： 100g CEB大米=3万单位活性SOD =4000颗维生素E 有位留美回国学者反对该公司做法（理由：大 米中SOD含量不可能那么高，即使那么高，经过煮 熟SOD已经失去活性，哪来抗氧化作用？），被该 公司告上法庭，没有得到法庭支持（败诉）。 Nhomakorabea 土壤中的锌
目前石灰性及中性土壤用pH7.3的DTPA （二乙三胺五醋酸）溶液提取，缺锌临界值为 0.5ppm，0.5-1.0ppm为边缘值。酸性土壤用 0.1mol/L盐酸提取，缺锌临界值为1.5ppm
土壤锌的丰缺指标（水溶态锌/ppm）
0.1mol/L HCl浸提 很低 ＜1.0 低 1.0-1.5 中等 1.6-3.0 高 3.1-5.0 很高 ＞5.0 临界值 1.5 DTPA浸提 ＜0.5 0.5-1.0 1.1-2.0 2.1-5.0 ＞5.0 0.5
第二节 土壤中微量元素的含量、 形态和转化
土壤中微量元素供应不足，既与 土壤类型和成土母质有关，又与土壤 条件如：土壤酸度、氧化还原电位、 透气性、质地等有关。
土壤中的硼
我国土壤变幅0－500ppm，平均64ppm，沉 积物发育的土壤硼比火成岩发育的土壤含硼量高。 表土土壤含硼指标有三种：全硼量、酸溶性 硼、热水溶性硼。只有热水溶性硼可作为土壤给 作物供B能力指标。
B
Zn Mn
第一节
微量元素的营养作用
硼的营养作用
促进体内碳水化合物的运输和代谢。 （参与糖代谢） 促进细胞伸长和细胞分裂。 促进生殖器官的建成和发育。
花的子房和柱头含硼量很高,缺硼时: 油菜“ 花而不实” ; 大麦、小麦“ 穗而不实”; 棉花“ 蕾而不花”; 花生“ 有壳无仁”;
苹果“缩果病” 等等。
土壤中的钼
我国土壤全钼含量在0.1-6ppm，平均含量 为1.77ppm，土壤钼的含量受成土母质的影响 很明显，东北地区含钼量较高，土壤全钼量并 不能代表对植物的供给情况。
有效态钼是评价土壤中钼的供给情况的适宜指标。
土壤有效钼以pH3.3的草酸－草酸铵溶液提取
土壤有效态钼含量及其分级
分级 很低 低 中等 高 很高 有效钼含量（ppm） ＜0.10 缺钼 可能有症状 0.10-0.15 缺钼 但无症状(潜在性) 0.16-0.20 不缺钼 农作物生长正常 0.21-0.30 ＞0.30
超氧化物歧化酶(Fe-SOD)的重要组分。
氯的营养作用
参与光合作用 氯作为锰的辅助因子参与水的光解反应 （见锰的营养作用1）。 调节气孔运动（见钾的营养作用、表4-4）。 活化H+－泵ATP酶。 抑制病害发生。 其它作用：
保持电荷平衡，维持细胞内的渗透压，氯 对酶也有影响，适量的氯有利于碳水化合物的 合成和转化。
叶绿体，Mn2+,Cl-
锰的营养作用
2、调节酶活性
（1）锰在植物代谢中的作用是多方面的。如直接参与光合 作用，促进氮素代谢，调节氧化还原状况等，而这些作用往 往是通过锰对酶活性的影响来实现的。例如在三羧酸循环中， Mn2+ 可以活化许多脱氢酶（柠檬酸脱氢酶，草酰琥珀酸脱氢 酶，α-酮戊二酸脱氢酶，苹果酸脱氢酶，草酰乙酸脱氢酶 等），因而对呼吸作用有重要意义。提高呼吸，增强CO2同化， 也能促进碳水化合物水节。 （2）锰作为羟胺还原酶的组分，参与硝态氮的还原过程。 （3）锰还是核糖核酸聚合酶，二肽酶，精氨酸酶的活化剂。 促进氨基酸合成为肽，有利于蛋白质合成。 现已发现，各种植物体内都有含锰的超氧化物歧化酶 （Mn-SOD）。它具有保护光合系统免遭活性氧毒害以及稳定 叶绿素的功能。
土壤中磷的水平也影响锌的有效性，在含有效磷高 或施用大量磷肥时常常观察到缺锌，即磷锌拮抗。
其可能机理是：
施磷促进植物生长，造成稀释效应，缺Zn2+。 施磷同时添加了各种阳离子（Cu2+），从而抑制作 物对Zn2+的吸收利用。 施磷抑制Zn2+从植物根部向地上部分的运输。 施磷使植物体内Zn2+纯化。 施磷增加了土壤Fe、Al氧化物及CaCO3对Zn2+ 的吸附固定。 缺锌时，植物体内不累积钾而累积磷造成磷中毒。
调节酶的代谢和木质化作用。 提高豆科作物根瘤菌的固氮能力。 参与半纤维素及有关细胞壁物质的合成。
锌的营养作用
某些酶的组分或活化剂：
锌通过酶的作用对植物碳氮代谢产生相当广泛的影响。
参与生长素的代谢
锌能促进吲哚和丝氨酸合成色氨酸，而色氨酸 是生长素的前身。
参与光合作用中CO2的水和作用。
碳酸酐酶
H2O + CO2 ↔
钼的营养作用
是硝酸还原酶的组分,钼的营养作用突出表现 在氮素代谢方面。
植物吸收硝态氮以后，必须经过一系列的还
原过程，转变成NH3以后才能用于合成氨基酸和蛋
白质。第一步还原作用就是硝酸在硝酸还原酶的
催化下还原成亚硝酸。
钼营养失调对人体和动物的影响：
1、钼是人体新陈代谢所必需的元素。
2、钼是一种抗癌物质。营养性钼的缺乏，会导致食道癌和肝 癌。山西太行山区，四川西北部地区，江苏启东地区土壤钼含 量较少，这些地区是食道癌和肝癌的高发区。研究结果表明， 环境中缺钼将导致硝酸盐的累积和抗坏血酸的破坏，从而影响 硝态氮的转化，这有利于增强致癌物质亚硝胺的合成。
Zn2+
H+ + HCO3-
促进蛋白质代谢。 促进生长器官发育和提高抗逆性。
抗旱、抗热、抗冻等。
锌的营养作用
超氧化物歧化酶(SOD)的重要组分。 锌与铜共同存在于超氧化物歧化酶（Super oxide dismutase -SOD）中，铜锌超氧化物歧化酶（CuZn-SOD） 是所有耗氧有机体所必需的。生物体中的氧分子易于 再接收一个电子形成超氧自由基（O2・－）。它是一 种反应能力很强的自由基，其转化产物具有寿命短， 不稳定和毒性大等特点，能使整个有机体的代谢作用 紊乱，导致有机体死亡。铜锌超氧化物歧化酶具有催 化超氧自由基歧化的作用，以保护叶绿体免遭超氧自 由基的伤害。 现在已证实，厌氧有机体之所以不能 有氧气的条件下生存，其原因就在于其体 内缺少超氧化物歧化酶。
3、促进种子萌发和幼苗生长。
铁的营养作用
叶绿素合成所必需：
大部分铁存在于叶绿体中，蔬菜75％。
参与体内氧化还原反应和电子传递。
参与植物呼吸作用。
铁与核酸，蛋白质代谢有关。
铜的营养作用
参与体内氧化还原反应 铜是植物体内许多氧化酶(细胞色素氧化酶，多 酚氧化酶，抗坏血酸氧化酶，吲哚乙酸氧化酶等 )的 成分或是某些酶的活化剂。 构成铜蛋白并参与光合作用，叶绿体中含量较高。 参与氮代谢，影响固氮作用。 促进花器官的发育。
土壤中锌的形态：
矿物态，交换态、有机态、水溶态
影响土壤中锌有效性的因素：
土壤pH：pH高的土壤，尤其是含碳酸钙的土壤， 锌的溶解度降低，一般pH每增加一个单位，Zn2+活度降 低100倍，缺锌往往发生在pH>6.5的土壤上，在酸性土 壤上施用石灰也会诱发缺锌。 氧化还原状况：还原性产物的出现，Zn2+的有效性 降低，Fe2+的吸收增加，减少Zn2+的吸收。 有机质含量：有机质含量高，有效锌含量也会高， 但在淹水条件下，施用有机肥，会加速缺Zn2+（降低了 Eh,增加了CO2分压）