中量元素肥料(钙、镁、硫肥)种类及施用技术

中量元素肥料(钙、镁、硫肥)种类及施用技术
钙、镁、硫肥可以为植物直接提供钙、镁、硫营养元素，还能调节土壤酸碱度，改善土壤的理化性状。

一、钙肥
(一)钙的营养作用与缺钙症状
1.植物体内钙的含量与分布
作物体内钙的含量一般占作物干重的0.5%～3%。

不同种类的作物之间，吸钙量存在着明显的差异。

双子叶植物的吸钙量高于单子叶植物，如豆科作物、甜菜、油菜等吸收钙较多，而禾本科作物吸钙量较少。

作物对钙的吸收，主要以离子(Ca2+)的形态进入植物体内。

根系从土壤中吸收后运输到地上器官，大部分积累在茎叶和树皮中，果实、籽粒中较少。

2.钙的生理功能
钙在作物体内的生理功能主要有：
(1)钙是植物细胞壁的结构成分钙与果胶酸结合形成果胶酸钙而被固定于中胶层中，可增强细胞之间的黏结作用。

果胶酸钙又是细胞板的组成成分，缺钙时，细胞有丝分裂过程中不能正常地形成细胞板，子细胞无法分解成两个，就会影响细胞分裂，妨碍新细胞的形成。

而导致生长点的死亡。

(2)维持和稳定细胞膜的结构钙离子能降低原生质胶体的分散度，促使原生质浓缩，增加原生质的黏滞性，从而减少原生质膜的渗透性。

钙与钾离子配合，能使原生质胶体保持正常状态，有利于细胞正常生命活动的进行。

(3)钙是许多酶的活化剂钙是α -淀粉酶的组成成分，直接影响植物体内糖类的代谢平衡。

钙是硝酸还原酶的活化剂，缺钙时，硝酸还原成氨的过程受阻，从而影响植物的生长发育。

还有ATP水解酶、脂肪水解酶、磷脂酶、精氨酸激酶等都以钙作为活化剂。

(4)钙能消除其他离子的毒害作用Ca2+与可以产生拮抗作用，消除土壤溶液中铵离子过多所造成的危害。

Ca2+与H+、Al3+、Na+等也可产生拮抗作用，从而避免酸性土壤中的铝、氢离子和碱土中钠离子过多的危害。

3.植株缺钙症状
钙在植物体内是一个不易移动的元素，不能从较老的组织中向幼嫩部位转移。

所以缺钙时，幼叶、顶芽和根尖首先出现症状，主要表现为生长停止，植株矮小，未老先衰，幼叶卷曲而脆弱，叶缘发黄逐渐坏死，茎和根尖分生组织逐渐腐烂而死亡，不结实或结实很少。

甘蓝、白菜、莴苣等还会因缺钙而导致硝酸在嫩叶内积累，使生长点萎缩，嫩叶边缘呈灼烧状，称叶焦病。

番茄、西瓜、辣椒缺钙时，可发生脐腐病，幼果顶部出现圆形腐斑。

芹菜缺钙易患黑心病和茎裂病，苹果缺钙则易患苦痘病。

(二)钙肥的种类、性质和施用
1.钙肥的种类和性质
石灰是最主要的钙肥，包括生石灰、熟石灰、碳酸石灰三种。

某些含有石灰质的肥料、工业废渣等，也可作钙肥使用。

(1)生石灰又称烧石灰，主要成分为氧化钙(CaO)，它是由石灰或含碳酸钙的物质(如贝壳)烧制而成，一般含CaO 90%～96%。

若用白云石烧制而成，则称为镁灰石，除含CaO 55%～85%外，还含有MgO 10%～40%，兼有镁的营养功效。

石灰石和白云石煅烧时的反应如下：
生石灰易溶于水，是石灰肥料中碱性最强的一种，中和土壤酸性的能力很强，可以在短期内调节土壤酸度。

此外，生石灰还有杀虫、灭草和土壤消毒的功效。

(2)熟石灰又称消石灰，其主要成分是氢氧化钙[Ca(OH)2]，含CaO
70%左右，是由生石灰加水或吸湿而成。

其反应如下：
熟石灰呈强碱性，较易溶解，是我国普遍使用的一种石灰肥料。

它中和土壤酸度的能力也很强，但比生石灰弱，而比石灰石粉强。

(3)碳酸石灰由石灰石、白云石或贝壳类经机械粉碎而成，主要成分为碳酸钙(CaCO3)，一般含CaCO392%～98%。

碳酸石灰的溶解度较小，中和土壤酸度的能力较弱但持久。

目前我国有部分地区应用贝壳粉，而直接用石灰粉的还不多。

以上三种石灰肥料都属于碱性肥料，对土壤酸度中和能力的强弱，可用中和
值来表示。

如以纯CaO的中和效果为基准，按CaCO3的摩尔质量为100g/mol，则CaO为56g/mol，即100kg CaCO3中和酸的能力相当于56kg CaO，或者说100kg CaO相当于×100=179kg CaCO3，按此类推，常见石灰肥料的中和值见表7-1。

表7-1石灰肥料的中和值
除以上几种石灰肥料外，硝酸钙、氯化钙、磷酸一钙等也可用于根外追肥和营养液钙源。

钙镁磷肥、钢渣磷肥、窑灰钾肥、草木灰以及一些含钙的工业废弃物等都可视具体情况作为钙肥施用。

2.钙肥的有效施用
适量地施用石灰肥料可以起到中和土壤酸度、增加钙素营养、减少病虫危害和杂草等作用，但是，如果施用量过多，也会带来不良后果，造成土壤结构破坏、有机质迅速分解、地力下降，影响作物正常的生长发育。

影响石灰肥料用量的因素主要有以下几个方面：
(1)作物种类各种作物生长与土壤反应有密切的关系，pH值过高或过低都会影响作物的产量和品质。

主要作物生长最适pH值见表7-2。

因此，石灰用量的多少应根据作物的耐酸性来确定。

有些作物，如菠菜、番茄和梨树、杏树，对土壤酸性反应比较敏感，可多施石灰，而甘蔗、甜菜、油菜、水稻等中等耐酸的作物，则应少施，对耐酸性较强的作物，如茶树、马铃薯、柑橘等，一般不施。

尤其是茶树，
表7-2作物生长最适pH值范围
其根系能分泌较多的苹果酸、柠檬酸、草酸、琥珀酸等有机酸盐类，对土壤酸性有较强的缓冲能力，是典型的耐酸作物，如果施石灰，反而会影响它的生长。

(2)土壤条件一般红壤、黄壤和锈水田酸性强，铁铝含量高，固磷能力强，施用石灰可降低酸度，消除铁、铝危害，效果较好，应多施。

若土壤pH值为6左右，每亩施石灰50kg；pH值为5左右时，可每亩施石灰75kg，如果土壤呈微酸性或中性，可不施石灰。

土壤质地黏重、耕层深厚时应多施，每亩用量75～100kg，而耕层浅薄的砂质土壤则应少施，每亩用量50～75kg。

旱地或干旱季节土壤水分含量低，石灰不易溶解，与土壤反应较慢，所以，旱地要比水田多施，旱季要比雨季多施。

(3)肥料性质熟石灰质地较细，含钙量较高，中和土壤酸度能力较强，见效较快，用量可适当少些。

石灰石粉颗粒较粗，含钙量较低，中和土壤酸度的效果比熟石灰慢，且不易与土壤混合均匀，用量应适当多些。

(4)施用方法中和整个耕层的土壤酸度时，可撒施，且用量应适当多些；如果仅仅为了供给土壤的钙素营养，则宜条施或穴施，用量应适当少些。

如果和其他生理酸性肥料或有机肥料配合施用，其用量应适当多些；而与钙镁磷肥、草木灰等碱性肥料混施时，其用量则应适当少些。

石灰的施用方法和施用时期，应根据不同的情况而定。

由于作物的钙素营养较早，所以应早施为宜。

石灰碱性强，施用时应尽量均匀一致，防止局部土壤碱性过强，影响作物生长。

石灰既可作基肥，也可作追肥施用。

作基肥时应结合施用有机肥料及绿肥压青进行，撒施均匀，翻耕，使之与土壤混匀。

作追肥施用时，应结合中耕进行。

为了更好地发挥石灰的增产作用，施用时最好配合其他肥料，如磷、钾、硼、镁肥料等。

施用石灰时要切忌与铵态氮肥或腐熟的有机肥料混合施用，以免引起
氨的挥发。

二、镁肥
(一)镁的营养作用与缺镁症状
1.植物体内镁的含量与分布
作物体内镁(Mg2+)的含量约占干物重的0.05%～0.7%。

通常豆科作物比油料作物含镁量多，而禾本科作物含量较少。

同一作物不同器官镁的含量也不同。

种子中含镁量最多，茎叶次之，而根中较少。

在作物营养生长期，镁大部分存在于叶片中，且幼嫩叶片比成熟叶片含量高，到结实期镁则逐渐转移到种子中。

2.镁的生理功能
(1)镁是叶绿素、植素的组成成分镁是叶绿素分子的组成成分，存在于叶绿素分子结构的卟啉环中间，叶绿素a和叶绿素b含镁量约2.7%，约占叶片重的10%，供镁不足，叶绿素含量减少，叶片发黄，直接影响光合作用的效率。

植素含镁量约7.5%，可促进作物早熟，直接影响种子的发育。

(2)镁是许多酶的活化剂镁可以活化植物体内的几十种酶，如磷酸化酶、磷酸激酶、果糖激酶、某些脱氢酶和烯醇酶等都要由Mg2+来活化。

因此，镁能促进糖酵解、三羧酸循环、磷酸化、脱羧化作用，有利于作物体内的糖类转化和磷素的吸收、运转、同化，提高磷肥的使用效果。

(3)镁参与蛋白质和核酸的合成镁通过活化谷氨酰胺合成酶参与了谷氨酸和谷氨酰胺的合成过程。

在氨基酸活化、转移、合成为多肽的过程中，镁也是不可缺少的。

因为镁能够活化RNA聚合酶，而参与RNA的合成过程。

(4)镁参与脂肪的合成Mg2+可使乙酸、ATP和辅酶A形成乙酰辅酶A，再由乙酰辅酶A进一步合成脂肪酸、脂肪。

因此，油料作物施用镁肥可以提高其含油量。

3.植株缺镁的症状
镁以离子形态(Mg2+)被作物吸收后，在作物体内较易移动。

缺镁时先表现在下部老叶上。

先是叶脉间失绿，甚至呈黄色或白色，叶脉仍保持绿色。

严重时，整个叶片发黄或发亮，还会出现大小不一的褐色或紫色的斑点或条纹。

随着症状的发展，逐渐扩展至老叶的基部和幼叶。

缺镁时，植株开花明显受到抑制，果实小，产量低，还会导致橄榄、核桃、柿等果树品质下降。

缺镁的指示果树为醋栗、
树莓、苹果等。

(二)镁肥的种类、性质和施用
1.镁肥的种类和性质
常用的镁肥有硫酸镁、氯化镁、碳酸镁、氧化镁、白云石粉等。

另外，钙镁磷肥、硼镁肥、钾镁肥等都可用来补充镁。

有些复合肥料也含有镁素。

这些镁肥的成分和性质见表7-3。

表7-3镁肥的成分和性质
2.镁肥的有效施用
近年来，随着农业生产的发展，复种指数和产量不断提高，镁肥料的大量施用，导致土壤中镁的过度消耗，加剧了土壤中镁的缺乏，使作物的缺镁状况日益增加，已引起国内外的普遍重视。

根据杜承林等在红壤上的肥料试验结果来看，在施用氮、磷、钾肥的基础上，配施镁肥对各类作物均有不同的增产效果，影响镁肥肥效的因素主要有以下几个方面：
(1)作物的种类不同作物对镁的需求不同，因此对镁肥的反应各异，作物对镁的需要量表现为：经济林木和经济作物>豆科作物>禾本科作物。

蔬菜作物中果菜类和根菜类吸镁量一般比叶菜类大的多。

豆科和油料作物施用镁肥，可提高产量和含油率。

甘薯、马铃薯施镁肥增产作用比较显著。

甘蔗、甜菜、柑橘施镁肥可以提高含糖量。

橡胶树施用镁肥能增加乳胶产量，改善品质。

(2)土壤条件镁肥的施用效果与土壤供镁水平密切相关。

作物吸收的镁主
要是水溶性镁和交换性镁。

土壤中水溶性镁含量很少，一般以交换性镁含量作为土壤供镁水平的指标。

目前我国缺镁的土壤主要分布在南方各省，以片麻岩、花岗岩和浅海沉积物发育的土壤交换性镁含量最低，平均低于40mg/kg。

其次为玄武岩、第四纪红土、砂页岩和第三纪红砂岩发育的土壤，一般在50～100mg/kg。

当交换性镁含量小于50mg/kg时，施用镁肥的增产效果较好。

一般在酸性砂土、高度淋溶和阳离子交换量低的石灰性土壤或过量施用石灰或钾肥的酸性土壤，常发生缺镁病症。

这种情况下，施用镁肥效果很好。

若缺镁的土壤中施用铵态氮肥，由于对Mg2+有拮抗作用，将会加剧缺镁的程度。

配施硝态氮肥可促进Mg2+的吸收。

在含镁量高的土壤上，镁肥的施用效果较差。

(3)施肥方法酸性土壤上应选用碳酸镁、白云石粉等难溶性肥料。

因为这些难溶性肥料能中和酸，而土壤酸度又能促使其溶解，而且后效较长，一次施入可供几季作物吸收利用。

中性或碱性缺镁的土壤上，宜选用水溶性镁肥，作物容易吸收，见效快。

镁肥可作基肥和追肥，施用量视作物种类和土壤缺镁程度而定，不宜过多，以免淋失，一般可每亩施硫酸镁10～15kg，果树每株0.25kg。

在作物生育初期，由于根系发育较差，吸收能力较弱，对镁反应敏感，因此苗期施镁效果较好。

硫酸镁还可以根外追肥，喷施浓度以1%～2%为宜。

苹果若出现缺镁症状，可在开始落花时，喷洒2%硫酸镁，每隔半月喷洒一次，连续3～5次，可收到良好的效果。

三、硫肥
(一)硫的营养作用与缺硫症状
1.植物体内硫的含量与分布
作物体内硫的含量约占干物重的0.1%～0.5%，平均为0.25%左右。

作物体内含硫量与含磷量相近。

不同种类的作物之间，需硫量存在着明显的差异。

十字花科、百合科、豆科等作物需硫较多，而禾本科作物需硫较少，油菜子含硫1%，大豆含硫0.5%左右，禾谷类作物仅为0.15%左右。

作物所需的硫，主要是从土壤中吸收的硫酸根离子，然后运输到地上器官，大部分贮藏在作物的种子中，其次是叶片和茎，根中含量较少。

2.硫的生理功能
(1)硫是蛋白质的组成元素一般蛋白质含硫0.3%～2.2%。

蛋白质中有三种含硫的氨基酸，即胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸。

如果供硫不足，就要影响蛋白质的合成，导致不含硫氨基酸和酰胺的积累影响作物的生长。

(2)硫是许多酶的成分元素如磷酸甘油醛脱氢酶、苹果酸脱氢酶、α -酮戊二酸脱氢酶、脂肪酶、羧化酶、氨基转移酶、脲酶、磷酸化酶等都含有—SH，这些酶不仅参与植物的呼吸作用，而且与糖类、脂肪和氮代谢都有密切关系。

(3)硫是某些生理活性物质的组成成分如硫胺素(维生素B1)、硫胺素焦磷酸(简称TPP)、生物素(维生素H)、辅酶A、乙酰辅酶A和谷胱甘肽(简称GSH)等都是含硫的有机化合物。

适宜浓度的维生素B、能促进根系的生长，硫胺素焦磷酸是丙酮酸氧化酶系统的辅酶，能促进丙酮酸和α -酮戊二酸的氧化脱羧反应，其反应如下：
乙酰辅酶A除了参加三羧酸循环促进有氧呼吸外，还可以形成脂肪酸，参与脂肪代谢，所以油料作物施用硫肥能提高含油量。

(4)硫参与氧化还原反应作物体内的半胱氨酸、胱氨酸、谷胱甘肽等化合物的分子结构中都含有—SH，能调节体内的氧化还原反应。

(5)硫是固氮酶系统的组成部分固氮酶的钼铁蛋白和铁蛋白两个组分中均含有硫，因此硫是豆科作物固氮作用所必需的。

施用硫肥能促进豆科作物根瘤的形成，增加固氮量。

(6)硫是作物体内某些特殊物质的组成成分如十字花科的油菜、萝卜、甘蓝等种子中含有芥子油，百合科的葱蒜类中含有蒜油。

芥子油和蒜油均属硫酯化合物，这种化合物有特殊的辛香气味，具有很高的营养和药用价值，它可以增进食欲，预防和治疗某些疾病。

3.植株缺硫的症状
作物体内硫的移动性不大，很少从老组织向幼嫩组织转移，缺硫时植株顶端及幼芽受害较早，叶片均匀褪绿或黄化，株形矮小，茎枝纤弱，根系细长，与缺氮症状有些相似。

同时，开花结实期推迟，结实率低，果实小。

(二)硫肥的种类、性质和施用
1.硫肥的种类与性质
(1)石膏石膏是最主要的硫肥，也可作为碱土的化学改良剂。

农用石膏有生石膏、熟石膏和含磷石膏三种。

生石膏就是普通石膏，由石膏矿石经机械粉碎而成，其化学成分为CaSO4·2H2O，白色粉末，微溶于水，含硫为18%。

熟石膏也称为雪花石膏，由生石膏加热脱水而成，其化学成分为H2O，纯白色粉末，容易吸湿变成普通石膏而成为碎块或大块，所以应干燥存放。

含磷石膏是硫酸法分解磷矿石制取磷酸的残渣，或是生产磷酸铵类复合肥料的副产品。

含CaSO4·2H2O约64%，含磷较少，其P2O5含量约为0.7%～3.7%，平均为2%左右。

近年来，由于磷酸铵的大量生产，磷石膏的产量迅速增加，1995年年产量达2500万吨。

由于磷石膏价格低廉，作为普通石膏的替代品，可节省开支，减少环境污染，因此，有广阔的利用前景。

(2)硫黄即元素硫，一般含硫量为60%～80%。

硫黄施入土壤后须经硫化细菌氧化为硫酸才能被植物吸收，在土壤中后效较长。

但由于我国硫矿资源不多，且在工业上有更重要的用途，一般硫黄不专作肥料施用。

(3)其他含硫肥料含硫肥料种类较多，除硫黄、石膏在生产上当作肥料施用外，其他如过磷酸钙、硫酸铵、硫酸钾等均含有硫，也可以补充土壤的硫素养分。

各种硫肥的成分和含硫量见表7-4。

表7-4含硫肥料的成分与含硫量
2.石膏肥料的作用
(1)改良碱土石膏常用来改良碱土，碱土的主要特点是土壤溶液中含有大量的碳酸钠和碳酸氢钠，土壤胶体上钠离子饱和度在10%～20%之间，使土壤胶体呈分散状态，干时板结，湿时泥泞，物理性状极差。

通透性不良，影响作物生
长。

碱土施用石膏，能与土壤中的碳酸钠和碳酸氢钠发生化学反应，生成易溶的硫酸钠，结合灌排水措施，可消除土壤碱性，同时也增加了土壤中的钙离子，可促使胶体发生凝聚，利于形成土壤结构。

其化学反应如下：
石膏用量的多少决定于土壤胶体上交换性钠的含量和土壤总碱度。

当土壤交换性钠的含量占阳离子交换量的5%以下时，对作物无害，一般不需要施用石膏；如果含量在10%～20%，就需要施用适当的石膏；含量超过20%，必须施用石膏进行改良。

石膏施用量的计算公式如下：
式中D——每亩石膏施用量，kg；
m(Na)——土壤交换性钠，cmol/kg；
0.05——土壤交换性钠离子占阳离子代换量的5%；
T——土壤阳离子的交换量，cmol/kg；
1.72——每厘摩尔CaSO4·2H2O的克数；
7500——每亩1cm土层土壤重量，kg(按每亩耕层20cm厚，土重15万千克计)；
d——耕作层中碱化层的厚度。

施用石膏时，应先把石膏均匀撒在田面，然后深翻，以破坏碱化层，使石膏与土壤混合，再灌水泡田，把形成的硫酸钠排洗出去。

在灌溉条件较差的地方，应在雨季来临之前施用石膏，借雨水脱碱，从而达到改土的目的。

(2)增加作物营养在中性和酸性土中施用石膏，可供给作物生长所必需的硫和钙，并通过钙离子的代换作用，使土壤溶液中的阳离子增多，从而改善作物营养条件。

豆科作物既喜钙又喜磷、硫，施用石膏增产效果较好。

3.硫肥的有效施用
合理施用硫肥，应根据作物的营养特性、土壤条件、肥料的种类和施用技术等几方面进行综合考虑。

(1)作物的营养特性不同作物对硫的需要量不同，十字花科、蔬菜、油料和豆科等作物需硫较多，施用硫肥效果较好。

江苏省农科院多点试验结果证明，花生每亩施用石膏15～25kg，可增荚果10%～30%，平均每千克石膏增产荚果1kg左右。

据国外研究报道，大豆施用硫肥，不仅可以提高产量，还可改善品质，当每盆施硫量由10mg/kg增加到20mg/kg时，大豆蛋白质含量比不施的提高2.4%～5.0%，胱氨酸、蛋氨酸及赖氨酸分别增加5%、2.23%、0.16%左右。

(2)土壤有效硫的含量缺硫的土壤上施用硫肥效果比较好。

在福建省西北区一些冷烂田、返浆田，由于土壤中硫和钙养分不足，在水稻插秧后常发生返青分蘖慢，禾苗不长而引起“发僵”，每亩施用5kg的石膏，配合其他肥料作追肥，能促使稻苗返青，增加分蘖成穗率，一般可使水稻增产10%左右。

此外，浙江的红壤性水稻土、江西省的“返黄田”，施用硫肥都有明显的增产效果。

(3)肥料的种类对于不溶性硫肥春季施用比秋季好，因为的淋溶实际上发生在冬季的几个月；而对难溶性硫肥应于秋季施用，这样保证硫肥有充足的时间进行氧化或有效化。

(4)施用技术作为碱土改良剂施用的石膏，应撒施结合耕翻和排灌进行，用量较大。

旱地基肥，可在播种前结合耕耙施于土层一定的深度。

作追肥时可穴施或沟施，基、追肥每亩用量15～25kg。

硫肥也可作种肥，如蔬菜、花卉、水稻等在移栽时，每亩2～3kg作蘸根施用。