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科莱茵肥料讲堂——第七讲

发布日期:2019-05-27 作者: 点击:

第七讲  中量元素——镁(Mg)

一、概念

      镁肥是具有镁(Mg)标明量的肥料。施入土壤能提高土壤供镁能力。

二、植物体内镁的含量、形态与分布

    占干重的0.05~0.70%。不同作物、不同器官的含量差异明显,豆科>禾本科,叶片>茎秆>籽粒。作物生育早期镁组成叶绿素,后期以植素存在,也以Mg2+存在。

三、镁的分类

      镁肥分水溶性镁肥和微溶性镁肥。前者包括硫酸镁、氯化镁;后者主要有磷酸镁铵、钙镁磷肥、白云石和菱镁矿。不同类型土壤的含镁量不同,因而施用镁肥的效果各异。通常,酸性土壤、沼泽土和砂质土壤含镁量较低,施用镁肥效果较明显。在中国,华南地区由于高温多雨,岩石风化作用和淋溶作用强烈,土壤中含镁基性原生矿物分解殆尽,除石灰性冲积土、紫色页岩母质发育的土壤以及长期施用石灰的水稻土外,土壤含镁量都较低,如砖红壤的含镁量仅为 0.2%。华中地区的土壤含镁量略高,可达0.40%。西北和华北地区则因土壤中含有大量的碳酸镁,供应镁的能力较强。中国由于长期施用钙镁磷肥,作物和土壤可从中补充到一定数量的镁,迄今除华南种植橡胶树的赤红壤地区外,需要专门施用镁肥的土壤不多。

水溶肥料

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镁肥按形态划分:离子态镁和螯合态镁。

       离子态镁和螯合态镁优缺点:

形态

优点

缺点

离子态

价格便宜

元素之间相互拮抗,吸收利用率比较低

螯合态

①吸收利用率高:螯合态微量元素属有机肥料,微量元素经螯合后水溶性、吸收利用率是一般有机微肥的几十倍,无机盐类的几百倍;
    ②解除拮抗,微量元素的金属离子被螯合后形成有机整体,被作物以有机分子态吸收,防止了各营养元素的拮抗作用,进入作物体内直接参与转化; 
   ③防止结块防止肥料长时间存放造成的结块现象。

价格较高

四、镁的吸收和运输

        植物被动吸收Mg2+形态,随木质部蒸腾流向上运输,还可韧皮部运输。不同植物体内的含镁量各异,生长初期镁大多存在于叶片中,到了结实期则转移到种子中,以植酸盐的形态储存。镁在韧皮部中的移动性强,储存在营养体或其他器官中的镁可以被重新分配和再利用。在正常生长的植物成熟叶片中,大约有10%的镁结合在叶绿素a和叶绿素b中,75%的镁结合在核糖体中,其余的15%呈游离态或结合在各种镁可活化的酶或细胞的阳离子结合部位。

五、镁的作用与功效

1、叶绿素合成及光合作用

      镁的主要功能是作为叶绿素a和叶绿素b卟啉环的中心原,在叶绿素合成和光合作用中起重要作用。镁原子同叶绿素分子结合后,才具备吸收光量子的必要结构,才能有效地吸收光量子进行光合反应。

2、蛋白质的合成

      另一重要生理功能是作为核糖体亚单位联结的桥接元素,能保证核糖体稳定的结构,为蛋白质的合成提供场所。叶片细胞中有大约75%的镁是通过上述作用直接或间接参与蛋白质合成的。镁是稳定核糖体颗粒,特别是多核糖体所必需的,也是功能RNA蛋白颗粒进行氨基酸与其他代谢组分按顺序合成蛋白质所必需的。

3、酶的活化

 植物体中一系列的酶促反应都需要镁或依赖于镁进行调节。镁在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成一个桥梁,大多数ATP酶的底物是Mg-ATP。在活化磷酸激酶方面,镁比其他离子(如锰)更为有效缺镁导致叶脉间变黄缺镁导致叶脉间变黄。

4、植物对镁的需求与缺镁症状

 当植物缺镁时,其突出表现是叶绿素含量下降,并出现失绿症。由于镁在韧皮部的移动性较强,缺镁症状常常首先表现在老叶上,逐渐发展到新叶。缺镁时,植株矮小,生长缓慢。双子叶植物缺镁时叶脉间失绿,并逐渐由淡绿色转变为黄色或白色,还会出现大小不一的褐色或紫红色斑点或条纹;严重缺镁时,整个叶片出现坏死现象。禾本科植物缺镁时,叶基部叶绿素积累出现暗绿色斑点,其余部分呈淡黄色;严重缺镁时,叶片退色而有条纹,特别典型的是在叶尖出现坏死斑点。

 缺镁对叶绿体中淀粉的降解、糖的运输和韧皮部蔗糖的卸载有较大影响,而对光合作用本身的影响相对较小。许多代谢过程需要高能磷酸盐,因此镁对能量的转移影响极大。缺镁降低光合产物从“源”(如叶)到“库”(如根、果实或储藏块茎)的运输速率。缺镁对根系生长的影响要比对地上部大得多,从而导致根冠比的降低。

在砂质土壤、酸性土壤、K+和NH4+含量较高的土壤上容易出现缺镁现象。砂土不仅镁本身含量不高,而且淋失比较严重;而酸性土壤除了淋失以外,H+, Al3+等离子的拮抗作用也是造成缺镁的原因之一;高浓度的K+和NH4+对Mg2+的吸收有很强的拮抗作用。因此,增施镁肥、改良土壤、平衡施肥是矫正缺镁现象所必需的。

六、作物缺镁时症状

    作物缺镁时突出的表现是叶绿素含量下降,叶片通常失绿,常下部老叶开始失绿,逐渐发展到新叶上。始于叶尖和叶缘的脉间色泽变淡,由淡绿变黄再变紫,随后向叶基部和中央扩展,但叶脉仍保持绿色,在叶片上形成清晰的网状脉纹;严重时叶片枯萎、脱落。双子叶蔬菜的叶脉间叶肉变黄失绿,叶脉仍呈绿色,逐渐从淡绿色变为黄色或白色,出现大小不一的褐色或紫红色斑点或系条纹。严重缺镁时,整个植株的叶片出现坏死现象。根冠比降低。开花受抑制,花的颜色苍白。

①小麦:叶片脉间出现黄色条纹,残留小绿斑相连成串如念珠状。心叶挺直,下部叶片下垂,老叶与新叶之间夹角大。有时下部叶缘出现不规则的褐色焦枯。

②玉米:下部叶片脉间出现淡黄色条纹,后变为白色条纹,严重时脉间组织干枯死亡,呈紫红色花斑叶,而新叶变淡。

③马铃薯:老叶的叶尖及边缘褪绿,沿脉间向中心部分扩展,下部叶片发脆。严重时植株矮小,根及块茎生民受抑制,下部叶片向叶面卷曲,叶片增厚,最后失绿叶片变成棕色而死亡脱落。

④水稻:植株黄化,叶片脉间失绿,中下部叶从叶舌部分开始向下倾斜。

⑤大豆:生长前期脉间失绿变为深黄色,并带有棕色小斑点,但叶基及叶脉附近则保持绿色。生长后期缺镁,叶缘向下卷曲,边缘向内逐渐变黄,以至整个叶片呈橘黄或紫红色。

⑥花生:老叶边缘失绿,逐渐向中脉扩展,而后叶缘变成紫红色。

⑦棉花:老叶脉间失绿,叶脉保持绿色,网状脉纹十分清晰,有时叶片上有紫色斑块甚至全叶变红,呈红叶绿脉状,新定型叶片随后失绿变淡,棉桃和苞叶也变为浅绿色。

⑧油菜:苗期子叶背面及边缘首先呈现紫红色斑块,中后期下部叶片近叶缘的脉间失绿,逐渐向内扩展,失绿部分由淡绿变为黄绿,最后变为紫红色,植株生长受阻。

⑨烟草:下部叶片的尖端、边缘和脉间失绿,叶脉及周围保持绿色。极度缺乏时,下部叶片几乎变为白色,极少数干枯或产生坏死的斑点。

⑩番茄:新生叶有些发脆,同时向上卷曲,老叶脉间呈黄色,而后变褐,枯萎。缺绿黄化逐渐向幼叶发展,结实期叶片缺乏症状加重,但在茎和果实上很少表现症状。

⑾黄瓜:症状从老叶向幼叶发展,最终扩展至全株。老叶脉间失绿,并从叶缘向内发展。轻度缺镁时,茎叶生长均正常。极度缺镁时,叶肉失绿迅速发生,小的叶脉也失绿,仅主脉尚存绿色。有时失绿区似大块下陷斑,最后斑块坏死,叶片枯萎。

⑿苹果:当年生较老叶片脉间呈淡绿或灰绿,后变为黄褐色、暗褐色,坏死脱落。

⒀桃:近顶部叶片明显褪绿,随后当年生枝条老叶或树冠下部叶片呈暗绿色、水渍状斑点及紫红色坏死斑。水渍状斑转为灰色或绿白色,而后呈淡黄褐色至褐色,随之叶片脱落,或较老叶片的叶缘出现褪绿。

⒁葡萄:较老叶片脉间呈黄色斑点,在叶缘和叶脉间连成块状,而叶脉仍为绿色,或脉间有红或紫色斑点。叶片早期脱落。

⒂梨:较老叶片脉间呈紫褐或黑色长方形斑块。顶部新梢叶片出现坏死斑点,叶缘仍为绿色。

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六、镁肥多过危害

    作物过量施镁:在田间条件下,一般不会出现镁素过多而造成植株生长不良的症状。但有些根发育受阻,茎中木质部不发达,叶绿组织细胞大而且数量少。

七、镁肥施用原则

1、对镁敏感的作物:柑橘、烟草、马铃薯、番茄、菠萝、咖啡;中等敏感的有:玉米、大豆、甘蔗、葡萄、棉花、香蕉、果树、橡胶等;不太敏感的作物有:水稻、小麦、燕麦、苜蓿、禾本科牧草等。

2、土壤交换性镁含量低于5mg/100g土,施镁肥效果显著,如东南方酸性红黄壤局部地区。

3、水溶性镁肥可作基肥和追肥施用,亦可作根外追肥。水溶性镁肥宜在酸性土壤上做基肥施用。

八、提高镁肥肥效的途径

1、严格控制用量,镁肥施用过多会引起镁与其他营养元素的比例失调。

2、因土选用镁肥品种,如中性或微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、石灰石粉、钾镁肥和钙镁磷肥等。

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关键词:水溶肥料

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