几种微量元素作用及对水稻发育的影响(精)

2021年2月20日发(作者：痉挛性咳嗽)

几种微量元素作用及对水稻发育的影响

郑甲成

,
刘

婷
,
张百忍
,
刘继瑞

安康市农业科学研究所
,
安康
725021
摘

要
:
硅、锌、锰、硼、硒是植物生长发育中不可缺少的微量元素
,
植物将土壤
中的微量元素转化成有机物
,
直接影响到人类的健康。大量试验结果证明
,< br>适量施用
微肥可以明显提高水稻产量
,
改善水稻品质
,
增强水 稻抗逆性和抗病性。我国在微肥
方面的研究也取得较大成就。关键词
:
硅元素
;
锌元素
;
锰元素
;
硼元素
;
硒元素
;< br>微肥
;
水
稻

中图分类号
:S143 7;S511 062
文献标识码
:A
文章编号
:1000 5684(2010S 0005 04
The Effection of Trace Elements on O ryza Sativa
ZHENG Jia cheng,LIU Ting,ZHAN G Bai ren,LIU Ji rui Ankang Institute o f
Agriculture and Science,Ankang 725021,China
Abstract:Si,Zn,Mn,B and Se are essential trace elements for plant gro wth,trace
elements in soil are transformed into organic matter by plants,which directly relate to
human health.E xperimental results proved that the application of appropriate trace
fertilizer can significantly increase the Oryza Sativa yield and quality,and strengthen
resistance and disease trace fertilizer research,great achieve ments have been
made in our country.
Key words:Si;Zn;Mn;B;Se;trace fertilizer;Oryza Sativa L.
世界上的一切生物体均
由各种化学元素组成。截至目前
,
有研究证实世 界上存有
107
种化学元素
,
共同构成
了世界上的生命体。然而,
这些元素在自然界和各种生命体中的含量却存在很大差
异。
20
世纪< br>70
年代以前
,
我国农田主要施用以含氮、磷、钾等大量元素为主的肥料
,
发现有时作物遭受病害减产甚至颗粒无收
,
起初人们错误的认为是由于菌类引起< br>,
但


后来经过研究证实
,
必需的微量元素可以保 证作物健康旺盛生长
,
说明微量元素是作
物生长所必须的营养元素。

早在
20
世纪
30
年代
,
微肥就在国外示范和推广应用。 例如
,1937
年前苏联施用
硼肥达到
2700t,
美国
5 0
年代施用硼砂量达到
40t,
硫酸锌达到
3310t
。最近几年
,
国
际上微肥研究发展迅速
,
许多国家为了合理使用微肥
,
对本土土壤进行全面普查
,
然后
因地制宜补充农田微量元素
,
进一

步提高农产品的产量和质量。目前
,
美国、德国、日本、加拿大、澳 大利亚等
国广泛开展微量元素的研究
,
大量施用微量元素肥料
,
已取 得显著成效。我国微量元
素研究起步较晚
,
开始主要集中于种子萌发、幼苗分化和花器 官形成等方面
,
现在主
要对微量元素在植物中的作用和土壤微量元素分布及有效性进行 研究
,
取得了可喜
的成绩。

水稻是我国种植面积最大、总产量最多 和单产最高的粮食作物
,
在我国粮食生
产和国民经济中占有主导地位。因此
,
研究少数微量元素对水稻的作用
,
对于增加水
稻产量、提高水稻品质、节省化 学肥料具有重要意义。但关于微量元素对水稻发育
影响的综合性报道相对较少
,
笔者主 要对几种主要微量元素的分布、作用及对水稻
发育的影响进行讨论
,
为我国水稻微量元 素的利用提供一定的理论依据。

作者简介
:
郑甲成
,
男< br>,
硕士
,
研究方向
:
植物分子生物学和水稻常规育种。

收稿日期
:2010 10 11
吉林农业大学学报
2010,32(S:5~8http :// Journal o f Jilin
Agricultural University E mail :jlndxb @
1
微量元素的分布和存在形式

我国土壤资源丰富
,
类型多样
,
微量元素分布差异性较大。调查显示
:
我国土壤中
硼的含量由北向南有降低 趋势
,
西藏平均含量最高达到
154mg/m3,
河南含量较低
,< br>低
于全国平均水平
,
仅有
43mg/m3
。另外
,< br>由于土壤分布类型差异
,
各种土壤中微量元素


的含量也明 显不同。硼元素在红色石灰土中含量最高
,
黑栌土、黄绵土中含量次之
,
暗粟 钙土由于成土母质中硼含量较低
,
有效硼元素也很缺乏
;
锌元素含量主要与成 土
的母质类型有很大的关系
,
南方酸性土壤
,
锌普遍含量较高
,
北方碱性土壤
,
有效态锌元
素十分缺乏
,
其中红色石灰 土含量最高
;
土壤中锰元素含量高于其他微量元素
,
土壤偏
酸性的地 方锰元素含量相对较高
,
石灰性土壤则相对缺少锰元素
;
硅元素在我国分布< br>很广
,
储量较大
,
是世界上第四大出硅的国家
,
主要 分布在广西、安徽、辽宁、江西等
地
,
以硅矿石的形态存在
;
硒元素 分布从东三省起斜穿至云贵高原
,
有
2/3
以上的地区
缺硒
,
其中湖北、陕西、贵州、安徽等省分布相对较高
[1]
。

2
微量元素作用及对水稻发育的影响

硅、锌、锰、硼、硒等是植物正常生长发育不可代 替的微量元素。研究发现
,
锌、锰、硼等微量元素能明显改善水稻根部氧的供应
,增强稻株的抗逆性
,
提高植株
抗病能力
,
促进后期根系发育,
延长叶片功能期
,
防止早衰
;
也可加速花的发育
,< br>增加花
粒数量
,
促进花粒萌发
,
提高水稻成穗率
;< br>同时促进水稻穗大粒多
,
提高结实率和子粒
充实度
,
增加稻谷 产量。

2 1
硅元素

硅元素在自然界中分布居第三位
,
仅次于氧和氢元素。水稻是喜硅作物
,
是所需
三大元素之后的第四大元素。
1962
年
,Sommer
研究
[2]
首先提出硅元素是水 稻生长
的必需元素之一
,
水稻发育过程中缺少硅元素时伸长叶下垂
,
下位叶极易凋谢
,
抽穗后
叶型披散
,
后期稻秆韧性差
,易发生倒伏
,
且容易感染稻瘟病或胡麻叶斑病。另有研究
[3 4]
结果表明
,
水稻中的硅主要以
SiO2 nH2O
形式存在
,
含量占水稻地上部分干重的
10%~ 15%,
主要存在于叶鞘中
,
叶片中含量次之
,
茎、穗中含量相对较低。每季水稻对硅元素的吸收量明显高于对氮磷钾需求总和
,
平均每公顷水稻可从土壤中吸收
S iO21125~1950kg,
是氮磷钾总和的
4 4
倍
,
因此单 纯地依靠自然土壤提供硅元素难以
满足水稻的需要
,
适当地增加硅肥可明显提高水稻的 品质和产量
[5]
。

土壤中
SiO2
含量很高
,
占总量的
50%~ 70%,< br>但由于气候条件、土壤
pH
值、成
土母质、土壤粘粒、土壤水分等因素的影响< br>,
能被植物有效吸收利用的硅元素却只


有
50~250mg/kg[6 7]
。据刘平等报道
,
生育期适当 增加硅肥可以提高根系氧化能力
,
延长根系的功能期
,
促进地上部分生长,
增加光和能力。另外
,
充足的硅肥可以提高水
稻抗病性、耐旱性和抗倒 伏能力
,
明显增加水稻产量
[8 10]
。

2 2
锌元素

锌元素在作物体内的含量很少
,
一般为作物干重的十万分之 几至百万分之几
,
但
作用很大
,
如
:(1
增强光合 作用
,
加速糖类代谢
,
降低水果的酸涩味
;(2
参与吲哚乙 酸等
生长素的形成
,
促进作物的生长
;(3
调控作物体内氮元素的代 谢
,
维持氮素代谢平衡
;(4
增施锌肥可以有效提高作物对干旱、低温、高温 、盐碱和病虫害的抗性。目前
,
锌
肥已在玉米、水稻等粮食作物和菠菜、芹菜等叶菜上 大面积施用。水稻缺锌时秧苗
下部叶片出现细小褐色斑点
,
叶背颜色较深
,< br>逐渐发展整个植株都变褐色
;
后期无效分
蘖多
,
叶片变窄,
植株矮小
,
花期不孕
;
生育期延长
,
成熟时 空秕率高
,
严重影响产量。据
鄢建宾等
[11]
报道
,在水稻孕穗期进行叶面喷施速效锌
250 5mL/hm2,
发现株高、穗
粒数和 千粒重都明显增加
,
收获后产量可达到
9500kg/hm2,
比对照高出< br>26 65%,
说明
施用锌肥能促进水稻生殖生长
,
提高结实率
,
增加粒重
,
增产增效
(
表
1
。

表
1
速效锌对水稻孕穗期的影响

处理

收获穗数
/
(
万株
hm-2
株高
/
cm
穗长
/
cm
穗粒空瘪粒



结实率
/
%
千粒重
/
g
产量
/
(kg hm-2
速效锌
522 075 011 072 08 088 528 49499
喷清水
(ck481 265 010 065 05 092 326 07500
6
吉林农业大学学报
2010
年
12
月

Journal o f Jilin Agricultural University2010,December
2 3
锰元素

锰元素在作物体内含量也较少
,
通常为千分之几至十万分之 几。小麦和水稻含
量相对较高
,
十字花科作物含量最少
,
主要分布于 作物的叶片内
,
作用主要有以下几
种
:(1
增加叶绿素含量
,
提高作物光合作用
;(2
加强作物呼吸
,
调节作物体内氧化还原< br>反应
;(3
增加作物对氮素的吸收利用
;(4
提高种子萌发率
,
促进作物生长发育
;(5
提高
作物的抗病性和抗寒性。据国内报道
,
小麦、燕麦、豌豆、菠菜、苹果等对锰元素
很敏感
,
严重缺锰时可导致作物 大量减产。据胡定金等
[12]
研究显示
,
在合理使用氮
磷钾肥的基 础上
,
增施锰肥可使水稻平均增产
121 5kg/hm2,
达到极显著水平 。取样
检测结果表明
,
适量锰肥可以促进氮素吸收
,
提高氮素利用率 。另据蔡德龙等
[13]
统
计
,
锰肥对许多作物都有良好的增产作用
(
表
2
。例如
:
小麦施锰肥后麦苗浓绿
,
分蘖增
多
,
株高、穗长、小穗数、千粒重都增加
,
增产作用比较明显
;
大豆、棉花、烟草、蔬
菜等施锰肥后作用也不容忽视
,
经济效益可 嘉。