微量元素知多少!

本文來源于新疆農墾科學院梁飛

梁飛，《肥料與健康》編委，新疆農墾科學院農田水利與土壤肥料研究所 副研究員，碩士研究生導師，國家土壤質量數據中心新疆兵團站站長。

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微量元素是針對大量元素和中量元素而言的一個相對概念。從廣義來說，它泛指自然界或自然界的各種物體中含量很低的，或者說很分散而不富集的那些元素。從狹義而言，農業上所說的微量元素則系指植物體中含量很少，特別是植物生育期內需要量很少的那些元素。

但究竟含量低到什么程度才叫微量元素呢？

微量元素指自然界廣泛存在的含量很低的化學元素；在土壤和植物中，通常把元素含量低，最多不超過0.01%的元素稱為微量元素。

一般認為含量在n×10^-6-n×10^-5，即百萬分之幾到十萬分之幾，最高不超過千分之一范圍內的所有化學元素，都統稱為微量元素。高等植物正常生長發育所必需的微量元素（亦稱微量營養元素）有硼、錳、銅、鋅、鉬、鐵、氯等。

在植物營養學中，植物體除需要鉀、磷、氮等元素作為養料外，還需要吸收極少量的鐵、硼、砷、錳、銅、鈷、鉬等元素作為養料，這些需要量極少的，但是又是生命活動所必須的元素，叫做微量元素。

按照GB/T 6274-2016《肥料和土壤調理劑術語》的定義，微量元素是植物生長所必需的、但相對較少的元素，包括硼、錳、鐵、鋅、銅、鉬、鈷或氯等。

植物營養中鋅、硼、錳、鉬、銅、鐵、氯、鎳8 種被列入微量元素，我國推廣應用的微肥有：硼肥、鉬肥、鋅肥、銅肥、錳肥、 鐵肥。

微量元素水溶肥料是指由銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬按照適合植物生長所需比例制成的液體或固體水溶肥料。

現行的產品執行標準為NY1428-2010。該標準規定，固體產品的含量≥10％，水不溶物≤5.0%；液體產品的微量元素含量≥100 g/L，微量元素水不溶物≤50 g/L。特別注意微量元素含量指銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬元素含量之和，產品至少包含一種微量元素，含量不低于0.05%或者0.5g/L的單一元素均應計入微量元素含量，其中鉬元素含量不高于1.0%或者10g/L（單質含鉬微量元素產品除外）。

作物生長如果缺營養元素，其生理代謝就會發生障礙，影響作物正常生長發育，進而影響其品質和產量，通常稱之為'缺素癥'。

缺鐵癥狀：鐵是植物體內最不容易轉移的元素之一，由于葉綠體的某些葉綠素蛋白復合體合成需要鐵，所以缺鐵時會出現葉片葉脈間缺綠。缺鐵先表現為嫩葉缺綠，而老葉正常。缺綠葉片開始葉肉變黃，葉脈仍綠，繼之葉片變白，葉脈變黃，葉片兩側中部或葉尖出現焦褐斑壞死組織，久之葉片干裂易脆，壞死組織繼續擴大，致使葉片脫落。

缺錳癥狀：錳缺乏的癥狀首先表現在幼嫩葉片上，對于雙子葉植物，錳缺乏導致葉片出現黃色小斑點，而對于單子葉植物則表現為基葉出現灰綠色帶狀或斑點，最終導致光合速率降低、干物質積累和產量減少。錳是植物體內酶的激活劑，它對作物的呼吸作用、光合作用以及葉綠體的形成有重要作用。

缺鋅癥狀：鋅影響到體內生長素的合成，所以植物缺鋅時，植株矮小，葉子的分化受阻，而且畸形生長，很多植物的幼苗缺鋅時，會發生'小葉病'，有時呈簇生狀，葉片脈間失綠黃化，有褐色斑點，并逐漸擴大成棕褐色的壞死斑點。缺鋅對作物的生長影響十分明顯，有些作物因缺鋅不能授粉，不能結實而大大降低產量。作物缺鋅在不同作物上表現各異。

缺銅癥狀：作物缺銅時，葉片畸形，并出現失綠黃化癥狀，易枯死；生殖生長受阻，種子發育不良或不實。糧食作物缺銅時，葉片黃化，植株矮小，葉尖萎蔫，老葉舌處彎曲并易折斷，分蘗和側芽增多，不能抽穗或因花粉不育而不結實。

缺鉬癥狀：鉬是土壤中較易缺乏的元素，世界各地區低鉬土壤較多，關于低鉬對植物生長發育影響的研究較多。正常植物的含鉬量為0.2-20 mg/kg。植物生長在缺鉬的土壤中容易發生缺鉬癥狀。植物缺鉬的一般癥狀是葉面失綠，失綠部位在葉脈間的組織，形成黃綠或桔紅色葉斑，繼而葉緣卷曲、凋萎以至于壞死，葉柄和葉脈干枯。缺鉬首先危害老葉，繼而危害新葉。有時生長點死亡，花的發育受限制，籽粒不飽滿，葉肉和葉柄有硝態氮積累，蛋白質、總糖量、維生素C、葉綠素含量均下降。

缺硼癥狀：由于硼具有多方面的營養功能，因此缺硼癥狀也多種多樣，而且不同作物和品種對缺硼的敏感程度不同，表現癥狀也各異。通常作物缺硼會表現為莖尖生長點生長受抑，嚴重時枯萎，直至死亡；老葉葉片變厚變脆，畸形，枝條節間短，出現木栓化現象；根的生長發育明顯受影響，根短粗兼有褐色；生殖器官發育受阻，結實率低、果實小、畸形。

如果微量元素在作物體內積累過量時會表現出明顯的毒害特征，使植物體內代謝紊亂、生物量減少，稱為微量元素中毒。

鐵中毒癥狀：鐵在植物體內積累過量時會表現出明顯的毒害特征，使植物體內代謝紊亂、生物量減少、抑制根系生長，造成根部有鐵斑以及葉片有褐色斑點，嚴重時會導致植物死亡。據報道，由于鐵毒性導致的水稻產量損失在12%-100%之間，損失差異主要取決于脅迫強度和栽培品種。

錳中毒癥狀：植物錳中毒癥狀首先在地上部出現。葉片上出現暗褐色斑點、壞死斑，葉尖、葉緣失綠，幼葉上出現色變。但是，不同的植物地上部表現錳毒害的癥狀會有一定的差別。

鋅中毒癥狀：過量的鋅可致使植物鋅中毒，并會間接影響植物對其他礦質營養元素的吸收，造成植物失綠和生長障礙，甚至導致死亡。過量的鋅會傷害植物根系，阻礙植物根系生長，地上部分有褐色斑點和壞死。當用被鋅污染的水灌溉水稻時，若土壤溶液鋅含量達2.25mg/kg，則葉片變成淡綠色；若土壤溶液鋅含量達4.5mg/kg，則葉片變成淡綠色，生長不良；若土壤溶液鋅含量達11.4mg/kg，則葉片出現褐色斑點。過量的Zn可致使植物Zn中毒，也可間接影響植物對Fe的吸收，造成缺Fe失綠和生長障礙，甚至導致死亡。

銅中毒癥狀：銅是作物中重要的微量元素，作物需要的銅含量較少，適合植物生長的銅含量范圍很窄，過量的銅會影響植物的正常代謝，使得植株根系生長受到抑制，生長量下降，對植物產生嚴重的毒害作用。過量的銅對植物會造成毒害，大量的銅離子能夠干擾細胞代謝平衡，擾亂代謝過程，造成細胞內部系統紊亂；引起部分酶的變性，使其空間構象改變而失活；催化植物體內發生反應產生過氧化物，破壞細胞組分，DNA 構象發生改變。作物銅中毒的主要癥狀為根系伸長嚴重受阻，褐變畸形，出現'雞爪根'

鉬中毒癥狀：動物鉬中毒的觀察表明，鉬中毒的主要病變是肝細胞核變形，核膜呈'心臟'樣變，腎小管上皮細胞微絨毛脫落,線粒體變性,腎小球內皮細胞基質分裂呈絲狀；肝臟和腎臟為鉬中毒的重要靶器官。植物的鉬中毒癥狀不易顯現，在極端高濃度鎳的條件下，可觀察到植物鉬中毒癥狀，表現為葉片褪綠、黃化且畸形、莖組織呈金黃色、作物減產和農產品品質下降。

硼中毒：硼在植物體內運輸主要受蒸騰作用調控，因而硼中毒現象常發生在葉片上。不同植物在高硼介質中所表現的葉片中毒癥狀亦不同，通常有三種情況：第一類毒害癥狀首先出現在頂端葉片，隨暴露時間延長，毒害最嚴重部位轉變為基部葉片；第二類毒害癥狀首先出現在基部葉片，逐漸波及到上部葉片，隨處理時間延長毒害最嚴重部位仍為基部葉片；第三類毒害癥狀首先出現在頂端葉片，隨處理時間延長毒害最嚴重部位為中部葉片。

氯對植物的毒害作用：氯在大多數植物體內積累過多會產生毒害作用。氯主要是通過對細胞超微結構破壞而危害植株生長發育。高氯處理植株的葉片內線粒體基質和脊結構易被破壞，線粒體內膜變模糊，并呈液化泡狀形式，基質變濃，內膜和細胞壁腫脹，細胞壁變粗，細胞壁和質膜間出現稠密物，細胞的膜系統遭到破壞。

鎳對植物的毒害作用：鎳稍過量就會對植物產生毒害，不利于種子的萌發； 抑制植物生長發育，引起植物代謝紊亂、中毒甚至致死。鎳在低濃度下對根生長具有刺激作用；隨著處理濃度的增加和處理時間的延長，硫酸鎳和硫酸銅對根的生長和細胞核仁都有抑制和毒害作用；鎳在植物體內與鐵、鋅、銅、鈣和鎂等必需元素之間有相互制約作用；鎳可抑制植物對銅和鋅的吸收。

整體上講，微量元素正因為其自然界的含量低、作物的需求少，才被稱為微量元素；雖然其植物營養中具有重要的增產增效的作用，但是切忌多頭施用微量元素，切勿過量施用微量元素，過量的微量元素施用不僅僅危害作物生長，甚至可能造成土壤污染，影響長期的土地利用。