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    钙在农作物上的作用及使用方法

    发布时间:2018年03月06日浏览次数:

    钙在农作物上的作用及使用方法 一般植物体中含0.1%~0.5%的元素称中量元素。钙、镁、硫三种元素在植物体中的含量分别约为0.5%,0.2%,0.1%,因此,钙、镁、硫属于植物的中量元素。1860年前后,钙、镁、硫就被确认为植物的必需元素。我国农民很早就使用石灰、石膏、骨粉、草木灰等含钙、镁、硫的物质做肥料,至今我国南方一些地区仍有使用的习惯。近年来,由于大量元素氮、磷、钾化肥使用的不断增加,农业产量的不断提高,农作物对中量元素的需求越来越迫切,我国有关部门对中量元素的研究和应用已重视起来,部分地区使用中量元素在作物上已取得了增产效果。随着对中量元素研究的不断深入,使用中量元素将会取得越来越明显的效果。

      一钙素在作物中的作用

      植物含钙量在0.2%~1%,不同植物含钙量差异很大,通常,双子叶植物含钙高于单子叶植物,双子叶植物中又以豆科植物含钙量高。含钙量高的植物有三叶草、豌豆、花生以及蔬菜中的甘蓝、番茄、黄瓜、甜椒、胡萝卜、洋葱、马铃薯和烟草等。

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      钙的生理功能

      第一,以果胶酸钙的形态构成植物细胞壁的中胶层,使细胞与细胞能联结起来形成组织,并使植物的器官或个体具有一定的机械强度。缺钙引起染色体不正常。 第二,中和植物体内代谢过程产生过多且有毒的有机酸,特别是钙与草酸结合形成不溶性的草酸钙而消除有机酸的毒害。

      第三,钙是植物体内一些酶的组分与活化剂。如钙是a-淀粉酶的组分,三磷酸腺苷酶中也含有钙等。

      第四,有助于细胞膜的稳定性,促进钾离子(K+)的吸收,延缓细胞衰老。

      此外,还有报道指出,钙还能减低原生质胶体的分散度,使原生质的粘性加强,与钾离子配合,能调节原生质的正常活动,使细胞的充水度、粘性、弹性及渗透性等维持在正常的生理状态,有利于作物的正常代谢。钙还能消除某些离子(如H+,Al3+,Na+)过多的毒害,为酸性土施石灰、碱性土施石膏提供了理论依据。

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      钙肥施用的效果

      我国南方酸性土(特加在红、黄壤地区)施用石灰有悠久的历史,广大农民已有使用的经验与习惯。在红壤旱地上对多种作物施用石灰已作为改土培肥的增产措施。据刘勋等人对江西省60~70年代红壤施石灰的总结表明,丘陵红壤大多数施石灰都有增产效果,其中每亩施石灰50千克,增产大平37.9%,大麦61.6%,棉花8.7%,紫云英71.3%,小麦16.9%,水稻9.7%,花生10.0%,油菜4.2%;而甘薯产生负效应。福建省农业厅总结了该省1963~1964年全省不同类型土壤和作物施石灰石粉的试验结果,除滨海盐渍土外,都有一定增产效果。其中烂泥田增产5.5%~57%,锈水田13.9%~27.2%,黄泥田5%~25.4%,黄砂泥田6.1%~17.9%,泥土田2.7%~10.4%,沙泥田4%~6.7%。另据陈家驹等人1990~1995年研究,施用石灰、牡蛎壳灰等含钙碱性物料,能起到治酸补钙的增交效果。三年来在滨海耕作风砂土和低丘赤砂土的试验结果表明,施钙可使用花生空秕率从34.1%~79.6%降为1.7%~13.3%,花生增产率达39%~

      232.8%。据辽宁省农业科学院汪仁研究花生施钙的结果,施钙50~100毫克/千克,增产19.3%~33.3%;施钙200~800毫克/千克,增产50.7%~59.2%;

      施钙1600毫克/千克不增产,施钙3200毫克/千克则有减产作用。据华中农业大学土化系(1984)试验,在强酸性土壤氢离子浓度12590纳摩/升(pH4.9)的条件下,亩施石灰50千克,花生产量大大提高。碱性土壤通常以石膏作钙肥施用,据张德鹏(1986)报道,用湖北应城的青石膏施于水田,在湖北、江西13个县117点上试验的结果,一般增产稻谷5%~15%。据中国科学院南京土壤所(1970~1972)在河南封丘县及江苏铜山县试验,每亩施石膏175~200千克,小麦、大豆取得明显增产效果。据中国农业科学院土肥所微肥组初步研究结果,北方地区菜豆和花椰菜施钙也有一定增产作用,钙与硼钼配合施用有明显增产效果。

      酸性土施石灰改土的增产效果是肯定的,然而也有些报道施石灰未取得效果,说明施石灰也要因地制宜。北方石灰性土壤含钙较多,施钙试验只是刚刚开始,施用的有效条件和机理有待进一步研究。

      二作物缺钙形态表现及营养目标

      作物缺钙时首先在新根、顶芽、果实等生长旺盛而幼嫩的部位表现出症状,轻则凋萎,重则坏死。典型缺钙症状有:白菜心腐病和番茄蒂腐病;包心大白菜包心叶片边缘开始由水浸状逐渐变为果酱色,心叶萎缩,直至腐烂,类似的还有芹菜、洋葱、甘蓝的心腐病,都是缺钙造成的。番茄缺钙时,花蒂附近果皮内侧出现水浸状病斑,继而黑化,果腐,同时生长点、子房表现凋枯或萎缩,叶扭曲,茎软弱,枝下垂。

      根据刘芷宇等(1982)、仝月澳等(1982)及其他一些作者的资料,一些大田作物及果树缺钙的形态症状与钙素营养诊断指标如下:

      小稻 植株矮化,组织老化,心叶干枯。定型的心叶前端及叶缘枯黄,老叶仍保持绿色,但叶形弯卷,结实少,秕谷多。根少而短,新根尖端变褐色坏死。

      小麦 植株矮或簇生状,根系短,分枝很多,根尖分泌粘液似球状粘附在根尖。叶片常出现缺绿,幼叶往往不能展开。

      大麦 前期生长正常,拔节期出现心叶凋萎枯死,根极少分枝,老根短,新根不能生长。

      玉米 植株矮,新叶生长受阻,新叶尖端几乎完全失绿,分泌透明胶汁,使相近幼叶尖端胶粘在一起不能伸长。心叶不能伸长,萎缩黄化,老叶的叶缘呈白色透明锯齿状不规则破裂。根少而短,老根多棕褐色。

      棉花 顶芽生长受阻,生长点呈弯钩状。节间缩短,叶片向下弯卷,老叶提前脱落,植株矮,果枝少,结铃少。根少色褐,主根基部出现胼胝状组织。 油菜 老叶枯黄,新叶凋萎。

      花生 第一片真叶出现畸形,老叶边缘和叶面有不规则白色小斑点,叶柄变弱,植株生长缓慢,根细弱,荚果空秕。

      甘蔗 生长缓慢,幼叶柔弱不能伸长,生长点很快死亡,老叶初绿并有棕红色斑点,继而斑点间出现枯腐,逐渐扩展至整叶枯腐。

      豌豆 叶片中脉周围发生红色斑点,后扩展至支脉周围和叶边缘,全叶干燥卷缩,叶片基部最早褪色,叶片色由淡绿转为黄色。根尖死亡,幼叶及花梗枯萎,卷须萎缩。

      苹果 根尖停止生长,附近又长出许多幼根,枯死后又在上边长出,使根系变短,但又似膨大状。幼苗长不到30厘米高就形成封顶芽,叶片减少。成龄树新生小枝的嫩叶先褪色并出现坏死斑,叶缘、叶尖有时向下卷曲,老叶组织枯死,果实发生苦豆病。

      葡萄 叶淡绿色,幼叶脉间和边缘褪绿,脉间有灰褐色斑点,边缘接着出现针头大小的坏死斑,茎蔓先端枯死。

      桃 新根生长1.5~7.5厘米从根尖向后枯死,上部又长出新根,使根系短而密,有些膨大、弯曲。嫩叶沿中脉及叶尖产生红棕色或深褐色坏死区,坏死区扩大后,枝条基部及顶端开始落叶,更严重时枝条尖端及嫩叶似火烧状,小枝死亡。 此外,苜蓿缺钙生长缓慢,新根生长受抑制;西瓜、黄瓜缺钙时顶部生长点腐烂或坏死。形态症状只是作物反应的一个方面,科学的诊断还应结合植株分析和田间试验,才能做出比较可靠的结论。植株含钙量分析是诊断钙营养状况的重要手段之一,但植株不同部位含钙量差异也颇大,一般都是叶片含钙量最高,分析叶片钙能较好地反映作物的钙营养状况。含钙量还与作物的生育阶段、取样时期与部位等有关,进行植株营养诊断时要考虑到这些因素的近似性,才能使诊断分析结果有可比性。

      作物缺钙会引起钙营养失调症,作物钙过剩是否会引起钙营养失调症呢?这方面目前报道甚少,一般土壤不易引起钙过剩,但大量施用石灰于某些高碳酸盐土壤可能引起其他元素(如磷、镁、锌、锰等)的失调症。根据汪仁新近研究结果,当花生施钙3200毫克/千克以上时,花生植株生长缓慢,表现株矮、叶小、叶色黄绿;施钙达到6400毫克/千克时,出苗后15天左右出现受害症状,植株下部叶片呈烧焦状,根系不发达,比正常株矮10厘米左右,结荚少,荚果产量低。

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      钙肥的品种

      农业上常用的钙肥主要有石灰和石膏等。石灰是指由石灰岩、泥灰岩和白云岩等含碳酸钙(CaCO3)的岩石,经高温烧制而成的生石灰。沿海地区还普遍烧螺、蚌、牡蛎制成“壳灰”,它们的主要成分都是氧化钙(CaO )。一些化学氮肥如硝酸钙、硝酸铵钙、石灰氮等都含有钙。石膏是主要钙肥之一,既含钙又含硫,对缺钙缺硫的土壤更适宜使用。一些磷肥中常有含钙的成分,如普通过磷酸钙、钙镁磷肥、重过磷酸钙也都是重要钙肥来源。一些工矿的副产品或下脚废渣中,如炼铁的高炉渣,炼钢的炉渣,热电厂燃煤的粉煤灰,小氨厂的碳化煤球渣,磷肥厂的副产品磷石膏等都含有钙的成分。此外,各种农家肥中也含有一定量的钙,用量大,使用面积广,是不可忽视的钙源。其中骨粉、草木灰则是含钙丰富的农家肥。

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      钙肥的施用技术

      (一)石灰施用技术 酸性土壤施用石灰能起到治酸增钙的双重效果,但是确定石灰需要量是个复杂问题。据中国科学院南京土壤所(1958)研究结果,依据我国土壤酸碱度划分等级,对不同质地的酸性土壤第一年的石灰需要量提出的经验标准(表3)很有参考价值。

      一般每亩施用40~80千克石灰较适宜,旱地红壤及冷烂田、锈水田等酸性强的土壤施用石灰效果较好,用量多一些,酸性小的土壤石灰用量宜适当减少。质地粘的酸性土应适当多施石灰,砂质土应少施。此外,随着土壤熟化程度的提高,土壤酸性减小,石灰用量亦应减少,基本熟化的土壤亩施石灰50千克即可,初步熟化的土壤亩施75~100千克。从作物来说,对棉花、小麦、大麦、苜蓿等不耐酸的作物应多施;蚕豆、豌豆、水稻等中等耐酸作物可以少施;茶、马铃薯、荞麦、烟草等耐酸力强的作物可不施。作物施石灰的效果,不仅取决于土壤酸度和作物种类,还与施用时期有关。一般来说,旱地雨季施用效果优于旱季。例如,江西省红壤所的试验结果,在小麦、大豆、芝麻三熟制中,石灰的肥效以雨季(春季)大豆为好。在水田,石灰施于晚稻优于早稻。石灰的施用方法,可以基施,也可追施。基施石灰,在整地时将石灰与农家肥一起施入土壤,也可结合绿肥压青和稻草还田进行,水稻秧田每亩施熟石灰15~25千克即可,本田每亩施石灰50~100千克;旱地每亩施石灰50~70千克。如用作改土,可适当增加用量,

      每亩施石灰150~250千克。在缺钙土壤上种植大豆、花生以及块根作物等喜钙的作物,每亩用石灰15~25千克,沟施或穴施;对白菜和甘薯可在幼苗移栽时用石灰与农家肥混匀穴施,均有良好效果。如果整地时没能施用石灰作基肥,可在作物生育期间追施。水稻一般在分蘖和幼穗分化始期结合中耕每亩追施石灰25千克左右。旱地追施石灰可以条施或穴施,以每亩15千克左右为宜。施用石灰应注意不要过量,否则会使土壤肥力下降,并易引起土壤结构变化。除施用量适当外,还应注意施用均匀,否则会造成局部土壤石灰过多,影响作物正常生长。沟施、穴施时应避免与种子或植物根系接触。为了充分发挥石灰改土的增产效果,必须配合农家肥及氮、磷、钾化肥施用。石灰施用后有2~3年的效果,不要年年施用。

      (二)石膏施用技术 石膏是改善土壤钙营养状况的另一种重要钙肥,它不但提供26%~32.6%的钙素,还可提供15%~18%的硫素。在我国“三北”地区,干旱半干旱地区分布许多碱化土壤,这类土壤需石膏来中和碱性,改善土壤物理结构。石膏的施用技术视目的不同而有所区别:

      1. 改碱施用

      一般在土壤氢离子浓度1纳摩/升以下(pH9以上)时需要施石膏中和碱性,其用量视土壤代换性钠的含量来确定,代换性钠占土壤阳离子总量5%以下时,不必施用石膏;占10%~20%时,适量施用石膏;大于20%时,石膏施用量要增大。为了改良碱土,石膏多作基肥施用,结合灌溉排水施用石膏。由于一次施用难以撒匀,可结合大小秋及麦播耕翻整地,分期分次施用,以每次亩施150~200千克为宜。同时结合粮棉和绿肥间套作或轮作,不断培肥土壤,效果较好。施用的石膏要尽可能研细,才能提高效果。石膏的溶解度小,后效长,除当年见效外,第二年、第三年也有较好效果,不必年年施用。如果碱呈斑状分布,其碱班面积

      不足15%时,石膏最好撒在碱斑面上。为了提高改土效果,应与种植绿肥或与农家肥和磷肥配合施用。

      磷石膏是生产磷铵的副产品,含氧化钙略少于石膏,但价格便宜,并含有少量磷素,也是较好的钙肥及碱土的改良剂。用量以比石膏多施一倍左右为宜。

      2. 作为钙、硫营养施用

      我国华南地区的中性或微酸性土壤上,农民也有施用石膏的习惯,在低山丘陵谷地的翻浆田、发僵田,每亩用石膏1.5~2千克,与其他农家肥混合给水稻蘸秧根,或苗期第一次耙草耘田时,每亩用2.5~5千克混合农家肥给水稻做塞蔸肥,能起到促进返青、提早分蘖的效果。

      旱地施石膏,应先将石膏粉碎,撒于土壤表面,再结合耕耙作种肥每亩用4~5千作基肥,也可作为种肥条或穴施。石膏基施时每亩用量15~25千克。


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