微量元素肥料使用技术.docx
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微量元素肥料使用技术
微量元素肥料使用技术
（一）微量元素和微肥的基本知识
1什么叫微量元素
世界上的一切物体,无论是植物,动物和人体等有机生命体,还是矿物,
岩石,空气和水等非生命无机体,都是由各种化学元素组成的.根据研究证
实,目前世界上已经发现的化学元素有107种.这些元素在自然界或各种物
体中的含量,差异十分悬殊,有些元素含量很高,而有些元素含量却甚低.
对于自然界所存在的化学元素,根据含量的高低或多寡,分为大量元素
（有人称常量元素）,中量元素和微量元素三大类.大量元素是含量很高的
化学元素的统称,微量元素是含量很低的化学元素的统称.介于大量元素和
微量元素之间统称为中量元素.
微量元素是一个针对大量元素与中量元素而言的相对概念.所谓微量元
素,顾名思义,微者少也.少具有双重意思,一是指含量很少,二是指动植
物对它们的需要量很少.从广义来说,微量元素泛指自然界或自然界的各种
物体中含量很低的或者说很分散而不富集的化学元素.
土壤学中所指的微量元素,既可以泛指土壤中所有的含量很低的化学元
素,也可以指其中具有生物学意义的化学元素.土壤中微量元素的研究除了
具有生物学意义以外,常有一定的特殊意义,如可以阐明某种土壤的成土过
程,环境质量评价等.具有生物学意义的微量元素常是酶或辅酶的组成成分,
它们在生物体中的特殊机制有很强的专一性,为生物体正常的生长发育所不
可缺少的.我们把地壳中含量范围为百万分之几到十万分之几,一般不超过
千分之几的元素,称为微量元素或痕量元素.铁元素在地壳中含量虽然较多,
但植物体中含量甚少,并且具有特殊功能,故也列为微量元素来论述.
2.微量元素在农业上的作用是什么
有机体非常需要周围环境中有一定的微量元素浓度,需要一定的微量元
素化合物的组合,比例和形式,土壤是微量元素进入有机体的环境,土壤中
微量元素不足或过剩都不利于有机体的发育,甚至引起植物病害.
多少年来,农学家们普遍认为,除了"有机物元素",硅,氢,氧和氮
之外,仅有几种矿质元素（灰分元素）是植物正常生长发育所必需的元素,
即磷,钾,钙,镁,硫.目前氮,磷,钾三种元素做为肥料已广泛应用于农
业生产中.随着科学技术的不断发展,又证实了植物生长还需要若干微量元
素,最重要的是硼,锰,锌,铁,铜和钼.对于一些高等植物还需要钴,镍
等,一些低等植物还需要铝,钒,钪,镓,钨等.在农业生产中,增施肥料
是提高农作物产量的一项主要措施,一般正常情况下,投入多才能产出多.
若从系统的观点出发,农作物需要的肥料可看作一个系统.氮,磷,钾,各
种微量元素是这个系统的组成因素.各种元素比例是否合理与产出效果有着
密切的关系.
1843年德国著名的农业化学家李比西提出了"最小养分律",即当土壤
中某一种养分短缺或不足时,其它养分再多,植物生长也要受到限制,这个
短缺的养分被称为"最小养分",后来引伸为"限制因子论".施肥时就应
首先补充这个最小养分元素以维持土壤养分的平衡.近些年来,我国有些地
方化肥施用量增加速度惊人,但微量元素肥料却没有使用,而氮,磷等常量
化肥作为农业生产物质技术因素组成中的一个因素已超过了其它因素,经济
效益和增产效应受到了微量元素等因素的制约,不能很好得到发挥.随着化
肥施用量的提高,微量元素肥料推广使用越来越显得重要.
许多地方实践证明,严重地缺乏微量元素可以使许多植物发生病害症状
而减产甚至颗粒无收.过去有些植物病害发生后,人们并不十分了解原因,
有时错误地认为是真菌病害或细菌病害,现已证实这些病害是由于土壤中缺
少某种微量元素而引起的.如缺硼引起甜菜心腐病,甘蓝型油菜只开花不结
实和小麦不捻.在石灰性水稻土上,水稻"僵苗","缩苗"等现象就是因
为土壤缺微肥引起的,通过施用微肥植株恢复正常,产量大幅度提高.禾谷
类作物缺钼后,常患缺绿症.小麦若缺锰就会生长不良,减产甚至死亡.苹
果树缺铜会引起树枝枯萎,缺锌会引起叶簇病,柑橘缺锌叶子会发生斑点病
并停止生长.河南农业大学在南竹北移的试验中发现,毛竹北移时往往因选
地不当造成损失,如毛竹黄枯病主要是由于土壤缺铁,缺锰而引起的一种生
理病害.毛竹原生长在南方酸性土壤,锰,铁含量丰富,北移后土壤偏碱,
造成这些元素供应不足从而导致失败.当然,不应仅在发现上述植物病害的
土壤上才施用微量元素肥料,因为土壤中稍许缺少某种微量元素是常见的,
而生长在这样土壤中的植物外表不会显出受害特征,一旦发生病害就说明土
壤已极端缺少某种元素啦!
若能及早发现,及时施用必需的微量元素肥料就
能避其害,提高单位面积产量.
微量元素还能提高植物抗病性,抗旱性,抗高温,抗低温和光照强度不
足的能力及提高农作物品质.如硼肥可以使甜菜含糖量从15%增加到16.4
%.目前国内许多研究机构和生产单位已有大量资料证明,各种作物只要施
用得当,微量元素能大幅度提高作物产量和质量,群众称微量元素肥料是"用
量少,花钱少,施用方便,效果好的化肥精".
3.什么是微量元素肥料
化学肥料通常分为常量元素肥料和微量元素肥料两类.哪些是常量元素
肥料呢常量元素肥料是庄稼吸收消耗数量大的肥料,象氮肥,磷肥,钾肥,
钙肥,镁肥,硫肥都属这类肥料.
微量元素肥料,通常简称为微肥.是指含有微量营养元素的肥料,庄稼
吸收消耗量少（相对于常量元素肥料而言）.作物对微量元素需要量虽然很
少,但是,它们同常量元素一样,对作物是同等重要的,不可互相代替.微
肥的施用,要在氮,磷,钾肥的基础上才能发挥其肥效.同时,在不同的氮,
磷,钾水平下,作物对微量元索的反应也不相同.一般说来,低产土壤容易
出现缺乏微量元素的情况;高产土壤,随着产量水平的不断提高,作物对微
量元素的需要也会相应增高.因此,必须补施微肥,但若企图减少大量元素
肥料的施用量,而只靠增施微肥来获得高产,也是错误的.
微肥是经过大量的科学试验与研究,已经证实具有一定生物学意义的,
植物正常生长发育不可缺少的那些微量营养元素,在农业上作为肥料施用的
化工产品,象硼肥,锌肥,锰肥,钼肥,铜肥,铁肥,钴肥都属于微肥.这
些微量元素占作物体干重的百分数大致是:
锰0.05%,铁0.02%,锌0.01%,
硼0.005%,铜0.001%,钼0.0001%.土壤中任何一种速效态微量元素供应
不足,作物就会出现特殊的症状,产量减少,品质下降,甚至收成无望.
也许有人要问,既然微肥这么重要,而以前在生产中并没有施用微肥,
为什么也能有收成呢以前,农作物产量水平偏低,吸收氮,磷,钾的数量
不多,相应的需要的微量元素的数量就更少了.因此,有机肥和土壤中供应
的数量就够用了.也就是说,前些年有机肥中和土壤中的微肥,能够适应农
作物的产量水平,也能够维持各种营养物质的相互平衡,不会明显地影响农
作物收成.但是,随着农作物产量水平的不断提高,氮,磷,钾肥料用量的
不断增加,对于微量元素的要求也随之增加,那么,土壤中的微肥就不够用
了,而需要通过施肥来解决矛盾.特别是目前,广大农村不仅农产品的产量
提高,氮,磷,钾肥料施用量逐年增加,而且有机肥料的使用量日趋下降,
绿肥种植面积逐年减少,加上多熟制种植,使许多地方发生了多种生理病害.
应当指出的是,这里所说的微肥是微量元素肥料,切不可与细菌肥料,植物
生长刺激素,农药混同起来.
4.常用微肥有哪些种类
我国目前推广或将要应用的微肥有:
硼肥,钼肥,锌肥,铜肥,锰肥,
铁肥.它们在农作物,林木,牧草,果树,蔬菜上施用,均有相互不能代替
的作用.针对缺素土壤和敏感植物施用微肥,增产效果十分显著.
微肥分类多种多样.归纳起来有按所含营养元素划分的,也有按养分组
成划分的,还有几种按化合物类型划分的.
前面提到的目前推广应用较多的硼肥,钼肥,锌肥等就是按所含营养元
素划分的,这是大家极其熟悉的一种分类.就这些元素的离子状态来说,硼
和钼常为阴离子,而锌,锰,铜,铁,钴等元素则为阳离子.
按养分组成划分,大致可分为以下三类:
（1）单质微肥.这类肥料一般只含一种为作物所需要的微量元素,如硫
酸锌,硫酸亚铁即属此类.这类肥料多数易溶于水.故施用方便,可作基肥,
种肥,追肥.
（2）复合微肥.这一类肥料多在制造肥料时加入一种或多种微量元素而
制成,它包括大量元素与微量元素以及微量元素与微量元素之间的复合.例
如,磷酸铵锌,磷酸铵锰等.这类肥料,一次施用同时补给几种养分,比较
省工,但难以做到因地制宜.
（3）混合微肥.这类肥料是在制造或施用时,将各种单质肥料按其需要
混合而成.其优点是组成灵活.目前,国外多在配肥站按用户的需求进行混
合.河南省科学院研制的小麦,水稻,玉米,花生等混合微肥就是属此类肥
料,根据各地土壤化验资料,作物需肥规律,经过田间试验而成,因此肥料
使用后经济效益明显.
按微肥化合物类型,大致可分为五类:
（1）易溶性无机盐.这类肥多数为硫酸盐.
（2）难溶性无机盐.多数为磷酸盐,碳酸盐类,也有部分为氧化物和硫
化物.例如,磷酸铵锌,氯化锌等.适于做基肥.
（3）玻璃肥料.多数为含有微量元素的硅酸盐粉末,经高温烧结或溶融
为玻璃状的物质,如冶炼厂的炉渣等,一般只能做底肥.
（4）螯合物肥料.是天然或人工合成的具有螯合作用的化合物,与微量
元素螯合而成的螯合物,如螯合锌等.
（5）含微量元素的工业废渣.
5.微肥的有效施用与哪些因素有关
第一,微肥的施用效果往往与农业生产水平,化学肥料和有机肥料施用
水平分不开.一般作物产量水平不高而常年又施用有机肥料的情况下,养分
的主要限制因素是氮,磷,钾等大量营养元素,而不是微量营养元素,因为
有机肥中本身就含有多种微量元素,而作物的轮作倒茬又缓和了缺乏微量元
素的矛盾.相反,随着复种指数的提高,产量逐年增加,氮,磷,钾肥的施
用也随之增加,从而加剧了土壤中有效微量元素的消耗,使得养分供应失调,
因此在这种情况下,往往需要补充某种微量元素,才能进一步发挥化肥增产
潜力,每亩粮食总产量可以获得较高水平.
第二,我国幅员广大,土壤类型很多,微肥的施用效果,只有在一定的
土壤条件下方会表现出来.因此,要想有效施用微肥一定要有针对性的做到
因土施肥,并不是任何土壤施用微肥都有增产效果.
第三,作物需肥特点不同,所需的微量元素和对微量元素的反应也不同,
因此,要发挥微肥的增产作用,应优先施用到对微量元素需要量多和对微肥
敏感的作物种类以至品种上.
果树与一年生的大田作物相比,具有固定一地生长十几年甚至几十年的
特点,土壤中的微量元素亏损显得比大田作物突出.从经济效益来衡量,应
优先考虑果树的施用问题.
第四,为了发挥微肥的增产效果,必须在施用有机肥,氮,磷,钾的基
础上,选用经过科学确定有效的微肥,不应盲目使用.
第五,微肥的有效施用,在技术上应掌握适量,匀施的原则.一般说来,
作物对微量元素需要量是很少的,而微量元素对作物的适宜和中毒量之间范
围又很窄,所以,施用微肥一定要求适量,否则用过量或施用不均匀会有不
同程度的中毒受害,不仅不能增产,而且会造成减产.一般可以与有机肥混
合用,或者制成微量元素的复合肥.
（二）国内外应用微肥的历史,现状和展望
6.微肥的发展历史怎样
微量营养元素的研究是本世纪20年代初开始的,只有60年左右的历史.
微量营养元素研究是植物营养研究的一部分.
微量元素的研究,现在已超出了土壤学家,农业化学家,生理学家的研
究范畴,而且生态学家及环境科学方面的专家也给予了极大的关注.微肥的
产生与发展和氮,磷,钾肥料一样,只不过是随着微量营养元素的证实而诞
生.微肥的应用,成了植物矿质领域内的巨大进展之一,促进了农作物产量
的大幅度提高.
微肥在农业生产中具有现实的生产意义,因此国外在30年代就在农业上
示范和推广应用了.例如,苏联1937～1939年间施用的硼肥（硼镁肥）已达
2700吨.美国40年代后期年施用硼砂达4148吨,50年代硫酸锌年用量达到
3311吨.目前苏联微肥年用量达12万吨,美国高达20万吨.
我国微肥的生产已有20多年的历史.1964年,首先在吉林锗厂开始生
产钼肥,对大豆的增产效果显著.70年代以来,农业部门和中国科学院有关
单位相继发现作物有缺锌,硼,铁,锰的症状,引起了有关部门重视.1981
年国家经委等联合召开了全国第一次微量元素肥料会议.1983年我国微肥总
产量达2万多吨,品种达24种,施用面积约4000多万亩.
7.国际上应用微肥的现状怎样
国际上微肥在农林牧业中的应用已有五六十年的历史,尤其是最近几
年,在一定条件下应用微量元素肥料已成为进一步提高农产品产量和质量的
有力措施.微肥在农业上的增产作用很大,故受到了世界各国的普遍重视.
目前,苏联,美国,西德,东德,日本,法国,英国,加拿大,荷兰,
比利时,澳大利亚,新西兰,菲律宾,印度,捷克斯洛伐克,朝鲜人民民主
共和国等国,在各类缺素土壤和各种敏感作物上广泛施用微量元素肥料.许
多国家为了合理施用微肥,开展了活跃研究工作和微量元素普查工作.如欧
洲15个国家普查后报道,有10个国家土壤含锌量低,施入锌肥后效果十分
显著.美,苏,西德,东德都在调查基础上,绘制了作物施肥依据的土壤微
量元素含量图,明确了全国范围内缺乏微量元素的土壤,地区和作物种类.
日本在1969年就开展了普查工作,查清了日本耕地缺乏各种微量元素土壤
面积达36.6万公顷,约占耕地面积70%.朝鲜人民民主共和国农业部门规
定每四年做一次全国性土壤有效态微量元素的普查.澳大利亚已查明南部有
一个300万英亩的缺锌地带.东南亚各国及我国台湾省都报道过缺乏微量元
素土壤情况.近来一些非洲和南美国家也开始重视微肥在农业上的推广应用
和试验研究.世界各国不仅施用的微肥种类和品种多,数量大,而且施用的
作物种类繁多,不仅在粮,棉,油料作物上应用,而且已经深入到牧草,果
树,蔬菜,糖料作物,并均已收到了明显增产的效果.纵观全球,无论是发
达国家还是发展中国家都十分重视微肥施用及研究工作.
8.我国微量元素研究情况如何
我国微量元素研究始于40年代初.1940年我国著名的植物生理学家罗
宗洛等人,以从理论上探讨微量元素的生理作用为引子,主要研究了微量元
素对种子萌发,幼苗和花器官的生长作用.
解放后,微量元素研究有了较大的进展.1956年前后,中国科学院有关
研究所开展了土壤化学和农业化学方面微量元素的研究.特别是对于微量元
素对代谢过程的作用,与呼吸关系,对酶的影响的研究都有一些进展.1962
年,1977年中国科学院召开了微量元素研究工作会议和学术交流会,并制定
了规划和出版了汇刊.
我国微量元素在农业上的应用研究,大体上是从两大方面展开的.一是
微量元素在植物中的作用及增产效果.二是土壤中微量元素含量,分布及有
效性的研究.要研究土壤中微量元素,必须具备测试手段.1956年起,国家
首先着手研究土壤和植物中微量元素的分析技术.中国科学院土壤研究所和
林业土壤研究所刘铮,方肇伦等先后确定了我国不同土壤各种微量元素的测
试方法,把光谱,极谱和比色分析方法成功地应用于我国土壤微量元素测定.
到了80年代,我国微量元素的土壤化学和肥效试验研究,进入了一个崭新的
阶段,推广应用微肥出现了大好形势.1981年刘铮等完成了我国土壤微量元
素含量和分布图,张乃凤等对山东省土壤锌含量进行了普查.四川,河南,
江西对本省土壤中微量元素进行了普查,并绘制了分布图.1983年3月由中
国土壤学会主持在武昌召开了微量元素学术会议,进行了含量制图,分析方
法和肥效研究三个方面的专题讨论,充分显示了我国土壤微量元素研究的可
喜成绩.
9.我国微肥使用前景如何
我国1979年开始的第二次土壤普查章程中规定,在有条件的地方要进行
土壤微量元素普查.许多省市开展了这一研究工作.国家科委又将微肥使用
列为重点推广项目,作为我国到2000年农业翻两番的重要措施之一.特别是
农村实施责任制以来,农民学科学用科学的劲头很大.领导的重视,群众的
热忱为微肥的推广应用创造了有利条件.
从目前资料看,已经发现我国东半部广大地区缺乏硼和钼,北半部广大
地区又缺乏锰和锌,这些地区正是我国重点粮,棉,油产区和畜牧业基地,
说明我国施用微肥前景广阔,是一个周期短,数量大,效益高的"短,平,
快"项目.据资料,我国东部与北部地区,通过合理施用微肥,可望在5亿
亩以上的耕地上获得增产10%以上的效果.年增产粮食可达150亿公斤,年
纯收益60亿元以上,给社会带来巨大的财富.
据近年来我们试验研究证实,微量营养与农产品品质有很大影响.例如:
硼,锌等微肥能提高柑橘,西瓜,葡萄含糖量和维生素C含量,降低酸度;
可提高油菜籽油脂含量,花生蛋白质含量;改善棉花,红麻纤维品质.随着
农村自给生产向商品化生产转变,进入国际市场的农产品将日益增多,对粮,
棉,油,果,特产品品质要求更高.而很多特产与微肥有特殊意义,从这一
点来看我国微肥使用前景是非常广阔的.
10.河南使用微肥前景怎样
河南省60年代初期,仅在安阳,林县等少数地区进行过微肥的田间试
验.1980～1983年,河南省科学院地理研究所在各地区土壤普查办公室的协
助下,完成了钼,锌,锰,铜,铁,硼元素的地理分布规律和土壤中含量的
研究任务,并绘制了分布图,为推广微肥提供了科学依据.省农科院土肥所,
省农牧厅等单位进行了大量的田间肥效试验,为微肥的推广起到了示范作
用.
河南是我国开发较早,耕种历史悠久的古老农业区,自然条件优越,物
产丰富,是我国粮,棉,油,果基地.随着农业生产水平提高,氮,磷,钾
化肥用量增加,作物营养元素逐渐失去平衡,以致近年来,生产中常常出现
生理病害.诸如玉米的花叶白苗,油菜"花而不实"等,这是一般农业技术
措施难以解决的问题.经试验证明,土壤缺乏某种微量元素是主要原因.据
现有资料,河南近1.07亿亩耕地,97%面积缺钼,90%左右耕地缺锌,96
%的耕地处在缺硼边缘值以下.河南地处暖温带与北亚热带过渡地区,农作
物,果树种类南北兼有,需要的营养元素差异大.由此可见,河南推广微肥
有得天独厚条件,施用微肥有着十分广阔的前景.
通过几年的推广,农民群众将微肥誉为"化肥精".河南省科学院蔡德
龙等根据土壤资料和作物需肥特点,研制了小麦,玉米,蔬菜等多元微肥,
并在几个工厂开始批量生产,引起了省委,省政府领导重视.1986年小麦多
元微肥拌种面积达350万亩以上.河南省微肥推广应用,在各级领导的重视
下,已初步打开了局面.
11.微肥推广工作中存在哪些急待解决的问题
目前许多国家对微肥的生产和应用都很重视,把它作为提高农业生产的
重要措施之一.我国解放后才开始对微肥进行研究.由于种种原因,微肥的
推广应用工作进展不快.近几年来,随着农业生产技术水平的提高,微肥的
试验研究和应用推广工作有了较快的发展.但是,在我国微肥的大量应用推
广还是一项新工作,需要亟待解决的问题很多.如,微肥的产,供,销渠道
不通;一些已经成熟的研究成果不能及时地在农村推广应用,仍然存在研究
试验与推广应用脱节,轻视推广工作的倾向;微肥应用推广工作发展极不平
衡,大部分农民处于没有听说过的状态;有些地方的领导同志对微肥在农业
生产上作用重视不够,宣传,支持不够,工作进展迟缓;许多地区对土壤中
微量元素的本底含量不清,推广和试验有一定的盲目性;我国对微量元素的
研究尚缺乏专门的机构,仅有少数人进行小规模的,分散的研究,交流协作
很少,各项研究指标缺乏统一的标准,各种试验方法没有对比,难以对人体
和环境,作物的微量元素状况进行正确的评价.以上问题是当前亟待解决的,
望有关部门能引起足够重视.
（三）我国土壤中微量元素的分布和含量
12.土壤中硼有由几种形态
根据作物对土壤中硼的吸收,利用情况,通常将土壤中的硼分为水溶态
硼,酸溶态硼和全硼.能被植物吸收利用的硼称为有效态硼,主要包括水溶
态硼和酸溶态硼.其中水溶态硼又是有效态硼的主体.水溶态硼占土壤全硼
的百分数因土壤类型而异,在酸性土壤（例如红壤）只占1%左右,在盐土
中可占全硼的90%左右,但平均处在5%左右.
水溶态硼指在进行土壤分析时,用沸水5分钟所溶解的硼,包括土壤溶
液中的硼和可溶性硼酸盐中的硼.酸溶态硼除了可溶的硼酸盐以外,还包括
溶解度较小的硼酸盐以及部分有机物中的硼.对于砂质土,则水溶态硼与酸
溶态硼含量无多大差别.粘土,则酸溶态硼多于水溶态硼.
全硼的大部分是电气石中的硼,是酸不溶态的,存在于矿物晶格之中.
电气石是一种抗风化较强矿物,硼不易释放出来,不能代表对植物有效的硼
量.
13.土壤中全硼的含量状况如何
地壳的所有岩石都含有硼,含量因岩石性质而异:
基性火成岩（玄武岩等）为1～5ppm;酸性火成岩（花岗岩,流纹岩等）
为3～10ppm;变质岩（片岩）和陆
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