華中農業大(da)學(xue)資源與(yu)環境學(xue)院教(jiao)授(shou) 姜存倉
我國化肥利(li)用率(lv)較低是由多種因素(su)(su)造成(cheng)(cheng)的，其中(zhong)(zhong)一個非常重要的原因就(jiu)是對中(zhong)(zhong)微(wei)量元素(su)(su)的研究不夠、使用不當(dang)。相(xiang)關產品缺失(shi)和(he)良莠不齊，造成(cheng)(cheng)土壤中(zhong)(zhong)出現了(le)營養元素(su)(su)的短(duan)板(ban)，導致氮磷鉀等大元素(su)(su)化肥利(li)用率(lv)低。
中微量元素(su)協助(zhu)化肥零(ling)增長
近年來，隨(sui)著增加氮(dan)磷(lin)鉀化(hua)(hua)(hua)學肥(fei)(fei)料(liao)施用(yong)(yong)量(liang)(liang)，推廣(guang)高(gao)產需肥(fei)(fei)品種(zhong)，提高(gao)復種(zhong)指(zhi)數，推廣(guang)先(xian)進栽培技(ji)術，平(ping)整土地和(he)(he)興修(xiu)水利等改(gai)善農業(ye)生產條件，使(shi)農作物(wu)單位面積產量(liang)(liang)和(he)(he)總(zong)產量(liang)(liang)大(da)幅度增加。在此進程中，化(hua)(hua)(hua)學肥(fei)(fei)料(liao)對我國(guo)農業(ye)作出(chu)了重要貢獻。然而，過量(liang)(liang)和(he)(he)不能合理、適(shi)時、對癥(zheng)用(yong)(yong)肥(fei)(fei)，肥(fei)(fei)料(liao)利用(yong)(yong)率不高(gao)，帶(dai)來了土壤(rang)板(ban)結、酸(suan)化(hua)(hua)(hua)、養分淋失、環境(jing)污染等一(yi)系列問題，嚴重影響我國(guo)農產品質量(liang)(liang)安全和(he)(he)農業(ye)生態(tai)環境(jing)安全。農業(ye)部2015年表示(shi)，將在全國(guo)范(fan)圍內實施化(hua)(hua)(hua)肥(fei)(fei)使(shi)用(yong)(yong)減量(liang)(liang)行動(dong)，力爭(zheng)到2020年主要農作物(wu)化(hua)(hua)(hua)肥(fei)(fei)使(shi)用(yong)(yong)量(liang)(liang)實現零增長。
根據(ju)德國(guo)化學(xue)(xue)家(jia)李比希（JustusvonLiebig）提出礦質營養(yang)(yang)等學(xue)(xue)說，以及阿隆（Arnon）和斯托德（Stout）等確定的必(bi)需營養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)標準(zhun)，一(yi)些專(zhuan)家(jia)學(xue)(xue)者歸納了(le)肥(fei)料應用的三大(da)基本定律(lv)。第(di)一(yi)是同等重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)(yao)律(lv)。不(bu)(bu)(bu)(bu)論是大(da)量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)還是中微(wei)量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)，對農作(zuo)物(wu)同等重(zhong)(zhong)要(yao)(yao)(yao)，缺一(yi)不(bu)(bu)(bu)(bu)可。第(di)二(er)是不(bu)(bu)(bu)(bu)可代(dai)替律(lv)。作(zuo)物(wu)需要(yao)(yao)(yao)的各種(zhong)營養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)，在作(zuo)物(wu)體內都有(you)其一(yi)定功(gong)能(neng)，互相之(zhi)間不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)代(dai)替。如硼少了(le)，不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)用鉀來代(dai)替。缺少什么元(yuan)(yuan)素(su)，就必(bi)須用含有(you)該營養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)的肥(fei)料補(bu)充。第(di)三是最小養(yang)(yang)分(fen)因子(zi)律(lv)。要(yao)(yao)(yao)保證農作(zuo)物(wu)正(zheng)常生長(chang)發育(yu)而獲高產(chan)，必(bi)須滿足其所需要(yao)(yao)(yao)的一(yi)切營養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)，其中有(you)一(yi)種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)達不(bu)(bu)(bu)(bu)到(dao)所需數量(liang)，作(zuo)物(wu)生長(chang)發育(yu)就會受到(dao)影(ying)響，產(chan)量(liang)就受制(zhi)于這一(yi)供給不(bu)(bu)(bu)(bu)足的營養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)，我(wo)們稱這種(zhong)元(yuan)(yuan)素(su)為最小養(yang)(yang)分(fen)。
目(mu)前，農(nong)(nong)業(ye)中(zhong)亟須解決(jue)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)是作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)對(dui)(dui)中(zhong)微量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)需求(qiu)的(de)(de)(de)面積(ji)日益(yi)擴(kuo)大(da)，土(tu)(tu)壤(rang)缺乏中(zhong)微量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)逐漸暴露并日益(yi)突出(chu)，甚至成為很(hen)多(duo)作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)增(zeng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)限制(zhi)因(yin)素(su)。而由于(yu)中(zhong)微量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)缺乏，氮磷鉀等(deng)化(hua)肥(fei)(fei)效(xiao)應發揮不出(chu)來，所以才導致其肥(fei)(fei)料(liao)利(li)用(yong)(yong)率偏低。因(yin)此(ci)在農(nong)(nong)業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)，按平衡施(shi)肥(fei)(fei)技(ji)術的(de)(de)(de)要求(qiu)，正確(que)分(fen)析不同作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)需肥(fei)(fei)特性(xing)，掌握不同土(tu)(tu)壤(rang)供肥(fei)(fei)狀況(kuang)和養(yang)(yang)分(fen)釋(shi)放(fang)相關特點(dian)，根據土(tu)(tu)壤(rang)養(yang)(yang)分(fen)狀況(kuang)和農(nong)(nong)作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)對(dui)(dui)各種營養(yang)(yang)元(yuan)(yuan)素(su)的(de)(de)(de)需要規律，調整和更新化(hua)肥(fei)(fei)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)，添加中(zhong)微量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)肥(fei)(fei)料(liao)在農(nong)(nong)業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)中(zhong)的(de)(de)(de)施(shi)用(yong)(yong)比重，減少大(da)量(liang)元(yuan)(yuan)素(su)化(hua)學肥(fei)(fei)料(liao)用(yong)(yong)量(liang)，對(dui)(dui)促(cu)進作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)(wu)增(zeng)產(chan)(chan)、農(nong)(nong)業(ye)增(zeng)效(xiao)和減少環境風險等(deng)能起到(dao)至關重要的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。
植(zhi)物生長營養(yang)元素必須全面
植物生長必須的營養元素有17種，分為大量、中量和微量營養元素。其中大量元素包括碳、氫、氧、氮、磷、鉀。中量元素包括鈣、鎂、硫。微量元素包括鐵、銅、鋅、錳、鉬、硼、鎳和氯。作物的生長發育需要吸收各種營養，大量元素氮磷鉀作為肥料三要素已為人們所熟知，相關氮磷鉀肥料(liao)也(ye)成為當今世界化(hua)肥(fei)工業的(de)(de)支柱產業。隨(sui)著現代農(nong)業生產水平的(de)(de)提高(gao)，以(yi)及氮磷鉀(jia)三要素(su)肥(fei)料(liao)的(de)(de)大量使用，土壤中微量元素(su)缺乏亦呈日趨嚴重的(de)(de)趨勢。
中微量元(yuan)素以“小”博“大”
中(zhong)(zhong)(zhong)微(wei)(wei)量元素(su)(su)大多是植(zhi)物(wu)體內促進光合作(zuo)用、呼吸(xi)作(zuo)用以及物(wu)質(zhi)轉化(hua)作(zuo)用“酶”或“輔(fu)酶”的組成部分(fen)，在植(zhi)物(wu)體內非常活(huo)躍。當提供植(zhi)物(wu)營(ying)養元素(su)(su)的土壤中(zhong)(zhong)(zhong)某種中(zhong)(zhong)(zhong)微(wei)(wei)量元素(su)(su)不足(zu)時(shi)，植(zhi)物(wu)會(hui)出現(xian)“缺(que)(que)素(su)(su)癥狀”。例(li)如(ru)人(ren)們(men)熟知的棉花(hua)“蕾而不花(hua)”，油菜“花(hua)而不實”，柑(gan)橘(ju)的“石(shi)頭果(guo)”“小硬果(guo)”等(deng)，這些(xie)病(bing)(bing)狀均由缺(que)(que)乏(fa)微(wei)(wei)量元素(su)(su)硼所(suo)致。另外，玉(yu)米缺(que)(que)鋅(xin)容易(yi)發(fa)生(sheng)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)白化(hua)，水稻缺(que)(que)鋅(xin)影(ying)響分(fen)蘗，柑(gan)橘(ju)和(he)蘋(pin)果(guo)等(deng)果(guo)樹缺(que)(que)鋅(xin)出現(xian)“葉(xie)(xie)(xie)片(pian)簇生(sheng)、小葉(xie)(xie)(xie)病(bing)(bing)、黃葉(xie)(xie)(xie)枯(ku)梢病(bing)(bing)”等(deng)。植(zhi)物(wu)葉(xie)(xie)(xie)片(pian)缺(que)(que)鉬易(yi)出現(xian)鞭尾葉(xie)(xie)(xie)和(he)發(fa)生(sheng)黃斑病(bing)(bing)，缺(que)(que)鐵會(hui)使葉(xie)(xie)(xie)片(pian)失綠黃化(hua)等(deng)。中(zhong)(zhong)(zhong)微(wei)(wei)量元素(su)(su)的缺(que)(que)乏(fa)常常使農作(zuo)物(wu)產量減(jian)少、品(pin)質(zhi)下降，嚴重時(shi)甚至顆粒無收(shou)。
歸納(na)起來，施(shi)用中微量營養元(yuan)素對農(nong)作物有(you)如下主要功(gong)能(neng)。
提(ti)高作物(wu)產(chan)(chan)(chan)量一些農(nong)(nong)田由于長期過量使用氮磷鉀等大量元(yuan)素肥料，土質惡(e)化，增產(chan)(chan)(chan)幅度已很有(you)(you)限。針對性地施(shi)用微肥，是提(ti)高中、低(di)產(chan)(chan)(chan)田產(chan)(chan)(chan)量有(you)(you)效的技(ji)術(shu)措施(shi)，也(ye)是維(wei)持高產(chan)(chan)(chan)田連續增產(chan)(chan)(chan)的重要手段(duan)。通過增施(shi)中微肥，滿足了農(nong)(nong)作物(wu)對各營養元(yuan)素的需(xu)求，使得農(nong)(nong)作物(wu)能夠正常地生長發育(yu)，從而(er)獲得理想的產(chan)(chan)(chan)量和效益。
改善作(zuo)物(wu)品(pin)質中(zhong)微(wei)量(liang)元素(su)(su)肥料的(de)(de)施用(yong)，大大改善了(le)作(zuo)物(wu)的(de)(de)無(wu)機營養平(ping)衡，不僅使農(nong)作(zuo)物(wu)產量(liang)大幅度提(ti)高(gao)，而(er)且使農(nong)產品(pin)品(pin)質大為改善，有(you)效降低了(le)農(nong)產品(pin)中(zhong)亞硝酸鹽(yan)的(de)(de)含量(liang)，一些地方性缺素(su)(su)造(zao)成的(de)(de)疾病也可以得到有(you)效預防和(he)治療(liao)。微(wei)肥的(de)(de)科學施用(yong)，既滿足了(le)農(nong)作(zuo)物(wu)對營養元素(su)(su)的(de)(de)需求，使之正常發育(yu)，完全成熟，提(ti)高(gao)了(le)農(nong)產品(pin)的(de)(de)質量(liang)，又(you)減少(shao)了(le)大量(liang)元素(su)(su)氮磷(lin)鉀的(de)(de)剩余(yu)，避免了(le)肥料浪費，減少(shao)土壤污染。
提高化肥利用率根據養分(fen)最(zui)小定律，補(bu)充中(zhong)(zhong)微量(liang)(liang)元素(su)肥料(liao)(liao)，有利于平衡(heng)大(da)、中(zhong)(zhong)、微量(liang)(liang)營養元素(su)之間的比(bi)例(li)，對作物吸(xi)收養分(fen)有良好(hao)的促進作用，而不再片面單施某(mou)一種(zhong)元素(su)肥料(liao)(liao)，造成浪(lang)費。
減輕作(zuo)物病(bing)(bing)蟲害由于微(wei)量元素(su)(su)肥料(liao)的(de)施用，使農(nong)作(zuo)物所(suo)需的(de)各種元素(su)(su)得(de)到平(ping)衡合(he)理的(de)供(gong)應，這就大大增(zeng)強了作(zuo)物的(de)抗(kang)病(bing)(bing)、抗(kang)寒(han)、抗(kang)高溫(wen)、抗(kang)干旱的(de)能力，農(nong)作(zuo)物因(yin)缺素(su)(su)造成的(de)疾病(bing)(bing)不(bu)復存在，使農(nong)作(zuo)物可以健(jian)康(kang)生長(chang)。如作(zuo)物施硼(peng)以后，能促進糖在體(ti)內運(yun)轉(zhuan)正常而(er)抗(kang)性加強，硼(peng)糖絡合(he)物是酸性較(jiao)強的(de)絡合(he)物，使細胞液反應偏酸而(er)不(bu)利(li)于病(bing)(bing)菌生長(chang)。
減少環境污染增施中(zhong)微量(liang)元(yuan)素肥(fei)料，可(ke)使農作物按(an)比例吸(xi)收所(suo)需的各種營養元(yuan)素，有效(xiao)提(ti)高肥(fei)料利用率(lv)，減少了因肥(fei)料流失產生的環境污染，對環境保護起到(dao)積極作用。
提高經濟(ji)效益由(you)于微量元素用量極“微”，可(ke)以用較微小(xiao)的代價換取較大的經濟(ji)效益，投(tou)入產出(chu)比(bi)高達(da)1∶50~1∶100，甚(shen)至(zhi)更高，而大化肥的投(tou)入與(yu)產出(chu)比(bi)一般為1∶5~1∶10，甚(shen)至(zhi)更低(di)。
近幾年來，人們對農(nong)產品的要求逐(zhu)漸從(cong)數量(liang)向品質(zhi)轉化。因此，合理施用中微肥不僅可(ke)提高產量(liang),而(er)且(qie)對提高農(nong)產品的品質(zhi)效果(guo)非常明顯,還(huan)能有效增(zeng)強(qiang)作(zuo)物對病(bing)害、低溫、高溫和干旱的抗逆性。
