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文檔簡介

1、川恒股份 氯對植物生長的影響及含氯化肥的合理施用一、 氯是植物必須元素氯是植物的第16個必須元素,排在微量元素的第七位,一般植物的含氯量在0.2%2%(干物質(zhì)計),含氯10%的也不少見。 在植物營養(yǎng)學(xué)中氯是植物的必須元素,但直到1954才被確定。氯主要以Cl-的形式被植物吸收。在植物體內(nèi)也主要是以Cl-的形式存在,其在植物體內(nèi)移動性非常強,只有少量在植物體內(nèi)被結(jié)合進(jìn)有機物,例如Cl4-IAA是一種內(nèi)源生長素類激素。對促進(jìn)植物生長有非常重要的作用,但植物對氯的吸收很少,僅需mgL-1,而鹽生生物含氯相對較高,約70100 mgL-1。 在光合作用中Cl-參加水的光解,葉和根細(xì)胞分裂也需要Cl-的

2、參與,Cl-還與K+等離子一起參與滲透式的調(diào)節(jié),如與K+和蘋果酸一起調(diào)節(jié)氣孔開閉。缺氯時,葉片萎焉,失綠壞死,最后變?yōu)楹稚?;同時根系生長受阻、變粗,根尖變?yōu)榘魻睢?氯離子的主要功能:、適當(dāng)?shù)穆饶艽龠M(jìn)K+和NH4+的吸收,當(dāng)然當(dāng)氯離子濃度高時,將會影響NO3-和H2PO4-的吸收。這就表明氯對陰陽離子態(tài)養(yǎng)份吸收的促進(jìn)或抑制作用,也取決于氯的濃度和比例。、由于特殊的理化性質(zhì),氯離子(Cl-)在維持細(xì)胞滲透壓、保持電荷平衡中起著重要作用。例如在根系養(yǎng)分吸收的過程中,Cl-通過自身濃度變化來維持共質(zhì)體內(nèi)外滲透壓,和電荷的平衡。調(diào)節(jié)氣孔保衛(wèi)細(xì)胞的開閉,維持細(xì)胞膨脹壓也起著非常重要的作用,從這點來看,其有

3、一定調(diào)節(jié)抗旱能力。、 參與光合作用中水的光解反應(yīng)(非常重要),起輔助作用,使光合磷酸化增強。、提高豆科作物的結(jié)瘤固氮,可以激活一些酶類??梢耘c某些有機物結(jié)合,對植物生長有促進(jìn)作用。、有一些報導(dǎo)說可以氯離子可以提高抗病能力,我也翻閱了兩篇文獻(xiàn),但都未表明氯對病害有直接作用,有可能通過營養(yǎng)平衡,或者離子平衡來緩解病害。 二、土壤中的氯 土壤中的氯主要來自肥料、降水、海水、含氯灌溉水,含氯地下水及含氯農(nóng)藥和母質(zhì)等。農(nóng)家有機肥中含氯2 mg/kg。研究結(jié)果表明:中國主要農(nóng)區(qū)耕地土壤含量平均為59.4 mg/kg,其中含氯量低于100 mg/kg的樣本數(shù)占總樣本數(shù)的90.7,含氯量低于50 mg/kg和

4、25 mg/kg的樣本數(shù)分別占總樣本數(shù)的72.1和40.3,結(jié)果表明:中國不同地域土壤中含氯有較大差別。華北地區(qū)潮土、褐土等含氯量中等水平,土壤含氯量平均值為69.5 mg/kg,草甸土平均 31.7 mg/kg,鹽漬土平均607.1 mg/kg,堿土296.1 mg/kg。華北地區(qū)褐土垂直分布特點:主要分布在耕層020cm,但從上至下各層次的含氯量差異小于30 mg/kg,隨土壤層次的加深,含氯量明顯下降,在一定層次時則穩(wěn)定在較低的含氯水平。土壤氯的移動和積累:Cl-在土壤中移動的主要方式是擴散和淋失。長期試驗表明:氯的年積累率是一個常數(shù),而不是累加效應(yīng);氯的積累與耕地的水分狀況有關(guān)。旱地大

5、于水澆地,水澆地大于水田(如天津的蔬菜試驗進(jìn)行了7年13季,060 cm的土層氯離子無積累,這與菜地澆水次數(shù)多、量大有關(guān)),為避免氯離子積累,含氯化肥和非含氯化肥應(yīng)交替使用。 以下是一些地區(qū)的氯含量,我做的一些小結(jié),以供參考。表一、我國部分地區(qū)土壤含氯量地區(qū) 土壤性質(zhì) 含氯量 備注華北地區(qū) 潮土、褐土 69.5 mg/kg 平均值華北地區(qū) 草甸土 31.7 mg/kg 平均值華北地區(qū) 鹽漬土 607.1 mg/kg 平均值(濱海地區(qū),鹽堿土壤華北地區(qū) 堿土 296.1 mg/kg 平均值 條件下應(yīng)特別注意)西南地區(qū) 四川鈣質(zhì)紫色土 48.0 mg/kg 范圍為(10128)mg/kg西南地區(qū)

6、四川中性紫色土 37.1 mg/kg 范圍為(996)mg/kg西南地區(qū) 四川酸性紫色土 13.6 mg/kg 范圍為(647)mg/kg成都平原 潮土 47.8 mg/kg 范圍為(18105)mg/kg湖北 潮土 28.7 mg/kg 范圍為(1168)mg/kg陜西南鄭 黃褐土 40.3 mg/kg 范圍為(19157)mg/kg南方地區(qū) 貴州烏江紅黃壤 5.1 mg/kg 范圍為(215)mg/kg南方地區(qū) 江西紅壤 13.4 mg/kg 范圍為(425)mg/kg 根據(jù)多年的研究結(jié)果,提出了植物的土壤氯容量概念,即以植物的耐氯臨界值減去土壤含氯量之差值作為植物土壤氯容量。所以某個地區(qū)

7、某種作物的氯容量越大,則施用含氯化肥的可能性和用量越大,效果越好,反之亦然。 綜上所述,不同作物類型、不同土壤區(qū)域、施用不同含氯化肥,概括起來可分為以下三種基本類型。 I型:中、低含氯量土壤 (50150 mg/kg),絕大多數(shù)作物都可以按照作物氮、鉀需要施用NH4Cl 、KCl肥;只有耐氯力很弱的萵苣、烤煙等不宜施用 NH4C1,但可適量施用KC1。 型:高含氯量土壤 (200300 mg/kg),多數(shù)作物可以施用 NH4Cl、KC1;耐氯力弱的作物不宜施用含氯化肥。 型:含氯量特別高的土壤(400600 mg/kg),多數(shù)作物不宜施用含氯化肥;只有耐氯力特別強的作物(甜菜、菠菜、谷子等)可

8、以施用NH4C1、KCl;耐氯力強的作物可以適量施用KCl。 應(yīng)當(dāng)著重指出,根據(jù)作物的土壤氯容量選擇含氯化肥種類和品種,也是非常重要的。在土壤含氯量50 mg/kg地區(qū),氯容量100 mg/kg的作物都可以按作物鉀素營養(yǎng)需要施用 KC1。如烤煙、薯類、果樹等耐氯力弱的作物都可以按其需鉀量施用KC1。三、 過量Cl-(主要指氯容量為負(fù)值時)對植物生長的影響一般情況下,氯不會對植物生長產(chǎn)生影響,但應(yīng)特別注意一些濱海地區(qū),鹽堿土壤,以及對氯較為敏感的植物等條件下施用氯應(yīng)特別注意。不同的植物對氯有不同吸收閥值,所以氯元素對植物的傷害,是一個非常綜合性的問題,得考慮到土壤中的氯離子含量,土壤的水分含量,

9、土壤pH,植物的耐氯性等各個方面。 許多文獻(xiàn)報導(dǎo)過施用氯素過量而造成植物氯中毒現(xiàn)象。不利影響如下:、Cl-能抑制硝酸根(NO3-)與磷酸二氫根(H2PO4-)的吸收,有研究認(rèn)為根系在吸收以上兩種離子的過程中,氯離子(Cl-)比它們更具優(yōu)勢。所以以濃度的優(yōu)勢使得以上兩種離子吸收不利,產(chǎn)生拮抗現(xiàn)象。這點金安世,Cram W J J等人以報道過。、Flower認(rèn)為,高氯可抑制脫氫酶活性,而脫氫酶是植物代謝過程中非常重要的酶,所以有可能引起植物的代謝紊亂,氯也可以抑制(NR)硝酸還原酶活性,提高過氧化物酶活性,前者是植物對氮素吸收的重要酶,所以高氯會抑制作物的對氮素的吸收。而過氧化物酶是植物在遭受傷害

10、時體內(nèi)的保護(hù)酶類,所以證明高氯已經(jīng)使植物收到了傷害,同時過高的過氧化物酶能使植物體內(nèi)的一些激素發(fā)生分解,細(xì)胞停止生長,從而限制了植物的發(fā)育過程。、高氯能破壞植物體內(nèi)一些細(xì)胞及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞:例如線粒體內(nèi)膜模糊,脊結(jié)構(gòu)破壞,細(xì)胞壁基質(zhì)質(zhì)地不均勻,細(xì)胞質(zhì)壁分離,葉綠素含量及其光合強度降低。、目前研究較多的是使植物的品質(zhì)下降,中國煙草總公司要求煙葉中含氯量應(yīng)該小于1%。如果含氯量大于1%,則燃燒性和品味將受到很大影響。通過下表可以看出施氯量對煙草各個器官含氯量的影響。 毛知耘 1996 土壤農(nóng)化通報由上表可以看出當(dāng)施氯量達(dá)到240mg/kg時,煙葉的品質(zhì)已經(jīng)開始受到影響。當(dāng)然由于煙草的抗氯能力差,

11、所以會影響其品種,當(dāng)然也有一些增強作物品種的報導(dǎo)。、影響農(nóng)作物產(chǎn)量,我國不少試驗表明,施用氯化銨能使某些作物增產(chǎn)。郭鵬程等(1987)試驗結(jié)果,施用氯磷銨比等氨磷量的尿素磷銨使水稻增產(chǎn)9.2%。當(dāng)然也有相反的報導(dǎo),如周則芳等 (1988,1990),在中性紫色土上 ,以等氮量硫酸銨作對照,施用不同濃度氯(CaC12)進(jìn)行盆栽試驗,結(jié)果列于下表。當(dāng)施氯濃度超過作物耐氯臨界值時,作物開始產(chǎn)生氯的毒害癥狀 ,主要表現(xiàn)在生長速度緩慢,植株矮小,葉片少,葉面積小,葉色發(fā)黃,嚴(yán)重時葉類呈灼燒狀,葉緣焦枯,向上卷筒,老葉死亡,并提前脫落。氯濃度很高時根尖死亡,生長受到嚴(yán)重抑制。氯過量時種子吸水困難,影響發(fā)芽

12、。氯對作物的影響主要在產(chǎn)量上,對品質(zhì)的影響由于Cl-和NO3-的拮抗作用較小,一般不如對產(chǎn)量影響大。綜合筆者所掌握的一些資料,得出一些看法:、從保護(hù)土壤生態(tài)環(huán)境的角度去考慮,在高氯地區(qū),例如鹽漬化地區(qū),濱海地區(qū),還是應(yīng)該盡量減少氯元素的持續(xù)施加。、應(yīng)該建立對鋁敏感的植物名錄數(shù)據(jù)庫,以便在種植,施肥時更多的考慮氯的危害性,而減少對作物產(chǎn)量與品質(zhì)的影響。、提高化肥工藝技術(shù)進(jìn)行等級分類,從而根據(jù)不同情況在施肥過程中有選擇的進(jìn)行。即節(jié)約了農(nóng)民的資金投入,有更多的保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。四、 植物對氯的抗性分類如下列表中所示 作物 忍耐力 耐氯濃度 其他水稻 強 740950(mg/kg)棉花 強 800900

13、(mg/kg)紅麻 強 650750(mg/kg)菠菜 強 750840(mg/kg)甜菜 強 6001600(ug/g) 毒害值為73200(ug/g)玉米 強 400800(ug/g) 毒害值為2000(ug/g)高粱 強 400700(ug/g) 毒害值為1600(ug/g)谷子 強 400800(ug/g) 毒害值為1800(ug/g)大麥 中 400500(mg/kg) 蠶豆 中 400550(mg/kg)大豆 中 400550(mg/kg)豌豆 中 400450(mg/kg)蘿卜 中 400500(mg/kg)玉米 中 370490(mg/kg)油菜 中 300450(mg/kg)

14、小麥 中 270430(mg/kg)甘蔗 中 270370(mg/kg)黃瓜 中 400600(ug/g) 毒害值為800(ug/g)番茄 中 400600(ug/g) 毒害值為800(ug/g)亞麻 中 200500(ug/g) 毒害值為700(ug/g)馬鈴薯 中 200500(ug/g) 毒害值為900(ug/g)甘藍(lán) 中 400500(ug/g) 毒害值為700(ug/g)花生 中 200400(ug/g) 毒害值為800(ug/g)水稻 中 200400(ug/g) 毒害值為600(ug/g)菜花 中 200350(ug/g) 毒害值為500(ug/g)葡萄幼樹 中 200400(u

15、g/g) 毒害值為500(ug/g)山楂幼樹 中 200350(ug/g) 毒害值為450(ug/g)甘薯 弱 180280(mg/kg)烤煙 弱 140160(mg/kg)萵苣 弱 100140(mg/kg)白菜 弱 100300(ug/g) 毒害值為400(ug/g)蘋果幼樹 弱 100250(ug/g) 毒害值為350(ug/g)草莓 弱 100250(ug/g) 毒害值為300(ug/g)五、含氯化肥的施用方法河北農(nóng)林科學(xué)院土壤肥料所的提出岳增良提出一下方法,值得參考。5.1、含氯化肥優(yōu)先用于耐氯力強的作物 經(jīng)對不同施氯水平30多種作物耐氯力進(jìn)行系統(tǒng)實驗研究 ,按等質(zhì)、等產(chǎn)的原則確定耐

16、 氯臨界值 ,將作物耐氯力類型分為耐氯力強(A級)作物,即耐氯臨界值600 mgkg、輕度 毒害值(相對產(chǎn)量為對照的8090)800mgkg、嚴(yán)重毒害值(相對產(chǎn)量為對照的50)1 300 mgkg的作物有甜菜、菠菜、谷子、紅麻、蘿卜、菊花、水稻、高粱、棉花、油菜、黃瓜、大麥等。其中菠菜、甜菜、谷子屬耐氯力特強的作物(A+),其耐氯臨界值1000 mgkg,輕度毒害值1500 mgkg,嚴(yán)重毒害值3 200 mgkg。耐氯力中等 (B級)作物指耐氯臨界值300600 mgkg的作物;其中耐氯中等偏上的作物 (B +),即耐氯臨界有450600 mgkg、輕度毒害值650750 mgkg、嚴(yán)重毒害值1 500 mgkg的作用有小麥、玉米、番茄、茄子、大豆、蠶豆、豌豆、甘藍(lán)等。耐氯力中等偏下的作物(B-),即耐氯臨界值300450 mgkg、輕度毒害值450600 mgkg、嚴(yán)重毒害值700800 mgkg的作物有甘 蔗、花生、芹菜、亞麻、辣椒、大白菜、小油菜、草莓、花椰等。耐氯力弱 (C級)作物指耐氯臨界值為150-300 mgkg、輕度毒害值300400 mgkg、嚴(yán)重毒害值600 mgkg的作物有馬鈴薯、甘薯、莧菜、萵巨、烤煙

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