微肥对植物生长作用及施用技术的研究进展

摘要随着粮食作物生产过程中人们愈加重视氮、磷、钾大量元素肥料的施用，致使大量元素化肥施用量居高不下，导致土壤中的微量元素不断被消耗。因此，微量元素逐渐成为制约粮食产量与品质的重要因素。为了研究不同微量元素在作物生长发育过程中发挥的作用，探索微量元素对作物生长生理及营养品质方面的影响，同时研究不同微肥在作物种植中的施用方法与施用量，从而提高作物产量与品质，为人体增加营养物质。总结近十年不同微量元素对作物生长发育影响的研究以及微肥施用的具体方法，研究结果表明，微量元素对作物的生长生理和营养品质有一定的促进作用。微量元素的施用可以有效地提高作物产量、生物量、茎粗、株高，增加叶绿素含量，提高光合作用，提高抗氧化酶活性，也可以增加作物中的蛋白量、可溶性糖、淀粉、维生素等营养物质浓度。植物对微量元素的需求量少，微肥的施用应控制好用量和浓度，主要施用方式有土壤基施、浸种拌种和叶面喷施，也可以与大量元素和有机肥配合施用，以达到增产增收、提高作物品质的效果。对前人的研究结果进行总结概括，可为农业生产中合理施用微量元素肥料、扩大微量元素对作物的施用范围、提高粮食产量与品质提供借鉴与参考。

关键词微量元素;生长发育;施用技术;营养品质

中图分类号S-1文献标识码A

文章编号0517-6611（2022）13-0004-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.13.002

Research Progress on the Effects of Micro-fertilizers on Plant Growth and Application Techniques

MA Qi-qi LI Li-jun WANG Bin et al（1.College of Life Science，Shanxi University，Taiyuan， Shanxi 030006;2.College of Resources and Environment，Shanxi Agricultural University，Key Laboratory of Soil Environment and Nutrient Resources of Shanxi Province，Taiyuan， Shanxi 030031）

AbstractAs people pay more attention to the application of N，P，K bulk element fertilizer in the production of food crops， the application amount of NPK bulk element fertilizer remains high， resulting in constant consumption of trace elements in soil. Therefore， trace elements gradually become an important factor restricting grain yield and quality.In order to understand the role of different trace elements in the process of crop growth and development， explored the effects of trace elements on crop growth physiology and nutritional quality， and studied the application methods and dosage of different trace fertilizers in crop planting， so as to improve crop yield and quality and increase nutrients for human body. This paper analyzed and summarized the effects of different trace elements on crop growth and development and the specific methods of micro fertilizer application in recent ten years. The results show that trace elements can promote the growth physiology and nutritional quality of crops. The application of trace elements can effectively improve crop yield， biomass， stem diameter and plant height， increase chlorophyll content， photosynthesis and antioxidant enzyme activity， and also increase the amount of protein， soluble sugar， starch， vitamins and other nutrients in crops. The demand of plants for trace elements and the amount and concentration of micro fertilizer should be controlled. The main application methods included soil base application， seed soaking and dressing and foliar spraying. It can also be applied in combination with a large number of elements and organic fertilizer， so as to increase production and income and improve crop quality. Expounded and summarized on the basis of previous studies， were advantageous to apply trace elements correctlyand reasonably in the future， and the scope of crops applying trace elements should be expanded. The research results provided reference for micro fertilizer to be better used in crop planting and production， and improved grain yield and quality.

Key wordsTrace elements;Growth and development;Application technology;Nutritional quality

作物对微量元素的需求很少，往往只需补充一小部分，就可以提高与改善植物的产量与品质。土壤缺乏某些微量元素时，无法满足植物生长对微量元素的需求，导致植物生长缓慢、产量低和品质差。当微量元素满足植物生长发育的需求时，会促进代谢，同时促进植物对大量元素的吸收利用，使植物生长良好。微量元素可以改善细胞原生质的胶体化学性质，增强作物的抗逆性[1]。土壤中微量元素不能满足植物生长需求时，可以通过施用微量元素肥料（简称“微肥”）的方式来补充。微肥是一种含单一或多种微量元素的肥料，可以通过不同施用方式来给植物补充。微量元素肥料有多种类别，常见的施用方法有土壤施用、处理种子和叶面喷施。微肥施用量也各不相同，需要根据不同的作物与土壤质地，选择适宜的施用方法。因此，研究微量元素对作物生长发育的影响以及明确施用技术，对促进植物的生长发育，提高产量与品质有着积极意义。

该研究对铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯几种植物生长发育所需要的微量元素依次展开论述，通过分析近10年微量元素在作物中的研究试验，总结了常见微肥种类、施用方法以及不同微肥对常见农作物生长特性及营养品质的影响。同时发现除施用单一微量元素肥料外，微量元素与大量元素或有机肥料配施的研究较少，目前关于锰、铜、钼、氯的研究还比较薄弱。近5年有关微量元素的研究显著增多，前人关于微量元素应用于玉米、小麦的研究较多，对其他作物的研究有待增加。该研究旨在为进一步扩大微肥在农业上的施用范围，提高农产品产量与品质提供理论依据。

1微量元素在植物生长发育中的作用

1.1铁对植物生长发育的作用铁是细胞色素和非血红素铁蛋白的组成元素，因此铁能参与植物的光合和呼吸过程[2]。植物叶片中铁元素营养浓度的正常含量为50～100 mg/kg，若含量为30～40 mg/kg时，可能出现缺铁症状[3]。铁参与植物叶绿素的形成，很难在植物内部转移。因此缺铁的失绿现象先出现在幼叶中，当铁长期缺乏时，叶脉也会失去绿色，出现整个白化叶。昝亚玲等[4]研究发现，用土施结合叶面喷施的方法施用铁肥时，籽粒中的铁含量增加最多。施铁肥可以有效提高作物籽粒铁含量[5]，提高籽粒中粗蛋白与粗纤维含量，增强作物品质[6]。兴荣荣[7]进行了锌铁微肥对冬小麦产量与品质影响的研究，研究数据显示，施用锌铁肥之后的叶片SPAD值增高，增加了净光合速率;通过锌铁微肥配施能够增加冬小麦的产量。

1.2锰对植物生长发育的作用锰参与植物中蛋白质、无机酸的代谢以及光合作用中二氧化碳的同化、碳水化合物的分解等过程[3]。锰可以促进种子的发芽，还有利于植物结实。植物缺锰时叶绿素结构被破坏，抑制光合作用，叶片常有黄色斑点，叶卷曲，花色不良，开花结果减少[3，8]。锰胁迫对富硒水稻的生长及硒、锰含量的影响试验结果表明，高浓度锰胁迫下的富硒水稻SPAD值均比非富硒水稻高[9]。硫酸锰可以提高马铃薯脱毒苗的株高、茎叶及根的鲜重、干重，植株中的可溶性糖和淀粉含量也明显提高[10]。微量元素锰可以提高种子的萌发指数，提高对软腐病菌的抑制率，降低病菌内的SOD、CAT、POD活性[11]。

1.3锌对植物生长发育的作用锌是多种酶的组成成分，植物生长素的合成离不开锌[1]。锌是植物必需的微量元素之一，一般植物叶片中的锌正常含量为 10～125 mg/kg。植物缺锌时，茎节缩短，植株变矮，叶片呈小且群生的状态，叶脉变黄[3]。对谷子叶面喷施锌肥后，谷子的产量得到了提高，作物蛋白含量、可溶性糖和部分氨基酸含量得到提高[12-13]。当锌肥浓度的逐渐增高，植株各部分器官中锌含量总体上呈增高趋势，叶片是锌含量最多的器官，其次为籽粒。锌肥可影响小麦生理特性以及籽粒品质[7]，施用锌肥后，发现小麦叶片SPAD值高于对照组的值，同时增加了小麦产量和穗粒数，提高了蛋白质和沉降值等品质指标。施用锌肥可以提高小麦叶片碳酸酐酶（CA）活性[14]。邢艳丽[15]研究锌肥对谷子农艺性状及产量的影响并得到以下结果：拔节期抽穗期喷硫酸锌后净光合速率提高，谷子株高、叶面积都增加，茎粗在不同浓度下无显著变化。

1.4铜对植物生长发育的作用铜是植物生长发育所必需的微量元素，它在植物体内参与光合作用，参与植物的氧化还原反应，促进碳水化合物与蛋白质的合成与代谢，提高植物抗寒、抗旱等抗逆能力[1]。正常植物叶片中铜的含量一般为 4～12 mg/kg，<3 mg/kg时为缺铜[3]。植物缺铜时，植株生长瘦弱，叶黑绿，新叶发黄，先从嫩叶叶尖起有坏死斑点，后沿叶缘扩展到叶基部，叶卷皱或畸形。当植物缺铜过多时，叶片脱落[2]。王钰博等[16-18]研究发现，低浓度铜可提高作物产量，而高浓度铜对作物产量则产生抑制作用，且铜胁迫对生物量的影响大于产量，对根部的影响大于地上部。

1.5硼对植物生长发育的作用硼作为植物必需的微量元素，能促进碳水化合物运输，促进根的生长发育，还能提高植物的抗逆性[1]。植物缺硼时常表现为子叶不能正常发育，生育期推迟，雌雄花蕊发育不良，不能正常授粉，最后枯萎不结实，从而影响产量。在谷子灌浆期喷施硼肥，发现硼能提高植物叶绿素含量，提高光合速率[19]。喷施硼肥增强了谷子灌浆期硝酸还原酶的活性，提高了可溶性糖和可溶性蛋白的含量，从而促进了谷子灌浆期碳水化合物的合成，同时也促进了碳水化合物转化成蛋白质。硼酸浓度为0.3 mg/mL时处理效果最为明显，当浓度高于此浓度时各项生理指标开始呈下降趋势，直到产生胁迫抑制谷子生长发育。硼通常集中在植物的茎尖、根尖、叶片和花器官中，能促进花粉萌发和花粉管的伸长，因而对作物受精有着重要的影响[20]。

1.6钼对植物生长发育的作用钼是豆类作物固氮酶的组成部分，参与共生性生物固氮与蛋白质的合成，钼肥充足能大大提高固氮能力，提高蛋白质含量[1]。植物的正常含钼量为0.05～0.15 mg/kg[3]。植物缺钼时植株会非常矮小，叶片失绿，叶边缘枯黄，叶片变得萎蔫，不开花或花很早就落。小麦种子用钼肥处理可以显著提高小麦越冬前的根系生长和花前叶面积，增加干物质累积，提高叶绿素总含量，提高小麦种植的出苗率，增加单位面积穗数，提高产量[21]。商靓婷[22]研究钼肥对白芨生长发育的影响，结果表明施用适量钼肥能促进白芨对营养元素N、P的吸收，增加茎高、鲜重以及多糖含量。杨洪雷[23]研究表明，施用低浓度的钼肥可以显著提高叶中脯氨酸含量，提高干旱胁迫下植物可溶性蛋白含量。