硼素營養(yǎng)與硼肥

一、硼素的營養(yǎng)功能

    英國科學家Warington早在1923年就肯定了硼是植物必需的營養(yǎng)元素之一。盡管現(xiàn)在人們都承認硼是高等植物必需的營養(yǎng)元素，但到目前為止，關于硼在植物體內的確切生理作用還不十分清楚，還未證實硼與植物體內的酶有關。
    有關硼在植物生長發(fā)育中的作用，大致有如下幾個方面：
    1、參與碳水化合物在植物體內的分配和運轉：從研究中可以看到，缺硼的植物體內碳水化合物的代謝發(fā)生混亂，葉子中形成的碳水化合物運輸不出去而大量積累起來，葉片增厚。
    2、促進分生生組織的生長：硼參與細胞壁的組成，可促進分生組織的迅速生長。植物缺硼，使根尖和莖生長點分生組織細胞的生長受到抑制，嚴重時生長點萎縮壞死。如果棉株嚴重缺硼，生長點萎縮，側芽叢生，形成多頭大簇。缺硼植物根系中咖啡酸和綠原酸有所累積，這種酸的累積可能是引起根系木質化的原因。缺硼的根尖生長停止，變褐、變形。硼對于根用作物和塊莖作物(如甜菜、蘿卜、馬鈴薯等)的產量和品質有著十分重要的意義。
    3、促進營養(yǎng)器官和生殖器官的生長：硼對于生長素(吲哚乙酸)的合成有著重要影響。硼素不足，植物體內的生長素含量便大大降低，以致營養(yǎng)器官的生長受到抑制。植物不同器官的含硼量以花中最多，花中又以柱頭和子房為最高，因此，硼對生殖器官的發(fā)育至關重要。缺硼植物一個重要特征是不能形成或形成不正常的花器官，表現(xiàn)為花藥和花絲萎縮，花粉粒發(fā)育不能健康進行。硼對花粉管的形成也是必要的，對花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長具有刺激作用。陳家駒等人研究了油菜缺硼而引起"花而不實"的原因，結果證明，缺硼且能正常開花，但不能正常結實的油菜雌雄配子體發(fā)育完善，子房結構也完整，但由于缺硼柱頭失去附著花粉的能力，藥室壁被破壞而失去彈散能力，花粉粘結成塊而萌發(fā)率低、因此造成油菜只能開花而不結籽實。這一結果有力地證明了硼對生殖器官生長的重要性。在農業(yè)生產中，除油菜出現(xiàn)"花而不實"癥外，麥類的"不捻癥"、棉花的"蕾而不花"、花生的"果而不仁"、果樹落花落果等，也都是由于缺硼所致。
    4、促進早熟改善品質：據(jù)報道，硼對加速植物發(fā)育，促進早熟和改善品質也起著十分重要的作用。水稻和玉米施用硼肥，生育期提前，種子成熟可提早5天左右；棉花施硼，霜前花增多，產量和品質均有所提高；施硼小麥通過春化階段的時間可以縮短；油菜施硼，可降低蛋白質提高脂肪含量；黃瓜、番茄施硼可提高維生素C含量；蘋果、柑桔施硼可提高含糖量，降低含酸量等等。
    5、增強抗逆性：硼素含量的多少直接影響到作物的抗逆性和抗病能力。施硼能促進維生素C形成，維生素C的增加可提高作物的抗逆性。作物缺硼，抗逆性和抗病能力減弱，使一些作物易發(fā)生病害，如馬鈴薯瘡痂病、甜菜心腐病、蘿卜褐腐病、甘薯褐斑病、芹菜折莖病、亞麻立枯病、向日葵白腐病和灰腐病、菜豆炭斑病等。施硼可使作物的這些病害的發(fā)生率大大降低。

二、硼失調癥一般表現(xiàn)

    缺硼時，樹體內碳水化合物代謝發(fā)生紊亂，糖的運轉受到限制，莖、根生長點枯萎。葉綠素形成受阻，葉片黃化，早期脫落。花芽分化不良，頂芽和花蕾枯死，受精不正常，落花落果嚴重。果實生長中缺硼，可形成縮果病。硼過多時，葉尖葉緣出現(xiàn)灼傷狀干枯，葉背發(fā)生褐色斑點或斑塊。
根據(jù)作物對硼的敏感程度，大致可以分為以下三種情況：
    高度敏感：苜蓿、油菜、花椰菜、芹菜、三葉草、甜菜、蘋果、葡萄、蘿卜、甘藍、向日葵、萵苣等。
    中度敏感：番茄、棉花、鈴薯、煙草、胡蘿卜、花生、桃、梨、板栗、茶等。
    敏感性差：大麥、小麥、燕麥、黑麥、亞麻、玉米、高粱、谷子、水稻、大豆、蠶豆、豌豆、黃瓜、洋蔥、禾本科牧草等。

三、我國土壤硼的含量分布

    植物吸收的硼主要來自土壤，土壤的含硼量對植物至關重要。土壤含硼量多少與成土母質、土壤類型及氣候條件等有密切的關系。土壤中的硼可簡單分為全量硼和有效硼。土壤全量硼是指土壤中所存在的硼的總和，包括植物可利用的硼和不能利用的硼兩部分。土壤全硼量決定于含硼礦物存在量的多少。土壤有效硼是指植物可從土壤中吸收利用的硼，土壤有效硼除存在于土壤溶液中的水溶性硼外，還包括有機和無機膠體吸附的硼，因為這些吸附態(tài)硼一般都能被水所浸出，只是所需浸提的時間較長而已。因此，土壤有效硼主要是指水溶性硼。

    1、我國土壤全硼量

    據(jù)現(xiàn)有資料，我國土壤全硼量范圍在0~500ppm之間，平均64ppm。我國土壤全硼量大致分布規(guī)律由北向南、由西向東呈逐漸降低的趨勢。南方各類土壤的的平均含硼量除石灰?guī)r土以外，都低于64ppm，北方各類土壤則高于或接近平均含量。-般富硼土壤分布于干旱地區(qū)，而低硼土壤則分布于濕潤地區(qū)，此外鹽土也富含硼。我國土壤硼含量最高地西藏地區(qū)，珠穆朗瑪峰附近廣泛分布的沉積巖和變質巖來源于海相沉積,土壤含硼量因而非常突出，其中原始高山草甸土的硼含量平均為154ppm，最高可達500ppm。西北黃土母質發(fā)育的土壤(如塿土、黑壚土、黃綿土等)全硼含量也較高，平均含硼80ppm。我國紅壤地區(qū)全硼量最低，-般在50ppm以下。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國土壤全硼量按土壤類型區(qū)分，除了西藏的珠穆朗瑪峰地區(qū)的土壤以外，變幅一般在19~88ppm之間。我國土壤含硼量見表1。

 表1 我國土壤含硼量

    2、我國土壤水溶態(tài)硼的含量狀況

    就土壤對植物的供硼能力而言，不是以土壤全硼量來衡量，而是以土壤有效硼(水溶態(tài)硼)的多少來判斷。我國土壤水溶態(tài)硼含量分布的趨勢與土壤全硼量相同。各種類型土壤有效硼的含量相差很大。據(jù)現(xiàn)有資料，南方紅壤有效硼含量最低，變幅為痕跡量至0.58ppm之間，平均0.14ppm。南方水稻土遠低于北方水稻土，一般有效硼都低于0.5ppm。西北地區(qū)黃土母質發(fā)育的幾種土壤，雖全硼量高，但有效硼含量較低，平均含量0.29ppm。內陸鹽土和濱海鹽土水溶態(tài)硼含量較高，尤其是內陸鹽土更高。西藏阿里地區(qū)的內陸鹽土有效硼含量最高達23 ppm之多。我國一些土壤有效硼含量見表2。

表2  我國一些土壤有效硼含量(ppm)

    我國缺硼土壤主要分布于南方紅壤區(qū)，北方一些省市也有相當面省市耕地土壤硼素不足。我國部分省市耕地土壤缺鋅(土壤有效硼小于0.5ppm)狀況見表3。

表3  我國部分省(市、區(qū))耕地土壤缺硼狀況

    據(jù)土壤中水溶態(tài)硼含量，以1：10，000，000比例的土壤圖為底圖，按各土類的水溶態(tài)硼含量填制成我國土壤水溶態(tài)硼含量圖，再縮制成缺硼土壤分布圖。由圖2可知我國缺硼土壤的面積很大，分布地區(qū)很廣。
    植物缺硼的臨界含量為0.5ppm。少于0.5ppm時為缺硼，缺硼敏感的農作物對硼可能有反應。少于0.25ppm時將嚴重缺硼，農作物可能有可見的癥狀。
    我國土壤中的水溶態(tài)硼含量在西部和東部有顯著的差異，因而可以區(qū)分成兩個地區(qū)，一個是西部的內陸地區(qū)，含量比較豐富或者十分豐富，另一個是東部地區(qū)，是低硼和缺硼地區(qū)。我國的缺硼土壤可區(qū)分成兩種類型，第一種類型的缺硼土壤不論全硼和水溶態(tài)硼含量都很低，常屬于嚴重缺硼土壤，分布于我國南方和東南方，即廣東、福建、江西南部、浙江西部和南部等地，包括花崗巖和其他酸性火成巖、片麻巖、砂巖等成土母質發(fā)育成的各種土壤，像磚紅壤、赤紅壤、紅壤、黃壤等。第二種類型的缺硼土壤是黃土和黃河沖積物發(fā)育的各種土壤，像綿土、塿土、黃潮土等。黃土母質的全硼含量中等，所含的硼主要存在于電氣石中，不容易風化和釋放，由黃土發(fā)育而成的土壤中水溶態(tài)硼因而偏低。黃河沖積物發(fā)育的各種土壤有類似的情況。黃河流經黃土高原，攜帶大量沖積物到下游，華北平原就是由黃河沖積物淤積而成，所以這一類型的缺硼土壤主要分布于黃土高原和華北平原。不過在這些土壤中假若含有鹽分時則水溶態(tài)硼會十分豐富。
    此外，含有大量有機質而且排水不良的草甸土和漿土，也屬于缺硼土壤，分布于黑龍江中部和東部以及內蒙古東部。在大別山脈南北兩麓例如湖北的東北部和河南的東南部，片麻巖分布十分廣泛，所形成的土壤往往缺硼。這些土壤都是典型的缺硼土壤。硼肥效果顯著。類似的情況估計還會陸續(xù)的發(fā)現(xiàn)。
    3、影響土壤有效硼的因素
    土壤中難溶性的含硼礦物，經過緩慢的風化作作可以釋放出有效硼，有效硼也可以在-定條件下較化為果樹難以利用的硼。影響土壤硼有效性的因素很多，歸納起來主要有以下幾點：
    土壤酸堿度(PH值)：土壤PH4.7~6.7之間，硼的有效性最高，水溶性硼與PH值成正相關。但PH7.1~8.1之間，硼的有效性降低，水溶性硼與PH值成負相關?，F(xiàn)已證明，土壤中硼的有效性主要受吸附固定的影響，而吸附固定又與土壤PH密切相關，酸性土壤中硼的有效性高，但容易淋洗損失，施用大量石灰，硼的吸附固定增加，會產生誘發(fā)缺硼。
    土壤有機質：有機物質多的土壤有效性硼較多。因為與有機物結合或被有機物所固定的硼，有機物分解后釋放出來，對酸性土來說，有機物使硼固定可避免淋失，起了保護作用，有機物礦化后又會增加有效性硼。對于石灰性土壤來說，有機物對硼有效性的影響不及土壤PH值的影響明顯。
    氣候條件：干旱使土壤中硼的有效性降低，一方面是由于有機物的分解受到影響而減少硼的供應，同時，干旱地區(qū)的固定作用增強，溫度愈高愈甚，從而降低水溶性硼的含量。濕潤多雨地區(qū)，常由于強烈的淋洗作用而導致硼的損失，降低有效硼的含量，特別是輕質土壤尤為明顯。
    土壤質地：土壤質地影響硼在土壤中的移動。在輕質土壤上硼易遭淋失，使水溶性硼減少；而在粘質土壤上，由于粘粒的吸附作用，能保持較多的有效硼，因此，在其他條件-致的情況下，輕質土壤的有效硼含量常少于粘質土壤，缺硼往往出現(xiàn)在輕質土壤中。

    4、土壤診斷

    土壤中有效硼的含量是果樹缺硼或不缺硼的重要依據(jù)之一。因此?？梢酝ㄟ^化驗土壤有效硼的含量來了解果樹缺硼狀況。土壤有效硼的豐缺，一般可為分：
        ＜0.250ppm        很低
        0.25~0.50ppm        低
        0.50~1.00Ppm     中等
        1.00-2.00Ppm         高
        ＞2.00ppm           很高
    土壤有效硼0.5ppm可作為一般作物的缺硼臨界指標。對一般作物來說，土壤有效硼小于0.5ppm，可視為缺硼，大于0.5ppm為不缺硼，土壤有效硼小于0.25pprn。可視為嚴重缺硼。但是，土壤和作物條件不同，其臨界指標可在0.5ppm上下變動。
    土壤有效硼超過一定數(shù)量，可使作物中毒，一般土壤有效硼超過1ppm有發(fā)生中毒的可能性。美國加里福尼亞大學農業(yè)推廣服務中心(1969年)提出適宜和中毒的指標如下：
    0.5ppm一一對所有作物均安全；
    1ppm一一對敏感作物出現(xiàn)傷害；
    土壤種類不同，中毒的臨界濃度相差很大。如酸性土有效硼1.2ppm就可能使作物中毒．而石灰性土壤有效硼3ppm作物仍不中毒。

四、硼肥的主要品種

    我國目前施用的硼肥主要是硼砂，其次是硼酸和硼泥，其他硼肥較少，硼鎂肥由于制作方法不同，其中的成分含量也有些不同。硼泥是工業(yè)廢料，其成分含量也不相同。現(xiàn)將主要硼肥品種列于表4。

表4  硼肥的成分與性質