氯元素的功與過
氯是植物的必需營養(yǎng)元素之一,但是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際情況看, 人們不是考慮植物缺氯問題, 倒是普遍擔心含氯化肥會把氯離子帶入土壤,使土壤中鹽濃度提高,進而引起作物氯害。農(nóng)民對氯元素和含氯化肥存在一定的誤解,人們往往到了談氯色變的地步,很多農(nóng)民不用含氯化肥。
其實土壤環(huán)境本身對氯有一定的容量,加上氯在土壤中的含量基本處于一個恒定值,并不存在累積效應(yīng),因此合理使用不僅不會對土壤和作物造成毒害,反而有一定的增產(chǎn)效果。
今天我們主要從含氯化肥的定義,氯對植物的影響,施用含氯化肥要考慮的問題以及如何施用含氯化肥,這4個方面進行闡述,希望對大家合理使用含氯化肥具有一定的指導(dǎo)作用。
1、氯元素與含氯化肥的定義
氯元素是作物必需的一種微量元素,在植物體內(nèi)的含量遠遠高于其他微量元素。主要分布在植物莖葉營養(yǎng)器官中, 只有小部分在籽;蛸A藏器官中。這也是為什么谷類作物耐氯力強的原因。
含氯化肥是指肥料中含有氯離子的一類化肥,如氯化鉀、氯化銨、農(nóng)鹽等。早在300年前,在福建等沿海地區(qū)就有使用氯化鈉(食鹽)作為肥料的記載,進一步證明了氯對作為的有效性。
2、氯對植物的作用
氯作為一種必需的營養(yǎng)元素,直接參加希爾反應(yīng)(希爾反應(yīng)是指葉綠體借助光能使電子受體還原并放出氧的反應(yīng)),并能維持細胞的正常膨壓,調(diào)節(jié)氣孔 開放,提高酶的活性和植物抗 病性。但過量的氯能使酶的活性失調(diào),養(yǎng)分吸收受抑制,葉綠體含量和光合能力下降,輕者影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),重者使細胞超微結(jié)構(gòu)改變受害死亡。
2.1 植物對氯的吸收與營養(yǎng)功效
氯在植物體內(nèi)主要以氯離子的形式行使其營養(yǎng)功能,其所有的特性以及對植物的影響,都與它離子態(tài)的形態(tài)分不開。
(1)作為陪伴離子,影響其他離子的吸收;
由于陪伴離子效應(yīng),氯能夠促進陽離子的吸收,抑制陰離子的吸收。因此,氯能促進鉀離子K+、銨根離子NH+4 的吸收, 而在氯濃度高時 , 則會抑制硝酸根離子NO-3 、磷酸二氫跟離子H2PO-4離子的吸收。蔬菜作物施用含氯化肥比如氯化銨,能夠減少硝酸鹽含量,提高蔬菜的品質(zhì)。
(2)氯在維持細胞滲透壓、保持電荷平衡,增產(chǎn)抗逆;
氯促進植物光合作用, 從而促進植物增產(chǎn) 。由于氯在調(diào)節(jié)氣孔開閉和維持細胞膨脹壓等方面的作用, 因而能增強某些植物的抗旱能力。氯通過植物營養(yǎng)生理和生態(tài)離子平衡,減輕植物病害,抑制植物病害發(fā)生。
(3)抑制氮素硝化作用,減少氮肥轉(zhuǎn)變?yōu)橄鯌B(tài)氮而淋失,有利于延長氮肥的肥效;
對于生育期比較長的作物,在等氮量一次性基施的條件下,氯化銨與尿素一起施用比碳銨和尿素一起使用,產(chǎn)量更高。
(4)組成植物體內(nèi)酶的活化劑和激素,維持正常代謝;
植物體內(nèi)的某些酶類必需要有氯離子Cl-的存在和參與才可能具有酶活性。乙烯含量變化也受 Cl-的促進和調(diào)控作用 ;甜瓜果實用 CaCl2 處理與其他鈣鹽處理相比,能使果實產(chǎn)生更多的乙烯(C2H4), 從而使果實呼吸高峰期提早出現(xiàn),加速了果實的成熟,促進了甜瓜果實的提早上市。
2.2 氯對植物的毒害作用
在作物對各種養(yǎng)分離子吸收的過程中,由于氯的移動性非常大,因此壤、水體中的 Cl-易被植物吸收 ,而且大多數(shù)植物吸收Cl-的速度很快,很容易造成奢侈吸收氯在大多數(shù)植物體內(nèi)積累過多會產(chǎn)生毒害作用。主要有3個方面的影響:
(1)氯能夠破壞細胞超微結(jié)構(gòu),危害植株生長;高氯環(huán)境下的作物,細胞膜系統(tǒng)遭到破壞,細胞結(jié)構(gòu)崩潰,細胞壁基質(zhì)不均勻,出現(xiàn)質(zhì)壁分離的現(xiàn)象。
(2)氯也能抑制硝酸還原酶的活性,而提高過氧化物酶的活性;硝酸還原酶是植物利用氮素的限速酶,因而高氯使氮素代謝受阻。過氧化物酶使植物體內(nèi)激素發(fā)生分解,細胞停止生長,從而抑制了作物的發(fā)育。
(3)高含量的氯能降低植物體內(nèi)葉綠體的含量和光合強度 ,影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。比如烤煙吸收過量的氯,會影響烤煙的可燃性,使煙葉很快就燃盡,而且口感變差。一般中國煙草對烤煙中的鉀氯比有規(guī)定,對于土壤含氯低的地區(qū),可以少量使用氯化鉀,其他地區(qū)則慎用。
3、使用含氯化肥應(yīng)該考慮的3個方面
使用含氯化肥,一般要考慮3各方面,第一使土壤氯的背景值(下圖),第二使植物的耐氯能力,第三使氯在土壤中的移動。
我國土壤含氯等級及分布
3.1 植物的土壤氯容量
土壤中含氯量高低也是合理施用含氯化肥的基本前提,概括起來可分為以下三種基本類型。
、裥停褐小 低含氯量土壤 (50-150 mg/kg),絕大多數(shù)作物都可以按照作物氮、鉀需要施用氯化銨NH4Cl 、 氯化鉀KCl肥 ;只有耐氯力很弱的萵苣 、 烤煙等不宜施用 NH4Cl,但可適量施用 KCl。
、蛐停焊吆攘客寥 (200-300 mg/kg),多數(shù)作物可以施用 NH4Cl、 KCl;耐氯力弱的作物不宜施用含氯化肥。
、笮停汉攘刻貏e高的土壤 (400-600 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)可以施用NH4Cl 、 KCl;耐氯力強的作物可以適量施用 KCl。
3.2 作物耐氯力類型劃分
糾正一個概念,沒有所謂的忌氯作物,只有耐氯能力強弱的差異。
(1)耐氯力強
主要是谷類作物中的水稻、高梁、谷子等,纖維作物中的棉花、麻類, 以及甜菜、菠菜等。 這些作物可以在土壤氯濃度 >600mg/kg 條件下正常生長。故在土壤含氯量不高(<200 mg/kg)的地區(qū),這類作物完全可以按照其氮、鉀需要量施用氯化銨和氯化鉀,能獲得與不含氯的氮、鉀肥同樣的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)效果。
(2)耐氯力中等
主要是谷類作物中的大麥、小麥、玉米等, 豆類作物中的蠶豆 、豌豆 、大豆等, 油料作物中的油菜 、花生等, 蔬菜中的蘿卜、蕃茄、黃瓜等, 以及糖料作物中的甘蔗,耐氯臨界值300-600 mg/kg。在土壤含氯量不高的地區(qū) , 這類作物完全可以按常量施用氯化銨和氯化鉀。但像甘蔗等耐氯力中等偏下的作物 ,完全可以按其需鉀量施用氯化鉀,最好少用或不用氯化銨。
(3)耐氯力弱
即只能適應(yīng)在土壤氯濃度 <300 mg/kg 條件下正常生長的作物,如甘薯 、烤煙 、萵苣 、白菜、草莓、蘋果幼樹等一般不宜施用氯化銨。
但在土壤含氯量 <50mg/kg 的地區(qū),甘薯等作物可以按其鉀素需要施用氯化鉀,烤煙可以適量施用氯化鉀,能獲優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)效果。萵苣是對氯最敏堿、耐氯力最弱的作物,其耐氯臨界值僅100-140 mg/kg,因此不宜施用含氯化肥。
3.3 氯在土壤中移動積累
由于土壤膠體帶負電荷為主 , 含氯化肥帶入土壤中的氯 (Cl-),一般隨水移動, 土壤中殘留的氯很少。
有人曾經(jīng)提出一個錯誤的概念,如果連續(xù)20年施用含氯化肥,以后則不能再使用。這就增加了人們對持續(xù)使用含氯化肥會對作物的產(chǎn)量品質(zhì)、 土壤肥力產(chǎn)生不良影響的疑慮。
有長期定位的試驗表明:連續(xù)施用含氯化肥30季, 沒有影響稻、麥產(chǎn)量品質(zhì);也沒有明顯影響土壤 pH 、 含鈣量等土壤性質(zhì)。殘留量隨各年降雨量多少而定 。雨水多的年份 , 氯在土壤中的殘留量少;干旱年份氯在土壤中殘留量稍多。但在非鹽漬化地區(qū), 就某種土壤類型來看, 含氯化肥帶入土壤中的氯大部分 (90 %以上)隨水移失,氯在土壤中殘留量少 , 就多年平均來看是一個常數(shù),而不是累加效應(yīng)。
4、含氯化肥的使用技術(shù)方法
4.1 考慮作物種類和品種對氯的敏感性和忍耐性
氯元素化肥應(yīng)優(yōu)先施用于水稻、小 麥、 油菜、棉花、苧麻、玉米、黑麥草、菠菜、南瓜、桃樹、番茄等耐氯性強或中等耐氯的作物上;對耐氯性弱的作物,如煙草、茶葉、柑桔、葡萄、西瓜、馬鈴薯、紫云英等忌氯作物一般不施或嚴格控制用量。同一類作物不同品種之間抗氯性亦有差異, 如水稻品種之間,以雜交稻耐氯性最強,常規(guī)早稻耐氯性最弱。
4.2 選擇適宜施用的土壤
含氯化肥宜施用在pH值>6.5,含鈣較豐富的中性或鈣質(zhì)土攘上。若在酸性土壤中施用, 宜先配施石灰或其它堿性肥料,施后土壤混勻, 再覆蓋深施含氯化肥。
在多雨地區(qū)或多雨季節(jié),施用含氯化肥,氯離子可隨水流失, 不易被土壤吸附積累而引起作物氯害, 在降雨量大的地區(qū)及水稻產(chǎn)區(qū),適合施用含氯化肥。在鹽堿地土壤中,因氯離子含量較高,應(yīng)禁用含氯化肥。
而無灌溉條件的旱地、排水不良的鹽堿地和高溫干旱季節(jié)以及缺水少雨地區(qū)最好不用或少用含氯化肥。
4.3 掌握施用方法及用量
含氯化肥的施用,原則上應(yīng)深施蓋土,集中施用 。不宜作種肥直接施于種子同一位置,而應(yīng)施在種子下側(cè) 5-6 cm 處,以免影響作物出苗和生長。施用量大時,可分次追施。且要避開作物的氯敏感期。作物的氯敏感期多在苗期 ,如水稻在3-5葉期;小麥在 2-5葉期;大白菜、小白菜和油菜在 4-6葉期;柑桔、茶葉則在1-4年生的幼齡期,旱地作物在撒施后要及時中耕。
含氯化肥宜提早施用。提前施用讓雨水或灌溉水淋失一部分氯離子,以避免氯過多對作物產(chǎn)量 、品質(zhì)的不利影響。
混配肥施用。合理地將氮、磷、鉀肥料混配施用或與有機肥一起施用, 既可提高含氯化肥的肥效, 又可減輕氯的不利影響。