植物钙镁硫素营养共77页

钙镁硫的吸收与运
钙
植物主要通过根系吸收钙，然后通过木质部的运输系统将其输送 到地上部分。
镁
植物主要通过根部吸收镁，然后通过韧皮部的运输系统将其输送 到地上部分。
硫
植物主要通过根系吸收硫，然后通过木质部和韧皮部的运输系统 将其输送到地上部分。
02
钙镁硫肥的种类与特点
钙肥的种类与特点
钙肥种类主要有石灰、Fra bibliotek膏、硝酸钙、钙镁磷肥等。
01
钙是一种常见的植物营养元素，在土壤中广泛存在。它具有高
溶解度，能够被植物快速吸收和利用。
镁 (Mg)
02
镁是植物必需的营养元素之一，它是叶绿素的重要组成成分，
参与植物光合作用的调节。
硫 (S)
03
硫是植物生长过程中不可或缺的营养元素之一，参与蛋白质、
氨基酸和酶的合成。
钙镁硫在植物营养中的重要性
钙
钙是植物细胞壁和细胞膜的重要 组成成分，有助于维持细胞结构 和功能的完整性。此外，钙还参 与植物激素的合成和信号转导。
镁
镁是叶绿素的重要组成成分，影响 植物的光合作用和能量代谢。此外 ，镁还参与植物体内多种酶的活化 。
硫
硫是许多氨基酸和蛋白质的组成成 分，对植物生长和发育至关重要。 此外，硫还参与植物体内氧化还原 反应的调节。
硫肥的合理施用
针对不同植物对硫肥的需求量和吸收特点，应选择合适的硫肥种类和施用量。同时，应注意与有机肥、磷肥等配合施 用，以增强效果。
硫肥的效果
适量施用硫肥可以提高植物的抗病、抗逆能力，减少植物病害的发生，提高产量和品质。同时，硫肥还 可以促进植物对氮和磷的吸收利用。
05
钙镁硫肥与其他肥料的相互作用

27
第二节
Mg Mg
28
一、植物体内镁的含量和分布
植物体内镁的含量约为0 05% 植物体内镁的含量约为 0.05%-0.7% 。 其 分布规律为： 分布规律为： 1、豆科植物地上部分>禾本科植物 豆科植物地上部分> 2、种子>叶>茎>根系 种子> 生长初期， 镁大多存在于叶片中， 3 、 生长初期 ， 镁大多存在于叶片中 ， 结 实期则以植酸盐的形式贮存在种子中
(quicklime)：又称烧石灰， (1) 生石灰 (CaO) (quicklime)：又称烧石灰，含 96%CaO 96%-99% (2) 熟石灰 [Ca(OH)2] (slaked lime)：又称消石灰， lime)：又称消石灰， 由生石灰加水或堆放时吸水而成， CaO70%左右 由生石灰加水或堆放时吸水而成，含CaO70%左右 carbonate)： (3) 碳酸石灰 (CaCO3) (calcium carbonate)：由石 灰石、白云石或贝壳类直接磨细而成， 灰石、白云石或贝壳类直接磨细而成，主要成分 是碳酸钙
4
细胞壁
质膜 细胞质 液泡 内质网
中胶层
两个相邻细胞和细胞内Ca 两个相邻细胞和细胞内 2+( )的分布图 的分布图
细胞内含钙量较高的区域是中胶层和质膜外表面； 细胞内含钙量较高的区域是中胶层和质膜外表面；细胞 器中，钙主要分布在液泡中，细胞质内较少。 器中，钙主要分布在液泡中，细胞质内较少。
5
二、钙的营养功能
注意：石灰肥料不能和铵态氮肥、腐熟的有机肥和 不能和铵态氮肥 注意：石灰肥料不能和铵态氮肥、腐熟的有机肥和
水溶性磷肥混合施用， 水溶性磷肥混合施用，以免引起氮的损失和 混合施用 磷的退化导致肥效降低。 磷的退化导致肥效降低。

植物镁素营养与镁肥 镁的营养作用
植物体中含镁（Mg）量约为干物质 植物体中含镁（ ） ％，豆科作物的含镁量为禾本 的0.05-0.7％，豆科作物的含镁量为禾本 ％， 科作物的2－ 倍 从植株的部位看， 科作物的 －3倍，从植株的部位看，种 子含镁较多，茎叶次之，而根系较少。 子含镁较多，茎叶次之，而根系较少。 作物生长初期，镁大多存在于叶片， 作物生长初期，镁大多存在于叶片，到 结实期则转到种子中。 结实期则转到种子中。
含钙肥料的种类与性质
石灰是最主要的钙肥，包括生石灰、 石灰是最主要的钙肥，包括生石灰、熟 石灰、碳酸石灰三种， 石灰、碳酸石灰三种，含钙的化肥或工业废 也可用作钙肥。 渣，也可用作钙肥。
生石灰 又称烧石灰
主要成分为氧化钙含CaO55－85％， － ％， 主要成分为氧化钙含 MgO10－40％。贝壳类含有大量的碳酸钙， ％。贝壳类含有大量的碳酸钙 － ％。贝壳类含有大量的碳酸钙， 烧制后称壳灰含CaO85－90％（螺灰），生 ％（螺灰），生 烧制后称壳灰含 － ％（螺灰）， 石灰中和土壤酸性能力很强，还有杀虫、 石灰中和土壤酸性能力很强，还有杀虫、灭 草和土壤消毒等功效。 草和土壤消毒等功效。
硫参入固氮过程， 硫参入固氮过程，构成固氮酶的钼铁 蛋白和铁蛋白均含有硫。 蛋白和铁蛋白均含有硫。作物体中硫的移 动性很少，较难从老组织向幼嫩组织运转， 动性很少，较难从老组织向幼嫩组织运转， 缺硫时，作物生长受到严重阻碍， 缺硫时，作物生长受到严重阻碍，植株矮 小瘦弱，叶片退绿或黄化，茎细、僵直， 小瘦弱，叶片退绿或黄化，茎细、僵直， 分蘖分枝少，与缺氮有点相似， 分蘖分枝少，与缺氮有点相似，但缺硫症 状首先从幼叶出现。 状首先从幼叶出现。
第五章
植物钙、镁、硫营养 植物钙、

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2、稳定核糖体的必需元素
❖ 镁离子是作为核糖体亚单位连 接的桥梁元素，保证核糖体结构 的稳定，为蛋白质合成提供场所。
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3、是多种酶的活化剂
❖ 镁可以活化乙酸硫激酶，使乙 酸、ATP和辅酶A形成乙酰辅酶 A，参与脂肪代谢。
❖ 磷酸化酶、葡萄糖激酶、果糖激 酶、烯醇化酶均需镁活化。
含镁量％ 9.7 16.4 25.6 55.0
7－8
镁形态
MgSO4∙7H2O Mg(NO3)2 MgCl2 MgO MgSO4∙KSO4
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❖ 土壤条件： 代换性镁低于60mg/Kg，镁饱和度小于6％ －10％时土壤易缺镁，施镁有效。砂性土上 易缺镁。
❖ 作物条件： 豆科作物，块根、茎类作物、烟草等需镁多， 果树如柑桔、葡萄、柿子、苹果易缺镁，施 镁有效。
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✓第一节 钙肥 ✓第二节 镁肥 ✓第三节 硫肥
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钙、镁、硫三种元素在作物体内含量 低于碳、氢、氧、氮、钾， 高于铜、锌、铁、锰、硼、钼、氯 因而又称为中量元素。
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❖ 随着作物产量的不断提高，维持作物正 常生长代谢所需的三种元素不断增加， 且近几年来不含钙、镁、硫元素的化肥 的大量施用，钙、镁、硫的缺乏现象也 逐渐表现出来。
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❖ 熟石灰： ♣又叫消石灰，由生石灰加水吸 湿而成。 ♣主要成分：Ca(OH)2，易溶解 强碱性，中和酸性能力强
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❖ 施用： 因土壤性质、作物种类、施肥方法 等因素而影响用量

（二）石灰肥料的作用
1. 供给植物钙素营养 2. 中和土壤酸性、消除活性铝、铁、锰的毒害 3. 增加土壤有效养分 4. 改善土壤物理性状 5. 改善作物品质，减少病害
主要作物最适宜的pH值(综合资料)
───────────────────────────────
对酸性敏感的作物 适应中性反应的作物 适应酸性反应的作物
微酸性(pH为6.0)
50
25-50
───────────────────────────
50-70 25-50 25
（三）石灰的施用技术
方法：可作基肥和追肥，不能作种肥 要求：1. 撒施力求均匀，防止局部土壤过碱或未施到
2. 条播作物可少量条施。番茄、甘蓝和烟草等 可在定植时少量穴施。
3. 不宜连续大量施用石灰，否则会引起土壤有 机质分解过速、腐殖质不易积累，致使土壤
(NH4)2SO4·2NH4NO3
普通过磷酸钙 13.9
Ca(H2PO4)2·H2O，CaSO4
青矾
11.5
FeSO4·7H2O
──────────────────────────
（二）硫肥的作用与施用技术
1. 直接供应作物硫素等营养 含硫肥料含有多种成分，故能提供硫、钙、
镁、磷和铁等营养元素。
以提供硫素营养为目的石膏施用技术： 施用方法：主要作基肥，也可蘸秧根或作追肥 施用量：因土壤特性和作物特性而异 施用时间：最好早施或分期追施
Ca-CAM复合体的形成与酶的激活
膜外
Na+ K+ HM3gO2++
等
ATP膜内
H+
膜外 Ca
Ca
Ca
Na+ K+ HM3gO2++

植物缺硫一般症状——
•植物发僵，新叶失绿黄化；
•双子叶植物缺硫症状明显，老叶出现紫红 色斑；
•禾谷类植物缺硫开花和成熟期推迟，结实 率低，籽粒不饱满；
黄豆施硫
花生 左：无硫对照，
右：施硫20公斤每公顷
苜蓿-分蘖减少，新叶呈浅黄绿色 S
棉花：新叶发黄，叶柄变红
S
大豆：新叶持续呈淡黄色，整个植株变黄
一、植物的镁营养
（一）镁在植物体内的含量、形态和分布
植物体内镁含量：干物重的0.05－0.7％ 低于0.2％植物易出现缺镁症。
植物体内镁分布：种子＞茎、叶＞根 块根、块茎＞豆科＞禾本科作物
（二）镁 的 营养 作 用
1、影响光合作用
镁是叶绿素分子组成中的唯一的矿质元素
镁参与叶绿素合成； 镁也参与叶绿体中CO2的同化作用 如参与 叶绿体 基质中1 ，5-二 磷酸核 酮糖羧 化酶 （RuBP羧化酶）催化的羧化反应
籽粒 0.99
水稻
谷壳 叶
茎秆 根
8.40 6.02 3.70~5.60 2.74
玉米
茎秆 5.96
穗茎 0.83
根
0.78
果穗 0.32
籽粒 0.04
二、植物对硅的吸收和运输
高等植物主要吸收分子态的硅，不同植 物种类吸硅能力有显著差异，而植物基因型 差异对硅吸收的影响很大。通常土壤溶液中 的硅酸浓度与植物的吸硅量呈正比。a
（二）石灰肥料的施用
1、施用石灰的条件 合理的石灰用量依土壤性质、作物种类、石灰肥料 的种类、气候条件、施用目的及施用技术等而定。
1）.作物种类：如茶树是典型的耐酸作物，不需施用 石灰。水稻、甘薯、烟草等耐酸中等，要施用适量石 灰。大麦等耐酸较差，要重视施用石灰。

泛的气候条件。
05
钙镁硫肥使用的注意事项
合理使用钙镁硫肥的要点
根据作物和土壤情况选择钙镁硫肥的种类和用量
不同作物和土壤对钙、镁、硫的需求量不同，应根据实际情况选择适宜的钙镁硫肥品种和 用量。
避免过量使用
钙镁硫肥过量使用可能导致土壤板结、烧苗等问题，因此在使用时应遵循适量、适时的原 则。
注意钙镁硫肥与其他肥料的配合使用
致叶绿素合成受阻，叶片早衰。
03
植物硫过量的影响
植物硫过量会影响其他元素的吸收，如磷、钙等，同时也会导致叶片
脱落，植株早衰。
植物钙镁硫营养失调的原因和机制
植物缺钙的原因和机制
植物缺钙主要是由于土壤中钙离子供应不足或土壤中存 在过多的拮抗离子，如钠、铵等，这些离子会与钙离子 竞争植物根系表面的吸收位点。
03
植物钙镁硫营养失调症状
植物缺钙、缺镁和缺硫的症状
植物缺钙的症状
植物缺钙会引发顶芽和幼叶的生长发育受阻，叶片边缘出现淡绿色或黄色斑点，根系短而 粗，根毛少，对水分和养分的吸收能力减弱。
植物缺镁的症状
植物缺镁会导致叶绿素含量减少，叶片失绿，出现黄化现象，同时叶片出现不规则的黄色 或橙色斑点，严重时斑点扩大并导致叶片脱落。
未来需要进一步深入研究钙镁硫营养和钙镁硫肥的生理机制，包括钙镁硫营养对植物生长 、发育、产量、品质的影响及其生理机制，以及钙镁硫肥的最佳施用量和施用方法等方面 的研究。
加强与其他学科领域的交叉融合
植物钙镁硫营养和钙镁硫肥的研究需要加强与其他学科领域的交叉融合，如生物学、化学 、物理学、农学、环境科学等，从多学科角度深入探讨植物钙镁硫营养和钙镁硫肥的作用 机制及其在农业生产中的应用前景。
植物缺硫的症状

❖ 3、维持细胞分隔化作用，减弱乙烯的生物合成，防止植物早 衰；
❖ 4、提高作物品质：储藏器官发育初期，Ca2+含量较低时，细胞原生 质膜的通透性增加，有利于糖等有机物质经韧皮部向储藏器官中 转运；防止成熟果实腐烂、利于储存。
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2 ）稳固细胞壁
❖ 植物细胞壁中有丰富的Ca2+结合位点，绝大部分钙与细
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1 ）稳定细胞膜:
❖ 1、提高生物膜的选择吸收能力；如果缺钙，或原生质膜上的Ca2+被 重金属离子或质子所取代，即可发生细胞质外渗，选择性吸收 能力下降的现象。严重缺钙时，原生质膜结构彻底解体。
❖ 2、增强对环境胁迫的抵抗能力（减轻重金属及酸性毒害，对 盐害、冻害、干旱、热害和病虫害的抗性增强）；
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镁在植物体内的分布规律
1、豆科植物地上部分的含镁量是禾本科植物 的2-3倍；
2、种子含镁较多，茎、叶次之，而根系很 少；
3、生长初期，镁大多存在于叶片中，结实期 则以植酸盐的形式贮存在种子中； 由于镁在 韧皮部中的移动性很强，储存在营养体或其 它器官中的镁可以被重新分配和再利用。
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4.植物缺钙的典型症状
❖ 由于钙在细胞壁、细胞膜中的关键作用，同 时也由于钙主要通过木质部运输，受蒸腾作 用影响大，老叶中钙的再利用程度低，故缺 钙植株的顶芽、侧芽、根尖等分生组织首先 出现缺素症，易腐烂死亡，幼叶卷曲畸形， 叶缘开始变黄并逐渐坏死。在缺钙时，植株 生长受阻，节间较短，因而一般较正常生长 的植株矮小，而且组织柔软。
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多糖
硫代葡萄糖苷
硫酯
硫酸酯
ADP
ATP
ATP
APM
乙酸
乙酰丝氨酸
铁氧还蛋白 (氧化型)
R - SH
PAP S
O
O
O
次生产物
辅酶
其他
(如乙烯)
蛋白质
半胱氨酸
H
H
NH
H
2
R S S
1
2
PP
i
O
铁氧还蛋白 (还原型)
高等植物体内硫酸盐同化的途径
AP S
H S C C COO
水 稻 番 茄 菠 萝
大白菜缺钙的典型症状：内叶叶尖发黄，呈枯焦状，俗称“干烧心”，又称“心腐病”。
缺钙的果实 脐腐病 苦痘病
植株缺镁：中下部叶脉间 失绿黄化 水 稻 黄 瓜 玉 米
柑 橘 缺 镁
果 树 缺 镁 葡 萄 苹 果 柑 桔
植株缺硫：新叶失绿黄化 玉 米 小 麦 烟 草 大 豆
石 灰
硝酸钙
硝酸钙晶体
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（二）石灰肥料的作用
供给植物钙素营养 中和土壤酸性、消除活性铝、铁、锰的毒害 增加土壤有效养分 改善土壤物理性状 改善作物品质，减少病害
主要作物最适宜的pH值(综合资料) ─────────────────────────────── 对酸性敏感的作物 适应中性反应的作物 适应酸性反应的作物 (pH 6.0-8.0) (pH 6.0-6.7) (pH 5.0-6.0) ─────────────────────────────── 作 物 pH值 作 物 pH值 作 物 pH值 ─────────────────────────────── 棉 花 6.0-8.0 甘 蔗 6.2-7.0 茶 树 5.2-5.6 小 麦 6.7-7.6 蚕 豆 6.2-7.0 马 铃 薯 大 麦 6.8-7.5 水 稻 5.5-6.5 荞 麦 5.0 大 豆 7.0-8.0 油 菜 5.8-6.7 西 瓜 玉 米 6.0-8.0 甜 菜 6.0-7.0 花 生 5.6-6.0 紫苜蓿 7.0-8.0 豌 豆 6.0-7.0 烟 草 亚 麻 ───────────────────────────────

光照
叶绿体外膜
基质隔室
H+
内囊体隔室
H+
Mg2+
H+
黑暗
H2O
使基质隔室扩大
H+
使内囊体室扩大
H+ Mg2+
H+
Mg2+
细胞质
叶绿体外膜
细胞质
内囊体中H+增加
内囊体中H+下降
基质Mg2+中增加
基质中Mg2+下降
与CO2的亲合力和最大反应速度提高 与CO2的亲合力和最大反应速度降低
引起羧化作用
羧化作用停止
柑橘缺镁
葡萄缺镁 玉米缺镁
水稻缺镁
4、镁对作物产量品质的影响
（1）不同植物对镁肥的反应不同
很敏感
油棕 柑橘 烟草 马铃薯 番茄 菠萝
中等敏感
玉米 大豆 甘蔗 葡萄 棉花 橡胶 果树
不敏感
水稻 小麦 燕麦 苜蓿 禾本科牧草
（2）镁对作物的增产效果与土壤交换性镁的含量有关
交换性镁低于5mg/100g，施用镁肥对达到、油菜、红薯的 增产效果好。
2、石灰的改土作用 （1）中和酸性，消除铝毒
酸性土壤使用石灰可以中和土壤活性酸和潜在酸。使 用石灰可以使铝生成氢氧化物沉淀，消除铝害。同时也可以 清除土壤中过多的铁锰毒害。
（2）增加有效养分 酸性土壤施用石灰可以增强土壤微生物的活性，促进有
机质的矿化和生物固氮，增加有效养分供给。酸性土壤施用石 灰可以使磷的固定减弱，促进无机磷的释放。
（5）调节养分离子的生理平衡，消除某些离子的 毒害作用 。
3 植物对钙的需求与缺钙症状
植物对钙的需求量因作物种类和遗传特性的不同 而有很大的差异。试验表明，在同样条件下，黑麦草 最佳生长所需介质中 Ca2+的浓度为2.5µmol/L,而番茄 是100µmol/l二者相差20倍。黑麦草最佳生长时期植株 含钙量为0.7mg/g，而番茄为12.9mg/g，相差18.4倍， 可见各种作物对钙的需求量悬殊很大。