硼素营养与硼肥

一、硼素的营养功能

    英国科学家Warington早在1923年就肯定了硼是植物必需的营养元素之一。尽管现在人们都承认硼是高等植物必需的营养元素，但到目前为止，关于硼在植物体内的确切生理作用还不十分清楚，还未证实硼与植物体内的酶有关。
    有关硼在植物生长发育中的作用，大致有如下几个方面：
    1、参与碳水化合物在植物体内的分配和运转：从研究中可以看到，缺硼的植物体内碳水化合物的代谢发生混乱，叶子中形成的碳水化合物运输不出去而大量积累起来，叶片增厚。
    2、促进分生生组织的生长：硼参与细胞壁的组成，可促进分生组织的迅速生长。植物缺硼，使根尖和茎生长点分生组织细胞的生长受到抑制，严重时生长点萎缩坏死。如果棉株严重缺硼，生长点萎缩，侧芽丛生，形成多头大簇。缺硼植物根系中咖啡酸和绿原酸有所累积，这种酸的累积可能是引起根系木质化的原因。缺硼的根尖生长停止，变褐、变形。硼对于根用作物和块茎作物(如甜菜、萝卜、马铃薯等)的产量和品质有着十分重要的意义。
    3、促进营养器官和生殖器官的生长：硼对于生长素(吲哚乙酸)的合成有着重要影响。硼素不足，植物体内的生长素含量便大大降低，以致营养器官的生长受到抑制。植物不同器官的含硼量以花中最多，花中又以柱头和子房为最高，因此，硼对生殖器官的发育至关重要。缺硼植物一个重要特征是不能形成或形成不正常的花器官，表现为花药和花丝萎缩，花粉粒发育不能健康进行。硼对花粉管的形成也是必要的，对花粉的萌发和花粉管的伸长具有刺激作用。陈家驹等人研究了油菜缺硼而引起"花而不实"的原因，结果证明，缺硼且能正常开花，但不能正常结实的油菜雌雄配子体发育完善，子房结构也完整，但由于缺硼柱头失去附着花粉的能力，药室壁被破坏而失去弹散能力，花粉粘结成块而萌发率低、因此造成油菜只能开花而不结籽实。这一结果有力地证明了硼对生殖器官生长的重要性。在农业生产中，除油菜出现"花而不实"症外，麦类的"不捻症"、棉花的"蕾而不花"、花生的"果而不仁"、果树落花落果等，也都是由于缺硼所致。
    4、促进早熟改善品质：据报道，硼对加速植物发育，促进早熟和改善品质也起着十分重要的作用。水稻和玉米施用硼肥，生育期提前，种子成熟可提早5天左右；棉花施硼，霜前花增多，产量和品质均有所提高；施硼小麦通过春化阶段的时间可以缩短；油菜施硼，可降低蛋白质提高脂肪含量；黄瓜、番茄施硼可提高维生素C含量；苹果、柑桔施硼可提高含糖量，降低含酸量等等。
    5、增强抗逆性：硼素含量的多少直接影响到作物的抗逆性和抗病能力。施硼能促进维生素C形成，维生素C的增加可提高作物的抗逆性。作物缺硼，抗逆性和抗病能力减弱，使一些作物易发生病害，如马铃薯疮痂病、甜菜心腐病、萝卜褐腐病、甘薯褐斑病、芹菜折茎病、亚麻立枯病、向日葵白腐病和灰腐病、菜豆炭斑病等。施硼可使作物的这些病害的发生率大大降低。

二、硼失调症一般表现

    缺硼时，树体内碳水化合物代谢发生紊乱，糖的运转受到限制，茎、根生长点枯萎。叶绿素形成受阻，叶片黄化，早期脱落。花芽分化不良，顶芽和花蕾枯死，受精不正常，落花落果严重。果实生长中缺硼，可形成缩果病。硼过多时，叶尖叶缘出现灼伤状干枯，叶背发生褐色斑点或斑块。
根据作物对硼的敏感程度，大致可以分为以下三种情况：
    高度敏感：苜蓿、油菜、花椰菜、芹菜、三叶草、甜菜、苹果、葡萄、萝卜、甘蓝、向日葵、莴苣等。
    中度敏感：番茄、棉花、铃薯、烟草、胡萝卜、花生、桃、梨、板栗、茶等。
    敏感性差：大麦、小麦、燕麦、黑麦、亚麻、玉米、高粱、谷子、水稻、大豆、蚕豆、豌豆、黄瓜、洋葱、禾本科牧草等。

三、我国土壤硼的含量分布

    植物吸收的硼主要来自土壤，土壤的含硼量对植物至关重要。土壤含硼量多少与成土母质、土壤类型及气候条件等有密切的关系。土壤中的硼可简单分为全量硼和有效硼。土壤全量硼是指土壤中所存在的硼的总和，包括植物可利用的硼和不能利用的硼两部分。土壤全硼量决定于含硼矿物存在量的多少。土壤有效硼是指植物可从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，还包括有机和无机胶体吸附的硼，因为这些吸附态硼一般都能被水所浸出，只是所需浸提的时间较长而已。因此，土壤有效硼主要是指水溶性硼。

    1、我国土壤全硼量

    据现有资料，我国土壤全硼量范围在0~500ppm之间，平均64ppm。我国土壤全硼量大致分布规律由北向南、由西向东呈逐渐降低的趋势。南方各类土壤的的平均含硼量除石灰岩土以外，都低于64ppm，北方各类土壤则高于或接近平均含量。-般富硼土壤分布于干旱地区，而低硼土壤则分布于湿润地区，此外盐土也富含硼。我国土壤硼含量最高地西藏地区，珠穆朗玛峰附近广泛分布的沉积岩和变质岩来源于海相沉积,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为154ppm，最高可达500ppm。西北黄土母质发育的土壤(如塿土、黑垆土、黄绵土等)全硼含量也较高，平均含硼80ppm。我国红壤地区全硼量最低，-般在50ppm以下。据不完全统计，我国土壤全硼量按土壤类型区分，除了西藏的珠穆朗玛峰地区的土壤以外，变幅一般在19~88ppm之间。我国土壤含硼量见表1。

 表1 我国土壤含硼量

    2、我国土壤水溶态硼的含量状况

    就土壤对植物的供硼能力而言，不是以土壤全硼量来衡量，而是以土壤有效硼(水溶态硼)的多少来判断。我国土壤水溶态硼含量分布的趋势与土壤全硼量相同。各种类型土壤有效硼的含量相差很大。据现有资料，南方红壤有效硼含量最低，变幅为痕迹量至0.58ppm之间，平均0.14ppm。南方水稻土远低于北方水稻土，一般有效硼都低于0.5ppm。西北地区黄土母质发育的几种土壤，虽全硼量高，但有效硼含量较低，平均含量0.29ppm。内陆盐土和滨海盐土水溶态硼含量较高，尤其是内陆盐土更高。西藏阿里地区的内陆盐土有效硼含量最高达23 ppm之多。我国一些土壤有效硼含量见表2。

表2  我国一些土壤有效硼含量(ppm)

    我国缺硼土壤主要分布于南方红壤区，北方一些省市也有相当面省市耕地土壤硼素不足。我国部分省市耕地土壤缺锌(土壤有效硼小于0.5ppm)状况见表3。

表3  我国部分省(市、区)耕地土壤缺硼状况

    据土壤中水溶态硼含量，以1：10，000，000比例的土壤图为底图，按各土类的水溶态硼含量填制成我国土壤水溶态硼含量图，再缩制成缺硼土壤分布图。由图2可知我国缺硼土壤的面积很大，分布地区很广。
    植物缺硼的临界含量为0.5ppm。少于0.5ppm时为缺硼，缺硼敏感的农作物对硼可能有反应。少于0.25ppm时将严重缺硼，农作物可能有可见的症状。
    我国土壤中的水溶态硼含量在西部和东部有显著的差异，因而可以区分成两个地区，一个是西部的内陆地区，含量比较丰富或者十分丰富，另一个是东部地区，是低硼和缺硼地区。我国的缺硼土壤可区分成两种类型，第一种类型的缺硼土壤不论全硼和水溶态硼含量都很低，常属于严重缺硼土壤，分布于我国南方和东南方，即广东、福建、江西南部、浙江西部和南部等地，包括花岗岩和其他酸性火成岩、片麻岩、砂岩等成土母质发育成的各种土壤，像砖红壤、赤红壤、红壤、黄壤等。第二种类型的缺硼土壤是黄土和黄河冲积物发育的各种土壤，像绵土、塿土、黄潮土等。黄土母质的全硼含量中等，所含的硼主要存在于电气石中，不容易风化和释放，由黄土发育而成的土壤中水溶态硼因而偏低。黄河冲积物发育的各种土壤有类似的情况。黄河流经黄土高原，携带大量冲积物到下游，华北平原就是由黄河冲积物淤积而成，所以这一类型的缺硼土壤主要分布于黄土高原和华北平原。不过在这些土壤中假若含有盐分时则水溶态硼会十分丰富。
    此外，含有大量有机质而且排水不良的草甸土和浆土，也属于缺硼土壤，分布于黑龙江中部和东部以及内蒙古东部。在大别山脉南北两麓例如湖北的东北部和河南的东南部，片麻岩分布十分广泛，所形成的土壤往往缺硼。这些土壤都是典型的缺硼土壤。硼肥效果显著。类似的情况估计还会陆续的发现。
    3、影响土壤有效硼的因素
    土壤中难溶性的含硼矿物，经过缓慢的风化作作可以释放出有效硼，有效硼也可以在-定条件下较化为果树难以利用的硼。影响土壤硼有效性的因素很多，归纳起来主要有以下几点：
    土壤酸碱度(PH值)：土壤PH4.7~6.7之间，硼的有效性最高，水溶性硼与PH值成正相关。但PH7.1~8.1之间，硼的有效性降低，水溶性硼与PH值成负相关。现已证明，土壤中硼的有效性主要受吸附固定的影响，而吸附固定又与土壤PH密切相关，酸性土壤中硼的有效性高，但容易淋洗损失，施用大量石灰，硼的吸附固定增加，会产生诱发缺硼。
    土壤有机质：有机物质多的土壤有效性硼较多。因为与有机物结合或被有机物所固定的硼，有机物分解后释放出来，对酸性土来说，有机物使硼固定可避免淋失，起了保护作用，有机物矿化后又会增加有效性硼。对于石灰性土壤来说，有机物对硼有效性的影响不及土壤PH值的影响明显。
    气候条件：干旱使土壤中硼的有效性降低，一方面是由于有机物的分解受到影响而减少硼的供应，同时，干旱地区的固定作用增强，温度愈高愈甚，从而降低水溶性硼的含量。湿润多雨地区，常由于强烈的淋洗作用而导致硼的损失，降低有效硼的含量，特别是轻质土壤尤为明显。
    土壤质地：土壤质地影响硼在土壤中的移动。在轻质土壤上硼易遭淋失，使水溶性硼减少；而在粘质土壤上，由于粘粒的吸附作用，能保持较多的有效硼，因此，在其他条件-致的情况下，轻质土壤的有效硼含量常少于粘质土壤，缺硼往往出现在轻质土壤中。

    4、土壤诊断

    土壤中有效硼的含量是果树缺硼或不缺硼的重要依据之一。因此。可以通过化验土壤有效硼的含量来了解果树缺硼状况。土壤有效硼的丰缺，一般可为分：
        ＜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可作为一般作物的缺硼临界指标。对一般作物来说，土壤有效硼小于0.5ppm，可视为缺硼，大于0.5ppm为不缺硼，土壤有效硼小于0.25pprn。可视为严重缺硼。但是，土壤和作物条件不同，其临界指标可在0.5ppm上下变动。
    土壤有效硼超过一定数量，可使作物中毒，一般土壤有效硼超过1ppm有发生中毒的可能性。美国加里福尼亚大学农业推广服务中心(1969年)提出适宜和中毒的指标如下：
    0.5ppm一一对所有作物均安全；
    1ppm一一对敏感作物出现伤害；
    土壤种类不同，中毒的临界浓度相差很大。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、硼肥的主要品种

    我国目前施用的硼肥主要是硼砂，其次是硼酸和硼泥，其他硼肥较少，硼镁肥由于制作方法不同，其中的成分含量也有些不同。硼泥是工业废料，其成分含量也不相同。现将主要硼肥品种列于表4。

表4  硼肥的成分与性质