张 悦

    (河北环境工程学院 河北秦皇岛 066102)

    1 土壤中的营养元素

    大量元素氮、磷、钾为人们所熟知，已成为当今世界化肥工业的支柱。18世纪后，在施用有机肥基础上发展了化学肥料的施用。近100多年来，人们大量使用氮、磷、钾肥料，忽视了对中微量元素的补充；特别是近年来，可用于补给中量元素的硫酸铵、过磷酸钙等肥料，逐渐被尿素、磷酸铵等大量元素含量高的肥料所取代，而高浓度大量元素肥料的大范围推广使用在提高作物产量的同时，也增大了对土壤中中微量元素的消耗。中微量元素肥料施用量不足，导致中微量元素的补充仅依靠残花、落叶等自然物质归还这种原始的、低水平的物质循环体系[1-2]。土壤中大部分中微量元素由于存在形式稳定、溶解度小，不能被农作物直接吸收和利用，仅有少部分溶解在土壤溶液中的才能被作物吸收。随着农作物高产品种的培育及复种指数的提高，轮作困难，土壤无休养生息时间，有效中微量元素的产生量不能满足作物生长的需求。作物不断从土壤中摄取营养，虽然氮、磷、钾肥的施用量剧增，但被作物带走的中微量元素却没有得到系统补给，导致土壤中的中微量元素逐渐耗竭[3]。特别是在我国高温多雨的南方地区，土壤中的中量营养元素多年来不断被高产作物大量带走，加之淋溶损失严重，导致中量营养元素供应不足，在广东、广西、云南、贵州、湖南、湖北、四川等省份表现尤为严重。

    土壤中含有多种矿物，其化学组成复杂，主要含有10多种元素，其中以氧、硅、铝、铁等4种元素含量最高，SiO2、Al2O3、Fe2O3的质量分数之和通常超过75%。虽然土壤中一般均含有植物生长所必需的各种营养元素，但是丰缺程度不同。

    数据显示，全国土壤中钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼等中微量元素含量在临界值以下的耕地面积占比分别达到63%、53%、40%、31%、48%、25%、42%、84%、59%。与第二次全国土壤普查的数据相比，中微量元素缺乏的耕地面积增加近1倍。中国土壤普遍缺硼，其中山东、江苏、河南、安徽、云南、贵州、四川、广东、广西等17个省区的缺硼耕地面积占比约为60%。同时存在的另一情况是，土壤中的中微量元素并不缺乏，但土壤中的微量营养元素多以氧化物、硫化物、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐和钼酸盐等难溶于水的无机矿物形式存在，受土壤中无机矿物的化学性质、土壤溶液的酸碱度、氧化还原电位、根系分泌物、地理位置及气温、降水量等生态环境因素的影响，能被植物吸收利用的有效态含量占全量的比例较低[4]，一般不超过10%。因此，必须通过施肥的方式适当补充中微量元素。

    2 中微量元素对提高农产品产量和质量的意义 ......