粉煤灰多效肥增强作物抗病性机理探析华北电力学院周永学摘要对粉煤灰多效肥增强作物抗病性的机 理进行了研究与探讨。粉煤灰多效肥养分齐全，含有适量的多种微量元素，经施用证明，显著增强 了作物抵御病害的能力。关键词粉煤灰，多效肥，农作物，抗病性，机理１引言华北电力学院研究 的粉煤灰多效肥，是应用方便易得的原料和电厂粉煤灰，经过简单的化学处理，制得含有氮磷钾平 衡养分，同时含有腐殖酸和多种微量元素的有机无机复合肥。４年多来，在河北省满城县、清苑县 、蠡县、迁安县及辽宁省建平县等地施用，种植了小麦、玉米、花生、棉花、果树和蔬菜等多种作 物，种植面积累计近５０００亩。实践证明，这种肥料在增产效果上可以与美国二铵相媲美，而且 对作物有明显的增强抗病性的效果。这种效果在不同地区，不同作物上都有明显的反映，如，在同 样土壤、肥料，同样管理条件下，施用粉煤灰肥料有明显的防治棉花枯萎病和减少苹果烂果功效。 这些来自田间试验的第一手材料，若能上升到理论并且使这种增强抗病性的肥料得到推广，对农业 发展的意义是十分重大的。２增强作物抗病性效果粉煤灰多效肥在田间施用证明，与施用其它化学 肥料相比，这种肥料明显增强了作物抗病性。如，１９９２年河北省满城县曹庄村施用粉煤灰肥料 ，明显防止了水稻稻热病和白菜“烂心病”。河北省蠡县一些棉农１９９２年和１９９３年连续两 年在种植棉花时施用粉煤灰肥料．出人意料地没有发生枯萎病，而且人大减少了霜后花。近几年， 一些地区农民种棉花积极性受到很大挫伤，其中一个主要原因就是棉花枯萎病严重。在棉花现蕾期 ，叶片枯黄脱落，茎杆枯死，有的成片甚至整块棉花死亡，不得不毁苗翻种别的作物。农民曹永昌 和王喜生种棉花施用了粉煤灰多效肥，曹永昌的３亩棉田无一棵病株，棉桃大而齐，获得了丰收， 王喜生的棉花有少数棉株在现蕾期叶子枯黄，但很快长出新叶取代了病叶，没有死苗，棉花也取得 了好收成。第二年又有一些农民施用粉煤灰肥料种棉花，也没有出现枯萎病。而相邻地块土壤情况 一样，施用了二铵、尿素等其它化学肥料的棉花都发生了严重的棉花枯萎病。可见，粉煤灰肥料确 实可以防治棉花枯萎病。又如，１９９４年河北省清苑县张村乡果园的场长刘哲，购粉煤灰果树肥 ４吨，每株苹果树施肥４千克（每株需要投入肥料用款３．２无），对照田施用美国二铵和尿素， 平均比施用粉煤灰肥料多花０．８～１．０元钱。跟踪调查结果表明，施用粉煤灰肥料的果树开花 、座果早２～４天，座果率远远高于对照田（施多效肥每簇花座果３～５个，对照田每簇花座果１ ～Ｚ个）。施用粉煤灰肥料的树叶比对照田的树叶大、厚而有光泽，到苹果成熟期，更显现了明显 的抗病性。对照田的苹果近一半长了“果锈”，有严重的烂果现象。而试验出的苹果基本上没有果 锈，更很少有烂果现象。此外，这种肥料经粮田施用证明，玉米、小麦等粮食作物果实籽粒饱满， 千粒重大，玉米无秃尖。施用粉煤灰多效肥的白菜耐贮存，不掉帮。粉煤灰肥料的抗病性特点列于 表１。３ 粉煤灰肥料增强作物抗病性机理３．１ 粉煤灰肥料养分特点粉煤灰肥料属于含有机和 无机养分的复合肥料。养分含量范围如表２所示。这类肥料可以供给作物所需的平衡养分，并把改 良土壤与供给作物营养结合起来，肥料小的多种微量元素可以补充到土壤中，因而促进作物生长和 吸收养分。在供肥与改良土壤上比单独施用单一养分的化学肥料效果好。施用这种肥料可以实现因 土施肥，使施肥更有针对性，经调查，河北省蠡县、迁安二县土壤肥力情况如表３所示。根据全国 第二次土壤普查制订的土壤分级标准（见表４），河北省蠡县、迁安的土壤肥力情况按有机质、氮 、磷含量属５级或６级土壤，按钾的含量属３级或４级土壤。从肥力情况看，土壤中有机质、氮和 磷属于低或少，钾的含量属于高或中。从理论上看，土壤中不缺钾，但近几年实践证明，即使在理 论上不缺钾的土壤中施用钾肥，也能增产。因此，应当注意增施有机肥料以及氮、磷肥，适当施用 钾肥。即尽可能不要施用单一养分的肥料。粉煤灰多效肥恰恰属于土壤所需要的全营养型的肥料。 因此，能显示增强作物抗病性的特点。３．２ 养分齐全，苗壮果肥，抑制作物器官早衰当代技术 的发展已证明，作物生长除从空气中获得碳、氢及氧外，还需要氮、磷、钾三大常量元素，钙、镁 、硫、硅４种中量元素及硼、锌、钼、锰、铁、铜、镁、氯等微量元素。这些营养元素各有各的作 用，不能互相代替。这些营养元素除碳、氢、氧从空气中摄取外，其余都要通过施肥供给。氮是作 物体内蛋白质的主要成分，促进叶绿素的形成，增强光合作用，是作物生命的基础，缺乏时作物生 长发育减缓或停滞。磷是作物呼吸、光合作用的催化剂，缺乏时抽穗、开花、成熟延迟，玉米果穗 秃尖，薯类、菜类不耐贮存，钾是作物体内６０多种酶的活化剂，能增强作物抗逆性能，增强抗倒 伏、抗旱和抗病能力，棉花缺钾易早衰，叶茎枯黄，小麦缺钾易黄叶。作物缺乏某种微量元素也易 感染某种病害，如缺硼时根系不发达，生长点死亡，玉米缺锌出现白苗病。钾被作物吸收后可使茎 杆纤维素增加，细胞壁增厚，特别是粉煤灰多效肥中还含有一定比例的枸溶性二氧化硅，在肥料生 产中粉煤灰中的二氧化硅变成枸溶性的养分（不溶于水，而溶于弱酸的养分叫枸溶性养分。作物生 长中根系分泌的有机酸相当于２％柠檬酸，正好能溶解这种养分）。在肥料生产工艺中粉煤灰中的 氧化钙和二氧化硅在有水分和二氧化碳的条件下，会发生下列反应：２ＣａＯ·ＳｉＯ＿２＋ｎＨ ＿２Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）＿２＋ＣａＯ·ＳｉＯ＿２（ｎ－１）Ｈ＿２Ｏ２ＣａＯ·ＳｉＯ＿２＋ｎ Ｈ＿２Ｏ→２Ｃａ（ＯＨ）＿２＋ＳｉＯ＿２（ｎ－２）Ｈ＿２ＯＣａＯ·ＳｉＯ＿２·ｎＨ＿２ Ｏ是粉煤灰硅钙肥的化学成分。它与柠檬酸有如下的反应：４Ｃ＿６Ｈ＿５Ｏ＿７＋６ＣａＯ·Ｓ ｉＯ＿２·Ｈ＿２Ｏ→２Ｃａ＿３（Ｃ６Ｈ＿Ｏ＿７）＿２＋６ＳｉＯ＿３．Ｈ＿２Ｏ粉煤灰多效 肥，可以直接供给作物所需的硅、钙养分。在田间试验点上，调查了亩施粉煤灰多效肥５０千克和 亩施相当养分含量的氮磷钾复合肥的作物生长情况。现把调果结果列于表５中。从麦５数据中看出 ，叶和果壳中含有二氧化硅，并且施用粉煤灰多效肥的植物体内二氧化硅含量高于施用普通复合肥 的含量，且可以使作物增产。因此，枸溶性的二氧化硅是农作物生长的有益营养元素。据资料报道 ，重金属元素在作物各器官含量的分布规律是：根部＞茎部＞叶部＞果实。粉煤灰多效肥不仅含有 氮磷钾平衡养分，还含有枸溶性的硅，二氧化硅被作物吸收后，可使作物体“硅质化”，作物秸杆 变硬、挺直、防止了倒伏现象。田间施肥调查结果还发现，施用粉煤灰多效肥的水稻抽穗期改变了 叶片生成姿态，顶三叶出叶角度小，叶片紧凑，叶姿挺拔，叶片较厚。这样可以便于叶片接受阳光 直射，有利于作物的光合作用，使作物透风性增强，有利于水稻分蘖和生长发育，显著抑制作物器 官早衰。表６表明，施用粉煤灰多效肥的水稻长势远远好于施用其它肥料的水稻。植株健壮、挺拔 ，无任何病害。３．３ 培肥地力，改良土壤，增强土壤抗病保墒能力粉煤灰多效肥属于有机无机 复合肥料。肥料中速效态、缓效态和迟效态养分搭配合理，肥效稳定特久。肥料中的粉煤灰对土壤 的酸碱性有一定缓冲能力，可以降低碱性土壤的碱性，提高酸性土壤的ｐＨ值。氮磷钾平衡养分可 以取长补短，互相促进，疏松土壤。有机质在土壤微生物作用下大大加速土壤肥力的转化，活化土 壤中酶的活性。有机质中的维生素Ｂ＿１和Ｂ＿２能提高作物抗病性，胡敏酸能提高作物细胞膜渗 透件，增强作物对氮、磷、钾的吸收能力。有机质有较强的吸附阳离子能力和吸水能力，因而使土 壤有较大的保墒、保肥能力，改善土壤的透气性、渗水性和板结状况，增强土壤的抗旱、抗灾能力 。试用施肥点调查结果表明，施用粉煤灰多效肥比施用尿素土壤中有机质含量提高１％，全氮提高 ０．８％，速效五氧化二磷提高３％，速效氧化钾提高２％，孔隙度提高１．８％。粉煤灰多效肥 中的构溶性二氧化硅被作物吸收后，可以达到以硅促氮，提高氮素利用率的目的。田间施肥中，亩 施尿素２２千克，含氮１０．１２％，氮素利用率为３５．６％；亩施多效肥５０千克，含氮１０ ．１％，氮素利用率为５６．８％。根据资料介绍，这可能是因为水稻以硅酸的形式吸收枸溶性硅 。硅素营养增强了作物的光合作用，也促进了作物对氮的吸收。据资料报道，施用硅肥还能减轻土 壤铁离子、铝离子和镁离子等重金属离子的毒害，增加磷的活性，提高磷素养分的利用率。施用粉 煤灰多效肥与施用等磷的复合肥田间调查结果表明，前者抽穗６天时，每１００克土壤样品中磷的 释放量为２．２毫克；抽穗１０天时，每１００克土磷的释放量为３．７５毫克；抽穗１４天时， 每１００克土磷的释放量为２．２８毫克。而施用等磷的复合肥时，相同期间土壤磷的释放量分别 为１．７２毫克／１００克上，２．７３毫克／１００克土和２．５８毫克／１００克土。这说明 施用粉煤灰多效肥的土壤中磷的释放量均高于施用等磷的复合肥，因而有利于作物吸收磷。理论研 究认为，多效肥中的粉煤灰化学成分为无定形硅酸盐，含有枸溶件硅，能把肥料复合体所吸附的磷 代换出来。另外，粉煤灰多效肥属碱性肥料，可以改善土壤表而电荷，从而相对减少土壤对磷的固 定。因此，粉煤灰多效肥中的枸溶性硅和钙对作物吸收养分是有利的。３．４ 多效肥中的钾和硅 增强作物抗病性施用粉煤灰多效肥，枸溶性的二氧化硅被作物吸收后，当叶面水分蒸发时，二氧化 硅沉积在叶底和茎的表皮细胞膜内，使细胞膜二氧化硅化，增加了植物体细胞壁厚度，使其不易受 病菌的侵入，因而增强了作物抗病性。１９９２年，河北省满城县曹庄村种植水稻１００亩，其中１０亩施用粉煤灰多效肥，稻热病发病率为０．３％。施用尿素的稻热病发病率为８％。１９９３年，河北省蠡县小陈乡农民种植棉花近５０由，施用粉煤灰多效肥８亩，没有施用粉煤灰多效肥的棉花绝大多数害了枯萎病，初期叶子背面常见大小不规则的黄斑，而后开始发红而枯萎落叶直到棉
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