黑龙江省土壤中硫和硒的供应能力及施用效果_迟凤琴[等]著_9787571907792

本书在我国东北典型的黑土区域采集不同开垦年限、不同地带土壤样品，结合黑土长期施肥定位试验土壤状况对黑土硫的形态、分布、有效性以及与其它土壤性质的关系进行研究，探讨不同开垦年限黑土硫素肥力的演变规律，明确黑土施用硫肥对作物产量和品质的影响，以期为提高黑土肥力、改善黑土质量，为合理施用硫肥提供理论依据。

硫是世界上储量最丰富、使用最广泛的天然元素之一。硫主要以硫铁矿、伴生硫铁矿和硫磺矿的形式存在于地壳中，在矿物风化和土壤形成过程中，矿物态硫在化学和生物化学作用下，逐渐氧化为S042一，被植物和微生物利用。瑞士最早发现施用含硫物质对作物具有增产效果，并在欧洲逐渐流行起施用石膏等含硫肥料。。硫在植物生长发育及代谢过程中发挥着重要的生理作用，是含硫氨基酸如胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸和蛋白质的必要组成元素。因此，如果作物缺硫，农产品含硫氨基酸减少，其蛋白质的营养价值就会受到影响。目前高产栽培条件下需要施用大量的高浓度N、P、K肥料，这就更加需要补充硫素才能保持养分平衡，提高各种肥料的养分利用率，减少N03一对地下水的污染。硫在植物生长发育及代谢过程中发挥着重要的作用。随着我国土壤缺硫面积逐渐扩大，硫素营养问题已经引起科学家们的高度重视。在缺硫土壤上施用硫肥能明显提高作物产量，改善作物品质。

硫和硒为同族元素，其原子大小几乎相同，键能、电离性质、电子亲和力和电负性相近，结构的相近造就了相似的物理化学性质。硒广泛分布于自然环境中，是人体和动物必需的微量元素，硒经由食物链进人生命体，最终会影响人和动物的生长、发育与繁殖。研究表明，硒的过量或缺失都会对人体健康产生影响，适量硒的摄入能预防心血管疾病及癌症，对人体的氧化、衰老及病毒感染等有一定的抵抗能力。在植物新陈代谢中，硒元素是有益元素，适量的硒不但可以促进作物的生长发育，还可以提高作物的抗逆性，改善作物的品质。土壤中硒的含量和形态可影响植物对硒的吸收，因此对于土壤硒含量及其影响因素的研究已成为国内外研究的热点。

本书在我国东北典型的黑土区域采集不同开垦年限、不同地带土壤样品，结合黑土长期施肥定位试验土壤状况对黑土硫的形态、分布、有效性以及与其它土壤性质的关系进行研究，探讨不同开垦年限黑土硫素肥力的演变规律，明确黑土施用硫肥对作物产量和品质的影响，以期为提高黑土肥力、改善黑土质量，为合理施用硫肥提供理论依据。同时在全省采集400余个农业土壤0～20 cm耕层样品及主要类型土壤剖面20个(剖面各发生层次土样67个)，研究了土壤全硒含量背景值和土壤硒的有效性，并采用化学连续提取法将土壤硒分为可溶态硒、交换态硒、酸溶态硒、有机态硒和残渣态硒五个形态，探讨了土壤理化性质与土壤全硒和硒形态的关系，确定了作物叶面喷施硒的效果。以期为缺硒区硒的合理施用和富硒农产品的标准化、规模化、产业化生产提供技术支撑。

第一章硫和硒元素的重要性

第一节硫和硒的作用和意义瑞士最早发现施用含硫物质对作物具有增产效果，并在欧洲逐渐流行施用石膏等含硫肥料。我国明代就有将硫作为植物所需营养元素用于农业生产的经验。长期以来，硫一直作为原料和中间体广泛应用于工业和农业生产中。硫作为继氮、磷、钾之后第四位植物生长所必需的营养元素已被全世界广泛接受。

尽管人们早在100多年以前就已确定硫是作物生长发育的必须元素，但与氮、磷、钾三要素相比，对硫的研究较少。近年来，随着人口增长，人们对粮食的需求增加，单位面积产量和复种指数不断提高，大量的氮、磷、钾被以秸秆或籽粒的形式从土壤中移走；有机肥数量不足和化肥工业不断向高浓度发展，无硫及低硫化肥的生产与应用日趋广泛；加之工业排放802量的严格控制与高硫燃料用量的减少，使用含硫农药减少以及秸秆还田数量减少，均使投入土壤的硫素减少；此外，土壤管理措施不科学也可能导致缺硫(土壤中保持的硫随着有机质含量的降低不断耗竭)。上述种种原因，使土壤缺硫的矛盾暴露出来，某些土壤出现了缺硫现象，影响了作物产量和品质。自1900年美国西部太平洋的沿岸某些地区发现缺硫以来，1927年加拿大西部阿尔伯塔省也出现了缺硫现象。目前，世界范围缺硫现象十分普遍，目前已有72个国家和地区报道出现了缺硫现象，其中包括中国。在孟加拉国，硫是仅次于氮的第二限制营养因素，有80~／0以上的农田供硫不足；印度多种作物缺硫，耕层土壤有效硫含量均在临界值(12 mg／kg)以下；澳大利亚和新西兰早在几十年前就发现了土壤缺硫，澳大利亚因土壤缺硫导致某些油菜产量损失高达80~名。据Morris报道，美国有37个州、加拿大有5个省的耕地有缺硫现象；拉丁美洲有12个国家的大约55％的耕地缺硫，非洲有21个国家的耕地已出现缺硫症状。

我国明朝就有施用硫肥的记载，20世纪50年代后期开始有水稻土缺硫的报道，70年代以后硫营养研究逐步得到重视。刘崇群报道，我国南方许多省区施用硫肥有不同程度的增产效果，水稻增产2％～20％，油菜增产5．9％～36．80／0，小麦和大豆分别增产15．4％和6．4％。安徽省黄潮土、灰潮土、红壤、紫色土、砂姜黑土以及水稻土也都出现了不同程度的缺硫；江西水稻、花生、油菜施硫有增产作用；我国东北地区水稻和小麦也出现了缺硫现象。目前高产栽培条件下需要施用大量的高浓度氮、磷、钾肥料，这就更加需要补充硫素才能保持养分平衡，提高各种肥料的养分利用率，减少NO。一对地下水的污染。

硒广泛分布于自然环境中，是人体和动物必需的微量元素。1817年，瑞典化学家首次发现了硒元素。20世纪70年代，研究人员对硒是动物和人体的有益元素做了肯定，发现硒是动物和人体生理代谢不可缺少的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH．Px)的组成部分，调节着生命体的大部分抗氧化防御机制，如提高机体免疫力和抗癌、抗氧化、抗应激、延缓衰老及拮抗某些毒物或有毒元素等。1972年，我国杨光圻教授首先发现缺硒是引起人体克山病、大骨节病、心脑血管病、糖尿病、癌症等40多种疾病的主要原因，而动物出现的白肌病、脱蹄脱甲、繁殖性能降低都和缺硒有关。1973年，世界卫生组织宣布硒是人体必需的微量元素之一，具有抗癌防衰的作用，给人体补充适量硒可增强人体的免疫功能。1988年，中国营养协会将硒列为人体所必需的15种元素之一。

根据中国营养学会的调查报告，我国成人每日的硒摄人量仅为26．63 pg，与中国营养学会和国际硒学会推荐的日摄入量50¨g和60岭相差甚远。近年来，我国通过在每日膳食中广泛使用无机硒源(主要是亚硒酸钠)提高了机体的抗氧化能力。但因亚硒酸钠最佳浓度和致毒浓度之间的安全限度非常狭窄，生物利用率较低，动物排泄的硒易造成土壤和环境的污染，故存在着潜在的威胁。由于无机硒酸盐有毒性，目前常采用土壤施硒或农作物叶面喷硒，使无机硒转化为生物有机硒，通过粮食作物或牧草进入食物链，以供人或动物利用。硒对牲畜和人体的作用，往往与食用的牧草和农产品的含硒量密切相关。因此，在缺硒地区，通过施硒提高农产品的含硒量，是防治硒缺乏疾病的重要措施。水稻是我国膳食的重要来源，我国有％以上的人以大米为主食，其含硒量高低直接影响机体的硒营养水平，富硒大米是人体补充硒的主要来源。而玉米和大豆富硒可以发展农产品精深加工，增加产品的附加值，而且富硒玉米可以成为饲料作为动物体内硒的主要来源。

人和动物体内的硒主要来源于食物，食物源硒摄入不足，将影响到人和动物的健康生长。自然界食物中硒的来源主要依赖于土壤，仅靠天然食物中的硒难以满足人体的正常需要，膳食中硒摄人量的不足可造成人体低硒状态，缺硒已严重威胁人类的身体健康并造成潜在危害。世界上共40多个国家和地区缺硒，我国也有也是缺硒国家。缺乏可导致多种疾病，如克山病、大骨节病与心肌病等。相反，当硒含量过高时会形成硒毒土壤，中国湖北省恩施、陕西省紫阳均报道了硒中毒案例，另外，动物硒中毒在全世界富硒地区都有所发现。土壤中硒的含量和形态直接影响着植物对硒的吸收状况，硒通过食物链进人人和动......

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