植物生長的必需元素
——鎳

□ 日本東京大學農學博士　蔡德龍

植物有益元素肥料系列報道之三

植物生長的必需元素
——鎳

□ 日本東京大學農學博士蔡德龍

鎳在地殼中含量是比較豐富的礦物元素之一，是一種銀白色金屬，1751年首先瑞典礦物學家克朗斯塔特分離出來，研究學者同年又明確了鎳是人體需要的元素，主要是脲酶的輔基。由于鎳具有良好的機械強度和延展性、難熔耐高溫、并具有極強的化學穩定性、在空氣中不易氧化等特征。因此，是一種十分重要的有色金屬原料。

鎳參與植物整個生命周期過程

1885年Forchhamer首次發現植物中存在鎳以來，專家門進行了許多研究。1970年明確鎳是低等植物如細菌、藍藻、綠藻必需的微量營養元素。1983年Eskew等研究人員發現，如果鎳對大豆生長供給不夠，大豆體內脲酶活性受到遏制，葉片中的尿素積累，會產生壞死現象。正是尿素過多引起的毒害作用，使得研究學者發現鎳是高等植物必需的營養元素的證據。

到了20世紀80年代中期，Brown等研究人員發現鎳在植物體內主要參與種子萌發、氮代謝、鐵吸收和衰老過程。許多植物缺乏鎳時，不能夠完成生命周期，為此證明——鎳是植物生長必需的微量營養元素。

根據科學家研究，我國土壤中全鎳的含量地區之間有比較大的差異，土壤鎳含量在3-162mg/kg，土壤平均值在29.3mg/kg，約高于土壤背景值26.9mg/kg。土壤背景值的鎳主要來自巖石風化而來的成土母質。成土母質中鎳的含量，很大程度上決定了土壤中鎳含量。發育在酸性火成巖、砂巖和石灰巖的土壤鎳含量一般在50mg/kg以下；發育在泥質沉積巖和基性火成巖的土壤鎳含量在50-100mg/kg以上；發育于超基性巖火成巖的土壤鎳含量高達幾千mg/kg。

鎳能促生長共代謝

鎳是脲酶和其他含鎳酶的組成成分，鎳植物體內含量在0.05-05mg/kg，不同植物體內的含量差別很大。關于鎳在植物體內的生理功能，研究最多的是鎳在脲酶中的作用。脲酶是一種普遍存在于植物中的鎳金屬酶，鎳對于氨基酸水解形成的尿素和核酸代謝都是必要的，缺乏鎳酶都將導致葉片壞死損傷。Dixon等研究表明，鎳是脲酶結構和動力所必需，在脲酶里它與N-O-配合基縱向結合。多數高等植物都含有脲酶，尿素一般來自于酰脲和胍的代謝過程。缺乏脲酶活性的植物會在種子中累積大量尿素，或者在種子萌發時產生大量尿素，會嚴重影響種子出芽。所以，植物體內的氮代謝過程中，脲酶起到非常重要的作用。此外，鎳能夠對植物起到促進生長的作用，科研人員在研究了一些禾本科植物大麥、小麥、燕麥等，得出鎳對禾本科植物生長和代謝方面的作用，證明了缺乏鎳導致許多植物早衰及生長受阻，提供鎳可以使大麥產量提高。同時，鎳對植物根系吸收鐵有影響，可以促進豆科和禾本科作物生長。研究表明，豆科植物中根瘤里的含鎳量比根系多，在低鎳土壤中施用鎳可以提高大豆根瘤重量83%，使得大豆增產25%。

鎳肥施用方式靈活多樣

目前，常見的鎳肥有氯化鎳、硫酸鎳、硝酸鎳。氯化鎳是綠色結晶性粉末，在潮濕環境下容易潮解，受熱脫水，溶于酒精、水和氫氧化銨，其pH值約為4；硫酸鎳是藍綠色結晶，正方晶系，溶于水，其水溶液pH值大約為4.5；硝酸鎳是碧綠色單斜板狀晶體，潮濕空氣里易潮解，易溶于水、酒精、液氨，水溶液pH值約為4。

鎳肥是微量元素肥料，可以進行土壤施肥，具有用量少、專用性強等諸多優點；也可以與大量元素肥料混合或者配合均勻施用于土壤表面，然后耕地入土，作為基肥，供應植物整個生育期需要；鎳肥還可以直接噴施植物。譬如葉片施肥，可以把鎳肥配成稀溶液，一般濃度在0.1%，噴灑在植物葉片和莖上，也可與農藥混用，更加方便。同時，鎳肥能用作根部處理，將鎳肥調成稀泥槳，根部蘸上鎳肥泥，或者用營養缽時添加鎳肥，有利于植物苗期生長。除此之外，鎳肥還用作種子處理，在播種前將鎳肥附著在種子表明上，采取鎳肥拌種、浸種和包衣等方法。

鎳肥在國外研究比較成熟了，美國等發達國家已經把鎳列入植物必需營養元素，我國研究論文也比較多，目前鎳對植物的作用機理比較明確，可以預見，鎳肥的發展前景廣闊。

農技知識

選肥不僅重肥效還要看鹽效

通常用肥料的鹽效指數來表示不同肥料種類對增加土壤溶液滲透壓的效應。各種肥料的鹽效指數不同，將其施入土壤后的鹽分積累效果也不一樣。肥料的鹽效指數越大，所導致的土壤鹽害的可能性也就越大。

因此，在測土配方施肥時，一定要考慮化肥的種類及其對作物生長發育和土壤化學性質改變所產生的效應。

在測土配方合理施用化肥的同時，適量增施有機肥是有效預防和減輕土壤表層鹽積現象的重要措施，施用有機肥和增施有機物料還可以改變土壤結構、增加土壤緩沖性能、改善土壤微生物區系、提高土壤養分有效性、補充微量元素、促進作物根系生長、減輕環境污染。

測土配方施肥方式需要進一步完善施肥的目的——補償土壤中的養分虧損和有機質不足。因此，除了作底肥外，溝施是較好的方式，表土撒施是錯誤的。近年來推廣的噴灌和滴灌已在設施栽培中得以廣泛應用，既節肥、節水又不易破壞土壤結構，還不會造成土壤板結，能夠有效減輕土壤鹽漬化。

施肥小常識

一.尿素施后忌立即澆水，更忌順水撒施尿素。尿素施入土壤轉化為酰胺，容易隨水流失，施后不可馬上澆水，也不能在大雨前施用，施后覆土可提高肥效。

二.碳銨和尿素不能混用。尿素中的酰胺態氮只有轉化為銨態氮后才能被作物利用；碳銨施入土壤后，造成土壤溶液短期內呈酸性反應，會加速尿素中氮的揮發損失，故不能混合施用。

三.酸性化肥不可與堿性肥料混用。碳銨、硫銨、硝酸銨、磷銨不能與草木灰、石灰、窯灰鉀肥等堿性肥料混施，會發生中和反應，造成氮素損失，降低肥效。

四.含氮復合肥忌多施于豆科作物。大豆、綠豆、花生等豆類作物都有固氮根瘤菌，過多施用含氮復合肥，不僅造成浪費，而且還會抑制根瘤菌的活動，降低其固氮能力。

五.硝態氮肥忌施在稻田里。硝酸銨、硝酸鈉等會離解出硝酸根離子，在稻田易被淋失至土壤深層，產生反硝化作用而損失氮素；旱地施用硝態氮肥也忌用于大雨之前，或者施后澆水。

六.硫酸銨忌長期施用。長期在同一土壤施用，會增加其酸性，破壞團粒結構；在堿性土壤中，硫酸銨的銨離子被吸收，酸根離子殘留在土壤中與鈣發生反應，使土壤板結變硬。

七.碳銨不宜淺施。應深施在6厘米以下，施后立即覆土。也不宜在溫室中使用。因碳銨俗稱氣肥，在溫室極易分解為氨氣而揮發，造成浪費；且氨濃度過大時，還會灼傷作物葉片。

八.鉀肥忌在作物后期追施。鉀能從作物下部莖葉中轉移到頂部細嫩部分再利用，缺鉀癥狀比缺氮、缺磷癥狀表現晚，鉀肥最好作底肥一次性施下，或在幼苗期追施。

九.含氯化肥如氯化鉀、氯化銨，忌施于鹽堿土壤和忌氯作物上。含氯化肥中的氯離子會殘留積累在土壤中，導致土壤酸化，在鹽堿地里施用會加重鹽害；在忌氯作物上施用，會影響產量和品質。