一、概述
第二營(yíng)養(yǎng)素和微量營(yíng)養(yǎng)素”指的是對(duì)于土壤獲得莊稼的產(chǎn)量和優(yōu)良質(zhì)量所需要的那些營(yíng)養(yǎng)素的總和，而不是指達(dá)到形狀、大小、顏色、口味等理想的品質(zhì)。對(duì)于新興經(jīng) 濟(jì)和發(fā)展農(nóng)業(yè)的國(guó)家而言尤為重要。理論上講，每一種營(yíng)養(yǎng)素都具有同等的重要性，硼與植物的基本作用密切相關(guān)，比如：根系發(fā)育生長(zhǎng)、細(xì)胞分裂、糖類傳輸與固 化，花粉進(jìn)化與發(fā)育成長(zhǎng)，開(kāi)花與結(jié)果，以及有關(guān)生物質(zhì)發(fā)育和成長(zhǎng)的所有方面。尤其對(duì)于在短時(shí)間內(nèi)果實(shí)的成長(zhǎng)與發(fā)育非常重要。
缺少或缺乏蔬菜營(yíng)養(yǎng)需要的十三種基本元素的任何一種，主要使用或過(guò)度使用氮磷鉀，而沒(méi)有使用其它元素，其效果都是不佳的。因此，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力達(dá)到理想的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果的唯一的方法是平衡和控制特定的莊稼所需要的所有營(yíng)養(yǎng)素。
二、硼是農(nóng)業(yè)及其重要的微量營(yíng)養(yǎng)素
1、硼在植物中的生理功能
硼在之五中的生理功能是各種各樣的。正因?yàn)槿绱?，研究硼在植物發(fā)展中的重要性的生理學(xué)家、生物學(xué)家以及農(nóng)藝學(xué)家之間有些爭(zhēng)論。
比非離子化的化合物移動(dòng)速度快的離子化的糖硼化合物的組成歸因于糖類傳輸中的功能作用。Scott and Sisler還提及到葡萄糖磷酸乙?；傅妮d生物功能。
Skok研究發(fā)現(xiàn)，硼的功能不僅僅是糖類傳輸，而是糖硼化合物的組成對(duì)無(wú)機(jī)鹽新陳代謝作用的影響。
Skoinick認(rèn)為雙氧水活化的硼有助于苯酸在木質(zhì)素中的傳輸。
Lee and Aronoff對(duì)硼的生理功能研究非常專業(yè)，他們研究了硼對(duì)甘醇和戊糖的金屬硼化物分解的影響，同時(shí)還研究了調(diào)節(jié)芳香酸的葡萄糖6-磷酸脫氫酶的結(jié)構(gòu)和組成。以此解釋了由于硼缺乏，伴隨著芳香酸過(guò)量葉片就會(huì)產(chǎn)生一塊壞死區(qū)。
Garate研究得到一種可以產(chǎn)生對(duì)果實(shí)大小的發(fā)育有作用的色素和元素的活性赤酶硼酸化合物的結(jié)構(gòu)。
有幾項(xiàng)研究也證實(shí)硼與核酸的合成之間存在關(guān)系，硼與AND（三磷酸腺苷）以及ARN的再生與組成有關(guān)。
Albert研究了硼在使用較高的磷鉬酸結(jié)構(gòu)固定細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)過(guò)程中的參與作用。
Shiralipauer研究了硼在葉片與枝芽中對(duì)氮化合物的固定作用。
Nasan and Elroy研究中解釋了硼與細(xì)胞分裂和分化，以及礦物元素的吸收之間的關(guān)系。
2、硼在植物中的作用
硼對(duì)幾種營(yíng)養(yǎng)素尤其是鈣的吸收和新陳代謝，影響到細(xì)胞壁的形成。氮、鉀和鎂，碳水化合物以及多肽物質(zhì)對(duì)于細(xì)胞分裂非常重要，從而使得根莖、枝芽以及新的葉片等區(qū)域快速生長(zhǎng)。
硼有助于較高極性分子比如糖通過(guò)細(xì)胞壁的轉(zhuǎn)移，允許通過(guò)光合作用產(chǎn)生的糖類和其它碳水化合物被傳輸和固定到植物的生長(zhǎng)位置。
硼作為一種比較有效的胚珠肥料有助于開(kāi)花、花粉生成和發(fā)育，以及通過(guò)授粉管的延長(zhǎng)傳授花粉。最終，硼有助于果實(shí)的快速生長(zhǎng)和固化以便加強(qiáng)果實(shí)的成熟，保證了飽滿的種子能夠正常發(fā)芽，成功地完成植物的生長(zhǎng)周期。
硼能夠調(diào)節(jié)與植物生長(zhǎng)發(fā)育和成熟程度相應(yīng)的荷爾蒙的產(chǎn)量水平。同樣也有助于像礦物鹽吸收一樣促進(jìn)通過(guò)細(xì)胞質(zhì)對(duì)水的吸收。
3、植物缺乏硼的癥狀
硼是細(xì)胞膜一種組成成分并且通常在植物內(nèi)保持不可移動(dòng)，因此，任何有關(guān)這種元素的缺乏都會(huì)立刻通過(guò)碳水化合物的新陳代謝（聚集在葉片中）的變化而反映出來(lái)。這種情況表明了幾乎所有與硼有關(guān)的作用的間接原因。
另一方面，硼的缺乏增加了細(xì)胞分裂的不完全性，因此，細(xì)胞壁特別薄。除了那些發(fā)生從外觀上可見(jiàn)的癥狀的傳遞組織以外，如生長(zhǎng)延緩和內(nèi)部節(jié)瘤距離延長(zhǎng)，主根莖額終端成長(zhǎng)點(diǎn)壞死，那么，終端枝芽就變現(xiàn)出給予植物一種花結(jié)表觀特征的所有那些癥狀。
另外，由于邊緣部分停止生長(zhǎng)，造成葉片變薄，打卷以及變黑。這種情況在果實(shí)上也時(shí)有發(fā)生。常見(jiàn)地，由于出現(xiàn)了一種氯化斑點(diǎn)、梗塞以及壞死部分，葉片改變了它 們的顏色，表現(xiàn)為外部有斑點(diǎn)和內(nèi)部有顏色缺乏。由于花青菌地存在，在一些物種中，也會(huì)有變紅地葉子出現(xiàn)，并且，葉片和花瓣可能會(huì)破裂。開(kāi)花可能不會(huì)完全形 成，如果那樣，果樹(shù)就不會(huì)保持長(zhǎng)期種植。通常地，根系會(huì)特別短，使得營(yíng)養(yǎng)素地吸收特別困難。
4、硼的吸收機(jī)理
根據(jù)眾多研究，通過(guò)植物根部細(xì)胞對(duì)硼的吸收是通過(guò)離子型化合物尤其是硼酸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。最近研究已經(jīng)證明這種機(jī)理，硼可以形成由兩種聚醛與一種硼酸分子結(jié)合的有機(jī)化合物，甘露醇硼酸酯化合物以及與植物相適應(yīng)的其它糖類和聚烯烴。
硼還可以通過(guò)硼酸鹽和聚硼酸鈉的形式被吸收，但是，它們必須先被轉(zhuǎn)化為硼的離子狀態(tài)，從而形成上述提及的化合物。
土壤中的硼的含量越低，吸收就越慢。如果土壤中的硼的含量低于5ppm，那么植物幾乎沒(méi)有對(duì)硼的吸收。
縱觀上述研究，要強(qiáng)化這樣的概念，即：土壤中存在的硼的供應(yīng)和有效的硼的供應(yīng)。除了上述提及的土壤中可溶性物質(zhì)（硼酸和硼酸鈉）以外，還有其他的硼源，比 如，硼酸鈣和硼酸鎂鈣，相對(duì)應(yīng)地也叫硬硼鈣石和水方硼石，后兩種物質(zhì)在堿性和中性土壤中地可溶性相當(dāng)高，而在粘性土壤中溶解相當(dāng)慢。另外，它們含有不可溶 解地硅硼酸或硼硅，就像電氣石一樣，非常常見(jiàn)，但是它不能被認(rèn)為是有效地硼供應(yīng)，因?yàn)樗ㄟ^(guò)土壤的反應(yīng)而被浸出。最后，我們來(lái)談?wù)勔环N非常特殊地硼源，叫 硼鈉方解石。
硼鈉方解石是一種由鈉和鈣組成地硼酸復(fù)鹽化合物。也就意味著它有部分是易溶的（鈉的部分）而另一部分是中等溶解的（鈣的部分）。
易溶、中等溶解以及難溶的概念，很明顯地是與植物對(duì)硼地有效性吸收相適應(yīng)的，必須與種植物的持續(xù)時(shí)間相結(jié)合，也就意味著，短期莊稼如蔬菜、豆類以及短期植物 如向日葵、棉花等應(yīng)該提供可溶性的硼源，特別地，如果不管植物需要與否而目的是精確地提供硼的置換的話，也就是，使生物質(zhì)（開(kāi)花、結(jié)果、急速發(fā)芽等）保持 一種快速生長(zhǎng)狀態(tài)。對(duì)于長(zhǎng)期或多年生莊稼，防病的或者長(zhǎng)效的肥料應(yīng)該被使用，中等可溶的硼酸鹽可以使用，并且在一些相當(dāng)酸性的土壤情況下，難溶的硼酸鹽也 可以使用。一個(gè)典型的例子就是林地和牧草的施肥。盡管如此，對(duì)一些植物如果樹(shù)、咖啡樹(shù)、棕櫚樹(shù)等，它們的生產(chǎn)和發(fā)育具有季節(jié)周期，因此，在這種情況下，硼 的供應(yīng)應(yīng)該被視為一個(gè)短周期植物施肥。
再次，我們認(rèn)為硼鈉鈣石是一個(gè)非常典型的例子，因?yàn)樗詢煞N不同的速度釋放硼，所含的三分之一部分的硼是被快速地供應(yīng)（快速釋放）而剩下的三分之二部分是慢慢地被供應(yīng)的（慢慢地釋放或緩緩地釋放）。當(dāng)然了，這種作用是與硼酸鈉鈣復(fù)鹽的組成有關(guān)的。
5、硼對(duì)植物有效性的影響因素
硼源的可溶性這個(gè)問(wèn)題被深刻地解釋之前，只有一種說(shuō)法，即植物在它們的生長(zhǎng)發(fā)育期間對(duì)硼的需求非常精確。因此，由于硼從植物的原來(lái)的地方移動(dòng)得相當(dāng)慢或者不 移動(dòng)，總是認(rèn)為由于土壤提供硼而不能夠轉(zhuǎn)移到植物的內(nèi)部以滿足它的需要。更甚者，在植物（特別是長(zhǎng)期生的）實(shí)驗(yàn)性地快速生物質(zhì)生長(zhǎng)如春天，發(fā)芽期間，如果 土壤缺乏適當(dāng)?shù)呐鸬墓?yīng)，那么一種嚴(yán)重的問(wèn)題就會(huì)發(fā)生，在這種情況下，硼就會(huì)從植物較新的區(qū)域被轉(zhuǎn)移固定在它的原來(lái)的地方以滿足它對(duì)硼的需要。因此，植物 的上部枝芽和花苞就會(huì)停止生長(zhǎng)，從而阻止和損壞植物的生長(zhǎng)。
研究還發(fā)現(xiàn)硼的缺乏與干旱的季節(jié)之間存在緊密的關(guān)系。大多數(shù)可用的硼都保持在土壤的上部有機(jī)層內(nèi)，當(dāng)土壤干旱時(shí)，有機(jī)質(zhì)內(nèi)的生物活性就會(huì)降低，植物對(duì)硼的攝 入就會(huì)大大地減少。另一方面，有機(jī)質(zhì)是硼地一種聚集源，從而與植物內(nèi)存在的微生物活性相適應(yīng)。因此，建議提供給土壤足夠的有機(jī)質(zhì)以達(dá)到上述目的。