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微量元素在作物中的作用

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发布时间:
2020/07/14
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 微量元素是指土壤中含量很低,而在作物的正常生长中不可缺少的营养元素,主要是锌、锰、硼、铁、钼等元素。微量元素在作物体内为多种酶或辅助酶的组成成分,对叶绿素和蛋白质的合成均有着重要的促进和调节作用。这些微量元素尽管在作物体内含量少,但作物缺乏某一种微量元素时生长发育就会受到抑制,导致产量、品质下降。微量元素用量不能过大,过量施用不但经济上浪费,而且会出现作物中毒现象。为了有效地发挥微肥的增产作用,必须做到因土、因作物有针对性的施肥。

1 植物生长的必需元素

 

    植物必需的营养元素有16种:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮du(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca),镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(CL)。各必需植物营养元素在植物体内含量差别很大,一般可根据植物体内含量的多少而划分为大量营养元素和微量营养元素。大量营养元素一般占植物干物质重量的0.1%以上,有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫共9种;微量营养元素的含量一般在0.1%以下,最低的只有0.lmg/kg(0.lppm),它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7种。

 

2 微量元素的重要性

 

    微量元素在作物体内含量虽少,但它对植物的生长发育起着至关重要的作用,是植物体内酶或辅酶的组成部分,具有很强的专一性,是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的。因此当植物缺乏任何一种微量元素的时候,生长发育都会受到抑制,导致减产和品质下降。当植物在微量元素充足的情况下,生理机能就会十分旺盛,这有利于作物对大量元素的吸收利用,还可改善细胞原生质的胶体化学性质,从而使原生质的浓度增加,增强作物对不良环境的抗逆性。

 

3 微量元素对植物生长的作用

 硼

 

(1)硼对植物生长的作用 

     不同作物的含硼量差异很大,双子叶作物显著高于单子叶作物,其中又以豆科作物和十字花科作物最高,而禾本科作物最低。在作物不同器官中,硼元素的合量也不同,叶子的含量最高,花次之,而茎、根、果实、种子等器官中最少。

    硼能加强作物的光合作用,促进碳水化合物的正常运转,促进作物繁殖器官的正常发育,有利于开花结实。施用适量的硼肥可以加速花的发育,增加花粉数量,促进花粉粒的萌发和花粉管的生长。

 

(2) 缺硼症状

    作物缺硼一个重要的症状是子叶不能正常发育,叶内有大量碳水化合物积累,影响新生组织的形成、生长和发育,井使叶片变厚、叶柄变租、裂化。植物生长点和幼嫩植物缺硼可造成多种病症,因植物不同而异。但最早的病症之一是根尖不能正常地延长,同时受抑制。在植物体内含硼量最高的部位是花,因此缺硼常表现为甘蓝型油菜“花而不实”,花期延长,结实很差。棉花出现“蕾而无花”、只现蕾不开花。小麦出现“穗而不实”,结实少,子粒不饱满。花生出现“存壳无仁”等现象。果树缺硼时,结果率低、果实畸形,果肉有木栓化或干枯现象。

 

 

(1) 钼对植物生长的作用

      土壤中钼以钼酸盐(MoO42-)和硫化钼(MoS2)的形式存在。植物对钼的需要量低于其他任何矿质元素,至今仍未明了植物吸收钼的形式以及钼在植物细胞内的变化方式。高等植物的硝酸还原酶和生物固氮作用的固氮酶都是含钼的蛋白,钼肥充足能大大提高固氮能力,提高蛋白质含量。可见钼的生理功能突出表现在氮代谢方面。钼还能促近光合作用的强度以及消除酸性土壤中活性铝在植物体内累积而产生的毒害作用。 

 

(2) 缺钼症状

     作物缺钼的共同表现是植株矮小,生长受抑制,叶片失绿,枯萎以致坏死。豆科作物缺钼,根瘤发育不良,瘤小而少,固氮能力弱或不能固氮,由于豆科作物对钼有特殊的需要,故易发生缺钼现象,为此,钼肥应首先集中施用在豆科作物上。缺钼在酸性土壤的可能性最大,砂质土壤缺钼要比粘质土壤常见。随着土壤pH升高,钼的有效性增大。

 

 

(1) 铜对植物生长的作用

       铜是某些氧化酶(如抗坏血酸氧化酶、酪氨酸酶等)的成分,可以影响氧化还原过程。铜又存在叶绿体的质体蓝素中,后者是光合作用电子传递体系的一员。缺铜时,叶黑绿,其中有坏死点,先从嫩叶叶尖起,后沿叶缘扩展到叶基部,叶也会卷皱或畸形。

 

(2) 缺铜症状

      缺铜时,叶绿素减少,叶片出现失绿现象,幼叶的叶尖因缺绿而黄化并干枯,最后叶片脱落;还会使繁殖器官的发育受到破坏。植物需铜量很微,植物一般不会缺铜。缺铜过甚,叶脱落。

 

(1)锌对植物生长的作用

     锌在作物体中的含量,一般为干物质的十万分之几至百万分之几。在作物器官中,以顶芽含锌量最高,叶次之,茎最少。锌是植物体内多种酶的组成成分,锌和叶绿素的形成有关,如作物缺锌会引起叶片失绿,锌还对增强作物的耐寒性、耐热性、耐旱性、抗盐性有良好的作用。施用锌肥能促进作物生长发育,改变籽实与茎秆的比例,增加作物的经济产量。

 

(2)缺锌症状

     果树缺锌在我国南北方均有所见,除叶片失绿外,在枝条尖端常出现小叶和簇生现象,称为“小叶病”。严重时枝条死亡,产量下降。在北方常见有苹果树和桃树缺锌,而南方柑桔缺锌现象较普遍。此外,梨、李、杏、樱桃、葡萄等也可能发生缺锌。水稻缺锌表现为“稻缩苗”, 玉米缺锌,叶片出现沿中脉的失绿带与红色斑状褪色现象。土壤含锌从每亩几十克到几公斤。细质地土壤通常比砂质土壤含锌高。随着土壤pH升高,锌对植物生长的有效性降低。

 

 

(1) 铁对植物生长的作用

     植物从土壤中主要吸收氧化态的铁。土壤中有三价铁也有二价铁,一般认为二价铁是植物吸收的主要形式。铁在植物中的含量虽然不多,通常为干物重的千分之几。但铁有二个重要功能:一是某些酶和许多传递电子蛋白的重要组成,二是调节叶绿体蛋白和叶绿素的合成。另外铁是氧化还原体系中的血红蛋白(细胞色素和细胞色素氧化酶)和铁硫蛋白的组分。还是许多重要氧化酶如过氧化物酶和过氧化氢酶的组分。铁又是固氮酶中铁蛋白和钼铁蛋白的金属成分,在生物固氮中起作用。铁对植物的光合作用、呼吸作用都有影响,铁虽然不是叶绿素的组成成分,但叶绿素生物合成中的一些酶需要Fe2+的参与。铁对叶绿体蛋白如基粒中的结构蛋白的合成起重要作用。

 

(2) 缺铁症状

    铁进入植物体后即处于固定状态,不易转移,老叶子中的铁不能向新生组织中转移,因而它不能被再度利用,因此缺铁时,下部叶片常能保持绿色,而嫩叶上呈现失绿症。一般认为植物内金属间(例如Mo,Cu,Mn)的不平衡容易引起缺铁。其他引起缺铁的原因有:(1)土壤磷过多。(2)土壤pH高、石灰多、冷凉和重碳酸盐含量高的综合结果。

 

 锰

 

(1)锰对植物生长的作用

    土壤中的锰以三种氧化态存在(Mn2+、Mn3+、Mn4+),此外还以螯合状态存在。但主要以Mn2+的状态被植物吸收。锰对植物的生理作用是多方面的,它能参与光分解,提高植物的呼吸强度,促进碳水化合物的水解;调节体内氧化还原过程;也是许多酶的活化剂,促进氨基酸合成肽键,有利于蛋白质的合成;促进种子萌发和幼苗的早期生长;还能加速萌发和成熟,增加磷和钙的有效性。

 

(2) 缺锰症状

    缺锰症状首先出现在幼叶上,缺乏时叶肉失绿,严重时失绿小片扩大,表现为叶脉间黄化,有时出现一系列的黑褐色斑点而停止生长。在高有机质土壤和锰含量较低的中性到碱性pH土壤中最常发生。缺锰的水稻叶片(水培)叶脉间断失绿,出现棕褐色小斑点,严重时斑点连成条状,扩大成斑块。

 

 氯

 

(1)氯对植物生长的作用

      氯以Cl-的形式被植物吸收,是一种奇妙的矿质养分。氯的生理作用首先是在光合作用中促进水的裂解方面。根需要氯,叶片的细胞分裂也需要氯。氯还是渗透调节的活跃溶质,通过调节气孔的开闭来间接影响光合作用和植物生长。氯有助于钾、钙、镁离子的运输,并通过帮助调节气孔保卫细胞的活动而帮助控制膨压,从而控制了损失水。氯在植物体内的移动性很高,以Cl-的形式被植物吸收并大部分以此形式存在于植物体内。在植物界已发现有130多种含痕量氯的化合物,大多数植物吸收氯的量比实际需要多10~100倍。

 

(2) 缺氯的不良症状

    大多数植物均可从雨水或灌溉水中获得所需要的氯。因此,作物缺氯症难于出现。但氯离子对很多作物有着某种不良的反应。如烟草施用大量含氯的肥料会降低其燃烧性,薯类作物会减少其淀粉的含量等。这些现象也是很有趣的。

 

作物缺中微量元素可以用哪些方法补救?

 

      不一定每个地块、每种作物都需要施用中微量元素肥料,要因缺施肥。如果需要补施这些养分,可以通过土壤施肥、叶面喷施、浸种、拌种、蘸秧根等方法。在施肥方法上,微肥作基肥时因用量少,应与适量的腐熟有机肥或潮干土拌匀后施用;作叶面肥时,应避开烈日和雨天,一般在下午4时后进行。不可随意与碱性农药或化肥混合配液。叶面肥溶液的用量每亩约50公斤,一般不超过75公斤,以叶的正、背面喷遍,肥液开始下滴为宜。

 

     盲目过量施用微肥会危及环境安全,发现缺中微量元素症状再施用为时已晚,而个体农户或农场又难以进行缺中微量元素的测试诊断,该怎么办呢?较为可行的判别方法是:凡是连续高产而又长期不施有机肥的田块,长期遭雨水冲刷的岗坡地,石灰性土壤和盐碱地等都可能缺中微量元素,南方红壤、西北旱区和经济作物土壤缺素可能性更大。对大田作物,要重点关注对某一中微量营养元素缺乏敏感的作物,例如玉米、水稻易缺锌,油菜、棉花易缺硼,豆科作物易缺铁、缺钼,花生易缺铁、缺钙等。另一种方法是进行小面积的微肥施用与不施的对比试验,施后有效的为缺中微量元素,否则为不缺。

 

各种作物的中微肥的施用量是多少?

 

    中微量元素肥料的土壤施用量与氮磷钾肥施用量大致相当,甚至更多,而微量元素肥料的土壤施用量较少,例如多数大田作物亩施用量,硫酸锌只有1~2公斤,硼砂只有0.5~1公斤。果树和蔬菜等经济作物高一些,一般每亩也不超过3~5公斤。所以多在播种或移栽前将微肥与潮干土或腐熟有机肥混拌均匀后,与基肥一起沟施或穴施。多数微肥与磷肥混拌后会形成难溶性物质,相互降低肥效,所以两者不要混合在一起施用。