植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素是指作物生長(zhǎng)過(guò)程中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素,如果必需營(yíng)養(yǎng)元素缺少,植物不能正常地生長(zhǎng)發(fā)育、開(kāi)花結(jié)果,還會(huì)引發(fā)病害。目前確定為作物必需的營(yíng)養(yǎng)元素共有十七種,分別為碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、硼(B)、鉬(Mo)、鎳(Ni)和氯(Cl)。根據(jù)作物對(duì)各元素需求量的多少將十七種元素劃分為大量元素(碳、氫、氧、氮、磷、鉀)、中量元素(鈣、鎂、硫)和微量元素(鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、鎳、氯),它們?cè)谧魑锷L(zhǎng)過(guò)程中的地位同等重要,且具有不可替代性。除此之外,還有一部分營(yíng)養(yǎng)元素被稱為有益元素,這部分元素雖不是植物生長(zhǎng)必需元素,但它們對(duì)植物有一定的營(yíng)養(yǎng)作用,如鈷(Co),它是豆科作物根瘤菌固氮時(shí)必需的元素,因此它對(duì)豆科的生長(zhǎng)有良好的影響。鈉(Na)、硅(Si)、碘(I)、硒(Se)、鍶(Sr)、釩(V)等也是有益元素。
一、作物必需營(yíng)養(yǎng)元素的生理功能及營(yíng)養(yǎng)失調(diào)癥
1、氮(N)—生命元素
氮是植物體內(nèi)許多重要有機(jī)化合物的組成成分,也是遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ):(1)氮是蛋白質(zhì)的重要組分,是有機(jī)體不可缺少的元素;(2)氮是核酸和核蛋白質(zhì)的組分;(3)氮是葉綠素(葉綠素 a、b)的組分元素;(4)氮是許多酶的組分;(5)氮是一些維生素的組分,生物堿和植物激素也都含有氮。
植物缺氮時(shí),植株矮小,長(zhǎng)勢(shì)弱,分蘗或分枝減少;葉片發(fā)黃始于老葉,葉色失綠,葉片變黃無(wú)斑點(diǎn),從下而上逐步擴(kuò)展,嚴(yán)重時(shí)下部葉片枯黃脫落;根系細(xì)長(zhǎng)且稀小,花果少而種子小,產(chǎn)量下降且早熟。植物供氮過(guò)量,則植株葉色濃綠,植株徒長(zhǎng),且貪青晚熟,易倒伏和病害侵襲;降低果蔬品質(zhì)和耐貯存性。
植物缺氮,老葉失綠
2、磷(P)—能量元素
與氮相同,磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素之一,其生理功能如下:(1)磷是作物體內(nèi)重要有機(jī)化合物(核酸、植素、磷脂、磷酸腺苷和許多酶等)的組分;(2)磷能加強(qiáng)光合作用和碳水化合物的合成與轉(zhuǎn)運(yùn);(3)磷能參與氮素代謝、脂肪代謝;(4)磷對(duì)植物的生長(zhǎng)、分蘗、開(kāi)花結(jié)果有重要作用;(5)磷能提高作物抗逆性和適應(yīng)能力。
植物缺磷時(shí),植株生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、矮小、瘦弱,分蘗或分枝少;老葉先出現(xiàn)缺素癥,葉色暗綠無(wú)光澤,呈現(xiàn)紫紅色斑點(diǎn)或條紋,葉柄緣紫紅易脫落;次生根系生長(zhǎng)少,花果稀少莖細(xì)小。植物供磷過(guò)量,會(huì)造成葉片肥厚而密集,繁殖器官過(guò)早發(fā)育,莖葉生長(zhǎng)受抑制,產(chǎn)量降低,同時(shí)影響作物品質(zhì)。另外,磷過(guò)量供給,能阻礙作物對(duì)硅的吸收。
缺磷下部葉片呈紫色
3、鉀(K)—品質(zhì)元素
在植物體內(nèi)鉀是以離子形態(tài)、水溶性鹽類或吸附在原生質(zhì)表面等方式存在,在植物體內(nèi)移動(dòng)性較大,其主要生理功能如下:(1)鉀是許多酶的活化劑,是植物代謝不可缺少的元素;(2)鉀是構(gòu)成細(xì)胞滲透勢(shì)的重要成分,調(diào)節(jié)氣孔的開(kāi)閉和水分運(yùn)輸;(3)鉀能增強(qiáng)光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸;(4)鉀能增強(qiáng)作物抗旱、抗寒及抗病蟲(chóng)的能力。
植物缺鉀,老葉葉緣先發(fā)黃,焦枯似灼燒狀;葉片上出現(xiàn)褐色斑點(diǎn)或斑塊,葉脈仍保持綠色;根系少而短,易早衰。
植物鉀供應(yīng)過(guò)量,由于鉀離子不平衡,影響對(duì)其它陽(yáng)離子尤其是鈣、鎂的吸收。
4、鈣(Ca)—表光元素
鈣在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)鈣是細(xì)胞壁的重要成分;(2)鈣是細(xì)胞分裂所必需的成分;(3)鈣可以調(diào)節(jié)介質(zhì)的生理平衡。
植物缺鈣時(shí),頂芽、側(cè)芽、根尖等分生組織易腐爛死亡;幼葉卷曲畸形,或從葉緣變黃死亡, 果實(shí)發(fā)育不良,蔬菜作物易發(fā)生腐爛病,如番茄、辣椒產(chǎn)生“臍腐病”;大白菜、甘藍(lán)等“干燒 心”、“干邊”、“內(nèi)部頂燒癥”;果樹(shù)如蘋果易產(chǎn)生“苦痘病”。
5、鎂(Mg)—光合元素
鎂在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)鎂是葉綠素的組成成分,鎂是葉綠素分子中唯一的金屬元素;(2)鎂是多種酶的活化劑。缺鎂大部分發(fā)生在生育中后期,尤在果實(shí)成熟后多見(jiàn)。
植物缺鎂時(shí),中、下部葉肉褪綠黃化。雙子葉植物褪綠表現(xiàn):葉片全面褪綠,主側(cè)脈及細(xì)脈均為綠色,形成網(wǎng)狀花葉,或沿主脈兩側(cè)呈斑狀褪綠,葉緣不褪,葉片形成似“肋骨”狀黃斑;單子葉植物多表現(xiàn)為黃綠相間的條紋花葉,失綠部位還可能出現(xiàn)淡紅色、紫紅色或褐色斑點(diǎn)。
6、硫(S)—芳香元素
硫在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)硫是蛋白質(zhì)和酶的成分;(2)硫是植物體內(nèi)某些揮發(fā)性物質(zhì)的成分,如洋蔥中具有催淚性的亞砜等;(3)硫參與氧化還原反應(yīng);(4)硫可以減輕重金屬離子對(duì)植物的毒害。
植物缺硫一般表現(xiàn)為幼葉褪綠或黃化,莖細(xì),分蘗或分枝少。蔬菜缺硫看植株,全株葉片淡(黃)綠,幼枝癥狀明顯,葉片細(xì)小向上卷,葉片硬脆提早脫落;花果延遲結(jié)莢少;果樹(shù)作物嚴(yán)重缺硫時(shí),產(chǎn)生枯梢,果實(shí)小而畸形,皮厚、汁少。
玉米缺硫整株黃化、色澤均勻
7、硼(B)—生殖元素
硼在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)硼可以促進(jìn)分生組織生長(zhǎng)和核酸代謝;(2)硼與碳水化合物運(yùn)輸和代謝有關(guān);(3)硼與生殖器官的建成和發(fā)育有關(guān),還影響花粉粒的數(shù)量和活力。
植物缺硼時(shí),癥狀先出現(xiàn)在幼嫩部位,具體表現(xiàn)為莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)受抑,甚至枯萎、死亡;老葉增厚變脆,新葉皺縮、卷曲失綠,葉柄短粗;根尖伸長(zhǎng)停止,呈褐色,根莖以下膨大;花蕾脫落,花少而小,花粉?;?,生命力弱,結(jié)實(shí)率低。典型的缺硼癥狀,甜菜“褐心癥”、蘿卜“黑心病”、油菜“花而不實(shí)”癥、棉花“蕾而不花癥”、芹菜“折莖病”、蘋果“縮果病”等。
植株硼毒害一般是下部葉尖或葉緣褪綠,而后出現(xiàn)黃褐色斑塊,甚至焦枯。雙子葉植物葉片邊緣焦枯如鑲“金邊”;單子葉植物葉片枯萎早脫。一般桃樹(shù)、葡萄、無(wú)花果、菜豆和黃瓜等對(duì)硼中毒敏感,施用硼肥不能過(guò)量。
植株缺硼癥狀圖
8、鋅(Zn)
鋅在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)鋅參與植物的光合作用和生長(zhǎng)素的合成;(2)鋅與蛋白質(zhì)代謝相關(guān);(3)鋅可以促進(jìn)生殖器官的發(fā)育。
植物缺鋅時(shí),節(jié)間短簇,植株矮小,葉長(zhǎng)受阻,出現(xiàn)小葉病,葉子皺縮,葉脈間有死斑;葉片脈間失綠或白化。果樹(shù)缺鋅,頂枝或側(cè)枝呈蓮座狀,并叢生,節(jié)間縮短,典型癥狀如“小葉病”、“簇葉病”或者“蓮座枝”。茄果類蔬菜缺鋅呈小葉叢生狀,新葉發(fā)生黃斑。
植株缺鋅癥狀圖
9、鉬(Mo)
鉬在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)鉬參與植物氮代謝、磷代謝;(2)鉬對(duì)維生素 C 合成有影響。
植物缺鉬的共同特征是葉片出現(xiàn)黃色或橙黃色大小不一的斑點(diǎn);葉緣向上卷曲呈杯狀;葉片發(fā)育不完全。不同作物缺鉬癥狀不同,花椰菜缺鉬表現(xiàn)為“鞭尾病”,柑橘缺鉬呈現(xiàn)典型的“黃斑葉”。植物鉬中毒葉片失綠,植株呈深紫色。
植株缺鉬癥狀圖譜
10、錳(Mn)
錳在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)錳是酶的組成成分;(2)錳可以參與光合作用;(3)錳可以調(diào)節(jié)酶活性及植物體內(nèi)氧化還原過(guò)程;(4)錳能促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗早期生長(zhǎng),加速花粉萌發(fā)和花粉管伸長(zhǎng),提高結(jié)實(shí)率。
植物缺錳,幼葉葉肉變黃白,葉脈仍為綠色;脈紋清晰,主脈較遠(yuǎn)處先發(fā)黃,嚴(yán)重時(shí)葉片出現(xiàn)褐色斑點(diǎn),并逐漸增大布遍葉面。植物錳中毒的典型癥狀是在較老葉片上有失綠區(qū)域包圍的棕色斑點(diǎn)。高錳亦可誘發(fā)其它元素如鈣、鐵、鎂的缺失。
植株缺錳癥狀圖
11、銅(Cu)
銅在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)銅參與酶的組成;(2)銅參與光合作用和氮代謝;(3)銅影響花器官發(fā)育。
植物缺銅的典型癥狀時(shí)為頂端枯萎,節(jié)間縮短,葉尖發(fā)白,葉片變窄變薄,扭曲,繁殖器官發(fā)育受阻,結(jié)實(shí)率低。植物銅中毒的表現(xiàn)為根系伸長(zhǎng)受阻,側(cè)根變短,新葉失綠,老葉壞死,葉片背面變紫。銅過(guò)量會(huì)導(dǎo)致鐵缺失。
植株缺銅癥狀圖
12、鐵(Fe)
鐵在植物體內(nèi)的主要作用如下:(1)鐵是植物葉綠素合成的必需元素;(2)鐵參與體內(nèi)氧化還原反應(yīng)和電子傳遞;(3)鐵參與核酸和蛋白代謝。
植物缺鐵先看枝頂心,典型癥狀是頂端和幼葉缺綠黃白化,甚至白化,葉脈顏色深于葉肉。雙子葉植物形成網(wǎng)紋花葉,單子葉植物形成黃綠相間的條紋花葉。
植株缺鐵癥狀圖
二、植物缺素口訣
缺氮抑制苗生長(zhǎng),新葉薄來(lái)老葉黃,根小莖細(xì)多木質(zhì),花遲果落不正常。
缺磷株小分蘗少,新葉暗綠老葉紫,主根軟弱側(cè)根稀,花少粒小果也遲。
缺鉀株矮生長(zhǎng)慢,老葉尖緣卷枯焦,根系易爛莖纖細(xì),果畸葉枯如火燒。
缺鈣未老株先衰,幼葉邊黃卷枯粘,根尖細(xì)脆腐爛死,茄果爛臍株萎蔫。
缺鎂后期植株黃,老葉脈間變褐亡,花色蒼白受抑制,根莖生長(zhǎng)不正常。
缺硫幼葉先變黃,葉尖焦枯莖基紅,根系暗褐白根少,成熟遲緩結(jié)實(shí)稀。
缺鋅節(jié)短株矮小,新葉黃白肉變薄,簇葉多來(lái)葉也小,細(xì)看葉緣上起翹。
缺硼頂葉皺縮卷,腋芽叢生花蕾落,塊根空心根尖死,花不結(jié)果挎空籃。
缺錳失綠株變形,幼葉黃白褐斑生,莖弱黃老多木質(zhì),花果稀少重量輕。
缺鐵失綠先頂端,果樹(shù)林木最嚴(yán)重,幼葉脈間先黃化,全葉變白難矯正。
缺銅變形株發(fā)黃,禾谷葉黃幼尖蔫,根莖不良樹(shù)冒膠,谷難抽穗芒不全。
缺鉬株矮幼葉黃,老葉肉厚卷下方,豆類枝稀根瘤少,小麥遲遲不灌漿。
植物元素作用位置
植物缺素圖譜
植株?duì)I養(yǎng)過(guò)剩圖譜
三、作物缺素檢索路徑
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