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2018年1月24日 星期三

丁酉(鸡)年十二月初八

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  植物正常生命活动所必需但需要量极微(为植物体重的10-5~10-8)的元素。亦称微量营养元素。
  研究概况 19世纪 60年代J.von萨克斯、W.克诺普等用无机盐类的溶液培养植物成功时,除碳、氢、氧外,只知道需供应氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等 7种元素。以后随着所用药剂和水的纯化,和培养用玻璃器皿质地的提高,自1920年以后,陆续发现植物还需要微量的锰、硼、锌、铜、钼、氯和钠等元素。发现者和发现年份见表。铁因需要量不大,也可算作微量元素。氮、磷、钾等需要量较大的营养元素则称为常量元素或大量元素。

微量元素(植物)

  检测方法 一般化学试剂、容器、井水、河水或自来水,以至空气中的灰尘常含有足够植物一般需要的微量元素,所以要研究植物对微量元素的需要,必须用特殊玻璃或石英制成的容器,和用这种容器制备的蒸馏水和经过反复提纯的化学药剂。如果做砂培则须使用洗净的石英砂。当将实生苗移栽到缺某种微量元素的培养液中时,须去掉肥厚的子叶或胚乳,以免其中带有足够量的微量元素,使缺素症状难以出现。
  元素的微量化学分析技术的发展,原子吸收分光光度计、中子活化分析、电子探针技术等新技术的应用,对了解微量元素在植物体内,细胞和细胞器内的分布和它们的生理作用,起了推动作用。对承担生理活动的各种酶和电子递体的提纯和分析,有助于阐明其分子中微量元素的存在和功能。
  生理功能及缺素症状 植物缺乏微量元素时,正常生理活动受到妨碍,从而发生相应的病症,其病状因各微量元素的生理功能不同而异。根据实验中或典型情况下缺素症的症状,可以在农业生产中或自然条件下出现缺素症时判断所缺元素的种类。
  铁 是植物体内许多重要的酶(如细胞色素氧化酶、过氧化氢酶)和电子递体(如细胞色素、铁氧还素)的组成部分。它又参与叶绿素的形成。因此缺铁时叶片缺绿。但因老叶中的铁不易运出,所以老叶一般仍保持绿色,而幼叶则缺绿明显。
  锰 在光合放氧过程中起电子递体作用。并可取代镁促进某些酶反应。缺锰时叶脉间的叶肉细胞变黄,使叶片呈现黄色小斑点,严重时成褐色干枯死斑。
  硼 促进碳水化合物在植物体内的运输。缺硼叶中的碳水化合物因不能外运而累积。植株缺硼时根尖与茎尖分生组织坏死,生长发育受破坏。硼为花器官和花粉粒的形成所必需,又能促进花粉萌发和花粉管的生长。硼还与核酸代谢有密切关系。
  锌 为生长素合成所必需。缺锌植株中游离的和结合的生长素明显减少,生长停滞。果树上常见的小叶病即由于缺锌叶片生长受阻造成。锌参与叶绿素内碳酸酐酶的组成,碳酸酐酶催化CO2与水结合形成碳酸根(CO卲)或重碳酸根(HCO婣)的反应。 CO2向CO卲和HCO婣的转化影响光合作用中CO2固定过程。照光增加植物对锌的需要,缺锌的果树向阳一侧症状较重。缺锌时叶绿体的亚显微结构受破坏。
  钼 是硝酸还原酶的组分。缺钼植株体内的硝酸根不能还原成氨,因而积累硝酸盐,使组织坏死,在叶子上形成黄色斑点,称黄斑病;同时阻碍了氨进一步转化形成氨基酸和蛋白质的过程。
  铜 参与一些氧化酶(如抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶、漆酶)和电子递体(如光合电子传递链上的质蓝素)的组成。缺铜时幼叶萎蔫、植株矮小、细弱。
  氯 离子参与光合放氧过程,又在叶片气孔的开闭运动中起作用。缺氯植株形成小叶,并有坏死。
  钠 对气孔开关有调节作用。
  元素间相互关系 微量元素之间和与常量元素之间,有时有增效作用或拮抗作用。如高氮营养会增加植物对锌的需要;高磷会阻碍锌的吸收、运转和利用;磷促进钼的吸收和运转,与铁则发生拮抗;铁的吸收和向上运输受锌的干扰等。不同元素间的关系还因植物种类不同而异。如甜菜的适宜Ca:B比为100:1,而烟草则为1200:1。
  缺素症的发生与防治 各种农作物通常发生缺素症的原因是土壤中该元素含量太低。土壤受到长期强烈的淋洗作用,某些微量元素会因此而逸失。原来含量不高,经作物连年吸收,而得不到补充,也会造成缺乏。土壤中某些化学成分数量过多,或pH值不当,会使一些微量元素处于不易被植物吸收利用的状态。如磷酸盐过多,会与铁结合成不溶性的磷酸铁。此外,两种元素间有拮抗作用时,一种元素存在量过大,会造成另一种元素的缺素症。如高氮和高磷营养会增加缺锌症发生的机会与程度;锰过多会造成缺铁,使植物表现缺绿。针对造成缺素症的不同原因,在农业上采取不同的措施。如单纯因为土壤中含量过低,可以施用微量元素肥料。如果因为土壤化学状况影响了某些微量元素的可给性,则可以用叶面喷洒等根外施肥的办法,或改变土壤的化学状况。由于肥料中各元素间比例不当引起的,则须调节其比例。
  植株常易缺乏的几种微量元素是:硼、锌、铁、锰、钼。油菜开花不结实、麦穗空瘪无粒、棉花现蕾不开花结铃等,常是缺硼引起的,施硼肥显著提高产量。果树花期喷硼可减少落花落果。豆科植物施钼肥常可增多荚数、每荚粒数和粒重,降低空瘪率。在石灰性冲积土上施用锰肥常可提高禾本科作物产量10%~20%。锌肥常能提高玉米和水稻的产量。
  如微量元素轻度亏缺,虽不表现明显的缺素症状,施加该元素也可增加产量或改善品质。如对糖用甜菜喷施硼肥可提高块根的含糖量;水稻、小麦灌浆期喷施硼肥可促进灌浆,使籽粒饱满,千粒重增加。但并非任何情况下施用微量元素都能增产,不同植物对微量元素的需要量也不相同。施用前应先进行症状诊断、化学分析和施肥试验。

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更新时间 : 2009-01-12

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