作物所必需的16種營養(yǎng)元素在作物體內(nèi)都有各自的重要生理功能,每一種營養(yǎng)元素的缺乏或不足都會影響作物的新陳代謝和生理生化功能,導(dǎo)致作物生長受阻,并出現(xiàn)缺素癥狀。C、H、O是植物從空氣和土壤中的水分中吸收得到的,其余的元素則大部分是人為補充的。了解必需營養(yǎng)元素的生理功能和缺素癥狀對指導(dǎo)生產(chǎn)和施肥具有重要意義。
1.氯(Cl):氯具有調(diào)節(jié)氣孔運動、激活H+泵ATP酶,抑制病害發(fā)生等作用,氯還參與光合作用,適量氯有利于碳水化合物的合成和轉(zhuǎn)化。
缺氯:葉片凋萎,根系生長慢,根尖粗。
2.磷(P):磷是核酸、核蛋白、磷脂、植素(磷脂類化合物中的一種)、腺苷三磷酸等重要化合物的組分;磷參與碳水化合物代謝、氮代謝和脂肪代謝。此外,磷還能通過增加原生質(zhì)的粘度和彈性,調(diào)節(jié)可溶性糖和磷脂含量等措施提高作物的抗逆性和適應(yīng)能力。
缺磷:作物缺磷時植物生長緩慢,葉小,分枝或分蘗減少,植株矮小。糖分運輸受阻,糖分大量積累于葉片中,有利于花青素(糖苷)的形成,因此許多植物的莖葉呈現(xiàn)典型的紫紅色癥狀,作物缺磷的癥狀首先出現(xiàn)在老葉上。
磷過剩:磷過剩會對作物造成傷害,主要表現(xiàn)為作物營養(yǎng)生長停止,過分早熟、導(dǎo)致減產(chǎn);大量施用磷肥將誘發(fā)鋅、鐵、鎂缺乏癥。
3.鉀(K):鉀是重要的品質(zhì)元素。鉀不僅參與作物的碳氮代謝,促進(jìn)光合作用,還參與蛋白質(zhì)的合成,調(diào)節(jié)著細(xì)胞的滲透壓和氣孔的開閉,并能激活多種酶。鉀還參與作物體內(nèi)糖類的形成和運輸,增強植物抗逆性,改善產(chǎn)品外觀,增加果實甜度和籽粒飽滿度,延長產(chǎn)品貯存期等。
缺鉀:作物莖稈細(xì)弱、易倒伏,抗旱、抗凍能力差。作物缺鉀的癥狀首先表現(xiàn)老葉,從葉尖和葉緣開始黃化,俗稱“黃金邊”,嚴(yán)重時有壞死斑點,有時葉緣焦枯。由于葉中部比葉緣生長快,整片葉子常形成杯狀彎曲或褶皺。
鉀過剩:一般土壤不會出現(xiàn)鉀過剩的現(xiàn)象,鉀過剩主要是由于鉀肥施用過多而引起。鉀過量阻礙植株對鎂、錳和鋅的吸收而出現(xiàn)缺鎂、缺錳或缺鋅的癥狀。
4.鈣(Ca):鈣是細(xì)胞壁的重要組成成分,能穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)膜的透性和有關(guān)的生理生化過程,在植物對離子的選擇性吸收、生長、衰老、信息傳遞以及植物的抗逆性等方面有重要作用。鈣還能促進(jìn)細(xì)胞的伸長和根系生長,參與第二信使傳遞,調(diào)節(jié)滲透作用,參與離子和其它物質(zhì)的跨膜運輸。因此鈣能增強作物抗病能力,改善作物品質(zhì),延長貯藏期。
缺鈣:植株生長受阻,節(jié)間較短,且組織柔軟。缺鈣首先表現(xiàn)在幼嫩組織,植株的頂芽、側(cè)芽、跟尖等分生組織易腐爛死亡;幼葉卷曲畸形,葉緣變黃逐漸壞死。常見的缺鈣癥狀:甘藍(lán)、萵苣、白菜葉焦??;芹菜裂莖?。环?、辣椒、西瓜臍腐??;蘋果苦痘病和水心?。还麡淞压F(xiàn)象等。
鈣過剩:土壤易成中性或堿性,引起微量元素不足(鐵,錳,鋅),葉肉顏色變淡,葉尖紅色斑點或條紋斑出現(xiàn)。
5.鎂(Mg):鎂是葉綠素和植酸鹽(磷酸的貯藏形態(tài))的重要組成成分,鎂的主要功能是合成葉綠素并促進(jìn)光合作用,同時參與合成蛋白質(zhì),活化和調(diào)節(jié)酶促反應(yīng)。
缺鎂:由于鎂在韌皮部中的移動性強,因此缺鎂癥狀首先出現(xiàn)在老葉上。當(dāng)植株缺鎂時,其突出表現(xiàn)是葉綠素合成受阻,葉片脈間失綠,嚴(yán)重時形成褐斑壞死,有時葉片也呈紅紫色。
鎂過剩:葉尖萎凋,葉片組織色澤葉尖處淡色,葉基部色澤正常。
6.硫(S):硫是半胱氨酸和蛋氨酸的組分,因此也是蛋白質(zhì)不可缺少的組分。硫還是許多揮發(fā)性化合物的結(jié)構(gòu)成分,如使大蒜、大蔥和薺菜具有特殊氣味。
缺硫:蛋白質(zhì)合成受阻導(dǎo)致失綠癥,其外觀癥狀與缺氮很相似,但缺硫癥狀往往先出現(xiàn)在幼葉。作物缺硫時一般出現(xiàn)如下癥狀:植物發(fā)僵,新葉失綠黃化。雙子葉植物老爺出現(xiàn)紫紅色斑;禾谷類植物缺硫開花和成熟期推遲,結(jié)實率低,籽粒不飽滿。
硫過剩:鹽害,葉緣焦枯。
7.鐵(Fe):鐵是葉綠體形成不可缺少的元素,許多重要氧化還原酶中都含有鐵,鐵在光合作用、呼吸作用和氮代謝等過程中起著重要的作用。
缺鐵:首先是新葉葉片的葉脈間出現(xiàn)網(wǎng)紋狀均勻失綠癥,根系生長受阻,嚴(yán)重時葉片發(fā)白并出現(xiàn)壞死斑點,逐漸枯死。
鐵過剩:易引起缺錳癥。
8.硼(B):硼具有促進(jìn)生殖生長器官的建成和發(fā)育,影響花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長,促進(jìn)體內(nèi)碳水化合物運輸?shù)淖饔茫痪哂姓{(diào)節(jié)酚代謝及木質(zhì)化的作用;具有提高豆科作物根瘤菌固氮能力的作用。
缺硼:會導(dǎo)致生長點受抑制,葉片變厚、變脆、皺折、葉脈木栓化,根系粗根毛少,生殖器官發(fā)育受阻,如甜菜腐心病、油菜花而不實、棉花蕾而不花、花椰菜褐心病、芹菜莖折病、葡萄僵果病、蘋果縮果病及小麥不捻癥等
硼過剩:先葉尖,葉緣黃化后,全葉黃化,并落葉,由成熟葉開始產(chǎn)生病癥。
9.錳(Mn):錳是許多酶的活化劑,與作物的光合、呼吸以及硝酸還原作用關(guān)系密切。錳還能促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長,對根系生長也有影響。
缺錳:葉片失綠并出現(xiàn)雜色斑點,而葉脈保持失綠,如燕麥灰斑病、豌豆雜斑病、棉花和菜豆皺葉病。
錳過剩:作物在錳過剩的情況下會出現(xiàn)異常的落葉。
10.銅(Cu):銅參與植物體內(nèi)氧化還原反應(yīng)和光合作用,對花器官的發(fā)育、氨基酸活化和蛋白質(zhì)合成有促進(jìn)作用。
缺銅:禾本科作物植株叢生,頂端逐漸發(fā)白,通常從葉尖開始,嚴(yán)重時不抽穗,或穗萎縮變形,結(jié)實率降低或籽粒不飽滿,甚至不結(jié)實。果樹缺銅,頂梢上的葉片呈葉簇狀,葉和果實均褪色,嚴(yán)重時頂梢枯死,并逐漸向下擴展。
銅過剩:葉肉組織色澤較淡呈條紋狀。
11.鋅(Zn):鋅是葉綠素合成的必需元素,參與生長素的代謝過程,是某些酶的組分或活化劑,參與光合作用,促進(jìn)蛋白質(zhì)代謝。鋅對生殖器官發(fā)育和受精作用也有影響。
缺鋅:生長素的合成受阻,致使頂端生長受抑制,導(dǎo)致節(jié)間縮短,出現(xiàn)小葉簇生或縮莖病。其癥狀也會出現(xiàn)從新葉開始脈間不均與失綠。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中缺鋅的現(xiàn)象十分普遍,如玉米的白花苗、花葉條紋病、縮莖病、水稻僵苗現(xiàn)象,蔬菜新葉皺折、生長停止、果樹新葉黃華和小葉簇生等。
鋅過剩:葉尖及葉緣色澤較淡隨后壞疽,葉尖有水浸狀小點。
12.鉬(Mo):鉬是硝酸還原酶的組成成分,對氮代謝有重要作用,參與根瘤菌的固氮,促進(jìn)植物體內(nèi)有幾化合物的合成,在受精和胚胎發(fā)育中也有特殊作用。
缺鉬:植株矮小,生長緩慢,葉片失綠,且大小不一和橙黃色斑點,嚴(yán)重缺鉬時葉緣萎蔫,有時葉片扭曲呈杯狀,老葉變厚、焦枯,以致死亡。
13.氮(N):氮是植物體內(nèi)蛋白、輔酶、磷脂、葉綠素、某些植物激素、維生素、生物堿等重要有機化合物的組分,也是核酸、核苷酸等遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)。氮對植物生命活動以及作物產(chǎn)量和品質(zhì)均有極其重要的作用。合理施用氮肥是獲得作物高產(chǎn)的有效措施。
缺氮:首先表現(xiàn)在下部葉片黃化,植株生長遲緩。禾本科作物苗期表現(xiàn)為分蘗少,莖稈細(xì)長;雙子葉作物則表現(xiàn)分枝少。嚴(yán)重缺氮時,禾本科作物表現(xiàn)為穗小粒癟早衰。
氮過剩:指過量施用氮肥引起蔬菜作物生長發(fā)育不良的現(xiàn)象。它對果菜類和根菜類蔬菜影響尤甚,果菜類主要表現(xiàn)為枝葉增多,徒長;開花少,坐果率低,果實畸形,容易出現(xiàn)筋條果、苦味瓜,果實著色不良,品質(zhì)低劣。根菜類往往地上部生長地下塊根發(fā)育不良,膨大受影響。貯藏物質(zhì)減少,塊根細(xì)小或不能充實,容易導(dǎo)致空洞的塊根。施氮過多還易導(dǎo)致植株體內(nèi)養(yǎng)分不平衡,容易誘發(fā)鉀、鈣、硼等元素的缺乏。植株過多地吸收氮素,體內(nèi)容易積累氨,從而造成氨中毒。不同種類的蔬菜對氮過剩的耐性不同,所表現(xiàn)的癥狀各異,其危害也有差別,現(xiàn)分述如下:甘藍(lán)、花椰菜、大白菜等氮過剩:葉色濃綠,葉片肥大、變短變寬,甘藍(lán)、大白菜結(jié)球困難,或結(jié)球延遲且疏松;花椰菜花球不能正常發(fā)育,可食率下降。氮過剩嚴(yán)重時,葉片脈間會出現(xiàn)灰黃色氨危害斑塊。
番茄氮過剩:莖葉徒長,植株較弱易感?。婚_花不良,落花落果嚴(yán)重,果實轉(zhuǎn)色遲,而且色澤不勻,果柄附近果實往往著色不良,商品質(zhì)量差。嚴(yán)重時莖和葉柄常出現(xiàn)褐色壞死斑點,頂部莖畸形,有時莖節(jié)開裂,髓部褐變,影響正常生長發(fā)育。當(dāng)施氮過多而光照又不足時,還會引起番茄的氨和亞硝酸中毒癥。氨中毒癥主要表現(xiàn)為葉片萎蔫,葉邊緣或葉脈間出現(xiàn)褐枯,類似早疫病初期癥狀;莖部還會形成污斑。田間亞硝酸危害(以大棚栽培為多見)根部變褐色,地上部呈黃萎現(xiàn)象,但頂部葉仍呈綠色,中下部黃化葉也常常是葉中部黃化嚴(yán)重,而葉基部和頂部黃化程度輕。
茄子、甜椒氮過剩:莖葉肥大,節(jié)間拉長,前期開花結(jié)果明顯減少,果實畸形。嚴(yán)重時葉片發(fā)黃,脈間出現(xiàn)茶褐色斑點,容易落葉。黃瓜氮過剩:莖節(jié)伸長,開花節(jié)位提高,雌花分化延遲,容易落花落果。果實上常出現(xiàn)濃淡的縱條紋,呈彎瓜。還有資料認(rèn)為氮素過多,容易誘發(fā)產(chǎn)生苦味瓜。
蘿卜中后期氮過剩:葉片生長茂盛,但地下塊根發(fā)育不良,后期肉質(zhì)根常有空心現(xiàn)象。
草莓氮素過剩:葉色深綠,匍匐莖抽生多,開花結(jié)果受阻,果實畸形,常呈中間大、兩頭尖的梭形果,著色不良,果實基部往往殘留部分不轉(zhuǎn)色區(qū),影響產(chǎn)量和品質(zhì)。
西瓜氮過剩:枝葉茂盛,葉色濃綠,匍匐莖前端往上翹。坐瓜難,結(jié)瓜少。瓜果皮厚,味淡,品質(zhì)下降。