作物主要元素的缺失症状简介

2022-05-30林柏森

中国甜菜糖业 2022年2期

关键词：营养元素缺钙作物

林柏森

(赤峰绿璐种业有限公司，赤峰 024005)

0 前言

作物生长离不开所需的各种营养，当作物缺乏某些营养元素的时候，在作物的根茎叶花果实中就会有所体现，表现出某些特有的缺素症状。根据这些特殊症状进行合理施肥又可使症状消失或缓解。因此，了解缺素症状对可行施肥、科学的田间管理很重要。

1 缺素的主要原因

通常缺素主要由以下几种原因造成。

1)土壤贫瘠：有些土壤中天然的缺少某些元素或因某种原因造成的土壤中缺少某些作物生长需要的元素。土壤中某些种类营养元素的含量偏低。

2)不适宜的pH值：土壤的pH值对土壤中营养元素有效性的影响非常大，也是造成土壤缺素的重要因素之一。在酸性土壤 pH值低的，这种条件下铁、锰、锌、铜、硼等元素的溶解度较大，有效性较高；但在中性或碱性土壤中，则因易发生沉淀作用或吸附作用而使其有效性降低。磷在中性(pH6.5～7.5)土壤中的有效性较高，但在酸性或石灰性土壤中，则易与铁、铝或钙发生化学变化而沉淀，有效性明显下降。通常是生长在偏酸性和偏碱性土壤的植物较易发生缺素症。

3)营养元素比例失调：如大量施用氮肥会使植物的生长量急剧增加，对其他营养元素的需要量也相应提高。如不能同时提高其他营养元素的供应量，就导致营养元素比例失调，发生生理障碍。土壤中由于某种营养元素的过量存在而引起的元素间拮抗作用，也会促使另一种元素的吸收、利用被抑制而促发缺素症。如大量施用钾肥会诱发缺镁症，大量施用磷肥会诱发缺锌症等等。

4)不良的土壤性质：主要是阻碍根系发育和为害根系呼吸的性质，使根的养分吸收面过狭而导致缺素症。

5)恶劣的气候条件：首先是低温。它一方面影响土壤养分的释放速度，另一方面又影响植物根系对大多数营养元素的吸收速度，尤以对磷、钾的吸收最为敏感。这是气温偏低年份早稻缺磷发僵现象往往更为普遍的原因。其次是多雨常造成养分淋失，中国南方酸性土壤缺硼缺镁即与雨水过多有关。但严重干旱，也会促进某些养分的固定作用和抑制土壤微生物的分解作用，从而降低养分的有效性，导致缺素症发生。

2 作物缺素主要症状及诊断

2.1 氮(N)生理作用

氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而这三者又是原生质、细胞核和生物膜等细胞结构物质的重要组成部分。氮是酶、ATP、多种辅酶和辅基 ( 如 NAD+、NADP+、FAD 等 ) 的成分，它们在物质和能量代谢中起重要作用。氮还是某些植物激素如生长素和细胞分裂素、维生素如 B1、B2、B6、PP 等的成分，它们对生命活动起调节作用。氮是叶绿素的成分，与光合作用有密切关系。

通常作物缺氮会表现植株矮小，叶片呈黄绿。根系分枝减少，植株早衰并早熟，产量降低。如果甜菜缺氮植株叶片颜色变浅绿色或至黄绿色，从外层老叶开始发黄，叶脉先呈现黄色，后叶肉逐渐变黄。缺氮后新叶生长缓慢甚至停止，叶面积较正常植株变小植株变矮，生长势弱，外层老叶枯萎死亡。缺氮株软弱，叶片几乎呈平铺状，全叶片黄色深浅较一致。

2.2 磷(P)的生理作用

磷对细胞分裂和开花结实起重要作用。对提高抗逆性(抗病、抗寒、抗旱)有良好作用。促进根系发育，特别是促进侧根和细根的生长。加速花芽分化，提早开花和成熟。

1)缺磷作物生长迟缓，植株矮小，禾谷类作物常呈直立状，叶片与茎的角度小，叶狭小。2)叶色暗绿或灰绿色，缺乏光泽；某些作物如玉米、番茄、烟草等的枝叶呈现紫红色，有些作物有时出现红苗，严重缺磷时叶片枯死脱落，以上这些症状一般老叶先开始，因磷在植物体中可以再利用。3)幼芽及根的生长客观存在到明显的抑制，根细弱而长，则芽成休眠状态或死亡。磷过多，对作物也会产生一定的不良影响。磷过多呼吸作用加强，消耗糖多，减少积累，妨碍淀粉合成。甜菜缺磷植株生长缓慢，叶片小且薄，暗绿色，叶缘变为红色至紫色斑点，叶丛上冲(见图1)。此外还会引起作物缺锌缺铁。

图1 甜菜缺钾图

2.3 钾(K)的生理作用

在植物体内的含量超过P，高产作物中还超过N，主要以离子状态存在，是生物体内很多酶(60多种)的活化剂，是构成细胞渗透势的重要成分,调节气孔的开闭，促进光合磷酸化，促进同化物的运输。

禾本科植物缺钾症状最初是老叶叶尖及叶缘发黄，以后黄化部位逐渐向内伸展，同时变褐、焦枯，呈“灼烧”状。叶片出现褐斑，病变部位与正常部位界线清楚。尤其是供氮充足时，健康部分绿色深浓，病变部分赤褐枯焦，反差明显。严重时叶肉坏死脱落，根系少而短，活力低，早衰。钾在细胞内可作为60多种酶的活化剂，在碳水化合物代谢、呼吸作用及蛋白质代谢中起重要作用；钾能促进蛋白质的合成，与糖类的合成也有关；钾离子是构成细胞渗透势的重要成分，对气孔开放有直接作用，还能使原生质胶体膨胀，提高植物抗旱性。

钾是植物生长所必需的一种成分。植物通过根系从土壤中选择性地吸收土壤中的水溶态钾离子。钾元素比较集中地分布在植物代谢最活跃的器官和组织中，如生长点、芽、幼叶等部位。钾对植物的营养功能包括：促进植物体内酶的活化，增强光合作用，促进糖代谢，促进蛋白质合成，增强植物抗旱、抗寒、抗盐碱、抗病虫害等能力，同时钾肥改善植物产品品质方面也起着重要作用。植物对钾的吸收还决定于植物种类，其需钾量大小顺序是：向日葵、荞麦、甜菜、马铃薯、玉米>油菜、豆科作物>禾谷类作物>牧草。植物缺钾的主要特征：老叶和叶缘先发黄，进而变褐，焦枯似烁烧状，叶片上出现褐色斑点或斑块，但叶中部、叶脉处仍保持绿色，随着缺钾程度的加剧，整个叶片变为红棕色或干枯状，坏死脱落。但不同作物上缺钾症状也有特殊性。

甜菜缺钾表现出外层老叶的叶尖和叶缘变黄，叶脉附近仍呈现绿色或淡绿色。叶片变薄且皱缩。

禾谷类植物缺钾：下部叶片出现褐色斑点，严重时新叶出现同样症状。叶片柔软下披，茎细弱，节间短，成穗率低，抽穗不齐，结实率差。十字花科、豆科、棉花作物缺钾：叶片脉间失绿，进而转黄，呈花斑叶，严重时叶缘焦枯向下卷曲，褐斑沿脉间向内发展，也表皮组织失水皱缩，叶面拱起活凹下，逐渐焦枯脱落，植株早衰。

2.4 钙(Ca)的生理作用

钙是细胞壁胞间层果胶钙的成分;与细胞分裂有关;稳定生物膜的功能;可与有机酸结合为不溶性的钙盐而解除有机酸积累过多时对植物的危害;少数酶的活化剂。

植物缺钙症状：顶芽、侧芽、根尖等分生组织易腐烂死亡，叶尖弯钩状，并相互粘连，干烧心、筋腐、脐腐等。钙是植物必要的营养元素，80%的果树和蔬菜，对钙的需要量都超过磷。根系发育、作物茎叶生长都需要大量的钙，作物果实对钙的需求甚至超过氮！钙不足，已成为制约我国农作物产量和品质的主要问题。

钙的营养功能：钙是植物必要的营养元素，钙能稳定细胞壁结构、细胞膜，渗透调节液泡内阴阳离子的平衡。从而达到提高果蔬品质，减少病虫害的效果。

钙具有稳定细胞膜作用。对生物膜结构的稳定作用在植物对离子的选择性吸收、生长、衰老、信息传递以及植物的抗逆性等方面有着重要的作用。钙具有助于生物膜有选择地吸收离子。缺钙时，植物根细胞原生质膜的稳定性降低，透性增加，致使低分子量有机化合物和无机离子外渗增多。严重缺钙时，原生质膜结构彻底解体，丧失对离子吸收的选择性。钙具有增强植物对环境胁迫的抗逆能力。足量的钙能减轻重金属或酸性对植物造成的毒害作用。还可增强植物对盐害、寒害、干旱、热害和病虫害等胁迫的抗性。钙可防止植物早衰。植物早衰时，细胞分隔化作用破坏，呼吸作用增强，液泡中的物质向细胞质中渗漏等。施钙可以明显延缓叶片衰老。在果实成熟过程中，植物的衰老与乙烯的产生密切相关，而钙能通过对细胞膜透性的调节作用减弱乙烯的生物合成作用，延缓衰老。钙能提高作物品质。在果实发育过程中，供应充足的钙有利于干物质的积累；成熟果实中的含钙量较高时，可有效地防止采收后储藏过程中出现的腐烂现象，延长储藏期，增加水果保藏品质。钙具有稳固细胞壁。大部分钙与果胶酸结合生成果胶酸钙固定在新生组织的细胞壁中，加固植物结构。缺钙时会使细胞壁和中胶层变软，随后使细胞壁解体，从而降低了细胞对真菌侵染的抵抗力。

钙可促进细胞伸长和根系生长。钙是细胞分裂所必需的成分，在细胞核分裂后，分隔两个子细胞的细胞核就是中胶层的初期形式，它是由果胶酸钙组成的。在缺钙条件下，不能形成细胞板，子细胞也无法分隔，于是无法出现双核细胞，也就是说细胞没办法分裂，最终会导致生长点死亡。

植物缺钙的原因：一个是土壤缺钙，主要发生在酸性砂质土壤，另一个原因是生理性缺钙。尽管土壤中含钙丰富，但是果蔬、蔬菜出现缺钙现象。这是由于植物体内钙的长距离运输主要发生在木质部，其运输动力是蒸腾作用，即钙通过蒸腾水流移动，而幼嫩部位以及果实的蒸腾作用较小，对钙的竞争弱于叶片，加之钙在韧皮部中移动性差，难以再运输移动分配到新生部位及果实。另外干旱、低温寡照会引起钙随蒸腾水流向地上部位的移动运输受限。此外，氮肥施用过多，大量钙进入叶片，会导致叶片与果实争钙，加剧钙的缺乏。

常见的缺钙症：白菜、甘蓝、莴苣、卷心菜-新叶叶焦病(干烧心)。番茄脐腐病、西瓜脐腐病、苹果苦痘病、花生空壳等。植物缺钙会使其顶芽、侧芽和根尖等分生组织发生卷曲畸形，植株矮小、生长点发粘、腐烂、死亡，幼叶卷曲、畸形、失绿，新叶叶缘坏死。果树、蔬菜缺钙则导致多种生理病害。

2.4 硼(B)的生理作用

硼是影响生殖器官发育，影响作物体内细胞的伸长和分裂,对开花结实有重要作用。

植物缺硼症状：顶端停止生长并逐渐死亡，根系不发达，叶色变绿，叶片肥厚，皱缩，植株矮化，茎及叶柄易开裂，脆而粗，花发育不全，花而不实，蕾花易脱落。农作物缺钙的症状有：植株矮小，组织较为坚硬，病态先发生于根部和地上的细嫩部分；植株的幼叶卷曲且较为脆弱，叶缘发黄，后逐渐枯死；植株的茎和根尖的分生组织受损，根系发育得较差，根尖细脆且容易腐烂，根部有时候会出现枯斑或裂纹；植株结实率较低或不会结实。