作物营养知识
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作物营养知识

 


分类 | 介绍(文字)

1 | 作物生长发育需要哪些生长元素?

目前公认的作物必需的营养元素共有16种,即碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)和氯(Cl)

根据作物对这16种元素需要量的不同,可分为大量营养元素、中量营养元素和微量营养元素三类。

2 | 什么是大量营养元素?

包括碳、氢、氧、氮、磷、钾,在作物体内的含量一般为百分之几十到千分之几。其中氮、磷、钾作物需要量大,但土壤供应量不够,常常需要通过施肥才能满足作物生长的要求,因此氮磷钾称为作物营养的三要素或肥料三要素。

3 | 什么是中量营养元素?

包括钙、镁、硫,作物对其需要量居大量营养元素和微量营养元素之间,约占植株干重的千分之几。

4 | 什么是微量营养元素?

包括了铁、锰、硼、锌、铜、钼和氯。一般作物对微量元素的需求量很少,占植株干重的万分之几到百万分之几,甚至更少。

5 | 什么是有益元素?

除上述16种营养元素是作物生长发育所必需的以外,还有钠(Na)、硅(Si)、钴(Co)等,它们对植物生长有刺激作用,但不是必需的,称之为有益元素。

6 | 必需矿质营养元素的主要生理功能

6.1
 

氮素是作物体内许多重要有机化合物的成分,对作物的生命活动有重大作用,并在多方面直接或间接地影响着作物的代谢过程和生长发育。氮是蛋白质和核酸的主要成分,蛋白质含氮素16%~18%,蛋白质和核酸又是植物细胞原生质组成中的基本物质,也是作物生命活动的基础。因此,没有氮就不能形成蛋白质,也就没有各种有机体和生命现象。

氮既是作物进行光合作用的叶绿素的组成成分,又是许多酶的组成成分,酶本身就是蛋白质,是在植物体内形成的有机催化剂,对作物体内各种代谢过程起生物催化作用。此外,氮还是一些维生素和生物碱的成分。氮充足时,蛋白质合成量大,细胞的分裂和增值加快,作物生长茂盛,光和强度高,产量增加。

6.2

磷是核酸的主要组成部分,而核酸又是核蛋白的重要组成部分,核蛋白存在于细胞核和原生质中,对作物生长发育和代谢过程都极为重要。磷充足时,可以促进根系的发育,有利于幼苗健壮和新生器官的形成,对提高作物的产量和品质都有非常好的作用。

磷具有提高作物的抗逆性和适应外界环境条件的能力。如磷能提高作物的抗旱、抗寒、抗盐、抗酸能力。

6.3
 

钾有高速通过生物膜的特性,能将多种酶活化,因而是作物体内许多酶的活化剂,不仅可促进光合作用,还可促进氮代谢,提高作物对氮的吸收和利用。另外,糖类的代谢和运输也需要钾的参与,钾对水分的渗透调节、维持细胞膨压有重要作用,不仅促进作物生长,也促进作物经济用水。

钾还能增强作物对各种不良条件的忍受能力。由于钾对提高农产品品质有良好的作用,如降低蔬菜中硝酸盐的含量、提高籽粒蛋白质含量、提高瓜果含糖量和维生素C的含量、提高烟叶品质、增加棉纤维的长度和强度等。因此,钾又被称为品质元素。
6.4
  钙的生理功能是多方面的,它既是作物某些物质和器官的组成成分,又对某些生理代谢发挥作用。大部分钙与果胶结合形成果胶钙。钙以构成细胞壁果胶质的结构成分存在于细胞壁中,对稳定细胞壁起重要作用。钙可促进蛋白质的合成。钙可参与有机酸结合,形成盐,使作物免受酸害。钙能调节外部介质的生理平衡,消除某些过多离子的毒害作用。
6.5
 

镁既是作物体内某些有机物质的组成成分,又参与许多酶的合成。镁是叶绿素的组成部分,对植物的光合作用和呼吸作用具有重要意义;镁是许多酶的活化剂,参与氮的代谢,还能促进维生素A和维生素C的合成,有利于提高瓜果、蔬菜的品质。

镁有利于细胞的分裂,镁参与脂肪代谢、促进脂肪的合成。镁与磷酸盐的逆转有密切关系,由于镁可激发磷酸转移酶的活性,所以能促进磷酸盐的转移,提高磷的利用率。

6.6
  硫是构成蛋白质和酶不可缺少的成分。作物体内许多蛋白质都含硫。许多含硫的酶不仅与呼吸作用、脂肪代谢有关,而且对淀粉合成也有一定的影响。硫虽然不是叶绿素的组成部分,但是叶绿素的形成却少不了硫。缺硫时,形成层的作用减弱,不能进行正常生长。
6.7
  铁是合成叶绿素所必需的,因而与光合作用有密切的关系。
6.8
 

硼能增强疏导组织的作用,提高豆科作物根瘤菌固氮的能力;硼能促进碳水化合物的正常运转,参与半纤维素及有关细胞壁物质的合成,促进细胞伸长和细胞分裂,促进生殖器官的建成和发育,调节酸的代谢和木质化作用。此外,硼还能促进核酸和蛋白质的合成及生长素的运输,在提高植物抗旱方面也有一定的作用。

在缺硼条件下,植株会出现顶部停止生长,茎及叶柄开裂,果穗不实,蕾铃易脱落。如种植油菜等会出现花而不实现象,花生缺硼会出现空心子仁。

6.9
  锰是各种酶的组成成分,又是酶的活化剂。锰在叶绿体中直接参与光合作用中的氧化还原过程,促进水的光解。锰还可提高氮素的利用率。
6.10
  铜与有机物结合构成铜蛋白并参与光合作用。铜对叶绿素有稳定作用,避免叶绿素受到过早的破坏,有利于延长光合作用时间。铜参与氮素代谢,影响固氮作用。铜还促进器官的发育。
6.11
  锌参与生长素的合成,也参与光合作用中二氧化碳的水合作用;还可促进蛋白质代谢,促进生殖器官发育和提高抗逆性等。
6.12
  钼是固氮酶和硝酸还原酶的组成成分,参与包括氮素在内的氧化还原反应,促进根瘤菌的固氮作用。钼可促使硝态氮由不能被利用状态变为可利用状态,还可提高对磷素的吸收,消除过量铁、锰、铜等金属离子对作物的毒害作用。
6.13
  氯参与作物的光合作用,在水的光解过程中也起作用。氯在植物体内起着调节细胞液渗透压和维持生理平衡的作用,对于气孔的开闭也起着调节作用。此外,适量的氯有利于碳水化合物的合成和转化,施用含氯肥料还可抑制某些病害发生。

7 | 作物缺乏营养元素的一般形态和典型症状

以下是作物缺乏某些元素时,各器官出现的症状。

缺乏元素 植株 根、茎 生殖器官
生长受抑制,植株矮小,瘦弱。地上部受影响较地下部明显。 叶片薄而小,整个叶片呈黄绿色,严重时,下部老叶几乎呈黄色,干枯死亡。 茎细、多木质。根受抑制,较细小。分蘖少(禾本科)或分枝少(双子叶)。 花、果穗发育迟缓。不正常的早熟。种子少而小,千粒重低。
植株矮小、生长缓慢。地下部严重受抑制。 叶色暗绿、无光泽或呈紫红色。从下部叶子开始逐渐死亡脱落。老叶出现褐色斑点。 茎细小、多木质。根不发育,主根瘦长,次生根杈少或无。 花少、果少,果实迟熟。易出现秃尖、脱荚或落花蕾,种子的千粒重下降。
较正常植株小,叶片变褐枯死。植株较柔弱,易感染病害。 开始从老叶尖端沿叶缘逐渐变黄,干枯死亡。叶缘似烧焦状,或叶卷曲、明显皱纹。 茎细小、柔弱,节间短,易倒伏。 分蘖多而结穗少,种子瘦小,果肉不饱满。有时果实出现畸形,有棱角。籽粒皱缩。
植株矮小、组织坚硬。病态先发生于根部和地上幼嫩部分,未老先衰。 幼叶卷曲脆弱、叶缘发黄,逐渐枯死。叶间有枯化现象,顶叶卷曲。 茎和根尖的分生组织受损,根系生长不好,茎软下垂,根尖细脆易腐烂、死亡。有时根部出现枯斑或裂伤。 结实不好或者很少结实。
症状发生在生长后期,黄化,植株大小没有显著变化。 首先从下部老叶开始失绿,但只有叶肉变黄,而叶脉仍保持绿色。以后叶肉组织逐渐变褐而死亡。 变化不大 开花受抑制,花的颜色变苍白。
植株普遍失绿,后期生长受抑制。 幼叶开始黄化,叶脉先失绿,然后遍及全叶,严重时老叶变为黄白色,但叶肉仍呈绿色。 茎细长、很稀疏,支根少。豆科植物根瘤少。 开花结实期延迟,果实减少。
植株矮小、黄化,失绿症状首先表现在顶端幼嫩部分。 新出叶叶肉部分开始缺绿,逐渐黄化,严重时叶片枯黄或者脱落 茎、根生长受抑制。果树长期缺铁,顶部新梢死亡。 果实小
  植株矮小,症状首先出现在幼嫩部分。植株尖端发白,茎及枝条的生长点死亡。 新叶粗糙,淡绿色,常呈烧焦状斑点。叶片变红,叶柄(脉)易折断。 茎脆、分生组织退化或死亡。根粗短、根系不发达。生长点常有死亡。 蕾、花或子房脱落。果实或种子不充实,甚至花儿不实(油菜),果实畸形,果肉有木栓花现象。
植株矮小,失绿症状。 幼叶叶肉失绿,但叶脉保持绿色,显白条状,叶上常有杂色斑点。 茎生长势弱、多木质。 花少,果实重量减轻
植株矮小,出现失绿现象,易感染病害。 禾谷类作物叶尖失绿而黄化,以后干枯、脱落。果树(梨)上部叶片畸形、变色,新梢萎缩。 发育不良。果树茎上常出现排胶。 禾谷类作物穗和芒发育不全,有时大量分蘖而不抽穗,种子不易形成。
植株矮小,水稻常出现缩苗。 果树除叶片失绿外,在枝条尖端常出现小叶,畸形,枝条节间缩短呈簇生状。玉米缺锌常出现花白苗。 严重时枝条死亡,根系生长差。 果实小或变形,核果、浆果的果肉有紫斑。
植株矮小,生长缓慢,易受病虫危害。 幼叶黄绿,叶脉间出现缺绿。老叶变厚,呈蜡质,叶脉间肿大,并向下卷曲。严重时叶片枯萎以至坏死。 豆科作物根瘤发育不良,根瘤少而小。 豆科作物有效分枝和豆荚减少,百粒重下降,棉花蕾铃脱落严重。小麦灌浆差,成熟延迟,籽粒不饱满。

8 | 作物营养元素过多的表现症状

以下是作物某些元素过量时,会出现的一些症状。

元素 过剩症状
叶色深绿色,多汁而柔软,对病虫害及冷害的抵抗能力减弱;茎伸长,分蘖增加,抗倒伏性降低;根的伸长虽然旺盛,但细胞少;子实成熟推迟。
一般不出现过剩症状;营养生长停止,过分早熟,导致低产;大量施用磷肥将诱发锌、铁、镁的缺乏症。
虽然和氮一样可以过量吸收,但难以出现过剩症状;土壤中钾过剩时,抑制了镁、钙的吸收,促使出现镁钙的缺乏症。
不出现钙过剩症状;大量施用石灰则抑制镁、钾、磷的吸收;pH过高时,锰、硼、铁等的溶解性降低,助长这些元素缺乏症的发生。
土壤中Mg/Ca比高时,作物生长受抑制。
没看到作物自身的过剩症状;大量施用硫酸根肥料会导致土壤酸化;近年来作为盐害的一个元素,出现了亚硫酸气体的毒害。
大量施入含铁物质,则增大了磷酸的固定,从而降低了磷的肥效。
根变褐,叶片出现褐斑,或叶发生白色化、变紫色等;据报道果树的异常落叶,腐殖质土壤垦为水田后发生的赤枯症,是由于锰的过剩;锰过剩还会促进缺铁。
叶缘黄化、变褐。
新叶发生黄化,叶、叶柄产生赤褐色斑点。
一般不出现过剩症状。叶片出现失绿,马铃薯幼株呈赤黄色,番茄呈金黄色。
主根的生长受阻,分支根短小。铜过剩引起缺铁,发育不良,叶片失绿。
引起盐害,不是由于吸收了过量的氯,而是盐分浓度障碍。
大量施用含硅的矿渣,土壤pH上升,也会对作物生长造成不良影响。

9 | 美盛科学施肥图解

     
     
     

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