农作物缺素诊断及其防止

2016-07-02 22:59:47

一.氮

1、氮占植物干物重1—3%,植物吸收的氮以无机氮为主(NO3-,NO2-,NH4+),有时也吸收简单的有机氮,如尿素(CO(NH2)2)和氨基酸的等。 氮在植物生命活动具有重要的作用,因为它是许多化合物的组分;(1)遗传物质——核酸;生物催化剂——酶;(3)酶活性调节物质——维生素,辅基,辅酶,激素;(4)细胞膜的骨架——磷脂;(5)光受体——叶绿素,光敏素;(6)能量载体——ADP、ATP等;(7)渗透物质——脯氨酸,甜菜碱。

2、缺氮症状:生长受阻,植株矮小(生长激素);植株浅绿、基部老叶变黄(N易转移,是叶绿素的组成成分。开始叶脉间黄化,叶脉凸出可见,最后全叶变黄 ),干燥时呈褐色,对叶片影响最大;茎短而细,多木质。分枝或分蘖少(激素,细胞分裂素),出现早衰现象。根受抑制,较细小。若果树缺氮则表现为果小、果少(蛋白质的组成成分)、果皮硬、易脱落(细胞分裂素)等现象。

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图1 左为正常的油菜植株;右为缺氮的油菜,植株矮小,叶色呈黄红色,根长而纤细,根的分枝少,且色白。

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图2 缺氮油菜叶片:由左至右(幼叶至老叶),叶色依次褪淡至淡红色带黄色。

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图3  水稻缺氮植株矮小,叶色褪淡呈黄绿色,分蘖减少

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图4  玉米缺氮下部叶尖开始沿叶脉呈V形黄化


3、防治方法:施用无机氮肥,如:尿素、硝铵、硫铵、硝酸钙等,并配合施用有机肥如人、动物的经腐熟后的粪尿、堆肥发酵的生活垃圾等,以延长其肥效,防止土壤板结,或者直接施用市售有机-无机高氮复混肥。

二.磷

1、 磷在植物生命活动中也起着非常重要的作用,植物主要以H2PO4-的形式吸收磷,在低PH值下,以吸收H2PO4-为主,在高PH值下以吸收HPO42-为主。磷也是许多重要化合物的组分:(1)遗传物质——核酸;(2)膜的骨架——磷脂;(3)酶活性调节者——磷酸辅基,辅酶(FAD、NAD、FMN、NADP等)和维生素等;(4)能量载体——ATP、ADP等;(5)调节物质运输(磷酸蔗糖);(6)调节PH值。

2、 缺磷症状:缺磷会影响细胞分裂,使分蘖分枝减少,幼芽、幼叶生长停滞,茎、根纤细,植株矮小,开花期推迟、花果脱落,成熟延迟;缺磷时,蛋白质合成下降,种子小,不饱满,玉米果穗常产生秃尖,油菜落荚,果树花果脱落。首先老叶叶片暗绿色(与N多的区别)或灰色,缺少色泽,这主要是植株叶细胞发育不良,细胞变小,叶绿素减少。而细胞变小的程度又大于叶绿素减少的程度,致使叶绿素密度相对提高。同时,植株缺磷,有利于铁的吸收和利用,间接地促进叶绿素的合成,使叶色变深暗,茎细小,多木质,根不发育,主根瘦长,次生根杈少或没有,易出现秃尖、脱荚或落花蕾,种子小而不饱满,粒重下降。当缺磷严重时.植株内糖类相对累积,会形成较多的花青素。如玉米、番茄和油菜缺磷时,茎叶上明显地呈现紫红色的条纹或斑点。

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图5  自左至右,依次为油菜幼叶至老叶,缺磷油菜叶片从暗绿、暗紫发展至紫红色。

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图6  水稻缺磷生长滞缓,不分蘖呈“一柱香”的僵态


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图7  玉米缺磷

3、防治措施:可施用过磷酸钙、磷酸二氢钾、磷酸一铵、二铵等磷肥,并配合施用有机肥以延长其肥效,防止土壤板结,或者直接施用市售有机-无机高磷复混肥。

三.钾

1、钾也是植物体内的重要元素,是体内必需元素中唯一的一价金属离子,在体内呈离子态。钾在体内的主要作用是调节作用:(1)调节气孔开闭;(2)调节根系吸水和水分向上运输(根压);(3)渗透调节;(4)调节酶活性——许多酶的活化剂,如谷胱甘肽合成酶,琥珀酸CoA合成酶,淀粉合成酶,琥珀酸脱氢酶,果糖激酶,丙酮酸激酶等60多种酶;(5)平衡电性:在氧化磷酸化中,K+与Ca2+做为H+的对应离子平衡H+荷,在光合磷酸化中,K+与Mg2+做为H+的对应离子,平衡H+的电荷;(6)调节物质运输(韧皮部含有大量的K+)。

2、缺钾时植株较正常植株小,植株的维管束木质化程度低(缺N/P时茎木质化程度高),厚壁组织不发达,植株茎细小,节间短,茎杆柔弱,易倒伏,抗旱、抗病、抗虫性、抗寒性降低,叶片失水(缺钾的植物叶片气孔不能开闭自如,因此在水分胁迫的条件下,尤其是高温、干旱的季节,植株失水多而出现萎蔫),蛋白质、叶绿素破坏,叶色变黄而逐渐坏死。缺钾有时也会出现叶缘焦枯、有时出现斑点状褐斑,生长缓慢的现象,由于叶中部生长仍较快,所以整个叶子会形成杯状弯曲,或发生皱缩。

在大豆结荚成熟后,植株仍保持绿色,是缺钾的典型症状。在供氮过量而钾不足时,双子叶植物叶片上,常会出现叶脉紧缩而脉间凹凸不平的现象,这是由于氮素充足使细胞内原生质汁液丰富,钾不足使纤维素合成受阻所致。禾本科作物分蘖多而结穗少、种子瘦小、果肉不饱满,有时果实出现畸形、有棱角、子粒皱缩、双子叶植物叶脉间黄化。

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图8  玉米叶尖和叶缘呈灼烧状


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图9 棉花缺钾首先是叶缘和叶脉间出现黄白色失绿,由于此时叶片出现锈褐色的坏死斑而有“棉锈病”之称


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图10  水稻叶片:左为正常的叶片,其他为不同程度缺钾的叶片,其特征为叶片中间绿色,叶缘枯焦并有褐斑。


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图11  油菜缺钾的症状:从叶缘开始黄化,沿脉间失绿有褐色斑点或局部有白色干枯组织

3、防治措施:可施用硫酸钾、氯化钾、硝酸钾等钾肥,并配合施用有机肥以延长其肥效,防止土壤板结,或者直接施用市售有机-无机高钾复混肥。

四.钙

1、植物以离子形式(Ca2+)吸收钙。钙的主要生理作用有:(1)化合物组分——果胶酸钙;(2)结构组分——膜,染色体;(3)酶的活化剂——ATP水解酶,琥珀酸脱氢酶;(4)第二信使——细胞内信息的重要传递者——单独或与CaM一起调节许多酶的活性;(5)平衡电性:与K+一起平衡H+(线粒体)。

2、缺钙植株矮小,组织坚硬,病态先发生于根部和地上幼嫩部分,未老先衰,幼叶边黄卷枯粘,根尖细脆腐烂死,茄果烂脐株萎蔫。缺钙初期顶芽、幼叶失绿、变形、卷曲脆弱,新叶粘连,叶缘发黄,继而叶尖出现典型的钩状,逐渐枯死,展开的新叶抽出困难,甚至互相粘连,或叶缘呈不规则齿状开裂,并出现坏死斑点,斑点部分由于细胞壁崩坏溶解等,呈半透明状,如大白菜缺钙时心叶呈褐色。茎和茎尖的分生组织受损,根系生长不好,茎软下垂,根尖细脆易变黑腐烂、死亡,有时根部出现枯斑和裂伤,有时根部出现枯斑和裂伤。症状首先出现在茎尖、新叶等幼嫩部分,逐渐向下部叶片扩展,多种蔬菜因缺钙发生腐烂病,水果和蔬菜常由储藏组织变形判断缺钙,禾谷类作物幼叶卷曲干枯,功能叶的叶尖及叶缘黄萎。植株未老先衰。结实少,籽粒多,豆科作物新叶不伸展,老叶出现灰白色斑点,叶脉棕色,叶柄柔软下垂。

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图12  玉米缺钙:叶缘破裂,发黄而中脉两侧仍保持绿色。

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图13  番茄缺钙:果实最初形成棕色斑块,继而溃烂,称为“脐腐病”。

3、防治措施:增施钙肥或喷施叶面钙肥,钙肥的主要品种是石灰,包括生石灰、熟石灰和石灰石粉。石膏及大多数磷肥,如钙镁磷肥、过磷酸钙等和部分氮肥如硝酸钙、石灰氮等也都含有相当数量的钙,钙肥效果与土壤类型有关。

五.镁

1、镁以离子状态进入植物体,它在体内一部分形成有机化合物,一部分仍以离子状态存在镁的主要生理作用:(1)叶绿素的组分;(2)在光合磷酸化中作为H+的对应离子,平衡电性;(3)酶的活化剂-----Rubisco,PEPCase等;(4)调节蛋白质合成(促进核糖体大小亚基结合)。

2、缺镁最明显的病症是叶片贫绿,其特点是首先从下部叶片开始,往往是叶肉变黄,有时呈紫色出现坏死斑点而叶脉仍保持绿色,有时杂色,即叶缘部分残留有绿色这是与缺氮病症的主要区别。严重缺镁时可引起叶片的早衰与脱落,开花受抑制,花的颜色变苍白,果树缺镁易引起果实着色差,成熟推迟,品质下降。

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图14  玉米缺镁:叶脉间呈现带有黄色的链珠状条纹。


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图15  番茄缺镁:叶片易碎,并有从叶尖到底部卷曲的趋势,叶脉保持绿色,当叶脉间变黄时,叶片即死亡脱落。

3、防治措施:增施镁肥,镁肥分水溶性镁肥和微溶性镁肥,前者包括硫酸镁、氯化镁、钾镁肥;后者主要有磷酸镁铵、钙镁磷肥、白云石和菱镁矿。不同类型土壤的含镁量不同,因而施用镁肥的效果各异。