微量元素對植物生長的作用.doc

微量元素對植物生長的作用湯美巧（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，江西 南昌 330045）摘要 目前被世界公認的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl 7種元素。微量元素在作物體內(nèi)含量雖少，但由于它們大多數(shù)是酶或輔酶的組成部分，與葉綠素的合成有直接或間接的關(guān)系。在作物體內(nèi)非?；钴S，具有特殊的作用，是其它元素不可替代的。關(guān)鍵詞 微量元素 植物體內(nèi) 葉綠素的合成 不可替代1 植物生長的必需元素地球上自然存在的元素有82種，其余的為人工合成，然而植物體內(nèi)卻有60余種化學(xué)元素。植物必需的營養(yǎng)元素有16種：碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)，鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、硼(B)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉬(Mo)、氯(CL)。各必需植物營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)含量差別很大，一般可根據(jù)植物體內(nèi)含量的多少而劃分為大量營養(yǎng)元素和微量營養(yǎng)元素。大量營養(yǎng)元素一般占植物干物質(zhì)重量的0.1%以上，有碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂和硫共9種；微量營養(yǎng)元素的含量一般在0.1%以下，最低的只有0.lmg/kg(0.lppm)，它們是鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬和氯7種。 2 微量元素的重要性微量元素在作物體內(nèi)含量雖少，但它對植物的生長發(fā)育起著至關(guān)重要的作用，是植物體內(nèi)酶或輔酶的組成部分，具有很強的專一性，是作物生長發(fā)育不可缺少的和不可相互代替的。因此當(dāng)植物缺乏任何一種微量元素的時候，生長發(fā)育都會受到抑制，導(dǎo)致減產(chǎn)和品質(zhì)下降。當(dāng)植物在微量元素充足的情況下，生理機能就會十分旺盛，這有利于作物對大量元素的吸收利用，還可改善細胞原生質(zhì)的膠體化學(xué)性質(zhì)，從而使原生質(zhì)的濃度增加，增強作物對不良環(huán)境的抗逆性。3 微量元素對植物生長的作用3.1 硼3.1.1 硼對植物生長的作用土壤的硼主要以硼酸（H3BO3或B(OH)3）的形式被植物吸收。它不是植物體內(nèi)的結(jié)構(gòu)成分，但它對植物的某些重要生理過程有著特殊的影響。硼能參與葉片光合作用中碳水化合物的合成，有利其向根部輸送;它還有利于蛋白質(zhì)的合成、提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量;硼還能促進生長素的運轉(zhuǎn)、提高植物的抗逆性。它比較集中于植物的莖尖、根尖、葉片和花器官中，能促進花粉萌發(fā)和花粉管的伸長，故而對作物受精有著神奇的影響。 3.1.2 缺硼癥狀作物缺硼一個重要的癥狀是子葉不能正常發(fā)育，葉內(nèi)有大量碳水化合物積累，影響新生組織的形成、生長和發(fā)育，井使葉片變厚、葉柄變租、裂化。植物生長點和幼嫩植物缺硼可造成多種病癥，因植物不同而異。但最早的病癥之一是根尖不能正常地延長，同時受抑制。在植物體內(nèi)含硼量最高的部位是花，因此缺硼常表現(xiàn)為甘藍型油菜“花而不實”，花期延長，結(jié)實很差。棉花出現(xiàn)“蕾而無花”、只現(xiàn)蕾不開花。小麥出現(xiàn)“穗而不實”，結(jié)實少，子粒不飽滿?；ㄉ霈F(xiàn)“存殼無仁”等現(xiàn)象。果樹缺硼時，結(jié)果率低、果實畸形，果肉有木栓化或干枯現(xiàn)象。 3.2 鉬 3.2.1 鉬對植物生長的作用土壤中鉬以鉬酸鹽（MoO42-）和硫化鉬（MoS2）的形式存在。植物對鉬的需要量低于其他任何礦質(zhì)元素，至今仍未明了植物吸收鉬的形式以及鉬在植物細胞內(nèi)的變化方式。高等植物的硝酸還原酶和生物固氮作用的固氮酶都是含鉬的蛋白，鉬肥充足能大大提高固氮能力，提高蛋白質(zhì)含量。可見鉬的生理功能突出表現(xiàn)在氮代謝方面。鉬還能促近光合作用的強度以及消除酸性土壤中活性鋁在植物體內(nèi)累積而產(chǎn)生的毒害作用。3.2.2 缺鉬癥狀作物缺鉬的共同表現(xiàn)是植株矮小，生長受抑制，葉片失綠，枯萎以致壞死。豆科作物缺鉬，根瘤發(fā)育不良，瘤小而少，固氮能力弱或不能固氮，由于豆科作物對鉬有特殊的需要，故易發(fā)生缺鉬現(xiàn)象，為此，鉬肥應(yīng)首先集中施用在豆科作物上。缺鉬在酸性土壤的可能性最大，砂質(zhì)土壤缺鉬要比粘質(zhì)土壤常見。隨著土壤pH升高，鉬的有效性增大。3.3 銅3.3.1 銅對植物生長的作用銅參與植物的光合作用，以Cu2+和Cu+的形式被植物吸收，它可以暢通無阻地催化植物的氧化還原反應(yīng)，從而促進碳水化合物和蛋白質(zhì)的代謝與合成，使植物抗寒、抗旱能力大為增強；銅還參與植物的呼吸作用，影響到作物對鐵的利用，在葉綠體中含有較多的銅，因此銅與葉綠素形成有關(guān)；銅具有提高葉綠素穩(wěn)定性的能力，避免葉綠素過早遭受破壞，這有利于葉片更好地進行光合作用。3.3.2 缺銅癥狀缺銅時，葉綠素減少，葉片出現(xiàn)失綠現(xiàn)象，幼葉的葉尖因缺綠而黃化并干枯，最后葉片脫落；還會使繁殖器官的發(fā)育受到破壞。植物需銅量很微，植物一般不會缺銅。3.4 鋅3.4.1 鋅對植物生長的作用鋅以Zn2+的形式被植物吸收，在氮素代謝中，鋅能很好地改變植物體內(nèi)有機氮和無機氮的比例，大大提高抗干旱、抗低溫的能力，促進枝葉健康生長；鋅參與葉綠素生成、防止葉綠素的降解和形成碳水化合物；鋅主要參與生長素的合成，是某些酶（如谷氨酸脫氫酶、乙醇脫氫酶）的活化劑；色氨酸合成需要鋅，而色氨酸是合成生長素（IAA）的前體?，F(xiàn)在已經(jīng)知道鋅是80種以上酶的成分，例如乙醇脫氫酶、Cu-Zn超氧物歧化酶、碳酸酐酶和RNA聚合酶。3.4.2 缺鋅癥狀果樹缺鋅在我國南北方均有所見，除葉片失綠外，在枝條尖端常出現(xiàn)小葉和簇生現(xiàn)象，稱為“小葉病”。嚴(yán)重時枝條死亡，產(chǎn)量下降。在北方常見有蘋果樹和桃樹缺鋅，而南方柑桔缺鋅現(xiàn)象較普遍。此外，梨、李、杏、櫻桃、葡萄等也可能發(fā)生缺鋅。水稻缺鋅表現(xiàn)為“稻縮苗”， 玉米缺鋅，葉片出現(xiàn)沿中脈的失綠帶與紅色斑狀褪色現(xiàn)象。土壤含鋅從每畝幾十克到幾公斤。細質(zhì)地土壤通常比砂質(zhì)土壤含鋅高。隨著土壤pH升高，鋅對植物生長的有效性降低。3.5 鐵3.5.1鐵對植物生長的作用植物從土壤中主要吸收氧化態(tài)的鐵。土壤中有三價鐵也有二價鐵，一般認為二價鐵是植物吸收的主要形式。鐵在植物中的含量雖然不多，通常為干物重的千分之幾。但鐵有二個重要功能：一是某些酶和許多傳遞電子蛋白的重要組成，二是調(diào)節(jié)葉綠體蛋白和葉綠素的合成。另外鐵是氧化還原體系中的血紅蛋白（細胞色素和細胞色素氧化酶）和鐵硫蛋白的組分。還是許多重要氧化酶如過氧化物酶和過氧化氫酶的組分。鐵又是固氮酶中鐵蛋白和鉬鐵蛋白的金屬成分，在生物固氮中起作用。鐵對植物的光合作用、呼吸作用都有影響，鐵雖然不是葉綠素的組成成分，但葉綠素生物合成中的一些酶需要Fe2+的參與。鐵對葉綠體蛋白如基粒中的結(jié)構(gòu)蛋白的合成起重要作用。3.5.2 缺鐵癥狀鐵進入植物體后即處于固定狀態(tài)，不易轉(zhuǎn)移，老葉子中的鐵不能向新生組織中轉(zhuǎn)移，因而它不能被再度利用，因此缺鐵時，下部葉片常能保持綠色，而嫩葉上呈現(xiàn)失綠癥。一般認為植物內(nèi)金屬間（例如Mo,Cu,Mn)的不平衡容易引起缺鐵。其他引起缺鐵的原因有：（1）土壤磷過多。（2）土壤pH高、石灰多、冷涼和重碳酸鹽含量高的綜合結(jié)果。3.6 錳3.6.1錳對植物生長的作用土壤中的錳以三種氧化態(tài)存在（Mn2+、Mn3+、Mn4+），此外還以螯合狀態(tài)存在。但主要以Mn2+的狀態(tài)被植物吸收。錳對植物的生理作用是多方面的，它能參與光分解，提高植物的呼吸強度，促進碳水化合物的水解；調(diào)節(jié)體內(nèi)氧化還原過程；也是許多酶的活化劑，促進氨基酸合成肽鍵，有利于蛋白質(zhì)的合成；促進種子萌發(fā)和幼苗的早期生長；還能加速萌發(fā)和成熟，增加磷和鈣的有效性。3.6.2 缺錳癥狀缺錳癥狀首先出現(xiàn)在幼葉上，缺乏時葉肉失綠，嚴(yán)重時失綠小片擴大，表現(xiàn)為葉脈間黃化，有時出現(xiàn)一系列的黑褐色斑點而停止生長。在高有機質(zhì)土壤和錳含量較低的中性到堿性pH土壤中最常發(fā)生。缺錳的水稻葉片（水培）葉脈間斷失綠，出現(xiàn)棕褐色小斑點，嚴(yán)重時斑點連成條狀，擴大成斑塊。3.7 氯3.7.1氯對植物生長的作用氯以Cl-的形式被植物吸收，是一種奇妙的礦質(zhì)養(yǎng)分。氯的生理作用首先是在光合作用中促進水的裂解方面。根需要氯，葉片的細胞分裂也需要氯。氯還是滲透調(diào)節(jié)的活躍溶質(zhì)，通過調(diào)節(jié)氣孔的開閉來間接影響光合作用和植物生長。氯有助于鉀、鈣、鎂離子的運輸，并通過幫助調(diào)節(jié)氣孔保衛(wèi)細胞的活動而幫助控制膨壓，從而控制了損失水。氯在植物體內(nèi)的移動性很高，以Cl-的形式被植物吸收并大部分以此形式存在于植物體內(nèi)。在植物界已發(fā)現(xiàn)有130多種含痕量氯的化合物，大多數(shù)植物吸收氯的量比實際需要多10100倍。3.7.2 氯的不良癥狀大多數(shù)植物均可從雨水或灌溉水中獲得所需要的氯。因此，作物缺氯癥難于出現(xiàn)。但氯離子對很多作物有著某種不良的反應(yīng)。如煙草施用大量含氯的肥料會降低其燃燒性，薯類作物會減少其淀粉的含量等。這些現(xiàn)象也