一、作物(植物)对营养元素的需求
植物的生长发育,需要大量元素和中微量元素,如炭、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锌、硼、钼、锰、铜、氯等,中国农科院土壤肥料研究所2001年的研究表明,目前我国土壤重点补充的仍是氮、磷、钾三大元素。钙、镁、硫在一些地区和一些作物上补充较多,尤其在南方比较缺乏,重点施肥对象是喜钙和喜硫作物,如西瓜、番茄、果树等等。微量元素一般重点补充的是:锌、硼、铁。有时加入锰。铜、锰、氯在许多农药中(杀虫、杀菌剂)、大量元素肥料中含有一定的成份,一般不必单一施用,甚至施入过量会造成肥害,导致减产。上述16种元素称为作物必需的营养元素。除此之外,还有一些元素称为有益元素或必要元素,如钠、硅、钴、镍、硒、铝、钛以及部分稀土元素。
二、主要补充的营养元素的一般生理功能
1、氮:
没有氮就没有生命现象,它是蛋白质和核酸、叶绿素、酶、维生素、生物碱的组成成分。蛋白质一般含氮16%,核酸含氮15.2-16%。氮是作物施肥的第一要素。过量施氮或缺氮都会造成生理障害生长不良,造成减产。
2、硫和磷:
硫和磷同等重要,都是蛋白质或核酸的主要组成成分。同时也是维生素、生物碱的重要成份。葱蒜类作物含硫较多,施用硫肥能显著增产。
磷是核酸、磷脂的组成元素,是植物体内能量单元腺三磷的组成元素。磷和氮有同步促进作用。磷是植物细胞分裂和根系生长必不可少的。如小麦缺磷时,分蘖少,营养体小,根系发育差,次生根少。
3、钾、钙、镁
钾是植物细胞中的活化剂,能促进糖、淀粉和蛋白质的代谢,促进植物根系对N、P的吸收,钾一般不参与有机物的组成,在体内起调节作用,如:调节体内糖的浓度,增加抗逆、抗病性能,调节渗透压,控制气孔开放,增加节水、抗旱和抗高温的作用等。缺钾易引起真菌性病害。一般块根、块茎和纤维类作物麻类及烟草需钾较多。
钙能维持生物膜结构的稳定性,并能推动作物对硝态氮的吸收。它在细胞的生长、衰老、信息传递和逆境生理中担负重要作用。如番茄,施用钙肥,幼嫩器官生长旺盛,生命力强,很少得病。缺钙易引起细菌性病害。
镁是植物叶绿素中唯一的矿质营养元素,没有镁就没有光合作用,同时镁参与腺三磷的合成,参与脂肪和氮的代谢。施用镁肥,一般可提高黄瓜产量15-20%。
4、微量元素:
硼能促进体内糖、淀粉的运转,促进尖端组织健壮生长和生殖器官的发育完善。缺硼易引起花而不实。锌是生长素合成、赤霉素的代谢、氮的代谢、叶绿素合成等重要参与元素。能促进生殖器官的发育和提高抗逆。茶叶、果树多次采收的高产蔬菜、辣椒、番茄等需锌较多。补施锌肥有明显的增产作用。铁是叶绿素合成必需的,又是许多酶的组成成份,如铁氧还蛋白,过氧化物酶的成份。在细胞呼吸和代谢中起重要作用。锰、钼、铜、氯等微量元素,应根据土壤养分状况及作物的生理需求程度,酌情补充。
三、作物缺素症状诊断歌决
1、缺氮抑制菌生长,新叶黄绿老叶亡;根小茎细多木质,花迟果落不正常。
2、缺磷株小分蘖少,叶片紫红老叶苍;侧根稀少生长慢,花少果迟多秕糠。
3、缺钾株细易倒伏,老叶边缘枯焦卷;分蘖纤细出穗少,种果畸形不饱满。
4、缺钙未老根先衰,幼叶变黄卷枯稔;根尖细胞腐烂死,茄果烂脐株萎蔫。
5、缺锌株叶小,新叶肉黄白,根茎不正常,病毒枯蔫黄。
6、缺硼尖白生长难,新叶粗红有焦斑;块根(茎)空心根尖死,花而不实最明显;
7、缺铁植侏矮,失绿先顶端;新叶肉黄枯,果树稍焦干,免疫力下降,常把病菌染。
8、缺锰失绿株变形,幼叶黄白斑点生;茎弱黄衰多木质,花少果小重量轻。
9、缺钼株矮幼叶黄,老叶肉厚下卷缩;豆荚枝稀根瘤少,灌浆迟缓减产多。
10、缺硫后期受抑制,幼叶脉黄老叶白,分根稀少茎纤细,辛辣果实少风味。
11、缺镁后期植株黄,老叶脉间色变褐;花色苍白受抑制,根茎生长纤细弱;
四、植物营养元素之间的互助与互抑作用
磷和镁有协助吸收关系,磷过多,阻碍钾的吸收,造成锌固定,引起缺锌,阻碍铜、铁的吸收。
钾促进硼的吸收,协助铁的吸收。钾过多,阻碍氮的吸收,抑制钙镁的吸收,严重时引起脐腐(番茄)和叶色黄化。
锰对氮、钾、铜有互助吸收的作用。锰过多,抑制铁的吸收,并会诱发缺镁。适量的铜供应,能促进锰锌的吸收。
锌过量会抑制锰的吸收,降低磷的有效性。钾、钙、氮、磷某一种元素过剩,影响锌的吸收。
镁和磷具有很强的互助依存吸收作用。可使植株生长旺盛,雌花增多,并有助于硅的吸收,增强作物的抗病性,抗逆性力。
镁和钾具有显著的互抑作用,镁过多,杆细果小,易滋生真菌性病害。
钙和镁有互助吸收作用,可使果实早熟,硬度好。耐贮运。钙过多,阻抑氮、钾的吸收,易使新叶焦边,秆细弱,叶色度淡。镁可以消除钙的毒害。硼可以促进钙的吸收,增强钙在植株体内的移动性。硼过多,会抑制氮、钾、钙的吸收。