劉高政,唐興春
(桂林市科學(xué)技術(shù)情報研究所,廣西 桂林 541000)
植物缺乏營養(yǎng)元素,會影響其正常生長發(fā)育,進(jìn)而影響其品質(zhì)和產(chǎn)量。本文就以玉米為例,梳理玉米缺乏元素導(dǎo)致的癥狀表象、對其生長發(fā)育造成影響,對缺素表象進(jìn)行分析,提出相應(yīng)的防治措施,探討植物生理研究的重要性和研究方向,在實(shí)際生產(chǎn)中指導(dǎo)玉米缺素防治及綜合治理應(yīng)用。
氮是氨基酸、蛋白質(zhì)的主要組成成分,同時也是葉綠素、核酸及多種維生素等重要化合物的成分。供應(yīng)充足時,植物葉片又大又鮮綠,并且功能期延長,生長健壯,花多,高產(chǎn);缺乏會導(dǎo)致植物生長矮小,分枝分蘗減少,葉片小,并且葉片顏色變淡或呈紅色狀,花少,低產(chǎn)。氮在植物中較易移動,故是老組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺氮比較典型癥狀,首先是葉尖變黃,然后向葉片中部延伸。苗期缺氮,幼苗生長慢,營養(yǎng)體矮小弱化,葉片顏色多呈黃綠色,,抽雄延遲。拔節(jié)期到開花期缺氮,營養(yǎng)體生長矮小,葉片變薄,老的葉片呈黃色或枯黃,卷曲并喪失功能,光合效率受影響。抽穗至子粒形成期缺氮,穗小,禿尖,子粒瘦小。
磷是蛋白質(zhì)、植素、核酸、磷脂的成分,促進(jìn)光合作用的能量轉(zhuǎn)化過程,對細(xì)胞分裂和繁殖有密切關(guān)系。充足時,植物生長發(fā)育良好,同時抗寒性和抗旱性提升,提早成熟時間;缺乏時,植株生長速度變慢、整體矮小、莖桿細(xì),分枝或分蘗減少,葉片小,葉綠素含量相對增加,葉色暗綠,開花成熟延遲,抗性減弱,減產(chǎn)。磷在植物中較易移動,故是老組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺磷典型癥狀是葉尖沿著葉緣擴(kuò)展紫紅色。苗期缺磷,植株生長速度緩慢,瘦小,葉片呈紫紅色,并且葉緣卷曲,嚴(yán)重時幼苗枯死。開花至子粒形成期缺磷,推遲成熟,抽絲緩慢,授粉受到影響,導(dǎo)致果穗卷縮,子粒瘦小不飽滿,且結(jié)實(shí)率低。
鉀幾乎參與植物體中的一切生物化學(xué)反應(yīng),活化光合作用和呼吸作用的酶,促進(jìn)蛋白質(zhì)及糖類物質(zhì)的合成。充足時,纖維素和木質(zhì)素提高,莖稈粗壯堅韌抗倒伏,抗菌抗寒能力提高;缺乏時,植株矮小,植株葉片顏色呈無光澤暗綠,莖桿軟,容易倒伏。鉀在植物中較易移動,故是老組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺鉀典型癥狀,首先是葉尖和葉緣呈黃色,并由黃色逐漸變褐色枯萎。苗期缺鉀,植株生長受抑制,葉片發(fā)黃或呈黃綠色,葉片枯萎,呈灼燒狀。生長旺盛期缺鉀,新生的根須變少,老的根須伸長也受阻,并呈褐色,導(dǎo)致植株長勢不良,節(jié)間縮短,長勢瘦弱,易倒伏,易染病。抽穗期缺鉀,生育時間延遲,果穗的發(fā)育受影響,禿頂或籽粒瘦小,降低淀粉含量。
鎂是葉綠素的重要組成成分,并參與植物體內(nèi)各種重要化合物的生物合成。缺乏會導(dǎo)致植株葉色變淡,葉脈間肉失綠,但葉脈仍呈清晰的綠色,鎂在植物中較易移動,故是老組織先出現(xiàn)癥狀,先出現(xiàn)在中下部的老葉片上,并逐漸向上蔓延。
玉米缺鎂典型癥狀是中葉葉片葉脈間肉失綠,呈現(xiàn)出黃綠條紋的現(xiàn)象。生長期間缺鎂,植株矮小,生長幾乎陷入停滯,發(fā)育推延,首先出現(xiàn)黃綠條紋的現(xiàn)象葉片,然后葉緣開始呈現(xiàn)顯著的紫紅色,嚴(yán)重缺乏時形成褐色斑點(diǎn)壞死。缺鎂癥狀通常發(fā)生在生育的后期,容易與正常的葉片衰老混淆,區(qū)別在于缺鎂葉片呈葉脈綠間肉黃,而葉片正常衰老是均勻呈黃色。
鈣是細(xì)胞壁的組成部分,有加固細(xì)胞壁的作用,從而增強(qiáng)植株堅挺性,同時影響植物細(xì)胞分裂。缺乏時會導(dǎo)致植株新細(xì)胞壁形成受阻,生長發(fā)育受到抑制,植株軟弱無力,呈凋萎狀,嚴(yán)重時細(xì)胞壁有粘化現(xiàn)象,使新生葉的葉尖與葉尖粘連而彎曲,葉緣向里卷曲,再嚴(yán)重時,生長點(diǎn)壞死,并分泌膠狀物。鈣在植物中不易移動,故是新組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺鈣典型癥狀是幼葉失綠、葉尖卷曲或黏連。玉米缺鈣,植株嚴(yán)重矮化,下位葉葉緣出現(xiàn)白色斑紋,常出現(xiàn)鋸齒狀開裂,頂部葉片卷筒下彎呈“弓”狀,新葉分泌透明膠質(zhì),使相鄰葉片黏連,不能正常伸展。
硼是作物生長發(fā)育所必須的微量元素之一,參與細(xì)胞伸長及核酸代謝等,影響代謝旺盛的細(xì)胞和組織。缺乏時,植株莖桿和根須都生長停止,嚴(yán)重時其生長點(diǎn)會壞死,導(dǎo)致萌發(fā)生長出側(cè)芽、側(cè)根,葉片變厚變脆,卷曲皺縮、褪綠萎蔫,葉柄增粗變短;繁殖器官分化發(fā)育嚴(yán)重影響,花蕾易脫落,花粉多畸形,受精受到阻礙,果實(shí)種子不充實(shí)。
玉米缺鈣典型癥狀是幼葉皺縮卷曲,葉脈間有白色斑點(diǎn),花器官發(fā)育不良。玉米前期缺硼,幼苗生長困難,根須短和多,植株矮小,上部葉片脈間肉變薄,呈白色透明的條狀紋。開花期缺硼,雌穗發(fā)育受影響,容易形成空稈,雄穗抽出困難,雄花退化;結(jié)實(shí)率低,籽實(shí)排列彎曲。
鋅是參與植物體內(nèi)多種酶活動的重要微量元素,是合成色氨酸的必須元素。缺乏時,植株的生長發(fā)育受到影響,變慢,出現(xiàn)葉片小、莖部節(jié)間縮短,甚至停止的現(xiàn)象,葉片褪綠呈黃色或白色,葉脈間肉變黃,常發(fā)生小葉叢生的現(xiàn)象,一般這種現(xiàn)象稱為“小葉病”、“簇葉病”等。鋅在植物中不易移動,故是新組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺鋅典型癥狀是幼葉葉片脈間失綠,有黃色或白色條紋。玉米缺鋅,植株節(jié)間縮短矮化,新生的幼葉基部呈淡黃色至白色,嚴(yán)重時,呈寬而白的斑塊,半透明,狀如白綢,葉片遇風(fēng)容易撕裂,葉枕重疊。抽穗和吐絲的時間延遲,嚴(yán)重時不能抽穗,果穗的發(fā)育受到嚴(yán)重影響。
硫是合成蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等的成分,與葉綠素的形成有關(guān)。缺乏時會導(dǎo)致植株生長受阻,植株體型矮小,分枝(分蘗)受抑制,全株整體顏色變淡,呈淺綠或黃綠。缺硫癥狀常表現(xiàn)在幼嫩部位,葉片失綠或黃化,褪綠均勻。硫在植物中不易移動,故是新組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺硫典型癥狀是新葉黃化,葉脈間黃化。玉米缺硫,植株矮化,葉片變薄,黃化的癥狀首先表現(xiàn)在幼嫩組織上,葉片褪綠黃化,尤其是在植株的營養(yǎng)生長時期,葉脈間肉黃化,隨后莖桿和葉片變紅,紅色從葉緣向中部逐漸蔓延。
錳是多種氧化還原酶的活化劑,影響植物的呼吸作用。缺乏時,植株新生葉片葉脈間肉綠色褪淡發(fā)黃,葉脈仍保持綠色,葉脈紋路明顯,嚴(yán)重時會有灰白色或褐色的壞死斑點(diǎn)出現(xiàn),進(jìn)而出現(xiàn)穿孔癥狀。嚴(yán)重時出現(xiàn)的病斑癥狀,一般被稱為“黃斑病”或“灰斑病”。錳在植物中不易移動,故是新組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺錳典型癥狀是新葉脈間失綠,葉面有黑褐色斑點(diǎn)。玉米缺錳,植株幼葉發(fā)黃,但葉脈保持深綠色,葉片柔軟下披,從葉緣向內(nèi),葉脈間肉逐漸褪綠,出現(xiàn)較明顯的條紋狀。
銅是植物體內(nèi)多某些氧化酶的組成成分,影響植物氧化還原過程和光合作用。缺乏時,植株一般表現(xiàn)為生長矮化,莖稈頂端枯萎,節(jié)間變短,葉尖呈白色,葉片扭曲,窄且薄,繁殖器官發(fā)育不良,易出現(xiàn)裂果。銅在植物中不易移動,故是新組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺銅典型癥狀是新葉白化,葉尖卷曲,果穗發(fā)育不良。玉米缺銅,植株矮化,上部葉片或嫩葉褪綠發(fā)黃,葉尖卷縮,葉片卷曲;幼葉易萎蔫,下部葉片葉尖枯焦壞死,果穗發(fā)育出現(xiàn)畸形。
鐵是植物制造葉綠素不可缺少的催化劑,參與多種酶系統(tǒng)的活動。缺乏時會導(dǎo)致植株葉片失綠黃白化,心葉常白化,稱失綠癥。癥狀首先出現(xiàn)在幼嫩葉片,葉脈間肉褪綠,葉脈綠色比葉肉深,分界明顯,嚴(yán)重時葉片呈黃色或白色。鐵在植物中不易移動,故是新組織先出現(xiàn)癥狀。
玉米缺鐵典型癥狀是頂芽及新葉失綠,幼葉常白化,黃綠色界清晰。玉米缺鐵,幼葉脈間肉褪綠,葉片呈黃綠條紋狀,嚴(yán)重時心葉不出,整個葉片失綠發(fā)白,色澤均一,通常不會出現(xiàn)斑點(diǎn)狀的壞死;生育延遲,甚至不能抽穗。
2.1.1 全株出現(xiàn)癥狀,但不出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)
①植株從老葉沿葉脈黃化、瘦弱、早衰、枯死——缺氮;②莖葉暗綠或呈紫紅色、植株蒼老、直立、晚熟——缺磷。
2.1.2 失綠黃化,容易出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)
①老葉葉尖、葉緣失綠,焦枯、壞死,或出現(xiàn)壞死斑點(diǎn)——缺鉀;②老葉葉脈間失綠,殘留清晰脈紋——缺鎂。
2.2.1 頂芽易枯死,幼葉變形和壞死
①幼葉失綠、葉尖卷曲或相互粘連,不易伸展——缺鈣;②幼葉皺縮、卷曲,老葉肥厚質(zhì)脆,花器官發(fā)育不良——缺硼。
2.2.2 頂芽不易枯死,幼葉缺綠或萎蔫
①新梢、嫩莖節(jié)間短,小葉叢生,葉片脈間失綠、黃斑——缺鋅;②新葉黃化、褪綠均勻,生育期延遲——缺硫;③新葉脈間失綠,葉面有褐色斑點(diǎn)——缺錳;(④新葉白化或白斑,扭曲,果穗發(fā)育不良——缺銅;⑤頂芽及新葉失綠,幼葉常白化,黃綠色界清晰——缺鐵。
玉米出現(xiàn)癥狀,每0.067 hm2用20kg碳酸氫銨,或者10~15 kg硝酸銨,或者5~8 kg尿素兌水澆施;或者采用濃度為l%~2%的尿素溶液進(jìn)行葉面噴施,隔7 d再噴1次。
玉米出現(xiàn)癥狀,可開溝追施過磷酸鈣20 kg/667 m2,后期葉面噴施0.2%~0.5%的磷酸二氫鉀溶液;采用0.2%~0.5%磷酸二氫鉀溶液葉面噴施1~2次;每0.067 hm2用3 kg過磷酸鈣兌水澆施,或每0.067 hm2用磷酸二氫鉀150~200 g兌水60 kg進(jìn)行葉面噴施2~3次,每隔7 d噴1次。
玉米出現(xiàn)癥狀,在苗期,和氮肥一起追施,每0.067 hm2施用5 kg硫酸鉀或6~8 kg氧化鉀;在施穗肥時,可以與尿素一起施用,每0.067 hm2施15~20 kg硫酸鉀,或100~150 kg草木灰;或直接用2%~3%磷酸二氫鉀溶液澆根,也可用0.2%~0.3%磷酸二氫鉀溶液噴施。
玉米出現(xiàn)癥狀,在苗期,可用0.5%濃度的硫酸鎂溶液進(jìn)行葉面噴施1-2次。
玉米出現(xiàn)癥狀,用1%~2%濃度硝酸鈣的水溶液施入土中。
玉米出現(xiàn)癥狀,在苗期,可每0.067 hm2用硼砂150~200 g與碳酸氫按拌勻后進(jìn)行追肥;在葉面噴施濃度為0.025%~0.1%的硼酸溶液,或用0.05%-0.2%硼砂溶液進(jìn)行葉面噴施。
玉米出現(xiàn)缺素癥狀,每0.067 hm2用1.5~2 kg硫酸鋅與苗肥一同施下,或用濃度為0.2%~0.3%硫酸鋅溶液進(jìn)行根外追肥;用0.15%濃度硫酸鋅溶液噴施,2~3次。
玉米出現(xiàn)癥狀,在苗期至拔節(jié)期,可以每0.067 hm2用0.2%濃度的硫酸鋅溶液噴施50~75 kg;或于葉面噴施0.3%~0.5%濃度硫酸銨的水溶液。
玉米出現(xiàn)癥狀,在苗期至拔節(jié)期,可每0.067 hm2噴施0.2%硫酸錳溶液50~75 kg;在開花期,用濃度為0.05%~0.1%硫酸錳溶液噴施效果較好??梢悦?0 kg種子用硫酸錳5~8 g加滑石粉150 g進(jìn)行種子處理來預(yù)防。
玉米出現(xiàn)癥狀,在苗期和拔節(jié)期,可用0.1%的硫酸銅溶液噴施;或用濃度為0.05%~0.1%硫酸銅溶液噴施。
玉米出現(xiàn)癥狀,在苗期,可采用0.1%~0.5%濃度的硫酸亞鐵溶液或0.5%濃度的氨基酸鐵溶液進(jìn)行葉面噴灑1~2次;或用0.1%~0.5%濃度硫酸亞鐵溶液和0.05%濃度的檸檬酸溶液混合噴在植株上,但須間隔氮素肥料施用7~8 d。
植物(例如玉米)是一個完整的個體,在生長發(fā)育過程中需要的各種元素每一種的缺乏都會使其本身的生長發(fā)育受到限制,區(qū)別在于各種元素在植物體內(nèi)的作用不同,產(chǎn)生癥狀有差別,但一種元素的缺乏,會導(dǎo)致相關(guān)功能的減弱或喪失,進(jìn)而影響整個營養(yǎng)體生長發(fā)育不良甚至死亡。
單一某種元素影響植物生理的某種功能,進(jìn)而影響植物的生長發(fā)育,導(dǎo)致癥狀的產(chǎn)生,反過來植物出現(xiàn)某種癥狀可以判斷某種功能的缺失,進(jìn)而判斷哪些元素的缺失,從而針對性的進(jìn)行補(bǔ)充。
另一方面,元素缺失導(dǎo)致不良癥狀,元素充足,特別是元素相應(yīng)的功能在特定植物生長發(fā)育需要的時期充足的供應(yīng),能有效提高植物的質(zhì)量,如玉米苗期施足基肥,能有效提高根粗壯地伸長。
采用配方施肥技術(shù),對玉米按量補(bǔ)施所缺肥素。提倡施用日本酵素菌漚制的堆肥或腐熟有機(jī)肥。
0.067 hm2產(chǎn)高于500 kg的地塊,0.067 hm2施尿素35~38 kg、重過磷酸鈣 20~23 kg。單產(chǎn) 400~500 kg/0.067 hm2的地塊 ,施 尿 素 25~35 kg/0.067 hm2、重 過 磷 酸 鈣 17~20 kg/0.067 hm2。單產(chǎn) 300~400 kg/0.067 hm2的地塊,0.067 hm2施尿素17~24 kg、重過磷酸鈣12~17 kg。單產(chǎn)400 kg以上的地塊,還應(yīng)增施硫酸鉀12~16 kg/0.067 hm2。
玉米生長后期氮磷鉀養(yǎng)分不足時,可于灌漿期0.067 hm2用尿素1 kg、磷酸二氫鉀0.1 kg(或過磷酸鈣1~1.5 kg浸泡24 h后濾出清液、氯化鉀或硫酸鉀0.5 kg),兌水50~60 kg噴霧。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有缺乏微量元素癥狀時,可用相應(yīng)的微肥按0.2%的濃度噴霧(硼肥濃度為0.1%)。每7~10 d噴施1次,噴施時間晴天效果較好,若遇烈日應(yīng)在下午3時后噴施。陰雨天氣應(yīng)在雨后葉片稍干后噴施。注意肥液要隨配隨施。