作物必需的十六种元素 缺一不可的中量元素

随着作物高产技术的持续发展，农业种植中单单补充大量元素氮磷钾对于作物产量和品质的提升作用已经到了瓶颈期。而在作物生长过程中中微量元素也起到至关重要的作用，本文将针对此做阐述。植物必需的中量营养元素包括钙、镁、硫、硅四种。现简要分述如下：



1.钙素。钙是细胞壁和胞间层的组成成分。钙能促进幼根、幼茎的生长和根毛的形成，还能维持细胞膜的结构和功能，提高原生质的黏性，有利于增强果树抗旱、抗热、抗病能力。钙在果树的生理活动中起平衡作用，影响着氮素的代谢和营养物质的运输。果实缺钙可产生许多生理失调症，并降低果实储藏性能。例如，苦痘病、软木栓病、痘斑病、心腐病、水心病、裂果等，特别是在高氮低钙的情况下发病更多。由于钙只能在开花和花后4~5周内运往果实，因此果实缺钙症状比较多见。钙量过多会影响树体对其他元素的吸收。



由于钙在树体内不易移动，因此，老叶中的钙比幼叶多。苹果缺钙新生枝上幼叶出现褪色或坏死斑，叶尖及叶缘向下卷曲；较老叶片可能出现部分枯死；果常出现苦痘病，果实表面出现下陷斑点，果肉组织变软，有苦味。苹果水心病也是由缺钙引起，果肉呈半透明水渍状，由中心向外呈放射状扩展，最终果肉细胞间隙充满汁液而导致内部腐烂。桃缺钙顶部枝梢幼叶由叶尖及叶缘或沿中脉干枯，严重时小枝顶端干枯，大量落叶。葡萄缺钙幼叶叶脉间及叶缘褪绿，随后近叶缘处出现针头状坏死斑，茎蔓先端顶枯。过多地施钙会诱发作物患锌、硼、铁、镁、锰的缺乏症。



2.镁素。植物中镁素主要功能如下。叶绿素合成及光合作用镁的主要功能是作为叶绿素a和叶绿素b卟啉环的中心源，在叶绿素合成和光合作用中起重要作用。镁原子同叶绿素分子结合后才具备吸收光量子的必要结构，才能有效地吸收光量子进行光合反应。蛋白质的合成。



另一重要生理功能是作为核糖体亚单位联结的桥接元素，能保证核糖体稳定的结构，为蛋白质的合成提供场所。叶片细胞中有大约75%的镁是通过上述作用直接或间接参与蛋白质合成的。镁是稳定核糖体颗粒，特别是多核糖体所必需的，也是功能RNA蛋白颗粒进行氨基酸与其他代谢组分按顺序合成蛋白质所必需的。



酶的活化，植物体中一系列的酶促反应都需要镁或依赖于镁进行调节。镁在ATP或ADP的焦磷酸盐结构和酶分子之间形成个桥梁，大多数ATP酶的底物是 Mg-ATP。在活化磷酸激酶方面，镁比其他离子(如锰)更为有效。作物缺镁时叶片通常失绿，始于叶尖和叶缘的脉间色泽变淡，由淡绿变黄再变紫，随后向叶基部和中央扩展，但叶脉仍保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉纹；严重时叶片枯萎脱落。苹果当年生较老叶片脉间呈淡绿或灰绿，后变为黄褐色、暗褐色，坏死脱落。



桃近顶部叶片明显褪绿，随后当年生枝条老叶或树冠下部叶片呈暗绿色、水渍状斑点及紫红色坏死斑。水渍状斑转为灰色或绿白色，而后呈淡黄褐色至褐色，随之叶片脱落，或较老叶片的叶缘出现褪绿。葡萄较老叶片脉间呈黄色斑点，在叶缘和叶脉间连成块状，而叶脉仍为绿色，或脉间有红或紫色斑点。叶片早期脱落。梨较老叶片脉间呈紫褐或黑色长方形斑块。顶部新梢叶片出现坏死斑点，叶缘仍为绿色。过量施镁会造成作物根部发育受阻，茎木质部不发达。



3.硫素，植物中硫素主要功能如下。硫是蛋白质和酶的组成元素胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸均含硫，在蛋白质的一级结构中，二硫键使蛋白质分子相互连接，以稳定蛋白质结构。硫参与氧化还原反应氧化条件下，两个半胱氨酸氧化形成胱氨酸；还原条件下，还原为半胱氨酸。胱氨酸半胱氨酸氧化还原体系和谷胱甘肽氧化还原体系均是作物体内重要的氧化还原系统。



硫是某些生理活性物质的组分硫是硫胺素(VB1)、生物素(VH)、辅酶A、乙酰辅酶A等生理活性物质的组分。硫胺素能促进根系生长，生物素参与脂肪合成。诊断作物是否缺硫主要依据以下3点：作物生长过程中是否出现缺硫症状；作物体内含硫量的高低；土壤有效硫含量是否低于临界值以下。作物缺硫叶片失绿黄化，症状首先在幼叶上出现，茎细弱，根细长而不分支实推迟，果实减少，不同作物具体的缺硫症状不可下，开花结果。



4.硅素，植物中硅素主要功能如下。提高作物的光合作用硅能提高水稻、大小麦、甘蔗等禾本科作物的光合效率，其机理是淀积在表皮细胞中的硅使植株挺拔，叶片与茎秆夹角变小，改善了植株的受光势，提高了植株对光的截获与利用。增强抗病能力硅提高作物的抗病性已是不争的事实。长期以来，人们一直认为沉积在乳突体、表皮细胞壁或受真菌侵染部位的硅对植物起着天然的“机械或物理屏障”作用，硅的积累与寄主细胞的抗病或系统抗病。



提高植物的抗逆能力，硅显著提高植物对生物胁迫和非生物胁迫的抗性。抑制作物的蒸腾作用，提高水分利用率淀积在表皮细胞壁中的硅所形成的角硅又层可抑制水分蒸腾作用，有利于作物经济用水。该功能对于发展节水农业有重要意义。促进对养分的吸收，改善体内养分平衡硅可以通过促进或抑制作物对某些必需营养元素的吸收与运输从而改善作物体内的养分不平衡状况。硅缺乏时，作物茎和秆生长软弱，容易被病菌侵蚀。