植物缺少氮磷钾等营养元素的症状

植物缺乏氮、磷、钾等营养元素的症状(一)氮根系吸收的氮主要是无机氮，即铵态氮和硝态氮，也可以吸收部分有机氮，如尿素。氮是蛋白质、核酸和磷脂的主要成分，是原生质、细胞核和生物膜的重要组成部分。他们在生活活动中扮演着特殊的角色。因此，氮被称为生命元素。氮也参与酶和许多辅酶和助剂的组成，如NAD、NADP、FAD等。氮也是一些植物激素的成分，如生长素和细胞分裂素，维生素如B1，B2，B6，聚丙烯等。它在调节生活活动中起着重要的作用。此外，氮是叶绿素的一种成分，与光合作用密切相关。因为氮具有上述功能，氮的量将直接影响细胞的分裂和生长。当氮肥供应充足时，植株枝叶繁茂，高大，分蘖(分枝)能力强，籽粒蛋白质含量高。除了碳、氢和氧，氮是植物最需要的元素。因此，在农业生产中应特别注意氮肥的供应。人类粪便、尿素、硝酸铵、硫酸铵和碳酸氢铵等普通肥料主要提供氮营养。缺氮时，蛋白质、核酸、磷脂等物质的合成受阻，植物生长矮小，枝蘖少，叶小而薄，花和果实少而易脱落；缺氮也会影响叶绿素合成、枝叶发黄、叶片早衰甚至干燥，导致产量降低。由于植物中的氮具有高度的流动性，老叶中的氮化合物在分解后可以运输到幼叶组织中再利用，因此当氮缺乏时，叶子变黄，并从下部叶子逐渐上升，这是氮缺乏症状的一个显著特征。当含氮过多时，叶子又大又暗绿色，又软又松，植物生长过度。此外，当含氮过多时，植株中的糖分相对不足，茎中的机械组织发育不良，容易造成倒伏和病虫害。(2)磷磷主要以H2PO4-或HPO42-的形式被植物吸收。这两种形式的吸收量取决于土壤的酸碱度。当酸碱度小于7时，磷酸占优势；当酸碱度 7时，磷酸氢二铵含量更高。当磷进入根系或通过木质部运输到枝叶时，大部分转化为有机物质，如糖磷脂、核苷酸、核酸、磷脂等。其中一些仍然以无机磷的形式存在。磷在植物中分布不均匀，在根和茎上有更多的生长点，比老叶更嫩的叶子，更丰富的果实和种子。磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分。它与蛋白质合成、细胞分裂和细胞生长密切相关。磷是许多辅酶的组成部分，如参与光合作用和呼吸的NAD和NADP。磷是腺苷酸、二磷酸腺苷和三磷酸腺苷的组成部分。磷也参与碳水化合物的代谢和运输。例如，在光合作用和呼吸作用过程中，糖的合成、转化和降解大多是在磷酸化后发生的。磷在氮代谢中也起着重要作用。例如，NAD和FAD参与硝酸还原，而磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺参与氨基酸转化。磷也与脂肪转化有关，脂肪代谢需要NADPH、ATP、CoA和NAD的参与。磷参与许多代谢过程，在最活跃的分生组织中含量很高，因此施磷对分蘖、分枝和根系生长有良好的影响。磷促进碳水化合物的合成、转化和运输，有利于种子、块根和块茎的生长。因此，马铃薯、甘薯和谷类作物施磷后具有明显的增产效果。由于磷与氮的密切关系，缺氮时磷肥的作用不能充分发挥。只有氮和磷一起施用，磷肥的效果才能充分发挥。简而言之，磷在植物生长中起着重要的作用磷很容易在体内移动，并且可以重复使用。当磷缺乏时，老叶中的大部分磷可以转移到正在生长的幼叶组织中。因此，缺磷症状首先出现在老叶下部，然后逐渐向上发展。当磷肥过量时，叶片上会出现小的焦点，这是由磷酸钙沉淀引起的。过量的磷也会阻碍植物对硅的吸收，这很容易导致水稻病害。水溶性磷酸盐也会与土壤中的锌结合，降低锌的有效性，因此过量的磷容易导致缺锌。(3)钾钾以KCl盐、硫酸钾和其他盐的形式存在于土壤中，在水中分解成钾并被根系吸收。钾在植物中处于离子状态。钾主要集中在生命中最活跃的部分，如生长点、形成层、幼叶等。钾可用作细胞中60多种酶的激活剂，如丙酮酸激酶、果糖激酶、苹果酸脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、淀粉合酶、琥珀酰CoA合成酶、谷胱甘肽合成酶等。因此，钾在碳水化合物代谢、呼吸和蛋白质代谢中起重要作用。钾可以促进蛋白质合成。当钾充足时，会形成更多的蛋白质，从而减少可溶性氮。钾和蛋白质在植物中的分布是一致的。例如，在富含蛋白质的部位，如生长点和形成层，钾离子的含量也很高。富含蛋白质的豆科植物籽粒中的钾含量高于禾本科植物。钾与碳水化合物合成有关。当大麦和豌豆幼苗缺钾时，淀粉和蔗糖合成缓慢，导致单糖大量积累。然而，当钾肥充足时，蔗糖、淀粉、纤维素和木质素的含量较高，而葡萄糖的积累较少。钾也能促进碳水化合物向贮藏器官的运输，因此富含碳水化合物的贮藏器官(如马铃薯块茎、甜菜和淀粉种子)中的钾含量较高。此外，韧皮部汁液含有高浓度的钾，占韧皮部阳离子总量的80%。因此，推测钾在韧皮部运输中也起作用。钾是细胞渗透势的重要组成部分。钾从薄壁细胞运输到根中的导管，从而降低导管中的水势，并使水从根表面运输到木质部。钾对气孔开度有直接影响。离子钾具有溶胀原生质体胶体的作用，因此施用钾肥可以提高作物的抗旱性。缺钾时，植株茎干脆弱，易倒伏，抗旱性和抗寒性降低，叶片失水，蛋白质和叶绿素被破坏，叶色变黄，逐渐死亡。缺钾有时会导致叶缘焦枯和生长缓慢。由于叶子的中部仍在快速生长，整片叶子会形成杯状弯曲或塌陷。钾也是一种易于移动且可重复使用的元素，因此元素的缺乏首先出现在较低的老叶中。氮、磷、钾是需要大量植物的元素，容易在土壤中缺乏，因此被称为“肥料三要素”。农业施肥主要是为了满足植物对这三种元素的需求。(4)钙植物从土壤中吸收钙离子，如氯化钙和硫酸钙。有些钙离子进入植物体后仍以离子状态存在，有些形成不溶性盐(如草酸钙)，有些与有机物(如植酸、果胶酸和蛋白质)结合。钙主要分布在植物的老叶或其他老组织中。钙是植物细胞壁细胞间层中果胶酸钙的一种成分。因此，当钙缺乏时，不能进行或完成细胞分裂，形成多核细胞。钙离子可作为磷脂中磷酸和蛋白质羧基之间的桥梁，具有稳定膜结构的作用。钙对植物抗病性有一定的影响。据报道，至少有40种水果和蔬菜的生理疾病是由低钙引起的。苹果果实的疮痂病会损害果皮，但如果钙充足，容易形成愈伤组织。钙可以在植物中与草酸形成草酸钙晶体，消除过量草酸对植物(尤其是一些含酸量高的肉质植物)的毒性。钙也是某些酶的活化剂植物细胞质中有许多钙结合蛋白(CBP)对Ca2有特殊的结合能力，其中钙调素(CaM)在细胞中分布最广。Ca2和CaM结合形成Ca2 -CaM复合体，在植物中具有信使功能，可将细胞外信息转化为细胞内信息，启动、调节或停止细胞内某些生理生化过程。缺钙初期，顶芽和幼叶呈淡绿色，然后叶尖呈典型的钩状，然后坏死。钙是一种难以移动且不能重复使用的元素。因此，元素缺乏的症状首先出现在上部幼茎的幼叶上。例如，当大白菜缺钙时，心叶是棕色的。(5)镁镁以离子状态进入植物。其中一些在体内形成有机化合物，而另一些仍然以离子状态存在。镁是叶绿素的一种成分，也是RuBP羧化酶、核酮糖5-磷酸激酶和其他酶的激活剂，在光合作用中起重要作用。镁也是葡萄糖激酶、果糖激酶、丙酮酸激酶、乙酰辅酶a合成酶、异柠檬酸脱氢酶、酮戊二酸脱氢酶、苹果酸合成酶、谷氨酰半胱氨酸合成酶、琥珀酰辅酶a合成酶和其他酶的激活剂，因此镁与碳水化合物转化和降解以及氮代谢有关。镁也是核糖核酸聚合酶的激活剂，在蛋白质合成中，镁被要求参与脱氧核糖核酸和核糖核酸的合成以及氨基酸的激活。能够合成蛋白质的核糖体由许多亚单位组成，镁可以结合这些亚单位形成稳定的结构。如果镁的浓度太低或用乙二胺四乙酸(乙二胺四乙酸)除去镁，核糖体就会分裂，分裂成许多亚单位，蛋白质合成能力就会丧失。因此，镁在核酸和蛋白质代谢中也起着重要作用。缺镁最明显的症状是叶片失绿，其特征是叶肉黄色，叶脉从下部开始呈绿色。这是与缺氮的主要区别。严重缺镁会导致叶片早衰和脱落。(6)硫硫主要以SO42-的形式被植物吸收。SO42-进入植物体后，其中一些保持不变，而大部分被还原成硫并被同化成含硫氨基酸，如胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸。这些氨基酸是蛋白质的成分，所以硫也是原生质的成分。辅酶a、硫胺素、生物素等维生素也含有硫，辅酶a中的巯基(-SH)具有固定能量的功能。硫也是硫氧还蛋白、铁硫蛋白和固氮酶的成分，因此硫在光合作用、固氮和其他反应中起重要作用。此外，蛋白质中含硫氨基酸之间的-SH基团和-S-S-可以相互转化，不仅可以调节植物中的氧化还原反应，还具有稳定蛋白质空间结构的功能。因此，硫的生理作用非常广泛。硫磺不容易移动。在缺绿的情况下，幼叶通常表现出缺绿的症状，新叶均匀无绿，黄白色，容易脱落。硫缺乏在农业中很少遇到，因为土壤中有足够的硫来满足植物的需要。(7)铁铁主要被Fe2的螯合物吸收。当铁进入植物体时，它处于固定状态，不易移动。铁是许多酶的辅助基团，如细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶。Fe3 e-=Fe2在这些酶的铁中发生变化，在呼吸电子转移中起重要作用。细胞色素也是光合电子传递链(Cytf和Cytb559，Cytb563)的成员。光合作用链中的铁硫蛋白和铁氧还原蛋白都是含铁蛋白，参与光合作用中的电子传递。铁是合成叶绿素所必需的。虽然具体机制尚不清楚，但Fe2是催化叶绿素合成的酶中两三种酶活性表达所必需的。近年来，人们发现铁对叶绿体结构的影响大于叶绿素的合成。例如，当眼虫缺铁时，叶绿体分解，而叶绿素分解。此外，豆科植物根瘤菌中的血红蛋白也含有铁蛋白，因此它也与固氮有关。铁是一种不容易再利用的元素，所以缺铁最明显的症状是嫩叶缺少绿色和黄色，甚至变成黄色和白色，而下部的叶子仍然是绿色的。土壤里有更多的铁。一般来说，植物不会缺铁。然而，在碱性土壤或石灰性土壤中，铁容易形成不溶性化合物，导致植物缺铁。(8)铜在通风良好的土壤中，铜主要以Cu2的形式被吸收，而在潮湿和缺氧的土壤中，铜主要以铜的形式被吸收。Cu2以与土壤中几种化合物形成螯合物的形式接近根表面。铜是多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶和漆酶的组成部分，在呼吸氧化还原中起重要作用。铜也是薁的一种成分，参与光合作用电子的转移，因此在光合作用中起重要作用。铜还能提高马铃薯对晚疫病的抗性，因此喷施硫酸铜具有很好的防治效果。当植物缺铜时，它们的叶子生长缓慢，呈现蓝绿色，而它们的幼叶缺绿，导致枯萎的斑点，最后死亡和脱落。此外，铜的缺乏会导致叶片栅栏组织的退化和气孔下空洞的形成，这将使植物由于过度蒸腾而萎蔫，即使在供水充足的情况下。(九)硼硼以硼酸的形式被植物吸收。高等植物中硼含量较少，约为2 95 mgl-1。植物不同器官中硼的含量在花中最高，在柱头和子房中最高。硼与花粉形成、花粉管萌发和受精密切相关。当硼缺乏时，花药丝萎缩，花粉母细胞不能分化成四分体。14C标记蔗糖试验证明硼可以参与糖的运输和代谢。硼可以提高尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸酶的活性，从而促进蔗糖的合成。尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)不仅参与蔗糖的生物合成，而且在果胶和其他碳水化合物的合成中也发挥重要作用。硼还可以促进植物根系的发育，尤其是豆科植物根瘤的形成，因为硼可以影响碳水化合物的运输，从而影响根瘤菌通过根系供应碳水化合物。因此，缺硼会阻碍根瘤菌的形成，降低豆科植物的固氮能力。此外，14C半氨基酸标记试验表明，当硼缺乏时，氨基酸很少参与蛋白质的合成，表明硼缺乏对蛋白质的合成也有一定的影响。不同的植物需要不同量的硼，油菜，花椰菜，萝卜，苹果，葡萄等。需要更多的硼，并应注意充足的供应。棉花、烟草、红薯、花生、桃子、梨等中等需求，防止硼缺乏；水稻、大麦、小麦、玉米、大豆、柑橘和其他作物需要较少的硼。如果在这些作物中发现缺硼症状，表明土壤缺硼相当严重，应及时补充。当硼缺乏时，施肥不足，谷物减少。小麦的“花而不果”和棉花的“芽而不花”现象也是由于缺硼造成的。缺硼时，根尖和茎尖生长点停止生长，侧根侧芽大量出现，侧根侧芽生长点再次死亡，形成丛生芽。甜菜干腐病、花椰菜褐腐病、马铃薯卷叶病和苹果缩果病都是由缺硼引起的。(十)锌锌被植物吸收为Zn2。锌是合成色氨酸的基本元素，色氨酸是生长素的前体。因为锌是色氨酸合成酶的必需成分，当锌缺乏时，吲哚和丝氨酸不能合成色氨酸，因此生长素(吲哚乙酸)不能合成，从而导致植物生长受阻和所谓的“小叶病”发生。当苹果、桃子、梨等果树缺锌时，叶子又小又脆，聚集在一起，叶子上出现黄色斑点。北方的果园在春天容易发生这种疾病。锌是碳酸酐酶的一种成分，碳酸酐酶催化CO2 H2O=H2CO3的反应。因为植物通常在吸收和清除二氧化碳之前就溶解在水中，所以当锌缺乏时，呼吸和光合作用会受到影响。锌也是谷氨酸脱氢酶和羧肽酶的一种成分，因此它也在氮平衡中起作用例如，“小叶病”经常发生在树木缺锌的时候。缺锌导致玉米苗期出现“白苗”；水稻缺锌导致“烧苗”；小麦缺锌节间短，抽穗晚，开花晚，叶片出现白色和绿色条纹。缺锌的棉花叶片在叶脉间失去绿色，边缘卷起，节间缩短，生长期推迟。缺锌烟草下部叶片的叶尖和叶缘出现水浸黄化和坏死斑点，叶片小而厚，节间短。缺锌的马铃薯植株是矮的，有直立的顶叶、小叶子、叶子上灰色到青铜色的不规则斑点和卷曲的叶缘。缺锌的大豆叶片呈现柠檬黄色和褐色斑点，这些斑点逐渐扩大并变成坏