中量元素镁对作物的作用和含镁化肥

2015-06-18  逍遥书屋1...

 镁的元素符号为Mg。按当前的分类属于中量元素。镁是植物结构组分元素,是植物结构组分元素。  

一、植物对镁的吸收和转运  

土壤中的二价镁离子随质流向植物根系移动。植物以二价镁离子的形式被根尖吸收,细胞膜对镁离子的透过性较小。植物根吸收镁的速率很低。镁主要是被动吸收,顺电化学势梯度而移动。镁越过原生质膜主动吸收的机制差,因此植物吸收镁与呼吸作用关系不大,而与蒸腾作用关系较大。植物吸收镁时与铵、钾等阳离子发生竞争。进入植物体中的镁离子在木质部中随蒸腾流很快向上移动,因其在韧皮部汁液中浓度较高,所以也容易在韧皮部移动,能从老叶转移到幼叶和顶部,因此镁的再利用程度较高。  

二、镁的重要生理功能  

镁是叶绿素分子的中心原子,位于叶绿素分子结构的卟啉环中心,在粪卟啉原III被氧化成原卟啉IX时导入镁离子,形成Mg-原卟啉,再进一步转化形成叶绿素,镁对光合作用来说是必不可少的。镁离子和钾离子在光合电子传递过程中共同作为氢离子的对应离子,维持类囊体的跨膜质子梯度。  

在植物组织中,70%以上的镁与无机阴离子(硝酸根、氯离子、硫酸根)和有机阴离子(苹果酸、柠檬酸)相结合,呈易扩散态;另一部分与非扩散阴离子(草酸、果胶酸)结合形成难扩散态物质。  

镁是核糖体的结构组分。它似乎能稳定核糖体颗粒在蛋白质合成中所需的构型。而且镁还可能激活氨基酸生成多肽链,进而合成蛋白质。缺镁一般使蛋白质氮减少、非蛋白质氮增多。  

镁是多种酶的辅助因子。这些酶在二氧化碳同化中起作用,碳水化合物代谢中几乎每种磷酸化酶的最大活性都需要镁激活。若供镁不足会影响二氧化碳同化,继而影响光合作用。叶绿体中1,5-二磷酸核酮糖(RuDP)羧化酶的激活中镁也有重要作用。镁提高了酶与二氧化碳的亲和性。  

镁在ATPADP的焦磷酸盐和酶分子之间呈桥式结合,ATP酶的活化就是通过这种复合物引起的。ATP酶可利用这种复合物转移高能磷酰基。涉及三磷酸腺苷(ATP)磷酸转移的大多数反应都需要镁。一般认为,镁与磷酸功能团生成螯合结构,构成一种在转移反应中达到最大活性的构型。因能量转移的基本过程发生于光合作用、糖酵解、三羧酸循环和呼吸过程中,所以镁在光合作用、糖酵解和三羧酸循环等几乎所有磷酸化过程的酶促反应中起辅助因素作用。  

镁与植物中合成油脂有关,它与硫一起作用,含油量会大大提高。  

许多种子中含有肌醇六磷酸钙镁。当种子萌发和幼苗生长时,镁又被运输到需要的部位。   

三、植物缺镁症状  

镁是活动性元素,在植株中移动性很好,植物组织中全镁量的70%是可移动的,并与无机阴离子和苹果酸盐、柠檬酸盐等有机阴离子相结合。所以一般缺镁症状首先出现在低位衰老叶片上,共同症状是下位叶叶肉为黄色、青铜色或红色,但叶脉仍呈绿色。进一步发展,整个叶片组织全部淡黄,然后变褐直至最终坏死。大多发生在生育中后期,尤其以种子形成后多见。  

马铃薯、番茄和糖用甜菜是对缺镁较为敏感的作物。菠萝、香蕉、柑橘、葡萄、柿子、苹果、牧草、玉米、油棕榈、棉花、柑橘、烟草、可可、油橄榄、橡胶等也容易缺镁。  

(图:番茄缺镁下位叶脉间有黄斑,叶缘变为橙、赤、紫等色,果实亦由红色褪成淡橙色,果肉粘性减少)


  

禾谷类作物早期叶片脉间褪绿出现黄绿相间的条纹花叶,严重时呈淡黄色或黄白色。麦类为中下位叶脉间失绿,残留绿斑相连成串呈念珠状(对光观察时明显),尤以小麦典型,为缺镁的特异症状。水稻亦为黄绿相间条纹叶,叶狭而薄,黄化从前端逐步向后半扩展。边缘呈黄红色,稍内卷,叶身从叶枕处下垂沾水,严重时褪绿部分坏死干枯,拔节期后症状减轻。玉米先是条纹花叶,后叶缘出现显著紫红色。  

(图:小麦缺镁中下位叶脉间失绿,残留绿斑相连成串呈念珠状(对光观察时明显))


  

大豆缺镁症状第一对真叶即可出现,成株后,中下部叶整个叶片先褪淡,以后呈橘黄或橙红色,但叶脉保持绿色,花纹清晰,脉间叶肉常微凸而使叶片起皱。花生老叶边缘失绿,向中脉逐渐扩展,随后叶缘部分呈橘红色。苜蓿叶缘出现失绿斑点,而后叶缘及叶尖失绿,最后变为褐红色。三叶草首先是老叶脉间失绿,叶缘为绿色,以后叶缘变褐色或红褐色。  

(图:大豆缺镁真叶期即出现症状,成株后中下叶全叶褪淡,渐呈橘黄或橙红色但叶脉为绿色,脉间叶肉常微凸使叶片起皱)


  

棉花老叶脉间失绿,网状脉纹清晰,以后出现紫色斑块甚至全叶变红,叶脉保持绿色,呈红叶绿脉状,下部叶片提早脱落。  

(图:棉花缺镁老叶脉间失绿,网状脉纹清晰,渐变为紫斑甚至全叶变红,叶脉保持绿色呈红叶绿脉状,提早脱落)


  

油菜从子叶起出现紫红色斑块,中后期老叶脉间失绿,显示出橙、红、紫等各种色彩的大理石花纹,落叶提早。  

(图:油菜叶脉间缺镁症状)


  

(图:油菜缺镁,基部叶片呈现黄、紫色相间与绿、紫色相间的花斑(浙江第四纪红壤))


  

(图:油菜缺镁苗期症状,子叶由边缘向内呈紫红色,老叶叶缘失绿黄化,叶脉绿色)


  

(图:油菜叶片不同程度缺镁症状)


  

马铃薯老叶的叶尖、叶缘及脉间褪绿,并向中心扩展,后期下部叶片变脆、增厚。严重时植株矮小,失绿叶片变棕色而坏死、脱落,块根生长受抑制。  

烟草下部叶的叶尖、叶缘及脉间失绿,茎细弱,叶柄下垂,严重时下部叶趋于白色,少数叶片干枯或产生坏死斑块。  

(图:烟草缺镁茎细弱叶柄下垂,下部叶叶尖、叶缘及脉间失绿或成白色,少数叶片干枯或产生坏死斑块)


  

甘蔗在老叶上首先出现脉间失绿斑点,再变为棕褐色,随后这些斑点再结合为大块锈斑,茎杆细长。 

蔬菜作物一般为下部叶片出现黄化。莴苣、甜菜、萝卜等通常都在脉间出现显著黄斑,并呈不均匀分布,但叶脉组织仍保持绿色。芹菜首先在叶缘或叶尖出现黄斑,进一步坏死。番茄下位叶脉间出现失绿黄斑,叶缘变为橙、赤、紫等各种色彩,色素和缺绿在叶中呈不均匀分布,果实亦由红色褪成淡橙色,果肉粘性减少。  

(图:花椰菜对缺镁很敏感,老叶先出现显著黄斑,并呈不均匀分布,但叶脉组织仍保持绿色)


  

苹果叶片脉间呈现淡绿斑或灰绿斑,常扩散到叶缘,并迅速变为黄褐色转暗褐色,随后叶脉间和叶缘坏死,叶片脱落,顶部呈莲座状叶丛,叶片薄而色淡,严重时果实不能正常成熟,果小着色不良,风味差。柑橘中下部叶片脉间失绿,呈斑块状黄化,随之转黄红色,提早脱落,结实多的树常重发,即使在同一树上,也因枝梢而异,结实多的症重,结实少的轻或无症,通常无核少核品种比多核品种症状轻。梨树老叶脉间显出紫褐色至黑褐色的长方形斑块,新梢叶片出现坏死斑点,叶缘仍为绿色,严重时从新梢基部开始,叶片逐步向上脱落。葡萄的较老叶片脉间先呈黄色,后变红褐色,叶脉绿色,色界极为清晰,最后斑块坏死,叶片脱落。  

四、市场上主要的含镁化肥 目前专门施镁肥的不多,含大量镁的营养载体不多。石灰材料中的白云质石灰石中含有碳酸镁,钙镁磷肥和钢渣磷肥中也含有效镁,硫酸钾镁和硝酸钾镁中也含镁,硅酸镁、氧化镁和氯化镁也用作镁肥。常用的水溶性镁肥是硫酸镁,其次为硝酸镁,它们都可以作为速效镁肥施用,也可以用来配制叶面喷施溶液。

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