农谚说:“一粒入土,万粒归仓”。那么,农作物是吃什么养料长大的呢?人们通过反复研究发现,有17种元素是作物生长所必需的。其中,碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)等9种元素需要量大,可占植株干重的千分之几到百分之几,称为大量元素;铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(Cl)、镍(Ni)等8种元素需要量少,只占植物干重的千分之几到十万分之几,称为微量元素。这些必需营养元素,虽然在植株体内的含量有多有少,但各有其独特作用,彼此不能替代。
那么,作物生长发育过程中所需的养分从何而来呢?研究表明,作物需要的氢、氧主要来自水(HzO),碳则来自空气中的二氧化碳(C02)。氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、锌、铜、钼、氯、镍等元素一般可由土壤供给。然而,作物对氮、磷、钾需要量大,而土壤的供应量往往不能满足需要,通常要增施氮、磷、钾肥。所以,人们把氮、磷、钾称为“肥料三要素”。钙、镁、硫虽然也属于大量元素,但这三种元素在土壤中含量较多,一般也能满足作物生长需要。当然,在缺少时也需施用。至于微量元素,由于作物对它们的需要量少,一般土壤中的含量已能满足要求。不过,随着作物高产、优质品种的种植和氮、磷、钾肥料用量的增加,作物微量元素缺素症也日益增多,如缺硼引起棉花“蕾而不花,花而不铃”、油菜“花而不实”、萝卜“黑心病”、芹菜“茎裂病”、苹果“缩果病”、柑橘“石头果”、油橄榄“多头病”、菊花“扫帚病”、唐菖蒲“叶焦病”等;缺铁引起玉米新叶失绿发白,梨树枝尖叶片脉间失绿出现“顶枯”、桃树“白叶病”、苹果新梢顶端叶片黄白化,出现“梢枯”,栀子花、杜鹃幼叶失绿黄化等;缺锌引起水稻“倒缩病”、菠菜“黄化病”、苹果“小叶病”、柑橘“绿肋黄化病”等;缺铜引起小麦叶尖干卷及穗不实、花椰菜“开裂病”等;缺锰引起小麦“褐线黄萎病”,美洲山核桃叶片形成“鼠耳”等;缺钼引起花椰菜“鞭尾病”、柑橘下端叶片形成杯状或筒状等。因此,要对症下药,补施相应的微量元素肥料,才能保证作物的正常生长。
附:作物必需的营养元素有哪些主要生理作用?
作物所含的必需营养元素,在作物体内的含量差异十分悬殊,相差可达数倍、数百倍、乃至几十万倍。但是,尽管数量有多有少,但它们各自都有其特殊作用,彼此间都是同等重要的,不能互相代替。
碳(C)、氢(H)、氧(O):作物在光能的参与下进行光合作用时,用碳、氢、氧制造碳水化合物——糖类。糖进一步形成淀粉、纤维、蛋白质、脂肪等重要化合物。氧和氢在作物体内生物氧化还原过程中也起着重要的作用。
氮(N):氮是构成蛋白质的主要元素,而蛋白质又是细胞原生质组成中的基本
物质。氮也是叶绿素、,酶(生物催化剂)以及核酸、维生素、生物碱等的主要成分
磷(P):磷是核酸及核苷酸的组分,是组成原生质和细胞核的主要成分。核苷
酸及其衍生物是作物体内有机物质转变与能量转变的参与者。作物体内很多磷酯类化合物(磷的一种贮藏形态)和许多酶分子中都含有磷,它对作物的代谢过程有重要的影响
钾(K):钾能促进光合作用以及多种酶类的活化剂,有利于碳水化合物、脂肪和蛋白质的合成,因而能改善品质
钙(Ca):钙对作物体内碳水化合物和含氮物质代谢作用有一定的影响,并能消
除一些离子(如铵、氢、铝、钠)对作物的毒害作用。钙主要是呈果胶酸钙的形态存在于细胞壁的中层,能增强作物对病虫害的抵抗力
镁(Mg):镁是叶绿素和植酸盐(磷酸的贮藏形态)的成分,能促进磷酸酶和葡
萄糖转化酶的活性,有利于单糖的转化,因而在碳水化合物代谢过程中起着很重要的作用
硫(S):硫是组成氨基酸、蛋白质、维生素和酶的成分。硫还参与叶绿素形成和体内的氧化还原作用
铁(Fe):铁是叶绿素形成不可缺少的条件,直接或间接地参与叶绿体蛋白质的形成。作物体内许多呼吸酶都含有铁,能促进作物呼吸,加速生理的氧化
硼(B):硼参与分生组织的分化、花器官的发育和种子的形成
锰(Mn):锰是酶的活化剂,与作物的光合、呼吸及硝酸还原作用有密切的关系
铜(Cu):铜是作物体内各种氧化酶活化基的核心元素,在催化作物体内氧化还
原反应方面起着重要作用。铜能增进叶绿体的稳定性。含铜酶与蛋白质的合成有关
锌(Zn):锌是作物体内碳酸酐酶的成分,能促进碳酸分解过程,与作物光合、
呼吸以及碳水化合物的合成、运转等过程有关。作物体内生长素的形成也与锌有关
钼(Mo):钼是作物体内硝酸还原酶的成分,参与硝态氮的还原过程。钼还能提高根瘤固氮菌的固氮能力
氯(CD:氯参与光合作用,调节细胞的渗透压,并能增强作物对某些病害的抗性等
镍(Ni):镍是脲酶、氢化酶及苹果酸脱氢酶等的组分或活化剂,与作物氮代谢、呼吸作用及硝酸还原有密切关系;镍为DNA和RNA生理功能正常发挥所必需;镍还能促进种子萌发和延缓衰老。