作物营养诊断

作物营养诊断的方法发布时间：2008年07月24日【字体：大中小】作物营养诊断的方法（一）形态诊断作物外表形态的变化是内在生理代谢异常的反映，作物处于营养元素失调时，与某元素有关的代谢受到干扰而紊乱，生育进程不正常，就会出现异常的形态症状。所以根据形态症状及其出现部位可以推断缺乏哪种元素。形态诊断的最大优点是不需要任何仪器设备，简单方便，对于一些常见的有典型或特异症状的失调症，常常可以一望而知。但形态诊断有它的缺点和局限性，一是凭视觉判断，粗放、误诊可能性大，遇疑似症，重迭缺乏症等难以解决。二是经验型的，实践经验起着重要作用，只有长期从事这方面工作具有丰富经验的工作者才可能应付自如。三是形态诊断是出现症状之后的诊断，此时作物生育已显著受损，产量损失已经铸成，因此，对当季作物往往价值不高。（二）植株化学诊断作物营养失调时，体内某些元素含量必然失常，分析作物体内元素含量与参比标准比较作出丰缺判断，是诊断的基本手段之一。植株成分分析可分全量分析和组织速测两类，前者测定作物体元素的含量，目前的分析技术可能测定全部植物必需元素以及可能涉及的元素，精度高，所得数据资料可靠，通常是诊断结论的基本依据。全量分析费工费时，一般只能在实验室里进行。组织速测测定作物体内未同化部分的养分，都利用呈色反应、目测分级，简易快速，一般适于田头诊断，因比较粗放，通常作为是否缺乏某种元素的大致判断，测试的范围目前局限于几种大量元素如氮、磷、钾等，微量元素因为含量极微，精度要求高，速测难以实现。1、叶片分析诊断以叶片为样本分析各种养分含量，与参比标准比较进行丰缺判断，是植株化学诊断的一个分支，由于叶分析结果在指导果树施肥，实现预期产量，进行品质控制中取得较大的成功，受到广泛重视并发展成为果树营养诊断的一项专门技术。果树是多年生作物，叶片寿命较长，养分含量有一个较长的稳定期，且与树体营养状况以及产量有良好的相关性；果树养分临界值受地域影响很小，发现一种果树某一元素的缺乏或毒害水平在各地有一致性，其中微量元素尤其如此。便如Mn在许多果树中，叶片含量低于30毫克/千克时都会出现缺乏病。再者，根据叶分析诊断结果采取的补救措施在时间上也赶得上，当季能奏效。2、组织速测诊断用速测方法测定植株新鲜组织的养分作丰缺判断，是一种半定量性质的分析测定，被测定的养分是尚未同化或已同化但仍游离的大分子养分，结果以目视比色判断。此法最大的特点是快速，通常可在几分钟或几十分钟内完成一个项目的测试。组织速测一般以供试组织碎片直接与提取剂、发色剂一起在试管内反应呈色；或者把组织液滴于比色板或试纸上与试剂作用呈色，后者所需试剂极少，又叫“点滴法”。运用组织速测进行诊断，在技术上应注意：取样要选择对某元素反应敏感的部位，以最能反映缺乏状况（养分浓度最低）的为适宜部位；养分划分等级要少，一般分缺乏、正常、丰富三级足够，等级少，级差大，利于判断，细分无益；作点滴法测试所用样本少，重复次数要多，以减少误差；要注意相关元素的测定，如作缺磷作物的诊断，可同时测氮，因缺磷植株NO3-—N的含量通常偏高，对结果判断的帮助；应把测定结果结合作物长相、形态症状、土壤条件、栽培施肥等因素作综合分析。（三）土壤化学诊断测定土壤养分含量与参比标准比较进行丰缺判断。作物需要的矿质养分基本上都是从土壤中吸取，产量高低的基础是土壤的养分供应能力，所以土壤化学诊断一直是指导施肥实践的重要手段。根据土壤养分含量与作物产量关系划分养分等级，通常分三级，以高、中、低表示，高——施肥不增产；中——不施肥可能减产，但幅度不超过20%—25%；低——不施肥显著减产，减产幅度＞25%。土壤养分临界值与植株养分临界值不同之处是后者极少受地域、土壤的影响，而土壤临界值则受土壤pH、质地等的显著影响，例如作物从粘土吸收养分比从砂土中要难，前得临界值高。土壤化学诊断与植物化学诊断比较各有长处和缺点。对耕作土壤进行分析，一是有预测意义，在播种前测定可以预估缺什么，从而可及早防范；二是作为追究作物营养障碍的原因，探明是土壤养分不足，或者某种元素过多而抑制作物正常生长，以及是否存在元素间的颉抗作用等。而这些都是植株分析所无法实现的。所以植株分析和土壤分析在一般诊断中都是结合进行，互为补充，相互印证，以提高诊断的准确性。（四）施肥诊断施肥诊断是对作物施用拟试的某种元素，直接观察作物对被怀疑元素的反应，结果可靠。1、根外施肥诊断将拟试元素肥料以根外施肥即叶面喷洒、涂布、叶脉浸渍注射等供给作物。此法在果树微量元素缺乏的诊断上应用较多，易吸收见效快，用量少，经济省事等优点。同时，供试液不与土壤接触，避免土壤干扰，对易被土壤吸收固定的元素如铁、锰、锌等元素尤为适宜。2、土壤施肥诊断将拟试元素施于作物根部，以不施肥作对照，观察作物反应作出判断，除易被土壤固定而不易见效的元素如铁之外，大部分元素都适用。如为探测土壤可能缺乏某种或几种元素，可采用抽减试验法：根据需要检测的元素，在施完全肥料（N、P、K+拟试元素肥料）处理基础上，设置不加（即抽减）待测元素的处理，同时检测几种元素时则设置相应数量的处理。再外加一个不施任何肥料的空白处理，其试验处理数是n（需要检测元素数）+2，结果以不施某元素处理与施全量肥料处理比较，减产达显著水准，表明缺乏，碱产程度可说明缺乏的程度。（五）叶色诊断模拟叶色浓淡制成系列色级卡片，用以判断氮素营养的丰缺。在绿色叶子中，所含色素主要是三类：叶绿素，主控绿色；胡萝卜素，主控黄色；黄酮类色类——花色苷，主控紫红色。叶色的绿、黄变化取决于叶绿素与胡萝卜素的比例，通常成熟绿色叶子两者比例为8:1，如叶绿素含量降低到正常的50%以下时，叶片开始发黄。叶绿素含量与氮含量，通常有正比关系，叶色浓淡和黄绿变化可反映叶片含氮含量，通常有正比关系，叶色浓淡和黄绿变化可反映叶片含氮水平。考虑到水稻叶片的光学特性，做成与水稻叶片表面结构相仿的细条瓦楞状卡片，其质感和色调非常接近水稻叶片，且具较大色卡面积，便于观察。观察时立卡片于田间，位于顶叶叶层中部，观察者离卡3米，背对太阳，3个人分别观察，取平均值，使比色准确度有很大的提高。水稻叶色诊断通常以保证水稻整个生育期间能接近理想含氮率为目标，为达到这一目标，首先要制定高产水稻的标准叶色变化曲线，定出不同生育的适宜叶色等级以作为诊断施氮的依据。另外，叶色黄、绿和浓淡差异对不同波长的光波反向率不同，如水稻氮素营养不良，叶色偏于黄绿的在可见光波段（400—700纳米）反射率高，而在近红外波段（800——1200纳米）则低，氮素营养良好绿色较浓的相反，用波长反射率测定叶色光波反射特性可以判断氮素营养丰缺，这是遥感测知作物营养状况的基础。（六）酶学诊断许多植物必需元素是酶的组成成分和活化剂，当缺乏某种元素时，与该元素有关的酶活性或数量就发生变化。酶法诊断最有价值的一点在于它能提早诊断时期，由于酶是元素缺乏的最早反应物。水稻缺锌时，播后15天，不同处理叶片含锌量只有极微量差异情况下，核糖核酸酶活性差异已达统计学显著水平，而叶片含锌量差异达到显著水准时要在播种后30天即推迟了15天。其次，酶促反应灵敏度高，对有些元素如Mo，因作物体内含量甚微，常规方法测定比较麻烦，酶测定法不直接测Mo可以避开这种麻烦。再者，酶促与元素含量相关性良好，所以酶学诊断是一种有发展前途的诊断法。作物营养诊断据植株的外观如矮化、变形、侧枝生长、症状颜色与形状可以判断其是否缺少某类元素症状的出现可分为三大类：1.症状发生在下位叶（老叶），上位叶则不显著：镁、钾。2.症状发生仅限于植物幼叶、顶梢生长点：钙、铁、硫、硼、铜、锰、锌。3.症状同时发生在上位及下位叶，但以下位叶较严重：氮、磷。(一)氮的缺乏症状缺氮的明显病征是生长缓慢且叶片萎黄。(二)磷的缺乏症状植物缺磷的最先症状是叶片呈深绿色或蓝绿色，成熟延迟，叶柄尤其在叶脉两旁可能产生花青素而呈红色或紫色之条纹，同时叶柄、叶片上会发生坏疽斑点。(三)钾的缺乏症状钾在植物体内属易移动性元素，症状先在老叶出现杂色或黄色斑点的病征，接着在叶缘出现坏死。(四)硫的缺乏症状硫在植物内移动慢，病征最初发生在幼叶上。造成叶部的黄化。(五)钙的缺乏症状钙在植物体内输送非常慢，因此幼嫩部份已有缺钙发生时，老叶仍存有大量的钙。缺钙时叶片尖端部分弯曲黄白化，叶缘向上或向下皱褶（降落伞形），有时有黏液的分泌。幼叶叶脉间黄化，叶脉仍为绿色，严重时黄白化的幼叶渐渐褐变且叶缘枯死，极端缺钙时易皱卷。(六)镁的缺乏症状植物缺镁时，老叶中助两侧的叶脉间因叶绿素降解而开始黄化。尔后黄化逐渐形成不规则的形状而扩展。严重时仅叶基部有绿色残存，而成V字形的绿色图形。(七)铁的缺乏症状缺铁症状，常出现于新叶之先端。叶片中肋与侧脉保存绿色，而叶脉间成浅绿至黄白化。(八)硼的缺乏症状硼缺乏之症状发生在顶梢之生长点、幼叶、块根、茎、或果实等生长发育中的组织，其症状因作物而异。(九)铜的缺乏症状缺铜症状首先出现新梢叶片，叶色深绿而卷曲，然在叶基处下方之绿色枝条常因碳水化合物的聚积而产生黄色斑点。(十)锌的缺乏症状锌缺乏症状首先出现于新梢叶片，症状因作物种类而略有不同。(十一)锰的缺乏症状缺锰症状首先出现在新梢叶片，叶脉间黄化而呈绿淡色，仅与中肋及主要叶脉邻接部份仍保持绿色而呈宽窄不一之深绿色条带。(十二)钼的缺乏症状钼缺乏会植物幼叶上生出黄斑，向内侧卷曲，渐渐地黄斑变褐色，另一症状为叶身沿中肋变小型呈鞭状叶(whiptail)。老叶则会出现叶脉间的萎黄与坏死。(十三)氯的缺乏症状植体内移动性强，缺氯会抑制生长，造成叶尖凋萎与黄化。植物因缺乏某种必需营养元素（见植物必需元素）而出现的生理病症。对于植物外表虽不表现出某种缺乏症，但产量因受营养元素不足而下降的现象，称为营养元素潜在性缺乏。症状通常表现为：叶色变异，如失绿、黄化或发红（紫）；组织坏死，出现黑化、枯斑、生长点萎缩或死亡；以及株型异常、器官畸变等。各种不同症状的出现，与所缺营养元素的功能有关。缺乏氮、镁、铁、锰、锌等营养元素时,植物的叶绿素合成或光合作用受阻,因而叶片出现失绿、黄化现象。磷、硼等元素的缺乏，使植物体内的糖类因运输受阻而滞留于叶片中，从而产生较多的花青素，使叶片呈紫红色斑；缺乏钙和硼元素则细胞质膜不易形成，细胞正常的分裂过程受影响，常致植物生长点萎缩或死亡；缺乏硼还会影响作物花粉的发育和花粉管的伸长，使受精过程不能正常进行，产生花而不实现象。锌元素的缺乏会使某些植物体内某些生长素的合成量减少，从而限制叶片的生长和茎的伸长，常是出现畸形小叶的重要原因。病症出现的部位主要取决于所缺乏元素在植物体内移动性的大小。氮、磷、钾、镁等元素在体内有较大的移动性,可以从老叶向新叶中转移,因而这类营养元素的缺乏症都发生在植物下部的老熟叶片上。反之，铁、钙、硼、锌、铜等元素在植物体内不易移动，这类元素的缺乏症常首见于新生芽、叶。起因植物缺乏某些营养元素主要由以下几种原因造成：①土壤贫瘠。有些土壤由于受成土母质和有机质含量等的影响，土壤中某些种类营养元素的含量偏低。②不适宜的pH。土壤pH是影响土壤中营养元素有效性的重要因素。在pH低的土壤中（酸性土壤），铁、锰、锌、铜、硼等元素的溶解度较大，有效性较高；但在中性或碱性土壤中，则因易发生沉淀作用或吸附作用而使其有效性降低。磷在中性(pH6.5～7.5)土壤中的有效性较高，但在酸性或石灰性土壤中，则易与铁、铝或钙发生化学变化而沉淀，有效性明显下降。通常是生长在偏酸性和偏碱性土壤的植物较易发生缺素症。③营养元素比例失调。如大量施用氮肥会使植物的生长量急剧增加，对其他营养元素的需要量也相应提高。如不能同时提高其他营养元素的供应量，就导致营养元素比例失调，发生生理障碍。土壤中由于某种营养元素的过量存在而引起的元素间拮抗作用，也会促使另一种元素的吸收、利用被抑制而促发缺素症。如大量施用钾肥会诱发缺镁症，大量施用磷肥会诱发缺锌症等等。④不良的土壤性质。主要是阻碍根系发育和为害根系呼吸的性质，如土体的坚实、僵韧程度，硬盘层、漂白层出现的高度，母岩的存在等，均可限制根系