植物营养诊断技术已成为指导施肥的重要技术手 段,目前常用的诊断方法有植物组织分析诊断法、土壤分 析诊断法、植物外观诊断法、田间施肥试验诊断法、生理 生化分析诊断法、植物组织液分析诊断法、无损测试技术 及其他诊断方法等。
各种方法各有利弊,实际生产中必 须结合具体情况,综合应用几种诊断方法,才可得出正确 的诊断结果。 最常用营养诊断方法有:植物外观诊断法 (形态诊断)、土壤分析诊断法(土壤化学诊断)、植物组织 分析诊断法(植物化学诊断)。
(1) 形态诊断的优觖点植物营养的形态诊断是以 植株生长发育的外观势态、症状来确定植物的营养状况, 植物叶片是植株营养状况的最敏感部分,许多常见的缺 素症依据叶片的观察,可以得到较准确的结论。 但形态 诊断也有一定的局限性,即当植物同时缺乏两种以上的 营养元素时,很难确定哪种元素是最缺的,或哪种元素的 缺乏是主要的、起决定作用的。
(2) 土壤化学诊断的优缺点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,因此产量的高低是由土壤养分供 应能力决定的,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。土壤养分含量 高,施肥不增产;土壤养分含量中,不施肥可能减产,但幅 度不超过20%〜25%; 土壤养分含量低,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值、质地等的显著影响,例如作物从黏土 吸收养分比从沙土中要难,前者临界值高。 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,在定植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拮抗作用等。 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。 (3) 植物化学诊断优缺点作物营养失调时,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 内元素的含量,目前的分析技术可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。
由于叶片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。
例 如锰在许多果树中,叶片含量低于30毫克/千克时都会 出现缺乏病症。 再者,根据叶片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 养分作为丰缺判断,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,因缺磷植株硝态氮的含量通常偏高,对结果判 断有帮助;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。
植物营养诊断:以植物营养状况与生物积累或产量形成之间的 关系为基本出发点,判明植物的营养状况,明确导致营养不适的原 因,从而提出切实有效的矫治方法和施肥措施。
具体包括有形态诊 断、分析测试诊断、施肥诊断、生物培养诊断、叶色诊断、代谢诊 断、养分平衡综合诊断施肥法(DRIS)、植物养分综合管理系统 法、土壤养分状况系统研究法。 以植株、土壤分析结果,判断作物 营养元素的丰缺状况,——直沿用“临界值”法。
即以分析结果与事 先经过验证而拟订的临界值(包括缺乏、适量、过剩等)进行比 较,基本上是单一元素的丰缺判断。 营养诊断是研究作物形态、生理、生化变化以判断作物营养状 况的技术,是利用生物、化学等测试技术,分析研究影响作物正常 生长发育的营养元素丰缺、协调与否的一种重要手段。
柯赫法则的 应用:作物体内该元素缺乏时浓度低,相反过剩时则浓度高;在该 元素缺乏或过剩的状态下再现相同的症状;再现相同症状的作物体 内该元素的浓度与原来显示缺乏或过剩症的作物体中的浓度相同。 营养诊断的目的:①查明土壤养分储量和供应能力,为制定施 肥计划提供依据;②判断某些营养元素缺乏或过剩而引起的作物营 养失调现象和生理病害,以决定追肥或采取其他措施;③检验某种 肥料的施用效果;④研究作物生长发育过程中土壤、植株的营养动态和规律;⑤研究某种作物品种的营养特点,作为施肥的依据。
植 株诊断主要依据作物的外部形态和植株内的养分状况,及其与作物 生长、产量等的关系,来判断作物的营养丰缺,作为确定追肥的 依据。 植株养分含量的诊断:缺乏范围是指营养元素含量达临界浓度 之前,作物产量随元素补给而上升的范围;适宜范围是养分含量超 过临界水平后,作物产量不再随养分含量提高而上升,即作物积累 的养分不起增产作用,故又称之为奢侈吸收;毒害范围是养分含量 超过适宜范围,进入了过剩阶段,使作物生育受阻,产量下降,甚 至死亡。
营养诊断主要是指出某种养分是缺乏或者过剩,即进行缺 素诊断或过剩诊断。此外,对多元素平衡状况的综合诊断也很 重要。
过剩症诊断:作物吸收元素过多超过其适宜范围或忍耐限度, 导致生育失调同样表现出一定的形态症状,由于元素作用方式和作 用部位等的不同其表现也各异。 大量元素除氮外一般很少直接引起 过剩或中毒症状,重金属的中毒,地上部分大多出现黄化症状,因 为重金属大多伤害根系,并阻碍对铁的吸收。
也有不少元素过多, 中毒表现出特有的症状。 补救措施有:如果肥害不严重,可以先深中耕再浇水;如果肥 害严重,可以换土或多浇水。
目前花丼营养诊断的方法及应用范围如下:(1)花卉缺素外部症状鉴定在花卉营养诊断技术的发展过程中,最原始和最常用的方法是花丼外部形态症状的鉴定,其做法是在生产上观察缺素症状及在田间试验、盆栽试验中观察花丼某种营养元素的盈亏状况。
这种方法简单易行,但较粗放,精确度不高,鉴定者必须有丰富的实践经验,而且只能应用于出现典型症状的情况下。 当植株体缺乏某些营养元素而不表现典型(潜在缺乏)症状时,容易误诊,这种方法只做参考。
(2) 田间试验法田间试验是诊断花丼需肥的基本方法,也是校验其他诊断方法的基础,特别是长期的测土配方施肥定位试验,更能表示花丼对肥料的实际反应。花卉田间测土配方施肥试验,可以通过土壤施肥,也可以通过根外追肥。
田间试验不足之处是费力、费时、费事;而且在一个地区试验点过少时,代表性差,其试验结果的推广应用就有一定的局限性。(3) 培养试验法培养试验又称盆栽试验,按其培养介质可分为水培、砂培和土培试验。
由于试验条件能通过人为严格调控,故可得到相当准确的数据,常用于探索未知或印证野外调査及田间试验结果。 此方法对探索各种营养元素的功能、元素间的相互关系以及一些关于花丼施肥原理的研究特别有用,也适于进行各种诊断方法的研究。
培养试验要求条件严格,方法繁杂,费用大,其研究结果只能作为理论探讨。虽然不能在花卉大田生产上直接推广应用,但是最适合设施栽培盆栽花丼。
(4) 生物化学诊断法当花卉植株体某些营养失调时,将影响某些生化过程的速度和方向,影响某些生化产物的积累与消耗。而某些酶活性增加或减少,也会发生明显的变化,这种内在变化较之外部症状能更早地表现出来。
这是一种很有发展前途的诊断方法,但花卉植株体内在的生化过程是受许多内在和外界环境因子所影响,因此需进行更复杂更深刻的研究,才能更好地更准确地分辨出哪些情况的生化变化是由于营养失调所造成的。 (5) 原子示踪法这种方法适于研究花卉植株体中几种主要营养元素的吸收、运转和分配规律,有助于探索花丼体内的生理生化变化过程,对研究花丼体营养与植株生长发育的关系,研究肥料形态、组分、性质和它们的利用率以及肥料在土壤中的转化和进人植株体内的过程等都十分便利。
但它只是一种提高花卉营养理论的有效手段,而不能直接指导具体花园的施肥实践。(6) 微生物测定法许多国家应用微生物学的方法测定果园土壤中某些营养元素的盈亏状况。
这种方法只适宜作为辅助测定方法。(7) 植物显微化学鉴定法把花卉某些组织制成切片加以染色,在显微镜下观察某种生化产物的存在与否或其数量多少,或在电子显微镜下观察因缺钙、镁、铁等营养元素而引起的叶子、花朵和果实超微结构的变化,这种方法称为显微化学鉴定法,它可以作为营养诊断的辅助方法。
(8) 树体中有效养分的常规分析法:① 压汁法:此法为花卉植株组织汁液速测法。把花卉新鲜枝、叶、果实的汁液挤压于白磁盘或滤纸上,加入一定浓度的化学试剂,使其发生化学反应而产生某种颜色,然后用点滴分析标准液或标准试纸进行比较,找出鲜组织中某种有效营养元素的含量。
② 浸提法:将花卉特定部位的样品磨细或捣碎,用浸提液提取出可给态养分,用比色法或点滴法进行测定。上述两种方法,在花卉营养诊断研究上应用较为广泛,由于是从花丼体上直接测得有效养分含量,故可靠性大。
同时,分析样品系由田间试验直接采取,分析测定结果可与花卉的产量、品质、抗性等相对照,从而找出诊断结果与植株体生长开花、结果间的相关性。 但是这两种方法也有局限性,因为有些元素的可给态含量经常发生较大的变化,同时这种速测法属半定量分析,精确性较差,并且在测定时需用新鲜样品,时间性要求较严格,因此,不能同时进行大批量样品测定。
(9) 叶分析法多数花卉营养学者认为,叶分析是当前较成熟的简单易行的花卉营养诊断的方法。 用这种方法诊断的结果来指导施肥,能获得较理想的经济效益。
这种方法是用仪器分析法做叶子的全量分析,它包括了植株体汁液中的可溶组分和全量成分。其特点是:① 叶子是花丼进行光合作用的主要场所。
② 施用不同种类的肥料时,能在叶子营养元素组成上及时反映出来。 ③ 在一个特定的时期,这种变化具有一定规律性。
④ 叶子测定结果与花丼的生长发育以及外部形态有明显的相关性。⑤ 叶子取样只是植株体的很小部分,不致影响花卉的正常生长,可在生产上直接应用。
(10)花园土壤诊断法用无机化学分析方法来诊断花卉营养的研究过程中,用浸提液提取出土壤中各种可给态养分,进行定量分析,简言之,就是土壤养分测试,以此来估计土壤的肥力,确认土壤养分含量的高低,能间接地表示花卉营养的盈亏情况。 但是通过多年的探索以后,植物营养学家都认识到单以土壤分析来指导花卉施肥,常不能得到满意的结果。
对花丼来说,只诊断土壤的营养很不全面,因为土壤分析只能表示养分的供应状况,不能反应花丼本身的营养需求状况,因此要正确地指导花卉施肥,必须首先进行植株体营养诊断,并以此作为主要依据。 花园土壤。
硼素营养与硼肥 一.硼素的营养功能 英国科学家Warington早在1923年就肯定了硼是植物必需的营养元素之一。
尽管现在人们都承认硼是高等植物必需的营养元素,但到目前为止,关于硼在植物体内的确切生理作用还不十分清楚,还未证实硼与植物体内的酶有关。 有关硼在植物生长发育中的作用,大致有如下几个方面: (一)参与碳水化合物在植物体内的分配和运转:缺硼的植物体内碳水化合物的代谢发生混乱,叶子中形成的碳水化合物运输不出去而大量积累起来,叶片增厚。
(二)促进营养器官和生殖器官的生长:硼对于生长素(吲哚乙酸)的合成有着重要影响。硼素不足,植物体内的生长素含量便大大降低,以致营养器官的生长受到抑制。
缺硼植物一个重要特征是不能形成或形成不正常的花器官,表现为花药和花丝萎缩,花粉粒发育不能健康进行。 (三)促进早熟改善品质:据报道,硼对加速植物发育,促进早熟和改善品质也起着十分重要的作用。
黄瓜、番茄施硼可提高维生素C含量;苹果、柑桔施硼可提高含糖量,降低含酸量等等。 (四)增强抗逆性:硼素含量的多少直接影响到作物的抗逆性和抗病能力。
施硼能促进维生素C开成,维生素C的增加可提高作物的抗逆性。作物缺硼,抗逆性和抗病能力减弱,使一些作物易发生病害,如马铃薯疮痂病、甜菜心腐病、萝卜褐腐病、甘薯褐斑病、芹菜折茎病、亚麻立枯病、向日葵白腐病和灰腐病、菜豆炭斑病等。
施硼可使用作物的这些病害的发生率大大降低。 二.硼失调症一般表现 (一)缺硼时,植物体内碳水化合物代谢发生紊乱,糖的运转受到限制,茎、根生长点枯萎。
叶绿素形成受阻,叶片黄化,早期脱落。 (二)花芽分化不良,顶芽和花营枯死,受精不正常,落花落果严重。
果实生长中缺硼,可形成缩果病。 (三)硼过多时,叶尖叶缘出现灼伤状干枯,叶背发生褐色斑点或斑块。
根据作物对硼的敏感程度,大致可以分为以下三种情况: 1.高度敏感:首蓿、油菜、花椰菜、芹菜、三叶草、甜菜、苹果、葡萄、萝卜、甘蓝、向日葵、莴苣等。 2.中度敏感:番茄、棉花、铃薯、烟草、胡萝卜、花生、桃、梨、板栗、茶等。
3.敏感性差:大麦、小麦、燕麦、黑麦、亚麻、玉米、高粱、谷子、水稻、大豆、蚕豆、豌豆、黄瓜、洋葱、禾本科牧草等。 三 常见蔬菜缺硼症 1. 芹菜:起初沿着幼叶周边生出褐斑,再严重时,生长点附近黑褐变而枯死。
再者,外叶的叶柄老朽,表面生出褐色的条纹,表皮裂开该部变黑褐色。于叶柄基部及根部也生出坏死的褐斑,全般组织硬化,变老朽易折断为其特征,重症时全株萎缩。
2. 番茄:主茎的生长点变黄色,之后变褐色。先端的茎者朽易折断,有时中心部变黑褐色。
主茎的芽,尤以侧芽易发生,伸长停止。于果实肥大时期,缺乏症不出现于叶上,果实上各处生出凹洞,该处变褐色木质化。
再者,有人说硼的缺乏也曾引起顶腐病。 3. 胡瓜、茄子:有时心叶停止生长,新叶的展开变迟而畸型化。
该部分的茎或叶柄变老朽。 4. 白菜:白菜心腐病在钙、硼缺乏皆可发生。
开始结球时,外叶的策5—7枚内部的幼叶叶柄的内侧生出纵或横的裂伤,伤口变褐色。较常见者,叶柄之中肋变黑褐色,叶严重萎缩,变粗糙,坚硬,者朽。
如图10 大白菜缺硼症 结球不大,严重时完全不结球。从中间纵切观之,中心部褐色腐朽,有时成空洞状。
此缺乏症于生长开始时不易出现,而大部分于结球开始时发生。根首先受害,渐扩及地上部,而结球不为发病的中心部,症状严重后,叶片的黄化。
5. 甘蓝:也发生硼缺乏症,与白菜相似,纵切观之,中心的茎也黑变。 6. 菠菜:对土壤酸性较弱,因此多数人于种植前多量施用石灰质肥料或草木灰,硼的吸收受土壤酸度的影响很大,多施石灰质肥料时,土壤变碱性,作物则引起硼缺乏症。
7. 萝卜、芜菁:土壤中水溶性硼素在0.3ppm以下时较易引起缺乏症,虽是在0.3ppm以上,如土壤干燥或多施了石灰质肥料时,也易引起缺乏症,一般患有硼缺乏症的叶经分析结果大多含量在20PPm以下。轻症时,地上部的生育大都见不到症状,收获后,横或纵切观之,肉质部沿着中央的形成层生有暗褐色或黑褐色的条斑。
此又称赤心症,赤心的萝卜虽煮过或酱过也不易软化。重症时,也不曾像其他作物一样,心叶的生长曾停止,生育初期缺乏症不曾出现。
地上部生长茂盛,根开始肥大时,叶柄折断观之,已老朽。叶渐黄化,心叶向内侧卷曲成萎缩状干枯。
露出地面的白色根部变粗壮而生出龟裂。将此种萝卜拔起时,白色表皮变粗糙难看,而木栓化,将较粗部分切断观之,成黑腐状或成空洞。
再者,萝卜之头部附近正常,下部较曾形成粗糙的表皮,这是因近头部的土壤硼含量较多,下层土显著缺乏的缘故。有时由于二、三星期时间畦表面干燥之故,硼的吸收变少,因此引起土表附近之表皮变黑褐色龟裂。
以上所述乃萝卜、芜菁之硼缺乏基本症状。 胡萝卜叶变赤紫色,中心叶黄化萎缩,根颈部生出黑色龟裂,发生丛生叶,有时可见二次发生的小叶,纵切面观之,形成层处心部与周围部脱离。
8. 豆类:花生大都栽种于沙质地带.常见硼素的缺乏,心叶黄化,。
根据我国花丼营养诊断的现状,可找出三个指标作为参考,即有症状的潜在缺素临界指标,适宜含量范围和过多中毒指标。
各指标的简单求法如下:(1)有症状的潜在缺素临界指标对有症状的潜在缺素临界指标,可进行调查研究和样品分析相结合,即在有缺素症状的花园中,例如在缺锌的花园中,采集该园中尚未表现出小叶或簇叶的新枝中位叶进行分析,通过大量叶分析数据,即可求出潜在缺素临界指标的浓度范围。 (2)适宜含量范围和过多中毒指标对这两种指标的求法,最佳方案是田间肥效试验,即在生长正常的花丼上布置施肥量试验,肥料用量的级差可以稍大一些,以便找出过多中毒指标,连续进行若干年定位试验,可找出产量最高或品质最好处理的叶子营养含量,即为最适含量。
当施肥量较高或出现某元素过剩症状或出现产量下降等,该处理的叶子营养含量即为过多中毒指标。适宜含量范围也可通过田间调査获得,即从丰产花园中研究连年高产优质植株的营养含量,定出适宜范围。
其缺点是丰产园往往是大肥大水,其植株体内的营养元素含量常在适宜范围的上限,即在奢侈吸收区域,比用田间试验求出的数值可能要高一些,因为奢侈吸收区的花丼生长发育也很正常,但肥料用量往往有浪费现象,植株体内的营养状况与花卉生长结果的关系。
便携式植物营养测定仪/植物养分测定仪/作物营养诊断仪可以即时测量植物的叶绿素相对含量(单位SPAD)或绿色程度、氮含量、叶面湿度、叶面温度,从而解植物真实的硝基需求量并且了解土壤硝基的缺乏程度或是否过多地施加了氮肥。
可以通过TYS-4N植物营养诊断仪来增加氮肥的利用率,并可保护环境。植物营养测定仪可广泛应用于农林相关科研单位和高校对植物生理指标的研究和农业生产的指导。
托普云农TYS-4N型植物养分测定仪又名作物营养诊断仪、作物养分诊断仪、作物氮元素测量仪,可以在田间快速无损测试植物的四种营养和生长信息。广泛应用于农林相关的科研单位和高校。
营养繁殖是植物繁殖方式的一种,不通过有性途径,而是利用营养器官:根、叶、茎等繁殖后代。营养繁殖能够保持某些栽培物的优良性征,而且繁殖速度较快。主要有分根、压条、扦插、嫁接等。
一.分根:用于夹竹桃,腊梅等灌木,它们的丛生茎下各自都有根,可以直接把它们分开,成为独立的植株。这种繁殖方式叫分根。
二.压条:用于桑,夹竹桃等植物,可以选择树上较长的枝条,把它弯下来,压埋在土中的枝条部分长出根后,再把枝条与母体截断,长成新的植株。这种方式叫压条。
三.扦插:用于月季,柳树,葡萄等植物,可以剪取植物上带芽的枝段,插入土中,不久这些枝段就会生根发芽,长成新的植株。扦插是指将枝条剪成小段,插入土中,不定根产生后,芽便可形成新的侧枝,于是新植株就产生了。有的植物很容易长根,扦插的成活率很高。有的植物不易长根,可以用植物激素等进行处理,促进生根。
四.嫁接:用于橘,桃等果树,可以将它们的枝或芽接到另一种植物的茎或根上,使两者的形成层上(茎中具有分生能力的组织)紧贴,不久它们就会长成一体,成为一株新植物。这种繁殖方法叫嫁接。嫁接的原理是植物受伤后,具有愈伤的功能。两个伤面紧紧贴在一起,其形成层也非常贴近,由于细胞的增生彼此会愈合,于是接穗和砧木的维管组织便连成一个整体。利用嫁接技术,还可以改良品种。
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