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植物營養那些事兒——銅元素

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是植物正常生命活動所必需的7種微量元素之一。植物體內銅的作用大多是間接的,并且是復雜的。銅是多種氧化酶的核心元素,對氨基酸、蛋白質、脂肪和碳水化合物的合成有極大的影響。銅還能提高抗真菌和病害的能力。

銅的營養功能
銅離子形成穩定性絡合物的能力很強,它能和氨基酸、肽、蛋白質及其他有機物質形成,如各種含銅的酶和多種含銅蛋白質。各種含銅酶和含銅蛋白質有多方面的功能。
質體藍素(plastocyanin
構成蛋白質并參與光合作用
在葉綠體中銅的含量較高,且絕大部分結合在細胞器中。同時,銅元素能與色素形成絡合物,對葉綠素和其他色素有穩定作用,尤其是在不良環境中它還能防止色素被破壞。除此以外,葉綠體中有一種分子量不大但含銅的藍色蛋白質,常被稱為質體藍素或藍蛋白,可通過銅化合價變化傳遞電子,還生成質體醌并參與植物的光合作用。

參與植物體內氧化還原反應
銅是植物體內許多氧化酶的組成成分,可以作為某些酶的催化劑。有研究發現,多酚氧化酶、吲哚乙酸氧化酶、細胞色素氧化酶等這些含銅氧化酶能夠參與氧分子的還原作用。銅還以酶的方式參與植物體內的氧化還原反應,并對植物的呼吸作用產生較大影響,它在酶中的作用獨一無二,不可能被其他金屬所取代。

銅鋅超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)
超氧化物歧化酶(SOD)的重要組分
目前有研究發現,銅和鋅共同存在于超氧化物歧化酶中,是所有好氧有機體生長梭必需的,具有催化超氧自由基的歧化作用,可以保護葉綠體免遭超氧自由基的損害。

參與氮素代謝,影響固氮作用
銅參與植物體內氮素的代謝作用,還促進氨基酸活化及蛋白質的合成,也會抑制核糖核酸酶活性的作用,有利于保護核糖體,促進蛋白質合成。

銅是共生固氮過程中某種酶的成分,對固氮作用也有影響。在缺銅的情況下,植物根瘤內末端氧化酶的活性會降低,導致根瘤細胞中氧的分壓提高,從而影響固氮能力。

小麥缺銅,穗發育不齊,穗莖短,葉干卷
促進花器官的發育
缺銅元素,對禾本植物的生殖生長影響較大。若麥類作物缺銅,植株主莖會喪失頂端優勢,引起分蘗增加,秸稈產量較高,種子不能結實。特別是小麥孕穗初期對缺銅所表現出的花器官發育不良、生活力差等癥狀十分敏感。

銅元素的特性
?植物需銅不多,大多數植物中含銅量(干重)約為5~25mg/kg,主要集中在幼葉、種子胚芽等生長活躍的組織當中,在莖稈和老葉片中較少。

?銅含量的多少還受土壤條件、作物種類、植株部位、成熟狀況等因子的影響,其中不同作物種類間的含銅量差異較為明顯。

?銅在植物葉片中的分布較均勻,葉片中約70%的銅結合在葉綠體中,而根系中根尖的銅含量最明顯高于地上部分,植株地上部分種子和生長旺盛部位的含銅量也較高,這與銅在植物體內的移動有關。若銅元素供給充足,銅容易移動;若不足,銅難以移動。

植物缺銅癥狀
銅在植物體內的含量低于4mg/kg時,作物就有可能表現出缺鐵癥狀。麥芽類作物對銅作為敏感,因此它們最容易表現出缺銅癥狀。
麥類缺銅:常表現為老葉在葉舌處彎折,上位葉黃化,葉尖枯萎變黃白色,呈螺旋或捻狀卷曲枯死。葉鞘下部出現灰白色斑點,容易感染霉菌性病害,常稱為“白瘟病”。

玉米缺銅:葉失綠變成灰色,上部葉片或嫩葉發黃、葉尖卷縮、葉邊不齊,葉片卷曲、反轉;幼葉易萎焉,老葉易在葉舌處彎曲或折斷;果穗發育不正常。

水稻缺銅:葉片通常為藍綠色,沿葉脈兩側出現失綠條紋,逐漸在靠近葉尖部位出現深褐色壞死部分。新葉不展開,常保持針尖狀但葉片基部保持正常。若嚴重缺銅,還會導致不孕穗和癟粒的增加。

花生缺銅:首先出現在中上部葉片上,嚴重時可發展到全株葉片上,失綠部位在葉脈間組織下形成黃綠色的葉斑,甚至白化,葉緣卷曲甚至枯萎以致壞死。植株矮小,根瘤小而少,固氮能力降低。

煙草缺銅:早期在煙葉主脈和支脈兩側的葉肉中出現水泡狀斑點,水泡呈半透明狀,葉緣和葉尖基本無水泡,下部葉片亦封鎖癥狀。

在生長中后期,煙株缺銅會導致植株矮小,生長緩慢,頂部新葉出現失綠,煙葉沿主脈和支脈兩側的水泡連成一片,最后引起植株干枯呈燒焦狀,煙葉破碎脫落。

柑橘缺銅:幼嫩枝葉先表現明顯癥狀。幼枝長而軟弱,上部扭曲下垂或呈“S”狀,以后頂端枯死。嫩葉變大而呈深綠色,葉面凹凸不平,葉脈彎曲呈弓形;以后老葉亦表現大而深綠色,略呈畸形。
  
嚴重缺銅時,從病枝一處能長出許多柔嫩細枝,形成叢枝,長至數厘米則從頂端向下枯死。果實常較枝條遲表現癥狀,輕度缺銅時果面只生許多大小不一的褐色斑點,后則斑點變為黑色。嚴重缺銅時病樹不結果,或結的果小,顯著畸形,淡黃色。果皮光滑增厚,幼果??v裂或橫裂而脫落,其果皮和中軸以及嫩枝有流膠現象。

文章由孟葆隆大農業團隊整理編寫,轉載請注明



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