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无土栽培作物营养失调的原因、症状诊断及防治

时间:2017-02-04 11:32来源:广西北海市农产品质量检测中心 作者:陈振宇 点击:
基质无土栽培是生产中常用的栽培方式。但是,不论是有机生态型的无土栽培, 还是其他种类的基质无土栽培,都常常会出现作物营养失调的问题。作物营养失调症是由于其所需要的矿质营养元素缺乏或过多,导致作物生理机能的失调,造成不正常的生长与发育,从而在作物外部形态,局部或整体表现出异常的症状。营养失调,轻者影响作物的生育进程,重者导致严重减产乃至绝收。准确地鉴别出营养失调症状并及时予以防治, 是确保无土栽培成功的一个关键。
 
1 作物营养失调的主要原因
1.1 对养分均衡的疏忽
对养分均衡的疏忽是造成作物营养失调的主观原因。作物生长发育需要16 种营养元素:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)、锌(Zn)、铜(Cu)、钼(Mo)、氯(Cl)。它们是作物体内糖、蛋白质、脂肪、纤维素、淀粉、维生素等多种重要有机化合物的组成成分,在作物生长发育过程中各有各的生理功能,是同等重要和不可替代的。
同时作物生长发育需要一个数量合适、比例协调的营养环境。如对此问题重视不够或者有所疏忽,在追施无机或有机肥料时存在盲目性、随意性,不按作物生长发育对营养的需求施肥, 就容易造成作物营养失调。
1.2 营养液配方及营养液配制中的不慎操作
如营养液的配方选用不当; 选用的肥料不当或杂质过多、溶解不好,或计算有误;营养液配制方法不当而造成某些营养元素的溶解度变小或形成沉淀,都会引起营养失调。
1.3 作物根系选择性吸收所造成
由于作物根系对矿质营养的吸收具有选择性,作物根系首先吸收它最需要的矿质盐类的离子,或对同一矿质营养的不同离子的吸收表现出明显差异,如作物吸收硫酸铵[(NH4)2SO4]中的铵离子(NH4+)多于硫酸根离子(SO42-),因而使基质中因硫酸根离子过多而呈酸性。又如作物吸收硝酸钙中的硝酸根(NO3-)多于钙离子(Ca2+),因而使基质中因钙离子过剩,导致基质呈碱性。在基质无土栽培中,生育期长的作物在后期或生长在重复利用的未经处理的旧基质中,会出现营养失调。
1.4 离子间的拮抗作用引起
离子间的拮抗作用,表现为某一离子的存在,会抑制另一离子的吸收。如磷过多会引起缺铁、缺镁症;钾离子过多会影响对镁、钙、锰的吸收;铵、钾、镁离子过多,会抑制对钙的吸收;钾不足和磷、铜、锌、锰过量,都会产生缺铁症;硼缺乏会造成缺钙;缺钙
时会引起缺钾等等。
1.5 栽培基质方面的原因基质的种类不同,其化学成分、化学稳定性、酸碱性(pH 值)、盐基交换量、缓冲能力及碳氮比等理化指标也不同。而这些理化指标又都与作物的营养供给密切相关,对作物生长具有影响。如由石灰石、白云石等碳酸盐矿物组成的基质最不稳定, 会产生钙、镁离子而严重影响营养液的化学平衡; 新鲜稻草、甘蔗渣等,含有较多易被微生物分解的糖、淀粉、半纤维素、纤维素、有机酸等碳水化合物,使用初期会由于微生物活动而引起强烈的生物化学变化,严重影响营养液的平衡, 最明显的是引起氮素的严重缺乏;石灰质的砾石富含碳酸钙,供液后溶入营养液中,使pH 值升高,使铁发生沉淀,造成植物缺铁等等。
 
2 作物营养失调症状的诊断
2.1 诊断的方法
①形态诊断由于不同营养元素的生理功能不同, 当农作物体内某种营养元素缺乏或过量时,其外部就会表现某些特征性的症状,因此可通过观察苗相来判断某种营养元素的丰缺状况,即形态诊断。但在营养元素轻度、中度缺乏(或过量)时,作物的外部并不都表现出明显可见的失调症状,这时形态诊断不一定能做出正确的判断,所以应在形态诊断的基础上结合其他诊断方法进行判断。同时不良环境条件等,也可能使植株产生异常现象,因此,形态诊断时必须认真分析,应注意与一般的寄生性病害相区别,排除非营养因素。
②植株化学分析在形态诊断的基础上,分别取生长异常的植株的异常部位的组织(如叶片)及生长正常的植株的组织(与异常植株相同部位),作可能异常的营养成分的化学分析,通过比对确定是哪一种(或哪几种)营养元素不足或过量。
③基质化学分析通过基质的化学分析,看是否有某一种或几种养分累积造成中毒症,或影响其他元素的吸收造成缺素症。同时,通过测定基质的pH 值,分析其对养分吸收的影响。
④施肥诊断通过诊断分析,如对某一种营养元素失调产生怀疑, 可拿少数植株作施肥验证,如缺素时,在营养液中将该种营养元素加倍,或叶面喷施该种营养元素,或者营养液调整与叶面喷施同时进行;植株中毒时,在营养液中将该种营养元素减半,观察植株的变化情况,得到正确的结果后,就可以立即对大面积的作物采取同样的措施。
2.2 形态诊断的技巧
植物必须的16 种营养元素可分为移动的和不移动的两大类。移动的营养元素有氮、磷、钾、镁、锌等,当缺乏这些元素时,它们可以从老叶中移向新叶,因此使老叶出现缺素症状。不移动营养元素包括钙、铁、硫、硼、铜、锰等,这些元素不能在植物体内移动,所以,这类元素的缺素症状多出现在幼叶上。
鉴别作物养分缺乏症状时, 应分3 步进行。第一步: 察看症状出现的部位。如果症状先在老叶上出现, 说明缺乏的是氮、磷、钾、镁、锌;如果症状先出现在新生组织上,说明缺乏的是钙、铁、硼、硫等。第二步: 察看老叶是否有病斑, 新叶是否顶枯。在老叶出现症状的情况下,无病斑,可能是缺磷或氮;如果有病斑, 可能是缺钾或锌。若症状从新叶开始, 如果顶芽易枯死,可能是缺硼或钙;顶芽不易枯死,可能是缺铁、硫、锰、钼、铜。第三步: 根据具体症状最后确定所缺元素。
2.3 作物营养失调的一般症状
氮素营养失调: 作物氮素营养供应不足时,症状出现早,植株生长细长,叶片变小,叶绿素减少,叶色变淡呈黄绿色,叶片老硬,严重时全株变为浅绿色,最后枯萎;根数少,茎和叶柄均呈紫色;生殖器官的形成变缓,结果少且小,青果绿白色,红果无光泽,影响产量和品质。氮素营养供应过多,会引起氮中毒,植株呈暗绿色,叶子生长过旺,严重时心叶似鸡爪状萎缩,根系较少。
磷素营养失调:作物缺磷,最易发生在苗期。缺磷时作物蛋白质的合成受阻,植株矮小瘦弱,幼芽及根部生长缓慢,根系小,黄褐色,茎细弱,叶片小,叶色暗绿,叶片背面(包括叶脉)和下部幼茎呈紫色,似脏斑,老叶发黄且散生紫色干斑。严重时叶小且硬,向下卷曲,易脱落,虽能开花,但不能坐果。而磷素营养过剩时,植株茎秆稍细,叶色较深,还会导致铜和锌的缺乏。
钾素营养失调: 缺钾症状主要表现在叶部,老叶叶尖及叶缘变黄呈灼伤状,叶缘卷曲,叶脉间失绿,出现花叶,黄化,有小干斑,后期发展到整个叶片或全株失绿干枯,小叶枯萎;果实有枯斑,成熟不均匀,有绿色区;茎表出现褐色椭圆形斑点;根发黄,须根少;番茄生长后期缺钾时,果实呈棱形,果肉薄而中空。钾过量时,果实表皮粗糙,镁、锰、锌或铁元素缺乏。
钙素营养失调: 由于钙在作物体内移动慢,不能被再利用, 因此缺钙时上部叶片的叶缘黄化,呈鸡爪形萎缩,叶柄扭曲,黄化枯萎,生长点死亡;下部叶片转紫棕色,小叶变小,叶缘向上卷曲变黄,甚至枯死。番茄缺钙时果实呈皮革状脐腐。
铁素营养失调:铁在作物体内亦不易移动且不能再度利用,因此缺铁时心叶初呈淡绿色,后来发展到在黄色叶片上形成绿色网状, 最后全叶变黄,无枯斑。铁过剩时,叶片出现干枯斑。
硼营养失调:作物体内缺硼,植株的生长点及顶芽枯萎坏死,枝条易簇生;上部叶片叶脉间失绿,小叶出现斑驳,向内卷曲变形,叶柄小,易折断,维管束堵塞。硼过剩时叶尖发黄,继而叶缘失绿并向中脉扩展。
锌营养失调:作物缺锌时,老叶及顶部叶片变小,有不规则的棕色干枯斑,叶柄向下卷,整个叶子呈螺旋状,严重时整叶枯萎。锌过量会导致叶片缺铁而失绿。
镁营养失调: 作物缺镁时老叶叶缘先失绿,而后叶脉间失绿,失绿区见枯斑,小叶脉无绿色,严重时老叶死亡,全株变黄。
铜营养失调:缺铜时番茄叶片的叶缘向主脉卷曲成管状,顶部叶片小,坚硬且折叠在一起,叶柄向下卷曲,茎短,后期主脉和大叶脉附近出现枯斑。铜过剩会引起植株中毒,导致植株生长减慢,使其因缺铁而失绿,发枝少,小根变粗、发暗。
锰营养失调:缺锰时老龄叶片呈苍白色,以后幼叶亦为苍白色; 黄叶上有特殊的网状绿色叶脉,后在苍白区可见枯斑,失绿症状不如缺铁严重。锰中毒常见失绿,叶绿素分布不匀。
钼营养失调:缺钼时番茄小叶叶脉间呈浅绿至黄色斑驳,叶缘向上卷曲呈喷口,最小叶的叶脉失绿,顶部小叶的叶缘黄色区干枯,最后整个叶子枯萎。钼中毒时叶子变为全黄色。
硫营养失调:番茄缺硫时,上部叶子坚硬下卷,最后可见大的不规则枯斑,叶子变黄;茎、叶脉、叶柄变紫;叶尖、叶缘干枯,叶脉间有小紫斑。
 
3 基质栽培中营养失调的防治
3.1 营养失调的预防
①选用合适的基质不同基质因其理化性质不同,因而对养分的吸收有差异。基质选择不当容易造成营养失调。
②采用有机生态无土栽培方式有机生态无土栽培由于采用有机基质,有机基质具有高的盐基交换量,故缓冲能力强,可抵抗pH 值过度升降。另外,由于基质中加有一定量的有机肥,生育期中又
不断追施有机肥, 有机肥含有丰富的微量元素,所以有机生态无土栽培方式出现营养失调问题的几率较小,特别是不容易出现微量元素失调症。尽管如此,仍要有配方施肥的观念,在追施无机肥料时要注意大量元素的平衡。
③旧基质经水洗处理种植过作物的旧基质,由于作物的选择性吸收,导致基质中某些营养元素大量积聚,pH 值也可能偏离正常范围,如未经水洗处理直接重复使用, 容易导致营养失调问题出现。因此在重复使用前,应用大量淡水淋洗,除去积聚其中的有害元素,使酸碱度恢复至正常范围。同样的道理,栽培中如出现植株中毒情况,可用大量清水冲洗基质,对改善营养状况有一定的作用。
④新鲜基质经过处理后再使用某些植物性基质含有较高的盐分,如树皮、炭化稻壳等,使用基质前应对其电导率了解清楚,以便用淡水淋洗或作其他适当处理;碳氮比高(高碳低氮)的基质,如新鲜的甘蔗渣、稻草等,由于微生物生命活动对氮的争夺,会导致植物缺氮,可每1 m3 加8 kg 氮肥,堆积2~3 个月,充分腐熟后再使用;酸碱度不合适的基质必须调节pH 值,如新鲜炉渣pH 值较高,使用前必须经过水洗,木薯皮pH 值较低,必须加入石灰调节pH 值。
3.2 缺素症的防治
缺氮:叶面喷洒0.2%~0.5%的尿素液,在营养液中加入硝酸钙或硝酸钾。
缺磷: 叶面喷洒0.2%~0.5%的磷酸二氢钾溶液,或在营养液中加入适量的磷酸二氢钾。
缺钾: 叶面喷洒1%硫酸钾液或向营养液中加入硫酸钾。
缺镁:叶面喷洒大量2%硫酸镁,或向营养液中加入硫酸镁。
缺锌:叶面喷洒0.1%~0.5%硫酸锌液或将其直接加入营养液中。
缺钙:叶面喷洒0.75%~1.0%硝酸钙或0.4%氯化钙溶液,亦可向营养液中加入硝酸钙。
缺铁:叶面喷洒0.02%~0.05%螯合铁(Fe-EDTA)溶液,每3~4 天喷1 次,连续3~4 次,或将其直接加入营养液中。
缺硫:于营养液中加入适量的硫酸盐,以硫酸钾较安全。
缺硼:及时叶面喷洒0.1%~0.25%硼砂溶液,或将其直接加入营养液中。
缺铜: 用0.1%~0.2%硫酸铜溶液加0.5%水化石灰叶面喷洒。
缺锰:叶面喷洒大量0.1%硫酸锰溶液。
缺钼: 叶面喷洒0.07%~0.1%钼酸铵或钼酸钠溶液,亦可直接加入营养液中。
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