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[科普中国]-根外营养

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除了根系以外,植物地上部分(茎、叶片、幼果等器官)也可以吸收少量矿质元素,这个过程称为根外营养。

概念除了根系以外,植物地上部分(茎、叶片、幼果等器官)也可以吸收少量矿质元素,这个过程称为根外营养。由于在植物地上部分中叶片是吸收矿质元素的主要器官,所以又称为叶片营养或叶面营养。农业生产中有时将一些速效性肥料直接喷施于植物地上部分,供植物吸收,这种施肥方法称为根外施肥或叶面施肥1。

根外营养的吸收过程植物根外对矿质元素的吸收,主要是通过叶片的气孔或茎表面的皮孔进入植物体内,也可通过植株体表的角质层进入植物体内。其吸收过程为:溶质通过扩散作用透过角质层孔道及气孔内的细胞间隙进入自由空间到达表皮细胞外侧壁,再经细胞壁中的外连丝结构到达表皮细胞的质膜,进而被转移到细胞内部,最后到达茎、叶中的韧皮部。外连丝是外部营养物质进入植物体的重要通道,它遍布于表皮细胞、保卫细胞和副卫细胞的外围。这些过程与离子进入根细胞无本质区别,也是一个与代谢有关的过程。当植物生理机能旺盛时,叶片吸收矿质养分的能力也增强。但是叶片对矿质养分的吸收和运转速率比根快,植物能迅速和及时地得到所需的矿质养分。

影响根外营养的因素根外施肥时营养物质进入植物体内部的数量与植物种类、叶片年龄以及外界环境条件等多种因素有关。双子叶植物叶表面积大,对溶质的吸收比单子叶植物多。幼嫩叶片由于角质层薄,溶质的吸收比成长叶片迅速。对成长叶,一般叶面表皮的角度层比叶背面厚些,所以叶背比叶面易于吸收。由于叶片吸收矿质盐也是一个与代谢有关的过程,所以温度下降,叶片吸收养分也慢。由于叶片只能吸收液体,如果溶液水分蒸发干,溶质就不易透入叶片。溶液在叶面上的时间越长,吸收盐的数量就越多,凡是影响液体蒸发的外界环境如风速、气温及大气湿度等,都会影响叶片对营养元素的吸收量。因此,根外追肥的时间以选择在早晨或傍晚较为理想(阴天例外)。溶液浓度宜在1.5%~2.0%以下,以免烧伤植物。

优缺点根外施肥的优点:用量少、见效快(如叶喷尿素后在24 h内即有80%以上被吸收),可避免肥料被土壤固定或淋失等。

根外施肥的不足:根外追肥进入植株的营养元素数量少,只是起补充和调节作用,而且喷施效果只在当年或生长季节中的某一时期内有效,所以不能完全代替土壤施肥,只有二者结合,才能取得最佳效益。

应用根外营养的应用:对于作物生长的特殊阶段或在一些特殊环境条件下,根外施肥具有不可替代的作用。

①在作物生长后期根系活力降低、吸收能力减弱时;

②土壤结构差、根系生长不良;

③某些元素易被土壤固定,有效性低;④矫治植株某些微量元素缺乏症;

⑤植株因内部营养竞争而影响花果等器官的正常发育;

⑥由于生长期间的自然灾害(霜害、雹害、风害)和病虫害,植株衰弱而急需恢复时等,可应用根外追肥以迅速满足植物生长发育的需要。因此,根外施肥在农业生产上被广泛采用。

此外,根外喷施杀虫剂(内吸剂)、杀菌剂、植物生长调节剂、除草剂和抗蒸腾剂等措施,都是根据根外营养的原理进行的。由此可见,根外营养在农业生产中应用的比重越来越大。

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学