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植物营养与病害

植物体的营养组分及其外界营养条件对植物病害的发生和危害程度的影响。各种植物及同一种植物的不同发育时期、不同器官的营养组分不同,其病害种类和危害程度有明显的差异。植物营养元素的作用,除组成植物体的成分外,很多元素在植物体内还起着催化作用并参与植物代谢过程。因此,与植物抗病性有密切的联系。氮氮是植物体内蛋白质的主要组成物质,也是叶绿素、酶、维生素及卵磷脂的主要组成元素。

植物体的营养组分及其外界营养条件对植物病害的发生和危害程度的影响。各种植物及同一种植物的不同发育时期、不同器官的营养组分不同,其病害种类和危害程度有明显的差异。植物营养元素的作用,除组成植物体的成分外,很多元素在植物体内还起着催化作用并参与植物代谢过程。因此,与植物抗病性有密切的联系。

氮是植物体内蛋白质的主要组成物质,也是叶绿素、酶、维生素及卵磷脂的主要组成元素。氮肥不足时,植物生长衰弱,抗病性降低。例如在缺氮情况下稻胡麻叶斑病(Cochliobolus miyabeanus)发病严重。而氮肥过多时,植物体内碳氮代谢失调,植物徒长,组织柔嫩,往往会增加植物的感病性。水稻田氮肥过多,会引起植株内碳氮代谢失调,导致徒长,而且由于可溶性氮含量增加,降低其对稻瘟病(Pyricularia oryzae)、纹枯病(Thanatephorus cucumeris)、白叶枯病(Xanthomonas campestis pv.oryzae)的抵抗性。氮肥过多,还可使麦类作物抗锈病的能力下降。果园偏施氮肥,可加重苹果白粉病(Podosphaera leucotricha)的发生。多种作物的维管束真菌病害,也往往由于氮肥过多而发病更严重。

氮的形态不同对病害发生程度的影响也不同,通常施用硝态氮时,小麦锈病和白粉病发生严重,施用铵态氮时则较轻。稻瘟病和玉米大斑病则相反,施用硝态氮时两病发生轻,施用铵态氮时则两病发生严重。不同形态的氮素对病害发生程度的影响主要有两个方面:一方面是影响植物的生长,植物的成分,根系的分泌物;另一方面是影响病原物及各种微生物的生长发育。

磷可提高植物抗病性。在小麦拔节期和抽穗期分别喷洒1%和3%的过磷酸钙,可以提高对条锈病的抗性,使病害减轻,千粒重和产量增加。增施磷肥,还可以减轻麦类作物全蚀病(Gaeumannomyces graminis)的发生。但磷肥施用过多,会影响作物对锌、铁、镁等元素的吸收,造成缺锌、缺铁或缺镁等的失绿症。

钾以K形态存在于植物分生组织和新陈代谢较活跃的部位(如芽、幼叶及根尖),对蛋白质的合成、细胞分化和渗透调节都有密切关系。钾肥可以提高作物的抗病性,当植物缺钾时,可导致很多病害的发生。例如水稻叶枯病(Cercospora oryzae)和胡麻叶斑病等。增施钾肥可以提高寄主对稻瘟病、稻纹枯病、棉枯萎病、小麦锈病、麦类白粉病、马铃薯晚疫病、番茄斑枯病等的抗病性。

钙不仅是作物正常生长发育的必要元素,而且钙可调节土壤酸碱度。土壤酸碱度大小与土壤中存在的植物病原菌多少有着密切的关系。十字花科蔬菜的根肿病(Plasmodiophora brassicae),在土壤pH值为5.4~6.5时,发病严重;pH值在7.2以上,发病很轻或不发病。所以,在酸性土壤中,可以加施石灰,调节土壤pH值,减轻或防止根肿病的发生。此外,缺钙时还引起植物发生多种病症。如大白菜缺钙时,易发生心叶叶缘枯焦的缘枯病;番茄缺钙时,易发生脐腐病;苹果缺钙时,易发生果实苦陷病。

镁是叶绿素的重要组成成分,也是多种酶的活化剂,对植物的呼吸作用、糖的转化都有一定的影响。镁可以促进磷的吸收和运输,并可消除钙过剩的毒害。双子叶植物一般对镁较敏感,如油菜苗期缺镁时,易发生缺镁紫斑病。柑橘在酸性土壤中栽培,如连续施用钾肥或大量施用石灰,常发生缺镁失绿症。水稻缺镁时,叶绿素减少,光合作用降低,茎叶中碳水化合物含量减少,可溶性氮化物含量增加,因而容易感染稻瘟病。镁不足的田块,稻株容易早衰,也易诱发胡麻叶斑病。镁还可以促进水稻对硅的吸收,从而促进细胞硅质化,防御病菌侵入,提高抗病能力。

铁是叶绿素形成所必需,它又是细胞色素氧化酶的成分,在呼吸作用中起重要作用。植物缺铁时,叶绿素不能形成,表现缺绿症状。土壤中铁的含量很丰富,但在碱性或盐碱重的土壤里,大量可溶性的二价铁,被转化为不溶性的三价铁盐而沉淀。因此,不易被植物吸收利用。如柑橘在盐碱地和含钙质较多的土壤中栽培时,常发生缺绿症状。柑橘缺绿与砧木的耐碱性有关,如温州蜜柑用构头橙作砧木,不易发生缺铁失绿症;用枳壳作砧木则容易发生。

旱地作物一般不易出现铁过量的情况,但水稻中存在着亚铁的毒害问题。当土壤中亚铁离子浓度过高,特别是在地下水位高、排水不良、有机质含量较多时,田面常有大量铁锈水。因此水稻易发生亚铁毒害,症状为在植株下部叶片出现褐色细点。

锰参与光合放氧,缺锰时光合作用受抑制。在禾本科植物中,燕麦对锰的反应比较敏感。燕麦缺锰时叶片上易发生灰斑病。锰还可以提高水稻对稻瘟病的抵抗性。柑橘缺锰时常引起早期落叶和小枝枯死。苹果在强酸性土壤中栽培时,容易出现锰的过量吸收而发生枝干粗皮病。黄瓜在酸性土壤中栽培时,较老叶片上易发生褐色斑点,这是由于锰过多而形成MnO2沉淀。

硼的主要作用在于促进糖在植物体内的运输,并能促进花粉发芽和花粉管伸长。花期缺硼常引起受精不良而大量落花。如棉株缺硼时出现“蕾而不花”,即长出的花蕾易脱落而不见开花。果树缺硼时会形成缩果病,严重时引起大量落果。苹果缩果病发生最普遍和严重。水稻在缺硼的情况下,叶中蛋白质含量减少而可溶性氮增加,易发生稻瘟病。

锌能促进植物体内色氨酸的形成,使之转变为生长素(吲哚乙酸),促进植物生长。小叶、缺绿和簇生等症状,都与植物缺锌有关。由于缺锌影响生长素的形成,因此植株矮小,节间缩短,叶片扩展和伸长受到阻碍。如玉米缺锌出现白苗病,苹果和桃缺锌发生小叶病。锌盐可以提高小麦对白粉病,棉花对黄萎病,黄麻对炭疽病,玉米对矮化病毒病的抵抗性。

铜是植物体内多酚氧化酶的成分,缺铜时酚的氧化被抑制,植物木质化不良,木质素含量减低,幼叶及枝条变形弯曲。缺铜植物导管分化不良,影响水分供应。梨及苹果等木本果树易发生顶枯病。铜对叶绿素有稳定作用,缺铜植物幼叶漂白(bleaching)。铜能提高对真菌性病害的抵抗性。如用0.1%~0.2%硫酸铜喷洒马铃薯叶面,能提高马铃薯抗晚疫病(Phytophthora infestans)的能力。铜还可以提高番茄对叶霉病(Cladosporium fulvum)及甜菜对褐斑病(Cercospora beticola)的抵抗性。

钼是硝酸还原酶的组成成分。缺钼时,植物体内硝酸盐积累,阻碍氨基酸的合成。柑橘缺钼时,常在叶片上出现黄色斑点,可以引起落叶和裂果。一般在强酸性土壤中钼不能被吸收,若加施石灰,可以校正土壤酸度,缺钼症即可恢复。在土壤中含钼不足时,采用叶面喷施0.01%钼酸铵或钼酸钠溶液,缺钼症可以恢复,而在土壤中施钼则无效。

水稻是吸收硅酸最多的一种作物。虽然一般土壤中含有丰富的硅,但有些地区仍存在硅不足的现象。硅氮(SiO2/N)比值大时,稻株发育健壮,抗病力强。若偏施过量氮肥,则反之。所以对氮肥用量较多的高产田,增施硅肥更具有重要的意义。水稻叶片对稻瘟病的抵抗力与叶片中的硅氮比有关。在出叶当天最易感病,5天后抗病性增强,13天后很少感病。因为硅酸在植株体内不能再利用,新展开的叶片硅化程度极差,二叶次之,三四叶硅化程度就高。同时,幼嫩叶片含氮量高,随着叶片变老,含氮量逐渐下降,而含硅量增加,叶片愈老,硅氮比值愈大,对稻瘟病的抗性也越强。由于水稻分蘖期植株吸收大量氮素和生长很多新叶,故往往出现叶瘟发病高峰期。水稻拔节后,植株含氮量显著下降,含硅量增加,抗病性也随之提高。