猕猴桃对矿质养分的吸收
1.养分向根表迁移的途径
土壤中有效养分向根表迁移一般有3种途径,即截获、质疏和扩散。
截获实际上是一种离子的接触交换,即当根表离子和土壤胶体表面吸附的阳离子距离小于5nm而使水膜相互重叠时,因离子振动而使两者间的离子产生交换。果树根系截获养分的多少,主要取决于根系与土壤接触的表面积。通常,根系直接接触的土壤体积小于5%,所以通过截获得到的养分仅占果树需要量的0.2%~10%。
依靠蒸腾作用把土壤中养分运输到根际称为质流。由质流向根表流动的养分取决于植物的蒸腾量和土壤溶液中养分的含量。通过质流吸收的钙、镁很多,可满足果树需要,氮吸收量较多,可基本满足需要,磷、钾、硼、钼仅满足果树10%左右的需要,而对果树供应铜、铁、锰和锌的作用则不大。
根对养分离子的吸收速率大于离子通过水流迁移到根表面的速率,使根表及根际土中的离子含量降低,导致根际附近出现某些离子的亏缺现象,并在根表面与附近的土体间形成含量梯度,使养分离子由高含量向低含量扩散。扩散速率与植物吸收能力、土壤缓冲性能、土壤水分及离子本身的扩散系数有关。通常在植物旺盛生长期,凡水分充足的沙性土壤,其扩散速率比水分不足的黏性土要快得多。在不同的离子中,铵、钾的扩散系数较大,磷的扩散系数较小。磷在沙性土壤中,当根际土壤中的磷含量亏缺值达到50%时,其亏缺范围为4mm,而铵和钾在同样条件下,根际土壤的亏缺区可超过根表40cm,两者相差100倍。可见铵和钾在土壤中迁移范围比磷酸离子大得多,在施肥上要注意这一特点。
土壤中离子迁移的3个过程是同时存在的,但它们对植物养分的贡献并非一样。钙、镁、硼、钼靠质流供应数量也能满足需要,氮只是基本满足;磷、钾则主要是扩散供给,其量占90%左右;截获提供的钙可满足部分需要,镁可供给1/3的需要量,而氮、磷、钾仅为1%~4%。然而在一般情况下,三者很难区分。当土壤溶液中离子含量高、植物蒸腾量大时,养分供应以质流为主;反之,土壤溶液中离子含量低、蒸腾强度小时,依靠质流满足植物养分需要的可能性就小,此时以扩散供给为主。通过这3个过程相互补充,使养分持续不断地向地表迁移,满足植物对养分吸收的需要。
2.猕猴桃根系对矿质元素的吸收
猕猴桃主要依靠根系吸收水分和养分,吸收部位是木质部,木质部已充分分化,能进行输导,且根表皮木栓化尚未达到足以降低细胞透性的区域,只局限在根尖2~3cm的区域,与水分进入根系的部位相同。果树吸水和吸肥虽有密切联系,但它们又是相互独立的。吸水主要靠蒸腾拉力,主动吸水(由根系呼吸作用引起的)占的比例很少。养分吸收一方面由于蒸腾拉力,将溶解于水中的矿质养分带入根内,另一方面由于根系生命活动,有选择地吸收矿质元素离子,这部分吸收是独立的,对养分吸收有很大作用。
根系对养分吸收,一种为简单的扩散,即当土壤溶液中的某种离子含量大于细胞液内的含量时,以简单的扩散方式进入根系,称为被动吸收;另一种为离子交换,即果树根在呼吸过程中产生能量和二氧化碳,溶于水离解成碳酸根(CO32-)、碳酸氢根(HCO3-)和氢(H+)离子,吸附在根表面上,这些离子与土壤中的矿质营养元素离子发生交换或在根毛与土壤接触时,同土粒吸附的离子发生交换,通过交换,矿质元素被吸入根内,这种吸收方式由于需要消耗能量,称为主动吸收。
吸收养分受土壤水、气、热的影响很大。土壤水分是养分转化、溶解、移动和吸收利用不可缺少的。土壤水分不足,再多的矿质元素,果树也不能利用,甚至造成肥害。水分过多或土壤板结,引起通气不良而影响根系的呼吸作用,也会抑制养分的吸收。
根系可以吸收的氮素为硝态氮和铵态氮,也可吸收氨基酸和尿素态氨。硝态氮进入果树体内即被还原成铵态氮,铵态氮在根细胞或地上部分器官细胞中与碳水化合物可合成氨基酸或酰胺,进一步转化成其他氮化物供果树之需,如果铵在体内积累即可发生中毒。磷主要以磷酸二氢根离子(H2PO4-)、磷酸氢根离子(HPO42-)形式被果树吸收,果树对磷的需要量远较氮素少,比钾、钙需要量也少,磷主要依靠扩散移动到根表,然后被吸收;植物对磷的同化是在根细胞内进行的,磷以有机磷和无机磷的形式上运。钾主要以钾离子(K+)的形式被果树吸收;钾在植物体内以无机酸盐、有机酸盐、钾离子的形式存在。钙的吸收和运输一般在未木质化的幼根中,以钙离子的形式被果树吸收,通过木质部运输到地上部供果树之需。钙在植物体内以果胶酸钙、草酸钙、碳酸钙结晶等形式存在。另外,果树多以亚铁离子(Fe2+)、锌离子(Zn2+)、硼酸二氢根离子(H2BO3-)的形式吸收这几种微量元素,运输到地上部供果树生命活动之需。
3.根外营养
猕猴桃除通过根部吸收养分外,还可通过枝条、叶片等吸收养分,称为根外营养。矿质营养可通过叶片和枝条进入树体,叶表皮是覆盖在叶片外表的组织,外面主要是蜡质层和角质层,下与细胞相接。一般认为叶片上的气孔是养料进入的主要途径。叶背面的角质层薄、气孔多,所以比叶的上表皮容易通过营养液,故叶面施肥喷施在叶背面时,养分吸收快。
(1)根外营养的特点 树体对养分的吸收转化快,能及时满足果树的需要,可防止养分在土壤中的固定和转化。一般尿素施入土壤,四五天后才见到效果,而叶部喷施一两天内就能见到效果。另外,尿素与其他盐类混合,还可提高盐类中其他离子的通透性。因此可作为防止缺素症的应急措施,在果树上应用普遍。
根外营养能迅速参与树体内的代谢过程,不受养分分配中心的影响,及时满足果树的需要,易于控制,简单易行。根外营养是经济、有效的施用微量元素的一种形式。对于大量元素氮、磷、钾的补充,一般通过土壤施肥,叶片喷施仅作为解决一些问题的辅助手段,而果树对微量元素需要量小,且只是在生长的某一个特殊阶段需要,所以通过叶部营养将起到较大的作用。
(2)影响根外追肥效果的因素 不同肥料进入植物体内的快慢不同,是决定它能否作为根外追肥的重要条件之一。一般来说,叶面上的溶液干燥时间很短,黄昏时15~20min就会干燥,最多不超过30min,一旦肥液变干,就不能为果树吸收,只有遇露水时才能再度被利用(表6-20)。总之,就氮肥来说,叶片吸收速率依次为尿素>硝态氮肥>铵态氮肥;钾肥为:氯化钾>硝酸钾>磷酸钾;磷肥为:磷酸氢二铵>磷酸二氢铵>磷酸钙;一般无机盐比有机盐类(尿素除外)的吸收速率快。在喷施生理活性物质和微量元素肥料(如锌、硼、铁)时,加入尿素可提高吸收速率和防止叶片出现暂时黄化。
表6-20 几种肥料进入叶片内的时间
叶面喷施的含量与进入体内的速度有关,对多数肥料来说,含量越高进入越快。如0.3%的硫酸镁溶液经30min即可进入叶内,而0.05%的硫酸镁则需60min,但氯化镁溶液的吸收速率与含量无关。
高温能促进肥液变干,且能引起气孔关闭,从而不利于吸收。根外追肥的最适温度为18~25℃。因此,在夏季喷肥最好在上午10点以前和下午4点以后进行。在气温高时,根外追肥的雾滴不可过小,以免水分迅速蒸发。湿度较高时根外喷肥的效果更好。
【提示】 根外追肥肥料的吸收率较高,施用时以喷叶片背面为主。