成都限购后房价暴涨:微量元素--钼素营养

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/30 20:51:47

在必需营养元素中,植物对钼的需要量低于其他元素,其含量范围为0.1~300mg·kg-l(干重),通常含量不到1mg·kg-1。豆科作物含钼量明显高于禾本科作物,其种子含钼量约为0.5~20 mg·kg-1,根瘤中含钼量也很高,因为豆科作物的根瘤有优先累积钼的特点,如豌豆根瘤中钼的含量比叶片高出10倍。谷类作物含钼量一般为0.2~1 mg·kg-1,且以幼嫩器官中含量较高,叶片含钼量高于茎和根。叶片中的钼主要存在于叶绿体中。一般作物含钼量低于0.1 mg·kg-1,而豆科作物低于0.4mg·kg-1时就有可能缺钼。植物对钼的吸收与其生长环境有关。代谢影响根系对MoO42-的吸收速率。SO42-是植物吸收MoO42-的竞争离子。钼主要存在于韧皮部和维管束薄壁组织中,在韧皮部内可以转移,但它以何种形态转移还不清楚。它属于移动性中等的元素。

1 硝酸还原酶的组分

钼的营养作用突出表现在氮素代谢方面。它参与酶的金属组分,并发生化合价的变化。在植物体中,钼是硝酸还原酶和固氮酶的成分,这两种酶是氮素代谢过程中不可缺少的。对豆科作物来说,钼有其特殊的重要作用。

植物吸收硝态氮素以后,必须经过一系列的还原过程,转变成NH3以后才能用于合成氨基酸和蛋白质。在一系列的还原过程中,第一步就是硝酸还原成亚硝酸,这一步骤需要硝酸还原酶催化。硝酸还原酶是一个黄素蛋白,黄素腺嘌呤二核苷酸是硝酸还原酶的辅基,而钼是硝酸还原酶辅基中的金属元素。钼在硝酸还原酶中和蛋白质部分结合,构成该酶不可缺少的部分。还原的辅酶(NADPH)是还原反应所需的电子来源。供钼能提高硝酸还原酶的活性;除去钼,硝酸还原酶就会丧失活性,只有重新供钼才能恢复其活性。缺钼植株叶片中的硝酸还原酶,经施钼诱导可明显提高其活性。有试验证明,只供NH4+-N的植株并不需要钼;但按植物形成单位干物质计算,施NO3--N的植株吸收的钼多于施NH4+-N的植株,而硝酸还原酶中的钼主要起电子传递作用,它通过自身化合价的变化,把硝酸盐转变为亚硝酸盐,并进一步转变为NH3。缺钼时,植株内硝酸盐积累,氨基酸和蛋白质的数量明显减少.柑橘黄斑病就是因硝酸盐积累过多而引起的。

2 参与根瘤菌的固氮作用

钼的另一重要营养功能是参与根瘤菌的固氮作用。豆科作物借助固氮酶把大气中的N2固定为NH3,再由NH3合成有机含氮化合物。固氮酶是由钼铁氧还蛋白和铁氧还蛋白两种蛋白组成的。这两种蛋白单独存在时都不能固氮,只有两者结合才具有固氮能力。在固氮过程中,钼铁氧还蛋白直接和游离氮结合,它是固氮酶的活性中心;铁氧还蛋白则与Mg-ATP结合,向活性中心提供能量和传递电子,在活性中心上的N2获得能量和电子后就能还原成NH3。钼在固氮酶中也起电子传递作用。钼还能提高豆科作物根瘤中脱氢酶的活性,加大氢的流入,增强固氮能力。有人推测,在固氮过程中钼很可能直接参与N2的还原反应。钼不仅直接影响根瘤菌的固氮活性,而且也影响根瘤的形成和发育。缺钼时,豆科作物的根瘤发育不良,固氮能力下降。

钼除了参与硝酸盐还原和固氮作用外,还可能参与氨基酸的合成与代谢。有人发现给植物供钼时,谷氨酸的浓度增加;在缺钼情况下,不仅硝酸还原酶活性降低而且谷氨酸脱氢酶活性也有所下降。在发芽的豌豆核糖体组分中,钼能抑制核糖核酸酶的活性,使其保持在一种潜伏状态,对核糖体起保护作用。钼阻止核酸降解,也有利于蛋白质的合成。

3 促进植物体内有机含磷化合物的合成

钼与植物的磷代谢有密切关系。据报道,钼酸盐会影响正磷酸盐和焦磷酸酯一类化合物的水解作用,还会影响植物体内有机态磷和无机态磷的比例。缺钼时,体内磷酸酶的活性明显提高,使磷酸酯水解,不利于无机态磷向有机态磷的转化,因此体内磷脂态-P、RNA-P和DNA-P都减少。在缺钼的情况下,施钼可使植物体内的无机态磷转化成有机态磷,而且有机态磷与无机态磷的比例显著增大。钼可促进大豆植株对32P的吸收和有机态磷的合成,并能提高产量。

4 参与体内的光合作用和呼吸作用

钼对植物的呼吸作用也有一定的影响。植物体内抗坏血酸的含量常因缺钼而明显减少。这可能是由于缺钼导致植物体内氧化还原反应不能正常进行所致。钼还能提高过氧化氢酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性。

缺钼会引起光合作用强度降低,还原糖的含量减少。钼对叶绿素的影响早已引起人们的注意。许多试验证明,缺钼时叶绿素含量减少。示踪元素试验表明,叶绿素减少的区位往往正好发生在缺钼的同一脉间区内。钼对维持叶绿素的正常结构也是不可缺少的。据北京师范大学试验,施钼可使植物光合作用强度比对照提高10%-40%,表明钼也参与碳水化合物的代谢过程。钼对维生素C的合成也有良好的作用,施钼能提高维生素C的含量。

5 促进繁殖器官的建成

钼除了在豆科作物根瘤和叶片脉间组织积累外,在繁殖器官中含量也很高。这表明它在受精和胚胎发育中的特殊作用。当植物缺钼时,花的数目减少。番茄缺钼表现出花特别小,而且丧失开放的能力。玉米缺钼时,花粉的形成和活力均受到极明显的影响。有资料报道,种子含钼量有时可作为预测植物对钼反应敏感程度的指标。例如,当豌豆种子中钼的含量为0.65 mg·kg-1时,施钼没有反应;而含量为0.17 mg·kg-1时,钼肥有良好肥效。又如在缺钼的土壤上,玉米种子含钼为0.08 mg·kg-1时,出苗正常;而含量为0.03~0.06 mg·kg-1时,幼苗即出现缺钼症状;若种子含量为0.02 mg·kg-1时,则会出现严重的缺钼症状。种子中有足够的钼,可以保证生长在缺钼土壤上的幼苗能正常生长并获得较好的产量。

6 增强抗旱、抗寒、抗病能力

据研究表明,钼能增加土豆上部叶片的含水量,以及玉米叶片的束缚水含量;调节春小麦在一天中的蒸腾强度,使早晨的蒸腾强度提高,白天其余时间的蒸腾强度降低。喷洒钼肥,可以使冬小麦的保水能力明显增强,这在一定程度上等于提高了冬小麦的抗旱能力。钼素对作物抗寒性能力增强,其原因有二。一是钼可使作物中的抗坏血酸(维生素丙)含量增高。抗坏血酸能维持植物为适应恶劣环境所需要的氧化还原状况。二是钼能提高种籽的含糖量,特别是对抗寒性有决定意义的蔗糖的含量。因而使细胞质的浓度增大,降低了冰点,减轻了低温的伤害和植株的死亡率。钼对增强植物抗病力有良好效应。据试验,钼可使小麦黑穗病的感染率明显下降。盆栽试验表明,施用高剂量的钼肥(4 克/盆),不仅能使感染花叶病的烟草植株具有健康植株的外观,而且可以使烟草产生对花叶病的免疫性。