一“钼”了然的提质增产钼元素对植物的影响机制

发布日期：2021-09-10 浏览次数：26

钼主要以钼四价离子的形式被吸收，其吸收方式一直倍受争议。有人认为植物对钼的吸收是一个被动过程，也有人认为是一个主动过程。当植物根系吸收钼时，钼大多以质流迁移到根系附近，也可以通过截取和扩散方式进行迁移。钼在植物体内易于移动，有研究表明发现给豌豆幼叶补充钼后，大多数可转移至茎和根。Hewitt和Agal-wala[961的研究结果显示钼在植物中主要存在于韧皮部和维管束的薄壁组织中。

植物对钼的需求量是必需营养元素中最低的一种。不同的植物种类，钼的需求量也不一样，缺钼的临界值也不相同。通常豆科和十字花科植物需钼量较多(>0.5 mg·k91)，缺钼临界值较高，而谷类作物需钼较低。此外，同一植株，不同部位钼的含量也不相同，如豆科植物，各部位钼含量的顺序为根瘤>种子>叶>茎>根。

钼素在植物中的营养功能和作用
钼对氮代谢的影响
钼是硝酸还原酶的活性组分。硝酸还原酶是植物能广泛生活在各种氮素环境的关键因素，硝酸还原酶可以催化硝酸根离子转化为铵根离子。当钼缺乏时，硝酸还原酶活性降低，蛋白质的合成就会受到抑制。钼在硝酸还原酶的还原反应中起电子携带体的作用。钼与氮代谢的关系还体现在生物固氮过程。生物固氮过程是一个极其复杂的酶系统催化，称为固氮酶系统。
这个系统由铁蛋白电子载体(铁氧还原蛋白或黄素蛋白)传递电子给固氮酶系中的铁蛋白，然后再传递给铁钼蛋白，最终在铁钼蛋白分子实现氮向氨基的转化。一般认为，铁蛋白起着电子传递作用，铁钼蛋白起固氮作用，钼是固氮活性中心部位。
钼对糖代谢的影响
钼与糖类的关系自20世纪50年代开始有研究报道。有研究发现，花椰菜叶与茎中的总糖、蔗糖与还原糖含量随钼供给水平由缺乏增至O.05 mg·L-l而依次增加，但在最高水平(19.2 mg·L_1)下糖量又有增加;同时发现供给大量的硝酸盐会减少茎中的总糖量和还原糖量。
施钼冬小麦叶片光合能力的提高，积累较多的碳水化合物，为抗寒提供充足的能源物质，从而提高冬小麦的抗寒力,李文学等研究表明，供钼能提高冬小麦功能叶(倒二叶)可溶性总糖、蔗糖含量，同时使倒三叶中可溶性总糖、蔗糖含量也保持在较高水平。铝能引起在铵盐环境中糖合成过程的加强和水解过程的减弱。因此推测在硝酸盐与铵盐介质中微量元素对糖类代谢影响的差异，是由于植物在以氧化型的或还原型的氮素营养上氧化还原状况不同所引起的。此外，钼还能促进糖类的转运、增加繁殖器官中糖类的水解作用与同化器官中糖类的合成作用。

钼对叶绿素及光合作用的影响
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。示踪元素钼所做的试验表明，缺钼引起的叶绿素丧失正发生在缺钼的同一脉区内。钼对维持叶绿素的正常结构也是不可缺少的。刘鹏等还发现钼能影响大巢菜与燕麦叶中的类胡萝b素，如胡萝卜素、叶黄素与紫黄素等含量大大增加，并与叶绿素含量平行发生变化。他们认为这体现了植物质体的色素体系的统一性。
叶绿素含量的变化在一定程度上会影响到光合作用。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%，这表明钼也参与碳水化合物的代谢过程。在生育后期，叶面持绿性可以维持较高的绿叶面积和净光合速率，有利于后期干物质的转运及籽粒灌浆。
钼与生殖器官发育
由于钼与其他营养代谢有关，它又能促进植物的生长，增加产量，又促进生殖器官的建成--植物缺钼时花的数目减少。
胡承孝等研究表明，当缺钼时，钼主要分布在营养器官，而当钼的供应增加的时候，生殖器官则成为其积累的中心，施钼后植株体内，特别是生殖器官中铝含量的大幅度上升，有利于花和籽粒的正常发育。
钼的抗逆性
钼能提高作物的抗逆性。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。喷施钼肥，可以使冬小麦的保水能力明显增强，这在一定程度上提高了冬小麦的抗旱性。施钼植物在环境胁迫下，光化学和光合能力增加，氮代谢加强，叶和干种子钼辅因子增加。
▲在灌浆中期，W1-CK处理和W2-CK处理的叶片含水量均小于W0—CK处理，说明干旱胁迫和渍涝胁迫均可以抑制玉米对水分的吸收。单施锌肥或锌钼配施后，玉米叶片含水量明显增加，单施钼肥对增加玉米叶片含水量效果最为明显
施用钼肥能提高低温期冬小麦ABA含量，可溶性糖和游离氨基酸、游离脯氨酸、可溶性蛋白质等低分子量碳氮化合物含量;施钼显著提高质膜中磷脂含量和脂肪酸的不饱和度，降低叶片MDA含量和细胞渗透率，维持和保护细胞及其生物膜结构的稳定性，因而使作物的抗逆性力显著提高。抗坏血酸是植物体内一种重要的抗氧化剂，可维持体内的活性的平衡，抑制膜脂过氧化，对缓解衰老具有明显的防护作用。聂兆君研究结果表明，小白菜在水培条件下，施用钼肥可以增加白菜体内的抗坏血酸含量，并在一定的铝范围内，随着钼水平的逐渐升高，小白菜体内的坑坏血酸含量也逐渐增加的。铝能提高种籽的含糖量，特别是对抗寒性有决定意义的蔗糖含量，从而使细胞质的浓度增大，降低了冰点，缓解了低温对植物的伤害。
缺钼时叶较小,叶脉间失绿,类似于缺氮和缺硫的症状。但是有坏死斑点,且叶边缘焦枯,向内卷曲，并由于组织失水而呈萎蔫，一般老叶先出现症状，新叶在相当长时间内仍表现正常。定型的叶片有的尖端有灰色，褐色或坏死斑点，叶柄和叶脉干枯。
十字花科植物缺钼时叶片瘦长畸形，螺旋状扭曲，老叶变厚，焦枯。
禾谷类作物缺钼则籽粒皱缩或不能形成籽粒。
缺钼严重影响豆科作物的根瘤生长发育，豆科作物对钼特别敏感，当钼供应不足时，叶色褪淡，叶片上出现很多细小的灰褐色斑点，叶片变厚发皱，向下卷曲而双子叶植物如番前对缺铝也敏感，出苗后第一或第二对真叶即表现症状，发黄，卷曲，以后所有的真叶都出现花斑，叶脉仍保持淡绿色。叶内缺绿的部分向上拱起，小叶的边缘向上卷曲，最后小叶的尖端以及时缘部分皱缩而死。新生叶最初呈绿色，当展开时，绿色就减褪、卷曲。