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硼:了解有关过程和结果的更多信息

发布时间:2021-06-29点击:509

硼:了解有关过程和结果的更多信息

自从 Liebig 开始捍卫他的信念以来,植物必需元素的存在及其之间的平衡的重要性已经得到阐明,即植物是“从地球中发现的矿物质通过有机物质的分解而获得的,而不是直接从有机物质中获得”。 . 在这篇论文之后,到今天已经发现了很多,但只有当必要的一切都存在并在细胞内保持平衡时,其活动才会具有令人满意的功效(PRIMAVESI,2002)这一原则仍然保持不变。因此,植物所需元素的均衡供应是可持续和经济可行的农业的基础,尤其是如今,差异似乎在于细节。这是因为分隔项目的经济成功和失败的距离很短。根据 Primavesi (2002) 的说法,将大事的力量凝聚在小事上是大自然的一部分;在微妙的方面,有支配粗大的力量;在简单的事情上,管理复杂事情的能力。因此,可以将微小、微妙和简单的事物与微量营养素的作用进行类比,即使需要少量,微量营养素对正确的植物代谢也是必不可少的。

尽管微量营养素在植物营养中非常重要,但直到最近,它们才更常用于不同地区的施肥以及巴西最多样化的土壤、气候和作物条件。(洛佩斯,1999 年)。

据该作者介绍,在巴西引起人们对使用含有微量营养素的肥料感兴趣的主要原因是:

  1. a) 开始占领塞拉多地区,由天然缺乏微量营养素的土壤形成;

  2. b) 随着所有养分的更多去除和输出,多种作物的生产力提高;

  3. c) 石灰石掺入不足或使用高剂量加速诱发缺陷的出现;

  4. d) 增加高浓度氮磷钾肥的生产和使用比例,降低这些产品中微量营养素的附带含量;

  5. e) 改进土壤和叶子分析作为诊断微量营养素缺乏的工具。

在植物使用的所有微量营养素中,一个值得关注的元素是:硼。根据 Malavolta(2006 年),它被认为是巴西几种一年生或多年生作物中最缺乏的微量营养素,与锌在我们土壤中的缺乏排名竞争。由于这种重要性,它将在这项工作中得到解决,更具体地说是在咖啡文化中。

硼的起源主要是由于电气石,一种岩石,在风化后,将可溶形式释放到土壤中,例如硼酸盐和硼酸,它们对应于非解离形式。尽管电气石是土壤中硼的供应商,但植物的主要来源是有机质,有机质在矿化后提供养分。因此,有机质含量与硼含量之间存在关系(ADRIANO,1986 Apud MALVOLTA,2006)。文献中引用的另一个来源是降水,因为海水中的元素丰富,遵循水循环,随着蒸发,它以盐水滴和硼酸蒸气的形式进入大气,返回随雨落到地上。Brasil Sobrinho (1965, apud MALAVOLTA, 2006) 在雨水中发现 0.02 到 0,

根据 Adriano (1986, apud MALAVOLTA, 2006),硼以 4 种形式存在于土壤中:可溶于水、吸附、附着于有机物和固定在粘土中,只有第一种形式可以表明其可用性。所有形式的总和代表土壤中的总含量,其中只有 5% 以可溶形式存在,因此可供植物利用。

吸收、运输和再分配

在吸收方面,第一个值得注意的是元素与根部的接触,在硼的情况下,这是通过质量流。根据 Malavolta (2006) 的说法,硼吸收过程仍然没有得到很好的解释,但直到现在,人们一致认为该过程是通过质膜扩散来发生的。Welch (1995, apud MALAVOLTA, 2006) 评论了吸收的被动特性。据作者介绍,由于元件膜的高渗透性,没有任何组件或能量消耗使其进入。这一事实可以通过土壤中养分浓度增加而吸收的线性增加来证明,不受温度或呼吸抑制剂的影响。所以,

硼通过木质部的蒸腾流发生移动,但它在韧皮部中几乎没有移动性,仅在某些物种中重新分布,不包括咖啡,尽管它不是同一科的所有物种的规则。在一些发生重新分布的培养物中,存在更多的多元醇,导致高多元醇:硼比与矿物质复合,在组织中产生更易溶的化合物,例如大豆(BROWN & HU,1996 apud MALAVOLTA, 2006)。

由于硼通过韧皮部的不动性,不会从叶子或其他器官移动以满足生长需要,因此该元素具有一些特征(BROWN,1998 apud MALAVOLTA,2006):

  1. 缺乏症状出现在新生长的组织中,如:花和营养分生组织、花粉、果实、根;

  2. 老叶出现硼中毒;

三、随着年龄的增长,硼会在组织中积累;

这种类型的行为对农业系统中元素的管理有影响,无论是检测缺陷还是应用模式,这将在后面看到。

角色

硼的存在会改变酶促反应,因为它会抑制或刺激酶的活性,导致代谢变化,无论是在缺乏时,在叶子上积累有害物质,如酚类,还是在高水平时,会对植物产生毒性。

在生殖阶段,有益效果显着,因为在此期间硼的需求量高于营养生长阶段 (BLEVINS & LUKASZEWSKI, 1997, apud MALAVOLTA, 2006),影响花粉萌发、开花和结果。在咖啡中,它会导致花蕾流产,也会影响营养生长。在有益因素中,我们还可以提到蛋白质和核酸的合成,它们的效率很高。根据 DUGGER (1983) 的说法,缺陷植物的可溶性 N/蛋白质 N 比率很高,Primavesi (2002) 证实了这一事实,他指出养分可以在树液中高速循环而不会被代谢。

当我们说硼在营养生长中很重要时,它作用的主要场所之一是在细胞壁和细胞质膜中,改变其机械特性,尤其是在生长期。MALAVOLTA (2006) 确定硼营养与初级细胞壁之间存在密切关系,因为 90% 的细胞元素存在于该结构中。

在细胞膜中,尽管与细胞壁相比存在少量,但它会吸收其他营养物质,例如磷,根据 MALAVOLTA (2006) 的说法,其在元素缺陷的根部的吸收减少,这它还具有保持膜完整性的作用,确保充分吸收和新陈代谢,包括在吸水方面。因为,根据 PRIMAVESI (2002),这种能力似乎与碳水化合物的数量有关,而不是与根组织中矿物质的浓度有关。碳水化合物的量受硼存在的影响,硼是这些化合物到各种植物器官(包括根)的主要转运蛋白。MALAVOLTA (2006) 指出,糖运输的减少可以用较低的代谢活动来解释,即对排泄器官的需求。另一种解释是硼酸盐化合物与糖的形成减少,这种复合物有助于在植物内运输碳水化合物。

硼带来的另一个好处,特别是在来自热带地区的土壤中,这些土壤天然铝含量高,碱浓度低,是在铝存在的情况下允许更大的根生长,因此在酸性土壤中。值得记住的是,这种土壤在巴西领土上占多数。根据 MALAVOLTA (2006),这一事实可以解释为在某些重要功能中硼可能被铝取代。根据同一作者的说法,铝酸盐-Al(OH)3 与 B(OH)3 的结构相似性以及缺硼的症状与铝中毒所观察到的症状相似这一事实强化了这一假设。因此,铝会导致缺硼。

Malavolta (2006) 总结了硼在植物中的作用如下:

  1. 水和养分的吸收和运输;

  2. 更大的植被;

  3. 更多的花朵,更少的不育;

  4. 生物 N2 固定;

  5. 预防疾病;

  6. 提高产品质量。

咖啡树的缺陷

缺陷可以是真实的,也可以是诱发的。真正的原因是缺乏硼,即使存在元素也难以吸收。

咖啡种植园的缺陷是由于降水和温度等气候因素造成的;致密化导致的物理问题,降低渗透能力,从而降低储水量;根系病虫害;劣质幼苗;阻碍或阻碍树液循环的茎问题;管理不善,主要是施肥,如果处理不当,可能会导致不平衡和杂草或间作的竞争(PROCAFÉ,2006)。

缺陷或过量的诊断可以通过土壤分析、叶子分析和视觉效果观察以补充的方式完成。值得记住的是,对叶子和土壤的分析可以表明植物中尚未表现出的可能缺陷,处于潜伏期。

在咖啡树的叶子上,新的症状出现,变形,锥形,小,边缘圆润。它还会导致顶芽死亡,导致过度萌芽。随着缺乏症的进展,新叶沿叶脉出现黑色和皮质类标点,导致其翘曲(巴西咖啡文化 - Novo Manual de Recommendations, 2005)。不足还会导致侧枝变形,尖端上下弯曲,次生枝可能因基部增厚而脱落。过量的硼会引起毒性,出现绿色和黄色的叶子,严重时会烧伤叶子边缘。当叶子中的浓度高于 100 ppm 时,会观察到毒性症状。

硼厂缺硼症状
有缺硼症状的植物缺硼症状

根据 Procafé Foundation 的说法,应在两个季节进行叶子取样:在下雨开始时,以帮助安排施肥计划,另一个在果粒开始时(1 月至 2 月),以测量施肥量作物需求量较大时期的养分,因为叶子中的含量间接评估了土壤中的含量。在咖啡中硼(一种元素在韧皮部中不动的物种)的特定情况下,Brown (1998, apud MALAVOLTA, 2006) 建议,当目的是诊断时,应通过收集幼叶或组织来进行叶取样缺陷,以及成熟组织中的毒性。                                                 

对于土壤取样,必须在田间栽培处理停止时进行,从最后一次施钾开始至少间隔 60 天,与收获前相吻合。因此,必须在作物中使用常识,在此做法之前进行安排、采样或进行“到达尘埃”以进行后续采样(巴西咖啡文化 - Novo Manual de Recommendations,2005 年)。

适当的水平和要求

根据 Sims & Johnson (1991, apud, MALAVOLTA, 2006),当提取器是热水时,土壤中的适当硼含量会因土壤类型、植物种类、气候、有机质含量和 pH 值而异。对于咖啡种植,假设叶含量为 40-80 ppm 和土壤水平高于 0.5 mg/dm3 就足够了(巴西咖啡文化 - 新的建议手册,2005 年)。

根据 Correa 等人进行的研究。(1986 年),咖啡树对硼的需求量为 2,500 毫克/公顷,该数量对应于同一地区,即 1 公顷,1(一)袋 60Kg 加工咖啡的植被和生产需求。Malavolta (2006) 将这一要求划分为植物的不同部分,从而达到以下降序:叶、果实、枝、树干和根的比例为 50%、20%、15%、10% 和分别为 5%。

应用方式及数量

硼可以通过两种主要方式施用于咖啡树:通过土壤和通过叶子。两者都在商业和试验作物中大规模使用并取得了相对成功,但是,每种都有独特的特征,必须根据土壤和叶片中的元素含量、元素行为、一年中的时间、年龄的函数进行分析。植物、产量、应用的方便性、经济性等。

叶面施肥应被视为通过土壤提供养分的辅助措施。如果不分青红皂白地进行,可能会因不必要的开支和不平衡、缺陷和毒性而造成损失。根据 Procafé 基金会的建议,可以使用硼酸、硼砂或液态硼通过叶子提供前两种来源的硼,浓度为 0.3% 至 0.5%,液态硼为 0.2 至 0.3% . 硼的叶面施肥不是持久的,因为它可以保持叶面含量约 60 天。

在通过土壤供应养分方面,当我们分析这种做法在叶子中保持足够含量的时间时,我们会更有效率,除了如上所述给根系带来好处外,可以达到 18 个月。在严重缺乏的情况下,即当土壤中的含量低于 0.6 mg/dm3 时,建议通过土壤施肥。供应以 2 至 6 公斤/公顷的硼应用于树冠投影。所使用的来源可以是硼酸或硼砂,优先选择酸,因为它具有更好的溶解度,因此在土壤中的表现更好(巴西的咖啡文化 - Novo Manual de Recommendations, 2005)。当我们决定通过土壤施用时,农艺效率方面的一个重要因素是在水中的溶解度,这直接影响植物的吸收。

可溶物:硼酸、硼砂、Solubor 和硼酸盐肥料

中等可溶性:硬硼酸钙石

不溶物:Ulexite

为了节省资源,值得记住的一个细节是,当来源是硼酸时,施用于土壤时,可以通过液体与土壤产品(杀虫剂-杀菌剂)一起使用,只需进行计算即可根据使用的糖浆量/公顷并在喷雾器中稀释相应量的硼酸。

肥料和土壤养分的相对参与取决于当前土壤化学肥力水平,即肥力水平越高,肥料参与越小,土壤参与生产的程度越大(MALAVOLTA,2006)。

因此,只有在了解控制土壤-植物-大气系统的机制、土壤和植物内部养分的行为以及适当的水平和正确的施用方式之后,才能寻求足够的肥力水平。这必须循序渐进地持续进行,尊重生产者的土壤、文化和技术水平的特殊性,旨在在合理的农业中实现令人满意的生产,使人类的需求与我们生活的环境相平衡。


参考:

MALAVOLTA, E. 植物矿物营养手册。圣保罗:Editora Agronômica Ceres,2006 年。638 页。

马蒂埃洛,JB;桑蒂纳特,R。加西亚,AWR;阿尔梅达,SR;FERNANDES, DRF 巴西咖啡文化 - 新推荐手册。2005 年版。

LOPES,AS 微量营养素:应用和农艺效率理念 - 技术公告第 8 期。安达 1999。

PRIMAVESI, A. 热带地区的生态土壤管理。圣保罗:诺贝尔,2002。

科雷亚、JB、AWRGARCIA 和 PCCOSTA.1986。Mundo Novo 和 Catuaí 咖啡树的营养提取。Res. 13th Research Cong。咖啡多媒体 (CD)。

PEREIRA (Pyrus sp.) 巴西南部花卉宝石中的钙和硼水平(Valtair Veríssimo、Flávio Gilberto Herter、Alexandre Couto Rodrigues、Renato Trevisan、Anderson Carlos Marafon),文胸牧师。水果 Jaboticabal-SP v.28,n.1,p。2006年4月28-31日

在硼和钙的营养相互作用下体外培养的 Eucalyptus urophylla ST BLAKE CALLS 的组织学和生物化学分析,Trevizam.R,Tese PIRACICABA,2005 年 3 月。


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