铁素在作物中的作用
(一)铁的生理作用:铁在作物体内是一些酶的组分。由于常居于某些重要氧化还原酶结构上的活性部分,起着电子传递的作用,对于催化各类物质(碳水化合物、脂肪和蛋白质等)代谢中的氧化还原反映,有着重要影响。因此,铁与碳、氮代谢的关系十分密切。
1、有利于叶绿素的形成:铁不是叶绿素分子的组分,但铁对叶绿素的形成也是必须的。缺铁时,叶绿素的片层结构发生很大变化,严重时甚至使叶绿体发生崩解,可见铁对叶绿体结构的形成是必不可少的。缺铁时,叶绿素的形成受到影响,叶片便发生失绿现象,严重时叶片变成灰白色,尤其是新生叶更易出现这类失绿病症。铁与叶绿素之间的这种密切联系,必然会影响到光合作用和碳水化合物的形成。
2、促进氮素代谢:铁和铜一样,在硝态氮还原成铵态氮的过程中起着促进的作用。在缺铁的情况下,亚硝酸还原酶和次亚硝酸还原酶的活性显著降低,使这一还原过程变得相当缓慢,蛋白质的合成和氮素代谢便受到一定影响。铁还是固氮系统中铁氧还蛋白和钼铁氧还蛋白的重要组分,对于生物固氮具有重要作用。
3、铁与作物体内的氧化-还原过程关系密切:铁是一些重要的氧化-还原酶催化部分的组分。在作物体内,铁与血红蛋白有关,铁存在于血红蛋白的电子转移键上,在催化氧化-还原反映中铁可以成为氧化或还原的形式,即铁能增加或减少一个电子。因此,铁就成为一些氧化酶或是非血红蛋白酶(如黄素蛋白酶)的重要组分。
4、增强抗病力:作物的铁素营养,有利于增强作物的抗病力。有人用氯化铁溶液对冬黑麦种子进行处理,提高了植株对锈病的抗性。施铁肥能使大麦和燕麦对黑穗病的感染率显著降低。铁盐肥还可大大增强柠檬对病的抗性。
(二)施用铁肥的增产效果:据钟永安的研究结果,北方草原的树木和牧草缺铁,产生黄化,严重影响林木和牧草生长,产量很低,甚至死亡。施用铁肥对此有显著的矫正效果。朱通顺等研究表明,在北京,张家口一带,苹果、梨、杨、柳等树木,也常失绿黄化,施用黄腐酸铁肥,3~5天即可,对树势生长有良好的影响。科学院南京土壤所与河南省封丘县农技站在该县黄潮土上,对花生施用铁肥的实验表明,用0.5%硫酸亚铁喷施花生,平均增产11.1%;用1%硫酸亚铁喷施,每667平方米增产花生荚果31千克,增产13.7%。对大豆施用铁肥实验表明,每667平方米均增产大豆27克,增产19%。