铁的生理功能及失调症状与丰缺指标

一、铁的生理功能

(1)叶绿素合成所必需 叶绿素结构中并不含铁,但是活性铁含量与叶绿素含量之间常有良好的相关性。缺铁时,叶绿体片层重叠结构消失,叶绿体基粒减少,间质部分增大。严重时基粒会消失,叶绿体崩解或液泡化,导致叶绿素含量及酶活性降低。

(2)参与体内氧化还原反应和电子传递 在植物体内,铁通过自生的氧化还原来完成电子的传递(Fe³⁺+e^-

 Fe²⁺),构成一个可逆的氧化还原体系。铁与卟啉结合为血红素,其氧化还原能力可提高1000倍;再与蛋白质结合为血红蛋白,其氧化还原能力可提高10亿倍。

(3)参与核酸和蛋白质代谢 缺铁会降低叶绿体中的核酸含量,特别是核糖核酸的含量;铁还参与蛋白质合成。缺铁时体内硝酸盐、氨基酸和酰胺积累,蛋白质含量减少,并导致叶绿体的解体。

此外,缺铁还会降低还原糖,有机酸(如苹果酸和柠檬酸)以及维生素B₂等,这说明铁与碳水化合物、有机酸和维生素的合成有关。

二、 植物铁素营养失调症状及其丰缺指标

(1)植物缺铁症状 植物缺铁的典型症状是顶端和幼叶缺绿黄白化,甚至白化,叶脉颜色深于叶肉,色界清晰。双子叶植物形成网纹花叶,单子叶植物形成黄绿相间的条纹花叶。不同植物症状各异。

①果树 新梢叶片失绿黄白化,称“黄叶病”,失绿程度依次由下而上加重,夏、秋梢发病多于春梢,病叶多呈清晰的网目状花叶,通常不发生褐斑、穿孔、皱缩等。

②花卉 网状花纹清晰,色泽清丽。一品红枝条丛生,顶部叶片黄化或变白;月季顶部幼叶黄白化,严重时生长点及幼叶枯焦;菊花严重缺铁时,上、中部叶片几乎呈纯白色或乳白色,叶脉也变白色,下部叶片多呈棕色。

③蔬菜 果菜类及叶菜类蔬菜缺铁时,顶芽及新叶黄白化,仅沿叶脉残留绿色,叶片变薄,一般无褐变、坏死现象;番茄叶片基部还会出现黄灰色斑点。

④禾本科植物 玉米和麦类缺铁时,叶片脉间失绿,呈条纹花叶,症状越近心叶越重。严重时主叶不出，甚至不能抽穗。

   (2)植物亚铁中毒症状 植物铁中毒往往发生在通气不良的土壤上。所以,铁中毒实际是亚铁(Fe²⁺)中毒。其中毒症状因植物种类而异。亚麻表现为叶片变为暗绿色,地上部及根系生长受阻,根变粗;烟草叶片脆弱,呈暗褐色至紫色,品质差;水稍下部老叶叶尖、叶缘脉间出现褐斑,叶色深暗,称之“青铜病”。

    (3)植物铁素营养的诊断指标 一般植物含铁量在50～250mg/kg,当含铁量低于50 mg/kg时属于缺乏,大于300mg/kg为过量。不同植物对铁的需求量不同。因此,其诊断指标各异。

参考文献：

【1】陆欣.土壤肥料学【M】.北京：中国农业大学出版社，2019.253-254.