概述

診斷為對(duì)一所予狀態(tài)給與一個(gè)客觀且可靠的陳述，或藉研究其征候或歷史以測(cè)定及證明一病態(tài)的性質(zhì)。由作物所呈現(xiàn)之外表征候，判斷其營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)稱為植物營(yíng)養(yǎng)診斷。影響植物 （作物） 生長(zhǎng)的因子可以歸為兩類，其一為遺傳上的，另一為環(huán)境上的，兩者具有相同之重要性。環(huán)境是指外界條件與影響一個(gè)生物生命與發(fā)展的總稱。在所有環(huán)境因子中，已知對(duì)植物生長(zhǎng)影響較重要的有溫度、水分、光照、光周期、空氣組成、土壤構(gòu)造與土壤空氣組成、土壤反應(yīng)、生物因子、無機(jī)營(yíng)養(yǎng)、限制生長(zhǎng)的因子不存在、土壤空氣中的毒物質(zhì)。有許多因子是互相關(guān)聯(lián)的，如土壤空氣與水分、土壤中的氧氣與二氧化碳濃度等。

植物體中有50-100 g/kg （5.0-10.0％） 為無機(jī)養(yǎng)分，即無機(jī)養(yǎng)分是植物之構(gòu)成成分之一，因此，缺乏無機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素，植物也無法生長(zhǎng)良好甚至無法生長(zhǎng)。高等植物之必需元素是指植物生長(zhǎng)過程中所*之元素。對(duì)高等植物而言，有十四個(gè)礦物必需元素 （氮、磷、鉀、硫、鎂、鈣、銅、鋅、硼、錳、鉬、氯、鐵與鎳） 已經(jīng)確立，但是氯與鎳于一些植物品種。當(dāng)植物缺乏必需元素時(shí)，植物無法完成其生命循環(huán)；又由于元素在植物體內(nèi)之功用無法由別的元素取代，因此，常會(huì)有特定之征候出現(xiàn)；無機(jī)營(yíng)養(yǎng)過多時(shí)，也常有特定之征候出現(xiàn)。這些現(xiàn)象一般通稱為營(yíng)養(yǎng)障礙。營(yíng)養(yǎng)障礙的發(fā)生可分為三個(gè)階段，首先是植物體內(nèi)之生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)生改變，其次是微細(xì)構(gòu)造發(fā)生變化，終則外表出現(xiàn)征候。所以當(dāng)外表出現(xiàn)征候再行校正，其實(shí)已經(jīng)是太晚了。

外表征候與判斷之原理依據(jù)

植物必需元素的缺乏通常有特殊的征候出現(xiàn)，乃因元素缺乏時(shí)，影響生理活性。因此，根據(jù)元素的功用及移動(dòng)性可做初步的判斷。由外表征候診斷為直接的方法，但是仍有爭(zhēng)論，生產(chǎn)者無法預(yù)先處理，但此法有其優(yōu)點(diǎn)。如可以當(dāng)任何其它方法的補(bǔ)助、不需要太貴重或精密的儀器、可被生產(chǎn)者使用。

首先要確定此現(xiàn)象非由細(xì)菌、真菌或病毒等所引起的疾病或其它非養(yǎng)分的環(huán)境因子所引起者，如水分缺乏。一般而言，非疾病所引起的現(xiàn)象，不會(huì)傳染。但是由元素所引起的效應(yīng)，可以被其它生長(zhǎng)因子作某些程度的修飾。事實(shí)上，同一元素缺乏的特性征候基本上是相同的，其征候與其在植物體內(nèi)的功用有關(guān)，但是有時(shí)候無法確知哪一個(gè)功用受影響。

區(qū)分營(yíng)養(yǎng)與非營(yíng)養(yǎng)的問題，一般的現(xiàn)象為：營(yíng)養(yǎng)障礙通常為全面性的，且發(fā)生的部位有規(guī)則可循；如營(yíng)養(yǎng)障礙所造成葉片的黃化或壞疽癥，有規(guī)則可循；有些營(yíng)養(yǎng)障礙的征候在作物生長(zhǎng)初期出現(xiàn)，隨生長(zhǎng)或條件的改善會(huì)逐漸消失。

一個(gè)元素缺乏，可能也表示另外一個(gè)元素的過多，因此，無法毫不保留的說其效應(yīng)是由于缺乏而非過多。

通常在一環(huán)境中發(fā)生一元素缺乏時(shí)，起初受影響的生長(zhǎng)效應(yīng)是典型且當(dāng)做與其它元素的缺乏癥區(qū)別的依據(jù)。各元素發(fā)生缺乏時(shí)，可能出現(xiàn)之征候簡(jiǎn)述如下。

一 、氮

植物體中含氮20-40 g/kg （2-4%），為重要之無機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素，構(gòu)成蛋白質(zhì)、胺基酸、核酸、葉綠素等化合物。缺乏，生長(zhǎng)速率下降，植株矮小。缺乏時(shí)葉綠素合成受抑制，葉片呈黃色。嚴(yán)重時(shí)呈現(xiàn)褐變。因氮在植物體內(nèi)之移動(dòng)性大，故缺乏癥先發(fā)生在老葉。

二、磷

植物體中含磷0.5-5.0 g/kg （0.05-0.5%）。能量代謝有關(guān)、核酸、核苷酸之組成分。缺乏，生長(zhǎng)速率下降，植株矮小。由于葉綠素之形成不受影響，而生長(zhǎng)下降故使葉片呈深綠色。某些單子葉植物，如玉米花青素之合成增加，故呈現(xiàn)紫色。在植物體內(nèi)之移動(dòng)性大，缺乏癥先出現(xiàn)在老葉。

三、鉀

植物體中含鉀10-50 g/kg （1-5%），維持細(xì)胞膨壓、促進(jìn)酵素活化、促進(jìn)光合產(chǎn)物之傳輸、促進(jìn)蛋白質(zhì)與脂肪之合成等。故鉀缺乏生長(zhǎng)速率下降，植株矮小、葉片褐變。在植物體內(nèi)之移動(dòng)性大，缺乏癥先出現(xiàn)在老葉。

四、硫

植物體中含硫2-5 g/kg （0.2-0.5%），構(gòu)成蛋白質(zhì)、胺基酸等。缺硫時(shí)，氮也無法有效利用，即氮與硫密切相關(guān)；硫乏生長(zhǎng)速率下降，植株矮小。硫?yàn)榈鞍踪|(zhì)的組成，故缺硫時(shí)抑制蛋白質(zhì)的合成，也導(dǎo)致葉片黃化。

五、鈣

植物體中含鈣2-10 g/kg （0.2-1.0%），為細(xì)胞壁之組成分、維持細(xì)胞膜之正常功能、促進(jìn)酵素活化等。在植物體內(nèi)之移動(dòng)性是所有無機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素中小者，故缺乏癥先出現(xiàn)在新葉，尤其是生長(zhǎng)點(diǎn)。其特征是生長(zhǎng)點(diǎn)無法正常發(fā)育，通常形成扭曲。又因細(xì)胞膜無法維持完整，許多分解性酵素釋出，造成細(xì)胞褐變。細(xì)胞壁之結(jié)構(gòu)受到影響，易受破壞。

六、鎂

植物體中含鎂2-6 g/kg （0.2-0.6%），為葉綠素之組成分、促進(jìn)酵素活化等。鎂是葉綠素之組成分缺乏時(shí)葉綠素?zé)o法合成，故呈現(xiàn)黃色。在植物體內(nèi)之移動(dòng)性大，缺乏癥先出現(xiàn)在老葉。出現(xiàn)脈間黃化，嚴(yán)重時(shí)則出現(xiàn)褐變。個(gè)別之葉片變硬且易碎，細(xì)脈扭曲。類胡蘿卜素之合成受影響。葉片未熟掉落。

七、鐵

植物體中含鐵50-200 mg/kg （ppm），與葉綠素之形成有關(guān)、酵素之活化劑、細(xì)胞色素之組成分等。因此，鐵缺乏也表現(xiàn)葉綠素?zé)o法合成。在植物體內(nèi)之移動(dòng)性小，缺乏癥先出現(xiàn)在新葉。新葉黃化。

八、錳

植物體中含錳20-300 mg/kg （ppm），參與光合作用、為酵素之活化劑、參與氮的代謝。胞器中對(duì)錳缺乏敏感者為葉綠體；組織缺錳細(xì)胞的體積變小，出現(xiàn)較多的細(xì)胞壁、上下表皮間的組織收縮、對(duì)細(xì)胞伸長(zhǎng)速率的影響比對(duì)分裂的影響大、側(cè)根的形成*停止且出現(xiàn)較多小而無液胞的細(xì)胞。與缺鎂相似，發(fā)生脈間黃化，但錳缺乏先發(fā)生在年輕葉片，鎂則先發(fā)生在老葉。雙子葉植物缺錳的特性為葉上有小黃點(diǎn)，單子葉植物缺乏癥出現(xiàn)在葉片的基部，為綠灰色的點(diǎn)及帶。

九、鋅

植物體中含鋅2-100 mg/kg （ppm），促進(jìn)光合作用、參與生長(zhǎng)素的合成、為許多酵素之組成分、參與蛋白質(zhì)的合成。鋅缺乏的植物常出現(xiàn)葉片的葉脈間黃化，這些區(qū)域呈現(xiàn)白綠色、黃色甚至白色，嚴(yán)重時(shí)幼葉變小，新梢節(jié)間變短。在單子葉植物，在主脈兩邊出現(xiàn)黃化帶。在果樹，葉片的發(fā)育受影響，在年輕的枝條末端形成不均勻的簇狀小硬葉，枝條常常相繼死亡，而葉片則未熟掉落，果實(shí)小。在蘋果樹，樹皮也受影響，形成粗皮及易碎。蔬菜的鋅缺乏癥則因品種而有較大的差異，大多數(shù)為節(jié)間變短及老葉黃化，有時(shí)候，年輕葉片也黃化。

十、硼

植物體中含硼2-100 mg/kg （ppm），不同之植物對(duì)硼需求之差異甚大，禾本科植物硼缺乏之臨界濃度5-10 mg/kg，一般植物為80-100 mg/kg。促進(jìn)細(xì)胞壁之形成、糖之傳輸、維持細(xì)胞膜之正常功能、促進(jìn)蛋白質(zhì)與核酸之合成等。硼的缺乏易受影響的部位為頂端下細(xì)胞、分裂過程的細(xì)胞、代謝活性高的細(xì)胞。組織內(nèi)缺乏癥：一般為分裂組織質(zhì)變、退化、組織細(xì)胞壁崩壞、維管束發(fā)育不全、崩壞等，但因植物種類而異。外觀上的癥狀：因植物而不同，硼缺乏的二次癥狀常常被當(dāng)做病原菌感染。頂端生長(zhǎng)：叢生狀、枯死、變色、發(fā)育不全、可以看到許多側(cè)芽再生及死亡。典型缺硼，成熟葉的葉緣、葉尖黃化或壞疽。硼的缺乏先發(fā)生在生長(zhǎng)點(diǎn)，年輕的葉片成畸形或皺縮，且較粗糙，且常出現(xiàn)深綠色，脈間出現(xiàn)不規(guī)則黃化，葉和莖變脆，生長(zhǎng)點(diǎn)死亡；花藥萎縮、花粉異常、落花、花青素消失、種子不稔；果實(shí)、塊莖、貯藏根的肉質(zhì)部有褐斑、褐變、龜裂、水浸狀、維管束變色、發(fā)育不全與崩壞。莖、葉柄肥厚、木質(zhì)化、漏出汁液、水浸狀、伸長(zhǎng)生育不良；根伸長(zhǎng)發(fā)育不全、前端壞疽、生長(zhǎng)停止；組織內(nèi)的缺乏癥一般為分生組織、變質(zhì)退化。組織細(xì)胞壁崩壞。

十一、銅

植物體中含銅2-20 mg/kg （ppm），參與光合作用、參與氧化還原反應(yīng)與呼吸作用、參與氮的代謝、調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)素濃度。因銅移動(dòng)性低，缺乏首先發(fā)生在新生的組織。谷類作物在分櫱期時(shí)，缺乏癥首先出現(xiàn)在葉尖，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)更早出現(xiàn)，葉尖變白，葉子變細(xì)且扭曲，節(jié)間的生長(zhǎng)受抑制，新葉的形成受阻。樹木缺銅時(shí)，木質(zhì)化受阻，木質(zhì)部的導(dǎo)管發(fā)育不良。銅過多先抑制根的生長(zhǎng)，葉片黃化像鐵缺乏。

十二、鉬

植物體中含鉬2-10 mg/kg （ppm），參與氮的代謝。植物缺鉬，一般表現(xiàn)氮缺乏的征候。許多植物的缺乏癥特征為葉片的形成急速減少且其形態(tài)成為不規(guī)則，稱為鞭狀尾，因發(fā)生局部壞疽且葉片形成期早期，維管束的分化不足。老葉沿主脈發(fā)生黃化及壞疽。嚴(yán)重缺乏：老葉葉緣黃化及壞疽。

十三、氯

植物體中含氯2-20 g/kg （0.2-2%），參與光合作用、維持電荷平衡與膨壓。典型的氯的缺乏征候?yàn)椋喝~片凋萎、小葉卷曲、褐變與黃化，與缺錳相似，嚴(yán)重抑制根生長(zhǎng)。菠菜與甜菜缺乏氯臨界的濃度0.13-5.7 g/kg。

土壤性質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)缺乏之關(guān)系

對(duì)栽培歷史、植物之特性、土壤性狀等有充分之認(rèn)識(shí)則有助于正確之征候判斷：

土壤質(zhì)地：粗質(zhì)地土壤之陽離子交換能量小，因此，一般之養(yǎng)分均較少。容易發(fā)生缺乏癥。

土壤酸堿度：土壤酸堿度影響化合物之溶解度及微生物活性，因此，也影響?zhàn)B分之有效性。土壤呈酸性，也是風(fēng)化程度深之現(xiàn)象，風(fēng)化程度深則使鹽基性養(yǎng)分，鉀、鈣與鎂被洗出，容易發(fā)生鉀、鈣與鎂缺乏；酸性不利于細(xì)菌之活性，使土壤有機(jī)物之礦化作用不易進(jìn)行而造成氮與硫之缺乏。一般而言，在礦質(zhì)土壤，pH 6.5-7.0時(shí)大部分養(yǎng)分之有效性較高，酸性時(shí)，硼、銅、鐵、錳與鋅之濃度高而可能對(duì)作物造成毒害之現(xiàn)象，尤其是錳，常成為酸性土壤障礙之一原因；鉬則在酸性之條件下有效性低而可能呈缺乏之現(xiàn)象。在有機(jī)質(zhì)土壤之情形則與礦質(zhì)土壤不同，各種養(yǎng)分之有效性高時(shí)之pH為5.0-6.0。

土壤有機(jī)物：有機(jī)物除了是氮、磷與硫之重要來源之外，也是其它所有植物無機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素之重要來源，因此，有機(jī)質(zhì)少之土壤容易發(fā)生元素之缺乏癥。

土壤水與空氣：水與空氣在土壤中之相對(duì)量是互補(bǔ)的，當(dāng)土壤水多時(shí)，空氣則相對(duì)的較少。當(dāng)通氣不良時(shí)，容易造成還原條件，使鐵與錳在土壤中之有效性提高而造成對(duì)作物之毒害。

結(jié)語

由外表征候之診斷植物養(yǎng)分之缺乏癥，雖然有規(guī)則可循，但是仍有不同元素之缺乏癥表現(xiàn)相似之征候，有些元素之缺乏癥甚至不易判斷或區(qū)別。在田間經(jīng)由經(jīng)驗(yàn)之累積與對(duì)土壤性質(zhì)之了解，可以對(duì)大量元素之缺乏癥做相當(dāng)準(zhǔn)確之判斷，也可以對(duì)有較典型微量元素缺乏征候之元素缺乏癥做準(zhǔn)確之判斷。