山耕谭葛

葛的繁育·葛的矿质营养

生长发育离不开必需元素  氮磷钾微一定要均衡施用

葛生长发育的必需元素

葛与其它植物一样，其生存离不开必需元素（essential element），即植物正常生长发育必不可少的元素，如果缺乏，将会生病甚至死亡。

如下实验能确定植物体内元素的种类与含量：将新鲜植物材料于105℃下烘10～30min （以使酶迅速失活，防止生化反应继续进行），然后在80℃下烘至恒重，可以测到水分占植物组织的大多数，其余是干物质。干物质中包括有机物和无机物。将干物质于600℃灼烧，其中的碳、氢、氧、氮多以二氧化碳、水、分子态氮、氨态氮和氮的氧化物等形式挥发掉，总量占干物质的绝大多数；余下一些不能挥发的白色残渣称为灰分(ash)，又称为矿质元素(mineral element)。

通过检测，“化学元素周期表”中的好几十种元素能够在植物体内发现。但这些元素并非全部是植物的必需元素。几代人的努力，无数次的研究，现已确定植物的必需元素有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、硅（Si）、钠（Na）、铁(Fe)、铜(Cu)、硼(B)、锌(Zn)、锰(Mn)、钼(Mo)、氯(Cl)、镍(Ni) 等。其中碳、氢、氧3种元素是植物主要通过光合作用从大气中的CO₂和根系吸收H₂O获得；其余元素则主要从土壤中获得，生产上称之为肥料。

根据植物对必需元素的需求量，可分为两大类：大量元素(macroelement)，如碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫，此类元素约占植物体干重0.01%～10%；微量元素(microelementt)，如铁、铜、硼、锌、锰、钼、氯、镍，此类元素需用量很少，约占植物体干重10^-5 %～10^-2 %，缺乏时植物不能正常生长，过量反而有害，甚至导致植物死亡。此外，有些元素尚未证明是植物所必需的，但研究表明其对植物的生长发育有积极的影响，这些元素被称为植物的有益元素(beneficial element )，如钴(Co)、硒(Se)、钒(V)等。

必需元素进入植物体后，通过新陈代谢，转化为无机物、有机物，生物大分子，构成植物细胞，组织，器官，植株因此生长发育。

施肥的作用是补充植物的必需元素。如前所述，植物正常生长发育要求必需元素，主要依靠土壤中的肥料供应。

葛根较耐贫瘠，在一般的自然条件下就能生存繁衍。但是人工栽培的葛株，生长速度快，总体生物量大，要达到高产优质，就必须合理施肥，保证供应充足。在这个意义上，葛根又是喜肥植物（钟卫军等，2011；张鲁，2015；梁杰，2017；何明慧等，2020）。

必需元素（肥料）对葛根的作用

氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分，而这三者又是原生质、细胞核和生物膜的重要组分，在植物生命活动中具有特殊作用，因此氮元素被称为植物的“生命元素”。植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮，也可吸收利用有机态氮，如尿素等。葛根缺氮时，蛋白质形成少，细胞小而壁厚，分裂减少，致使植株生长缓慢。缺氮还会引起叶绿素含量降低，叶片绿色转淡；严重缺氮时，叶色变黄。发黄一般从老叶开始，逐渐扩展到上部幼叶。但是，氮肥也不应施用过多，否则葛根茎叶会因此而徒长，叶片大而薄，而地下块茎生长量减少，抗病能力减弱。需要强调一点，葛是豆科植物，根部的根瘤菌有固氮作用，生长期间不需要施用太多含氮的肥料。

磷是核酸、核蛋白、磷脂的基本构成物质，细胞质、细胞核和生物膜形成离不开磷。磷还是许多辅酶的成分，广泛参与光合作用、呼吸过程，是植物体内能量代谢的基础。施磷能促进各种代谢正常进行，植株生长发育良好，同时提高葛根的抗性。葛根缺磷时，叶片发暗，根系发育不良，地下块根瘦小。但磷过量时，会导致植株矮小和早衰，并使块根品质变劣等。常用的磷肥有磷矿粉、过磷酸钙、重过磷酸钙、钙镁磷肥和钢渣磷肥等。磷肥不足会对葛根生长造成极大影响（张鲁，2015；张淑炜等，2022）。

钾是细胞内60多种酶的活化剂，在碳水化合物代谢、呼吸作用及蛋白质的代谢中起重要调节作用，特别与糖类（包括葛根淀粉）合成与转运密切相关。钾与氮、磷共同组成“肥料三要素”，我国土壤中缺钾的现象比较普遍。葛株缺钾时，老叶的叶尖发黄，叶片上出现褐色斑点。但葛株的缺钾症不如其他植物明显。葛根是地下块根作物，对钾元素需求量大，故在基肥中应保证钾肥的供应和补充。常见的钾肥有氯化钾、硫酸钾和草木灰等。

钙在植物生理活动中，既起着结构成分的作用，也具有酶的辅助因素功能，它能维持细胞壁、细胞膜及膜结合蛋白的稳定性，参与细胞内各种生长发育的调控作用。植物钙营养充足时，能提高植株的抗病能力。

镁是构成叶绿素的主要成分之一，与植物的光合作用密切相关，能够促进营养物质积极参与光合代谢。同时镁是二磷酸核酮糖羧化酶的活化剂，能促进植物对二氧化碳的同化作用。

微量元素肥料，俗称“微肥”，其用量很少，又是葛根生长不可缺少的营养物质。作物缺乏微肥，会引起产品质量差、产量低、抗逆抗病能力下降、甚至只开花不结果等现象。常用的微肥有：硼砂、硫酸锰、硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜和钼酸铵等种类。

通常情况下，葛根栽培中不缺微量元素，因为植物所需微量元素的量非常少，大多数种植土壤都能满足要求。如果通过土壤分析，发现缺乏某种微量元素，可通过叶面喷施的办法追施微肥，能明显地提高葛株块根的品质和产量。使用浓度最髙不能超过1%，否则会灼伤葛株的叶片。施用微肥，一般每隔一周喷施一次，连续喷施6～7次即可。

其中铜是植物体内多种氧化酶的成份，某些酶的活化剂，参与许多氧化还原反应；它还参与光合作用，影响氮的代谢，促进花器官的发育。但铜过量会破坏细胞膜结构和功能，抑制植物的抗氧化物酶系统和光合作用，从而导致植物的生物量减少、生长发育遭到妨碍，严重的会引起黄萎病和坏死。

钼是豆科植物根瘤固氮酶的组成成分，是固氮菌正常生命活动不可缺少的成分，可以增加葛的根瘤菌形成，使植株长时间保持旺盛的生长力，从而提高产量和品质。

硼能促进碳水化合物的正常运转，有助于生殖器官的形成和发育，促进细胞分裂和细胞伸长，提高葛根的固氮能力。

锌的生理作用在于它是多种脱氢酶、蛋白酶、辅酶的必要组分，参与植物的代谢、色氨酸和吲哚乙酸（生长素）的合成，影响脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）的合成、碳水化合物的代谢，还能促进生殖器官的发育并增强植株的抗逆性。

有时为了提高植物的抗性或者增加某些元素的含量，以利于食品营养功能的改善等，也可施用微肥。如硒是人类的必需元素，微量的硒对于人体有重要的营养保健作用，重庆江津等地利用土壤富含硒的优势，生产富硒葛根。

有机肥的施用

有机肥（Organic fertilizer）俗称农家肥，包括以各种动物、植物残体或代谢物组成，如人畜粪便、秸秆、动物残体、屠宰场废弃物等。另外还包括饼肥（菜籽饼、棉籽饼、豆饼、芝麻饼、蓖麻饼、茶籽饼等)；堆肥；沤肥；厩肥；沼肥；绿肥等。主要以供应有机物质为手段，借此来改善土壤理化性能，促进植物生长及土壤生态系统的循环。

在葛的栽培中，要多用有机肥。因为施用有机肥，具有多方面的效能，不仅能提供葛株生长所需的氮、 磷、钾、钙、镁、硫等大量元素，还能供给葛株所需的铁、锰、硼、锌、铜、钼等微量元素。因此，有机肥可称为“完全肥料”。它既可作为葛根的基肥施用，也可作为追肥使用。施用有机肥还能促进微生物的活动，从而产生生物活性物质，促进葛株根系生长，使之更好地利用土壤中的有效营养成分。同时，施用有机肥后，可以提高土壤中各种难溶性养分的溶解度，增加有效养分含量，改善土质性能，使水、肥、气、热等得以协调，更好满足葛株生长需要。如果过量施用化肥，不仅肥料利用率低，而且易造成农业面源污染。另外，过量单一施用化肥会造成耕地质量下降（何明慧等，2020；王斌强等，2023）

复合肥料的施用

复合肥料一般是指肥料中同时含有氮、磷、钾三种要素，或者含有其中任何两种元素的化学肥料。与单一要素的化肥相比，它具有更多的优越性。这主要表现在营养成分总量髙而且比较全，副成分少，贮运成本低廉，肥料的理化性状好等。其缺点是营养成分比例是固定的，不易满足复杂的施肥技术要求。在葛根的栽培中，所施用的复合肥料有：磷酸铵、硝酸磷肥、磷酸二氢钾、硝酸钾等。需注意，实际生产中如果为了片面追求产量，大量施用复合肥，会导致肥料利用率不高，也易引起葛的内部缺陷（王艳等，2020）。

配方施肥

由于葛根栽培产地不同，土壤养分不同，生产目的不同（鲜食、制粉、药用等），栽培中在施肥种类、施肥方式等方面应该有所区别，否则不仅造成很大的浪费和环境污染，而且导致产量和质量参差不齐。配方施肥可以根据实际情况很好解决这个问题。一个研究以葛根素总含量为指标，采用均匀试验设计，作最佳配方施肥模式优选。结果表明，葛根栽培中的最佳配方施肥模式为一年生每亩施用尿素50kg、过磷酸钙36kg、硫酸钾30kg和有机肥2 m³ ，二年生每亩施用尿素5kg、过磷酸钙4kg、硫酸钾30kg和有机肥2m³。这个优选出的葛根配方施肥模式可为葛根的规范化栽培提供科学依据（刘计权等2014）。另一个研究做了氮、磷、钾配施对恩施地区粉葛产量与质量的影响及肥料效应研究。回归效应函数模型优化得到的氮、磷、钾肥优化施肥范围分别为 26.00～39.75、29.50～33.75、27.25～35.75 g /m²；这个优化配施显著提高恩施地区粉葛产量和活性成分含量，具有明显的经济效益（赵苓云等，2023）。

检测植物体内的元素种类与含量

氮、磷、钾是作物肥料的三要素，植株需要量大（AI生成）

足够的养分保障大田中葛茂盛生长

参考文献

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