锌元素

锌元素 锌元素在植物营养方面的应用 生物化学及分子生物学 韩晓娟 锌是农作物生长所必需的一种微量元素，对植物的生长和光合作用有重要的作用，然而锌作为一种重金属，如果含量过高，必然对植物生长和光合作用也有一定的影响，现将锌元素在植物营养中的功能及其应用进行总结。 (l)锌是许多酶的组分或活化剂。如乙醇脱氧酶、乙酸脱氢酶、铜锌超氧化物歧化酶、碳酸酐酶和RNA聚合酶都含有结合态锌。锌也是许多酶的活化剂，锌与色氨酸酶的活性有密切关系。缺锌还会引起植物体内硝酸还原酶和蛋白酶活性降低。 (2)参与生长素代谢。经实验证明，锌能促进吲哚和丝氨酸合成色氨酸，而色氨酸是生长素的前身，因此锌间接影响生长素的形成。 (3)参与光合作用中CO的水合作用。碳酸酐酶可催化植物光2 合作用过程CO的水合作用，而锌是碳酸酐酶的组分和激活剂。 2 (4)促进蛋白质代谢。锌是蛋白质合成所必需的RNA聚合酶的组分，植物缺锌的一个明显特征就是植物体内RNA聚合酶活性降低。锌不仅是核糖核蛋白体的组成成分，而且也是保持核糖核蛋白体结构完整性所必需的。在缺锌条件下，核糖核蛋白体解体，恢复供锌后，核糖蛋白体又可重建。锌还是合成谷氨酸不可缺少的元素，因为锌是谷氨酸脱氢酶的成分。 (5)促进生殖器官发育和提高抗逆性。锌对生殖器官发育和受精作用都有影响。培养在缺锌的介质中的豌豆不能产生种子。锌可增 强植物对不良环境的抵抗力。它既能提高植物的抗旱性，又能提高植物的抗热性。锌在供水不足和高温条件下，能增强光合作用强度，提高光合作用效率。因此在缺Zn的环境中提供适量的Zn，有利植物的健康生长。 植物缺锌时，生长受抑制，尤其是节间生长严重受阻，并表现出叶片的脉间失绿或白化。生长素浓度降低，赤酶素含量明显减少。缺锌时叶绿体内膜系统易遭破坏，叶绿素形成受阻，因而植物常出现叶脉间失率现象。典型症状:果树“小叶病”、“繁叶病”。例如:苹果叶片缺Zn后，不仅叶面积变小，而且叶绿素含量减少，缺Zn病叶的碳酸酐酶(CA)活性明显低于正常叶。经研究证明缺锌使净光合下降50%到70%的原因可能有以下几方面:(1)锌是植物碳酸酐酶(CA)的组成成分，缺锌时CA的活性明显降低，从而影响CO的同化。(2)2缺锌时1，5一二磷酸核酮糖梭化酶(RUBPC)的活性降低。(3)在缺锌条件下，叶绿素含量降低，叶肉和维官束鞘叶绿体结构出现异常。在锌缺乏时施用硫酸锌可提高苦瓜上位、下位叶片光合强度(PSR)，碳酸酐酶(CA)，硝酸还原酶活性、叶绿素、蔗糖、可溶性糖、淀粉、蛋白质和核酸含量。 实践也证明了锌元素是直接参与植物生理的新陈代谢的元素，对植物起直接的营养生理作用。例如:10?,L 锌浓度下生长的青花菜幼苗与缺Zn处理相比，叶绿素a、b含量分别提高32.78%、39.02%，株高增加10.01%，新叶叶面积增大10.85%，光合速率提高45.81%，单株干重增加13.13%;与常规Zn浓度0.05?,L相比，叶绿素a，b 含量分别提高20.15%、27.72%，株高增加9.18，新生叶叶面积增大13.10%，光合速率提高13.55%，单株干重增加5.00%。 目前，在农业生产上，人们越来越注意对锌元素的补充，主要以使用锌肥为主。最常用的锌肥是七水硫酸锌和一水硫酸锌。碱式硫酸锌、氯化锌、氧化锌、硫化锌、磷酸锌、碱式碳酸锌、锌玻璃体、木质素碳酸锌、环烷酸锌乳剂和螯合锌均可作为锌肥。后三种为有机锌肥，易溶于水。 锌元素虽然对植物生长的必需元素之一，对植株的生长起了很大的作用，但并不是锌的浓度越高就越好。因为当植物幼苗受 2+到锌胁迫时，叶绿素含量也会明显降低。可能是Zn被植物吸收 2+后，细胞内的Zn作用于叶绿素生物合成途径的几种酶(叶绿素脂还原酶、6–氨基乙酞丙酸合成酶和胆色素脱氨酶)的肽链中富含SH的部分，改变了他们的正常构型，抑制了酶的活性和阻碍了叶绿素的合成。由此可见，在锌肥的使用中还要注意量的问题。 综上所述，植物的正常生长离不开锌元素，低浓度的锌能增强光合作用强度，提高光合作用效率，有利植物的健康生长，但高浓度的锌则会对植物体构成威胁，影响其正常生长。因此，在农业生产中要合理有效的利用锌，使其为农业服务，提高生产质量和数量。