作物叶面营养机理及其叶面肥的
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作物叶面营养机理及其 叶面肥的研制进展
学院：生命科学与技术学院 专业：植物生态生理 姓名：赵颖
前言
叶是植物最重要的的根外营养器官， 叶面营养就是指植物通过叶片表面吸 收利用各种养分。将不同形态和种类 的养分喷施于作物叶片，作物对叶面 吸收的养分利用效果与根部施肥是一 样的，这种现象对于作物进行叶面施 肥有着重要的研究与应用意义。
2.4 叶面肥成分性质对叶面养分吸收效果的影响
2.4.1 养分种类、形态、组成与浓度 不同养分的叶面吸收效果不同。首先，不同养 分元素对叶片的渗透性不同。如，Cu很难渗透至玉 米叶片 20 μm处，B则可渗透至 130～150 μm 处。 大量元素一般数小时内可达到叶片内任何部位，而 Zn喷施24 h后最多可渗透至叶片的30 μm 处。 作物叶片对不同形态养分的吸收效果不同。由 于叶表角质层的主要组成物质——脂肪酸化合物和 果胶等多聚化合物可产生一定量的负电荷，使外表 面到细胞壁形成由低到高的电荷梯度，从而利于养 分离子的吸收和透过。
2.2 作物自身营养状况及生育时期对叶面养分吸 收的影响 一般而言，作物发育健壮、营养状况良好有利 于 叶片对养分的吸收，如，叶片氮素营养充足则 可促进叶片对镁的吸收，喷施液中加入尿素可促 进叶片对微量元素的吸收，其原因之一就是改善 了叶片的氮素营养。缺磷作物叶片对磷的吸收率 是根部充分供磷作物叶片吸磷量的 2 倍。 作物不同生育时期叶面养分利用效率也有很大 差异。如，小麦同叶位叶面尿素态15N 的吸入量在 孕穗期明显高于齐穗期，但在地上部的回收率， 则生长后期反而高于前期。
1 叶片结构与叶面养分的吸收 1.1叶表皮对叶面养分吸收的作用 防止病毒侵入、降低水分损失、 表皮 气孔 蜡质层 减少害虫咬噬及太阳辐射等。对 喷施液于叶片上的滞留、渗透产 表皮细胞 生不利影响，不同作物叶面蜡质 叶面 叶肉
层的化学组成、晶体结构不同， 其对叶面吸收养分的影响也存在 一定的差异
角质层结构比蜡质层复杂得多，外 层几乎完全由角质组成，与蜡质层 相接，内层由纤维素与果胶混合物 组成。角质层对喷施养分的渗透具 有阻滞作用，也是叶面吸收养分的 不利因素。角质层是养分进入叶片 内部最重要的障碍
2006 年张建华等研究表明，硼酸和硫酸锰增 产效应十分明显; 硫酸镁对提高蛋白质和面筋含量 的效果最好; 硫酸锰有利于提高小麦沉降值;硼酸 和硫酸锌能显著提高冬小麦籽粒产量。 廖金才等研制的德威乐植物营养剂对茶叶、 蔬菜、沙田柚、水稻等作物的效果显著。 2007 年，王昆等根据环保型蔬菜专用叶面肥 配方设计的研究方法，优选出的配方能提高蔬菜 产量，并且降低亚硝酸盐含量。
作物苗期和生长后期，根系吸收能力降低， 叶面施肥可以及时补充作物所需的养分，利于作 物延迟衰老和增产。而旺盛生长期，作物生长量 大，叶片对养分吸收量也大，这一时期给作物补 充微量元素效果较好。
2.3 环境因素对叶面喷施养分吸收效果的影响
1.环境条件可影响作物生长，改变叶片蜡质层与 角质层的组成结构，从而影响叶面对养分的吸收； 2.各种环境条件影响喷施液在叶表的浸润时间以 致影响叶面对养分的吸收效果。 所以，温度、光照、湿度、风速等环境因素都可影 响叶片养分吸收效果。养分的叶面吸收受温度的 影响。由于叶片只能吸收利用溶液态的养分，当 温度升高，喷施于叶面的液体易于蒸发干燥，这 将影响叶片对养分的吸收。为了提高叶面施肥效 果，选择合适的喷施时间非常重要。于无风的晴 天 8：00－9：00 和 16：00－17：00 喷施。
角质层
叶脉
1.2 叶片吸收养分途径
植物叶片与外界进行物质交换主要有三条途 径： 一是主要分布在叶面的气孔，二是叶表面角 质层亲水小孔，这两条途径都具有吸收速效 养分的能力；三是叶片可通过叶片细胞的质 外连丝进行主动吸收把营养物质吸收到叶片 内部。一般认为养分主要通过这三条途径由 叶表进入叶肉细胞，但不同植物叶面养分进 入叶片内部的途径可能有所不同。在这三条 途径中，叶面气孔是养分进入叶片内部的主
在一定浓度范围内，喷施养分进入叶片的速 率和数量一般随浓度的增加而增加，施肥效果也 就越好。低浓度的大量元素，如K和 P施于叶面时， 叶面的吸收速率很低，同根对养分的吸收一样， 随着外界浓度的升高，叶片对矿质养分元素的吸 收速率增加。
2.4.2 助剂
如：酸、碱、盐、溶剂、填充剂、乳化剂、润 湿剂、助溶（熔）剂等。 表面活性剂：在叶面肥中加入表面活性剂可降低液 滴表面张力，增加叶面的附着性，延长滞留时间， 促进养分的叶面吸收。 络（螯）合剂：可与金属离子形成络（螯）合物 而增加金属离子的溶解性，可大大提高喷施养分 （尤其是微量元素类）的喷施效果。FeSO4单独喷 施效果远不如各种络（螯）合铁（如 EDTA-Fe、 EDDHA-Fe、黄腐酸铁、柠檬酸铁）。
2.1叶片类型与叶龄对叶面养分吸收的影响
一般叶片宽大、蜡质层与角质层薄的作物叶 面养分吸收效果好，反之则差。双子叶作物相对于 单子叶作物叶面较大、蜡质层和角质层薄，因此， 通常双子叶作物养分喷施效果好于单子叶作物。 作物叶龄不同，其叶片代谢活力、细胞膜通 透性、角质层及蜡质层组成等，都会发生变化而影 响叶面养分吸收效果。 叶片表、背面因解剖结构与蜡质层厚度以及气 孔分布等的差异，使得二者对养分的吸收也不同， 一般养分喷施到叶背面可以提高吸收量，所以，在 施用叶面肥时应将肥料多喷施于叶片背面。
逐渐显露出其缺陷与不足。鉴于人们对肥料成本 更低、效果更好、作用更多以及更方便的要求， 越来越多的科研人员投入到新型叶面肥的研制开 发，国内的叶面肥成果也越来越多，但也存在着 许多问题。
小结
根据当今国内外肥料发展总趋势的要求，叶面 肥发展趋势体现在以下方面： ①绿色环保化 ②复合多功能化 ③天然化、自然化 ④一些有针对性的单营养元素类、能有效解决作 物缺素症的、快速有效地补充作物所缺乏的元素 的产品在市场上受到更多欢迎，如突出钾、钙、 铁、锌等的叶面肥。
⑤营养丰富、功能齐全的复合肥是叶面肥研制和 市场的热点。它将调节、抗逆和补充作物营养集 于一体，将来也会研制出具有更强效果和具有更 多功效的叶面肥产品。 ⑥叶面肥的浓度将会更高，使用过程也会更加方 便，易于操作。
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要途径之一。虽然其表面也有角质层覆盖， 但没有蜡质层，而且其角质层极性较高，较 利于养分透过，养分透过气孔部分角质层的 速度大于非气孔部分角质层。 叶面上的养分，首先以扩散方式通过蜡 质层和角质层，然后进入叶肉细胞被吸收利 用。也有报道，养分可直接透过叶片角质层 进入叶肉细胞，因叶表角质层有胶状物质， 可以作为水溶性养分进入叶片内部的通道。 养分透过蜡质层、角质层后到达表皮细胞壁，
我国的学术界对叶面肥的研究主要集中在螯合 微肥、天然汁液型叶面肥。 2003 年，万强研制了氨基酸螯合稀土微肥 ( 大丰收) ，其主要成分是氨基酸、有机酸与稀土、 多种微量营养元素。对作物进行施用后，发现作 物生长发育加快，产量得到明显增长，同时农产 品品质得到明显改善。 2004 年，刘音等利用动物的有机废弃物进行 了氨基酸螯合微肥的研究、制备与分析。
一般认为表皮细胞壁对养分进入细胞内部的 阻碍作用相对不大。养分透过表皮细胞壁经 跨膜（原生质膜）运输进入细胞质中，其运 输机制与根部细胞一Βιβλιοθήκη Baidu。养分进入叶肉细胞 以后参与植物生理活动，植物对其利用效果 与根部吸收的养分相同。
2 影响叶面养分吸收的因素
养分的叶面喷施效果依赖于作物叶片对 养分的吸收与运输，其中，养分是否可以进 入叶肉细胞是叶片对养分吸收利用的关键。 而养分在叶片角质层的透过速率及数量受养 分离子性质、浓度、温度以及叶片表面性质 等因素的影响，因此，作物叶片对养分的吸 收效果受叶片类型、自身营养状况、生育时 期、环境条件、叶面肥性质等诸多因素的影 响，这也是叶面养分喷施效果不太稳定的主 要原因之一。
营养均衡是作物正常生长的保证，植物对养 分的吸收受供应养分的种类及其比例的影响，平 衡施肥是提高养分利用率的重要条件之一。养分 的组成比例可影响叶面吸收效果，大豆叶片对N、 P、K 比例不同喷施液的吸收效果差异较大。 元素间的相互促进或拮抗作用是导致不同养 分混合施用效果差异较大的原因之一。如： Zn 与 P 之间具有明显的拮抗关系。通常喷施液中加 入尿素可促进 P、Mn、S、Mg、Fe 等元素的吸收。
叶面施肥打破了土壤根部施肥的传 统方式，作为对作物土壤施肥的一种 直接、高效的辅助措施，已成为现代 农业中一项重要的施肥技术。但叶面 对养分的吸收受叶片结构、生长环境 及喷施液理化性质等多种因素的影响， 从而影响叶面施肥的效果，因此了解 叶面营养机理对叶面肥的研究与应用 非常重要。
作物叶面营养机理
叶面肥的研制进展
叶面肥这个概念或许较新，但是关于叶面肥以 及植物表面对营养成分的吸收的研究很早就已经 进行了。 在19 世纪40 年代，英国的 Gorie 发现植物的 茎和叶能吸收营养物质，证实叶面肥的可行性及 叶面肥的作用机理。 20 世纪初，叶面施肥作为传统土壤肥料的一 种补充，就已在西方国家得到广泛的使用。 在 20 世纪中期，科学家对叶面吸收的特点、 规律、影响因素、生理作用等有全面的理解。
2008 年，韩效钊等对茶树进行了叶面肥试验， 发现腐植酸类液体肥料具有易聚结、易沉降、不 稳定等特点。 然而，杨喜福等通过大量试验研制出相对均 质、稳定和易流动的腐植酸叶面肥。 我国的叶面肥在发展初期只是简单地把各种 营养成分、生长调节剂、化学药物混合在一起， 缺乏技术含量，方法粗陋，并且模仿西方国家、 美国等发达国家的叶面肥，缺乏自主的研发成果。 随着科学技术的进步，作为农业大国对肥料的需 求是巨大的，传统肥料相对于现代化栽培的技术
2005 年，杜红星等通过连锁螯合技术，解决 了高浓度稀土与大量氮、磷、钾等营养元素的复 合工艺，研制出含有12 种植物营养元素和作为 植物生长调节剂的镧、铈等稀土元素的新型叶面 肥。 邵光永从我国丰富的有毒植物资源中提取活 性杀虫成分，与矿质养分和有机物质腐植酸复配， 制成既能防治虫害，又能提高蔬菜产量、改善蔬 菜品质的绿色防虫害叶面肥料。
学院：生命科学与技术学院 专业：植物生态生理 姓名：赵颖
前言
叶是植物最重要的的根外营养器官， 叶面营养就是指植物通过叶片表面吸 收利用各种养分。将不同形态和种类 的养分喷施于作物叶片，作物对叶面 吸收的养分利用效果与根部施肥是一 样的，这种现象对于作物进行叶面施 肥有着重要的研究与应用意义。
2.4 叶面肥成分性质对叶面养分吸收效果的影响
2.4.1 养分种类、形态、组成与浓度 不同养分的叶面吸收效果不同。首先，不同养 分元素对叶片的渗透性不同。如，Cu很难渗透至玉 米叶片 20 μm处，B则可渗透至 130～150 μm 处。 大量元素一般数小时内可达到叶片内任何部位，而 Zn喷施24 h后最多可渗透至叶片的30 μm 处。 作物叶片对不同形态养分的吸收效果不同。由 于叶表角质层的主要组成物质——脂肪酸化合物和 果胶等多聚化合物可产生一定量的负电荷，使外表 面到细胞壁形成由低到高的电荷梯度，从而利于养 分离子的吸收和透过。
2.2 作物自身营养状况及生育时期对叶面养分吸 收的影响 一般而言，作物发育健壮、营养状况良好有利 于 叶片对养分的吸收，如，叶片氮素营养充足则 可促进叶片对镁的吸收，喷施液中加入尿素可促 进叶片对微量元素的吸收，其原因之一就是改善 了叶片的氮素营养。缺磷作物叶片对磷的吸收率 是根部充分供磷作物叶片吸磷量的 2 倍。 作物不同生育时期叶面养分利用效率也有很大 差异。如，小麦同叶位叶面尿素态15N 的吸入量在 孕穗期明显高于齐穗期，但在地上部的回收率， 则生长后期反而高于前期。
1 叶片结构与叶面养分的吸收 1.1叶表皮对叶面养分吸收的作用 防止病毒侵入、降低水分损失、 表皮 气孔 蜡质层 减少害虫咬噬及太阳辐射等。对 喷施液于叶片上的滞留、渗透产 表皮细胞 生不利影响，不同作物叶面蜡质 叶面 叶肉
层的化学组成、晶体结构不同， 其对叶面吸收养分的影响也存在 一定的差异
角质层结构比蜡质层复杂得多，外 层几乎完全由角质组成，与蜡质层 相接，内层由纤维素与果胶混合物 组成。角质层对喷施养分的渗透具 有阻滞作用，也是叶面吸收养分的 不利因素。角质层是养分进入叶片 内部最重要的障碍
2006 年张建华等研究表明，硼酸和硫酸锰增 产效应十分明显; 硫酸镁对提高蛋白质和面筋含量 的效果最好; 硫酸锰有利于提高小麦沉降值;硼酸 和硫酸锌能显著提高冬小麦籽粒产量。 廖金才等研制的德威乐植物营养剂对茶叶、 蔬菜、沙田柚、水稻等作物的效果显著。 2007 年，王昆等根据环保型蔬菜专用叶面肥 配方设计的研究方法，优选出的配方能提高蔬菜 产量，并且降低亚硝酸盐含量。
作物苗期和生长后期，根系吸收能力降低， 叶面施肥可以及时补充作物所需的养分，利于作 物延迟衰老和增产。而旺盛生长期，作物生长量 大，叶片对养分吸收量也大，这一时期给作物补 充微量元素效果较好。
2.3 环境因素对叶面喷施养分吸收效果的影响
1.环境条件可影响作物生长，改变叶片蜡质层与 角质层的组成结构，从而影响叶面对养分的吸收； 2.各种环境条件影响喷施液在叶表的浸润时间以 致影响叶面对养分的吸收效果。 所以，温度、光照、湿度、风速等环境因素都可影 响叶片养分吸收效果。养分的叶面吸收受温度的 影响。由于叶片只能吸收利用溶液态的养分，当 温度升高，喷施于叶面的液体易于蒸发干燥，这 将影响叶片对养分的吸收。为了提高叶面施肥效 果，选择合适的喷施时间非常重要。于无风的晴 天 8：00－9：00 和 16：00－17：00 喷施。
角质层
叶脉
1.2 叶片吸收养分途径
植物叶片与外界进行物质交换主要有三条途 径： 一是主要分布在叶面的气孔，二是叶表面角 质层亲水小孔，这两条途径都具有吸收速效 养分的能力；三是叶片可通过叶片细胞的质 外连丝进行主动吸收把营养物质吸收到叶片 内部。一般认为养分主要通过这三条途径由 叶表进入叶肉细胞，但不同植物叶面养分进 入叶片内部的途径可能有所不同。在这三条 途径中，叶面气孔是养分进入叶片内部的主
在一定浓度范围内，喷施养分进入叶片的速 率和数量一般随浓度的增加而增加，施肥效果也 就越好。低浓度的大量元素，如K和 P施于叶面时， 叶面的吸收速率很低，同根对养分的吸收一样， 随着外界浓度的升高，叶片对矿质养分元素的吸 收速率增加。
2.4.2 助剂
如：酸、碱、盐、溶剂、填充剂、乳化剂、润 湿剂、助溶（熔）剂等。 表面活性剂：在叶面肥中加入表面活性剂可降低液 滴表面张力，增加叶面的附着性，延长滞留时间， 促进养分的叶面吸收。 络（螯）合剂：可与金属离子形成络（螯）合物 而增加金属离子的溶解性，可大大提高喷施养分 （尤其是微量元素类）的喷施效果。FeSO4单独喷 施效果远不如各种络（螯）合铁（如 EDTA-Fe、 EDDHA-Fe、黄腐酸铁、柠檬酸铁）。
2.1叶片类型与叶龄对叶面养分吸收的影响
一般叶片宽大、蜡质层与角质层薄的作物叶 面养分吸收效果好，反之则差。双子叶作物相对于 单子叶作物叶面较大、蜡质层和角质层薄，因此， 通常双子叶作物养分喷施效果好于单子叶作物。 作物叶龄不同，其叶片代谢活力、细胞膜通 透性、角质层及蜡质层组成等，都会发生变化而影 响叶面养分吸收效果。 叶片表、背面因解剖结构与蜡质层厚度以及气 孔分布等的差异，使得二者对养分的吸收也不同， 一般养分喷施到叶背面可以提高吸收量，所以，在 施用叶面肥时应将肥料多喷施于叶片背面。
逐渐显露出其缺陷与不足。鉴于人们对肥料成本 更低、效果更好、作用更多以及更方便的要求， 越来越多的科研人员投入到新型叶面肥的研制开 发，国内的叶面肥成果也越来越多，但也存在着 许多问题。
小结
根据当今国内外肥料发展总趋势的要求，叶面 肥发展趋势体现在以下方面： ①绿色环保化 ②复合多功能化 ③天然化、自然化 ④一些有针对性的单营养元素类、能有效解决作 物缺素症的、快速有效地补充作物所缺乏的元素 的产品在市场上受到更多欢迎，如突出钾、钙、 铁、锌等的叶面肥。
⑤营养丰富、功能齐全的复合肥是叶面肥研制和 市场的热点。它将调节、抗逆和补充作物营养集 于一体，将来也会研制出具有更强效果和具有更 多功效的叶面肥产品。 ⑥叶面肥的浓度将会更高，使用过程也会更加方 便，易于操作。
Thanks!
要途径之一。虽然其表面也有角质层覆盖， 但没有蜡质层，而且其角质层极性较高，较 利于养分透过，养分透过气孔部分角质层的 速度大于非气孔部分角质层。 叶面上的养分，首先以扩散方式通过蜡 质层和角质层，然后进入叶肉细胞被吸收利 用。也有报道，养分可直接透过叶片角质层 进入叶肉细胞，因叶表角质层有胶状物质， 可以作为水溶性养分进入叶片内部的通道。 养分透过蜡质层、角质层后到达表皮细胞壁，
我国的学术界对叶面肥的研究主要集中在螯合 微肥、天然汁液型叶面肥。 2003 年，万强研制了氨基酸螯合稀土微肥 ( 大丰收) ，其主要成分是氨基酸、有机酸与稀土、 多种微量营养元素。对作物进行施用后，发现作 物生长发育加快，产量得到明显增长，同时农产 品品质得到明显改善。 2004 年，刘音等利用动物的有机废弃物进行 了氨基酸螯合微肥的研究、制备与分析。
一般认为表皮细胞壁对养分进入细胞内部的 阻碍作用相对不大。养分透过表皮细胞壁经 跨膜（原生质膜）运输进入细胞质中，其运 输机制与根部细胞一Βιβλιοθήκη Baidu。养分进入叶肉细胞 以后参与植物生理活动，植物对其利用效果 与根部吸收的养分相同。
2 影响叶面养分吸收的因素
养分的叶面喷施效果依赖于作物叶片对 养分的吸收与运输，其中，养分是否可以进 入叶肉细胞是叶片对养分吸收利用的关键。 而养分在叶片角质层的透过速率及数量受养 分离子性质、浓度、温度以及叶片表面性质 等因素的影响，因此，作物叶片对养分的吸 收效果受叶片类型、自身营养状况、生育时 期、环境条件、叶面肥性质等诸多因素的影 响，这也是叶面养分喷施效果不太稳定的主 要原因之一。
营养均衡是作物正常生长的保证，植物对养 分的吸收受供应养分的种类及其比例的影响，平 衡施肥是提高养分利用率的重要条件之一。养分 的组成比例可影响叶面吸收效果，大豆叶片对N、 P、K 比例不同喷施液的吸收效果差异较大。 元素间的相互促进或拮抗作用是导致不同养 分混合施用效果差异较大的原因之一。如： Zn 与 P 之间具有明显的拮抗关系。通常喷施液中加 入尿素可促进 P、Mn、S、Mg、Fe 等元素的吸收。
叶面施肥打破了土壤根部施肥的传 统方式，作为对作物土壤施肥的一种 直接、高效的辅助措施，已成为现代 农业中一项重要的施肥技术。但叶面 对养分的吸收受叶片结构、生长环境 及喷施液理化性质等多种因素的影响， 从而影响叶面施肥的效果，因此了解 叶面营养机理对叶面肥的研究与应用 非常重要。
作物叶面营养机理
叶面肥的研制进展
叶面肥这个概念或许较新，但是关于叶面肥以 及植物表面对营养成分的吸收的研究很早就已经 进行了。 在19 世纪40 年代，英国的 Gorie 发现植物的 茎和叶能吸收营养物质，证实叶面肥的可行性及 叶面肥的作用机理。 20 世纪初，叶面施肥作为传统土壤肥料的一 种补充，就已在西方国家得到广泛的使用。 在 20 世纪中期，科学家对叶面吸收的特点、 规律、影响因素、生理作用等有全面的理解。
2008 年，韩效钊等对茶树进行了叶面肥试验， 发现腐植酸类液体肥料具有易聚结、易沉降、不 稳定等特点。 然而，杨喜福等通过大量试验研制出相对均 质、稳定和易流动的腐植酸叶面肥。 我国的叶面肥在发展初期只是简单地把各种 营养成分、生长调节剂、化学药物混合在一起， 缺乏技术含量，方法粗陋，并且模仿西方国家、 美国等发达国家的叶面肥，缺乏自主的研发成果。 随着科学技术的进步，作为农业大国对肥料的需 求是巨大的，传统肥料相对于现代化栽培的技术
2005 年，杜红星等通过连锁螯合技术，解决 了高浓度稀土与大量氮、磷、钾等营养元素的复 合工艺，研制出含有12 种植物营养元素和作为 植物生长调节剂的镧、铈等稀土元素的新型叶面 肥。 邵光永从我国丰富的有毒植物资源中提取活 性杀虫成分，与矿质养分和有机物质腐植酸复配， 制成既能防治虫害，又能提高蔬菜产量、改善蔬 菜品质的绿色防虫害叶面肥料。