硼在植物生長 過程中的作用

    1923年K.Warington發(fā)現(xiàn)硼是植物必需元素。硼在作物中的含量一般為干重的萬分之二、三到百萬分之一。其中以豆科、十字花科含量最高，而禾本科作物含量較低。作物在各個器官中，一花、葉含量最高，莖、根、果實次之，種子里含量最少。硼素不是作物體內(nèi)各種有機物的組成部分，但能增強作物的某些重要生理機能。硼素供應充足，植物生長繁茂，子粒飽滿，根系良好，豐收有保障；反之硼素供應不足，植物生長不良，產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量下降；嚴重缺硼時，甚至顆粒無收。

硼對作物生長發(fā)育影響可以歸納為以下幾個方面：

   1）細胞伸長和組織分化

生長素（吲哚乙酸）和硼之間有明顯的相互作用。在根系中硼抑制吲哚乙酸氧化酶活性。在吲哚乙酸的刺激作用下，根伸長正常。綠色植物中吲哚乙酸只有在維管束植物中形成，它參與木質部導管的分化。因此一般對硼的需求也僅限于維管束植物。缺硼植物木質部分消弱。莖形成層細胞分裂加強，形成層細胞增生。

2）酶代謝和木質形成

酚類化合物積累抑制吲哚乙酸氧化酶的活性。硼能與酚類化合物絡合，克服酚類化合物對吲哚乙酸氧化酶的抑制作用。在木質素形成和木質部導管分化過程中，硼對羥基化酶酚類化合物酶的活性起抑制作用。

3）碳水化合物運輸和蛋白質代謝

硼在碳水化合物代謝中有兩方面作用：細胞壁物質的形成和糖運輸。硼能促進葡萄糖-1-磷酸的循環(huán)和糖的轉化。硼與鈣共同起“細胞間膠合物”的作用。硼影響RNA,尤其是尿嘧啶的合成。缺硼植物新葉蛋白質含量低，這僅限于細胞質，而葉綠體蛋白質含量不受影響，因此缺硼植物失綠并不普遍。硼能加強作物光合作用，促進碳水化合物的形成。當作物硼素不足時，就會造成葉片內(nèi)糖和淀粉等碳水化合物的大量積累，不能運送到種子和其他部位，從而影響作物產(chǎn)量。

4）根生長發(fā)育

硼能促進豆科作物根中維管束的正常發(fā)育，促使根瘤菌得到碳水化合物的充足供應，從而增強了豆科作物的固氮能力，提高蛋白質的含量，增加麻類作物的纖維含量，并改善它的品質。

硼能在作物體內(nèi)與6-磷酸葡萄糖酸形成絡合物，使4-磷酸赤糖酸不能形成（是酸類化合物形成的重要原料），而作物缺硼時，有機酸在根中積累，根尖分生組織的細胞分化和伸長受到抑制，發(fā)生木栓化，引起根部壞死。硼素能使作物的根尖和莖生長點等分生組織正常生長。硼與醇類、糖類以及其他化合物能形成過氧化物，從而改善作物根部氧氣的供應。特別是在缺氧的情況下，施用硼肥可以促進作物根系發(fā)育。所以，塊根、塊莖作物如甜菜、土豆、蘿卜等，施用硼肥效果較好。

5）作物抗逆性

硼能增強作物的抗旱、抗病能力。硼在作物體內(nèi)有控制水分在作用，能提高向日葵、蕎麥等作物原生質的粘滯性，增強膠體結合水的能力。施用硼能促進維生素C的形成，維生素C的增加可以增加作物的抗逆性。供給作物的硼素不足，抗逆性和抗病性能力減弱，會使作物產(chǎn)生一定生理病害，如甜菜的“心腐病”、花椰菜、蘿卜的“褐腐病”、土豆的“瘡痂病”、芹菜的“莖桿開裂”、“折莖病”、蘿卜的空心、白菜、菠菜生長不良、甘薯的“褐斑病”、亞麻的“立枯病”、向日葵的“白腐病”和“灰霉病”菜豆的“炭斑病”等。施用硼可以使這些作物的這些病害發(fā)生率大大降低。

6）作物早熟改質

硼能促進作物早熟。據(jù)國內(nèi)有關資料報道，在硼的影響下，冬小麥通過春花時間會縮短八天。棉花施用硼，霜前花增加，籽棉產(chǎn)量和纖維品質均有提高。玉米、水稻施用硼使各主要生育期提前，種子提早五天左右成熟。硼的這種促進早熟作用，特別令人注目，對山地寒冷地帶以及兩熟。三熟制地區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定的積極意義。油菜施硼可以降低蛋白質提高脂肪含量。黃瓜、番茄施硼可以提高維生素C含量。蘋果、柑橘施硼可以提高糖的含量，降低含酸量。在雜交制種中施用硼肥，可以使父、母本植株的生殖器官成熟期趨于一致，促使制種產(chǎn)量的大幅度增加；同時還能提高遠緣雜交的結實率。

7）花粉萌發(fā)和花粉管生長

硼的間接作用可能與花蜜中糖含量提高以及其組成的變化有關，使蟲媒植物的花對昆蟲更有吸引力。硼的直接作用與花藥的花粉產(chǎn)生能力以及花粉粒生活力有密切關系。硼能刺激花粉萌發(fā)，特別是花粉管伸長。硼能促進作物生殖器官的正常發(fā)育，有利于開花結實。施用硼肥得當，可以加速花器官的發(fā)育，增加花粉數(shù)量，促進花粉粒的萌發(fā)和花粉管的生長。陳家駒等人研究了油菜缺硼而引起的‘花而不實’的原因，結果證明，缺硼且能正常開花，但不能正常結實的油菜雌雄配子體發(fā)育完善，子房結構也完整，但由于缺硼柱頭失去了附著花粉的能力，花藥壁被破壞而失去彈散能力，花粉粘結成塊而發(fā)育率低、因此造成油菜只能開花而不能結實。這一結果有力的證明了硼對生殖器官生長的重要性。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，油菜出現(xiàn)“花而不實”癥狀外，麥類的“不捻癥”、棉花的“蕾而不花”、花生的“果而不仁”及果樹的落花落果等，也都是由于缺硼所致。