北方蔬菜报 2025年02月28日 < 上一期  下一期 >
第JSA16版:土壤

镁元素:作物生长的“绿色引擎”

核心提示:镁具有参与光合作用、稳定细胞结构、参与养分运输等多种作用

□北方蔬菜报记者果志华报道

镁是一种中量元素,是作物生长必需的营养元素之一,在植株的生长过程中起着重要作用。但在实际生产中,有的菜农往往只重视补充氮磷钾大量元素,而忽视了补充镁元素,致使蔬菜生长发育受到较大影响。那镁元素究竟有哪些作用呢?

光合作用的重要参与者

光合作用是蔬菜生长的基础,而镁元素则是这一过程的重要因素。通常情况下,植物体内镁元素含量约为0.05%-0.7%,与磷含量相近,而且镁元素是植物叶片中叶绿素的重要组成部分,约占叶绿素分子重量的2.7%。可以说,没有镁,叶绿素就难以合成。当蔬菜体内镁元素含量不足时,叶绿素合成受阻,从而就会出现叶片失绿黄化等现象。如番茄缺镁时,老叶的叶脉间会首先失绿,叶肉黄,然后黄化由基部向上扩展,导致整个叶片萎化,形成黄化斑叶,严重的叶缘上卷,叶脉间出现坏死斑点,最后叶片干枯,全株变黄。之所以缺镁症状一般先出现在老叶上,是因为镁元素韧皮部中的移动性较强,在植物体内会向幼嫩组织转移,从而先在老叶表现症状。

镁离子在光合作用的光反应和暗反应中也起着重要作用。在光反应中,它参与光合电子传递链,促进光能的吸收、传递和转化,为光合作用的化学反应提供能量和动力,保证光合作用的顺利进行。在暗反应中,镁离子可以促进二氧化碳的固定和碳水化合物的合成,为后续反应提供能量。

促进酶的活性

镁是许多酶的激活剂,参与蔬菜体内的很多代谢反应。如在糖酵解、三羧酸循环等过程中,镁离子能够与酶蛋白结合,改变酶的空间构象,使酶活性中心更好地与底物结合,加快植物的代谢速率,提高植株的养分吸收率和利用率。简单地说,镁元素为化学反应加上了“催化剂”,让蔬菜能够更高效的利用能量,达到维持自身生长和发育的目的。

在蛋白质合成过程中,镁对于核糖体的稳定和功能发挥至关重要。适量的镁能保证核糖体结构完整,使mRNA与核糖体正确结合,促进氨基酸按照遗传密码的指令合成蛋白质,从而促进蔬菜的生长发育。

稳定细胞结构

一是维持细胞壁稳定性。镁离子可以与细胞壁中的果胶酸等物质结合,形成交联结构,增强细胞壁的刚性和韧性,维持细胞壁的完整性,提高蔬菜细胞的机械强度,使蔬菜植株能够更好地抵御外界环境的压力和病虫害的侵袭。例如,当棚内土壤出现盐渍化时,蔬菜根系在高盐环境下会失去水分并逐渐失去活力。若此时蔬菜镁元素含量充足,镁可以在一定程度上调节内部的离子平衡,协助植株适应高盐环境,维持其正常生长。

二是保持生物膜完整性。镁离子在生物膜中与磷脂分子相互作用,有助于维持生物膜的流动性和稳定性,保证生物膜的正常功能,使细胞能够进行正常的物质交换、信号传递等生理活动。例如,当蔬菜缺乏镁元素时,细胞膜结构和功能受到破坏,导致细胞内的物质外漏,水分平衡失调,就会影响蔬菜生长。

参与养分吸收与运输

镁离子在蔬菜根系细胞膜上形成离子通道或载体,参与其他矿质离子的吸收过程。它能与钾、钙、铁等离子相互作用,调节离子平衡,促进这些离子的吸收和转运,保证蔬菜对各种养分的均衡摄取。

镁在光合作用产物的运输中起着重要作用。它参与蔗糖磷酸合成酶等酶的激活,促进光合产物以蔗糖等形式从叶片向其他器官运输,使蔬菜各部位能够获得充足的能量和物质,保证蔬菜的生长和发育。

增强蔬菜抗逆性

镁元素参与蔬菜细胞的渗透调节,能够调节细胞内的渗透压,使蔬菜在干旱条件下保持细胞的膨压,减少水分散失,增强蔬菜的抗旱能力。此外,镁通过参与植物的代谢过程,可以促进植物合成一些具有抗病作用的物质,如植保素等,提高蔬菜的免疫力。同时,镁还能通过增强细胞壁的强度,阻止病原菌的侵入和扩散,从而提高蔬菜的抗病能力。

改善蔬菜品质

适量的镁供应有助于蔬菜积累更多的蛋白质、维生素和矿物质等营养物质,提高蔬菜的营养价值。镁元素对蔬菜的口感和外观品质也有积极影响。它能促进蔬菜果实的发育,使果实大小均匀、色泽鲜艳。在叶菜类蔬菜中,镁能使叶片鲜嫩、翠绿,提高蔬菜的商品价值。

总之,镁元素对于蔬菜的生长发育、产量和品质都有着不可忽视的作用,在蔬菜种植过程中,菜农应重视镁元素,合理施用镁肥,以保证蔬菜高产、优质。

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