作物缺铜诊断diagnosis of copper deficiency for crop

根据作物症状表现、植株和土壤化学分析，判断作物是否缺铜及其程度的技术。
症状 一般表现为顶端枯萎，节间缩短；叶尖发白，叶片变窄变薄，扭曲；繁殖器官发育受阻、裂果。不同作物症状有差异：❶麦类作物病株上位叶黄化，剑叶尤为明显，前端黄白化，质薄，扭曲披垂，坏死，不能展开，称“顶端黄化病”。老叶在叶舌处弯折，叶尖枯萎，呈螺旋或纸捻状卷曲枯死。叶鞘下部出现灰白色斑点，易感染霉菌性病害，有称“白瘟病”。轻度缺铜时，抽穗前症状不明显，抽穗后因花器官发育不全，花粉败育，导致穗而不实，又称“直穗病”。至黄熟期病株保持绿色不褪，田间景观常黄绿斑驳。严重时，穗发育不全，畸形，芒退化，并出现发育程度不同的大小不一的麦穗；有的甚至不能伸出叶鞘而枯萎死亡。在新垦沼泽泥炭土上种植禾谷类作物如麦类容易缺铜，特称“开垦病”或“耕垦病”(reclamation disease)。
❷柑橘、苹果及桃等果树常发生“枝枯病”或“夏季顶枯病”(summerdieback)。其特点是叶片失绿畸形，嫩枝弯曲，树皮上出现胶状的水泡状皮疹，呈褐色或赤褐色，逐渐向上蔓延，并在树皮上形成一道道纵沟，且相互交错重叠。雨季时流出黄色或红色的胶样物质，幼叶变成褐色或白色，然后落叶，枯枝。有时果实的皮部也流出胶样物质，形成不规则的褐色斑疹，果实小、易开裂、易脱落。
❸豆科作物新生叶失绿、卷曲，老叶枯萎，易出现坏死斑点，但不失绿。蚕豆的形态特征是花由正常的鲜艳红褐色，变为暗淡的漂白色。甜菜、蔬菜中的叶菜类也易发生顶端黄化病。
敏感作物主要为燕麦、小麦、大麦、玉米、菠菜、洋葱、莴苣、番茄、苜蓿和烟草，其次为白菜、甜菜，以及柑橘、苹果和桃等。
易发条件 主要有：❶含铜量低的土壤。如花岗岩、钙质砂岩、红砂岩以及石灰岩等母质发育的土壤。
❷有机质含量高的土壤。如泥炭土、腐泥土、褐色森林土。
❸炎热干旱季节，特别是在沼泽泥炭地区，经排水后的新垦荒地。
❹表土流失强烈的土壤。
❺pH值高于7.0以及低于4.5的土壤。
❻氮、磷、锌以及铝、铁、锰、钼含量高的土壤。
形态诊断 根据作物的外部症状进行判断，对新垦泥炭土地区的禾谷类作物“开垦病”，以及麦类作物的“顶端黄化病”，果树的“枝枯病”均容易识别。
植株诊断 一般作物含铜范围5～30毫克/千克，成熟叶片含铜<2～5毫克/千克时，可能出现缺铜。但同一作物随取样的生育期及器官不同的不同，如大豆苗期叶片含铜<12毫克/千克，结荚期叶片15毫克/千克，成熟期叶片及茎秆分别13毫克/千克及7毫克/千克为缺铜。柑橘叶片<4毫克/千克为缺铜，5～6毫克/千克为正常。麦类不实的叶片含铜1.5毫克/千克，正常结实的植株叶片含铜>3.0毫克/千克。据水野直治[日]研究，小麦缺铜植株含铁增高，且呈显著负相关，提出Cu/Fe<0.008为缺铜。
土壤诊断 土壤有效铜含量与作物含铜关系良好，提取剂不同临界值不同，在酸性和中性土壤上普遍采用0.1摩尔/升的HCl提取。在石灰性和有机质含量高的土壤上，多采用螯合剂DTPA提取。中国科学院南京土壤研究所提出，土壤有效铜缺乏的临界值为0.1摩尔/升的HCl提取铜<2.0毫克/千克，DTPA提取铜<0.2毫克/千克。澳大利亚提出棉花缺铜的临界值为DTPA提取铜<0.3毫克/千克。
组织化学与酶学诊断 ❶铜能活化多酚氧化酶，提高木质化程度。当加入酸性间苯三酚后，木质化部分变红色，从红色的深浅说明木质化程度的强弱，可作为缺铜程度的辅助诊断。
❷铜是抗坏血酸氧化酶的组成，能加速抗坏血酸的氧化。作物生长与该酶活性的关系比叶片中含铜量的关系更密切。因此测定叶片中抗坏血酸酶的活性强弱，也可进行田间作物缺铜的辅助诊断。