茶园生态化建设模式,涵盖茶叶品种、栽培、土壤、生物、植保、肥料等领域。秉承以人类为中心的理性生态伦理学思想,为复兴茶产业而努力。
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植物根的主要作用
根是植物地下部分的营养器官,其主要功能包括:吸收、固着、输导、合成、储藏、繁殖和分泌等功能。在多本大、中学教材中,关于植物“吸收”的功能,主要描述了其对水和无机盐的吸收。
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植物组织培养中,植物组织能够从外界获取有机物
在植物组织培养时会加入甘氨酸和蔗糖等有机物,可以肯定植物细胞有一套完整的从外界吸收它所需要的有机物的分子系统。这方面的文献记载已然很多。
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不同于完整植株,植物组织培养所涉及到的只是部分离体组织,其所处的环境条件已经发生了明显改变,这不足以说明完整的活体植株是否也有相应的能力。尽管如此,这对研究植物完整植株能否从外界吸收获取有机物起到启示作用。那么完整的植物植株对外界有机物的吸收情况到底如何呢?
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植物完整植株也能从外界吸收有机物
1植物对糖类的吸收
葡萄糖作为细胞中最重要的有机物之一,植物能否通过其根细胞从外界环境中吸收获取呢?在植物细胞中有一个家族的糖转运蛋白,在植物的不同组织特异性表达,负责糖类进出细胞的运输。
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Sherson等用拟南芥的7天幼苗作为实验材料,用含有放射性的葡萄糖、甘露糖等处理其幼苗,发现拟南芥对多种糖类均有一定程度的吸收,而糖转运蛋白突变体Atstp1(sugartransportprotein)对糖类的吸收效率则有较大程度的降低;Baier等人在拟南芥中高表达STP1后,发现其对外源葡糖糖的吸收有明显升高,证明糖转运蛋白AtSTP1可能在植物幼苗对外源糖的吸收中具有重要作用。
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Kuzyakov等人用玉米做实验材料,也证明了其对土壤中所添加的葡萄糖有少量吸收,只是在与土壤微生物的竞争中,其对葡萄糖的吸收作用较弱。Momoshima等利用14C标记的葡萄糖,以萝卜幼苗为实验材料,研究了其对葡萄糖的吸收情况。作者认为,即使植物对14C标记的葡萄糖有一定程度的吸收,但随着幼苗的生长和光合作用的增强,植物对吸收葡萄糖的同化可以忽略不计。在水培法培养植物的过程中,关于植物从营养液中吸收糖类等有机物的情况也有许多详实报道。
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2植物对氨基酸的吸收
植物能否从外界吸收氨基酸?实际上植物细胞也含有大量氨基酸转运蛋白,其中部分转运蛋白(如拟南芥中LHT1,lysine/histidinetransporter和AAP,aminoacidpermeasetransporter)与植物从土壤中吸收氨基酸有关。而在水稻中,通过CRISPR-Cas9技术造成OsLHT1插入突变后,甚至直接影响了水稻根和茎的生长,并最终导致减产。
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3植物对尿素的吸收
植物能从土壤中吸收尿素吗?尿素被称为最简单的有机化合物之一。在人教版高中生物学教材(2007年版)选修1“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”专题中介绍:尿素并不能直接被农作物吸收。只有当土壤中的细菌将尿素分解成氨之后,才能被植物利用。那么事实是否也真如教材所说,植物均不能从外界土壤中吸收尿素呢?实际上植物不仅能从土壤中吸收硝态氮(NO-3)和氨态氮(NH+4),也能一定程度吸收尿素和某些氨基酸,但植物从土壤中主要获取的还是无机氮化合物。
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编者按:保护茶叶品质及农残安全,积极倡导不在茶园施用尿素。
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(安根团队摘自徐乐等:植物能从土壤中吸收有机物吗?)
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安根团队,20余位各领域农业专家,提供成熟的土壤恢复集成方案、生态修复集成方案、农残解决集成方案和生态农业社会化服务。