造成基因型差异的原因(基因差异越大越互相吸引)
在生活中,很多人可能想了解和弄清楚种植基础|基因型差异对植物吸收养分的影响的相关问题?那么关于造成基因型差异的原因的答案我来给大家详细解答下。
在许多栽培植物不能正常生长甚至死亡的地方,野生植物却能蓬勃生长。如在海滨偶尔还受海潮侵袭的地方,海蓬子能连片生长;在pH值4.0左右的红黄土壤上,杜鹃和白茅却能正常绵延后代。 同一种植物的不同品种或品系,由于产量不同,尽管植株中养分浓度相差不大,但从土壤中带走的养分却相差很大。杂交种和其他高产品种需肥量都高于常规品种。一个品种的适应性广,往往需肥量低,产量低。 对植物营养基因的研究方兴未艾。目前关于一个基因控制某种元素的吸收运输和利用的研究已被植物营养学者和植物遗传学者所关注,成为世界研究热点之一。
一、植物形态特征对吸收养分的影响
1、根
根系有支撑植物、吸收水分和养分、合成植物激素和其他有机物的作用,就吸收养分能力大小而言,根表面积和根密度与根的形态有关,包括根的长度、侧根数量、根毛多少和根尖数。单子叶植物的根和双子叶植物的根在形态上有很大的不同,因而在对养分的利用上也有差别。如禾本科牧草的根可以吸收黏土矿物层间的非交换性钾,而豆科牧草这种能力较弱。 根系吸收养分的潜力远远超过植物对养分的需要。所以,只要一小部分根系所吸收的养分就能满足整株植物的需要。在田间并不是所有根系都与土壤密切接触,因为根系穿过土壤时必然会遇到许多孔隙。因此,只有一部分根系在吸收水分和养分。
2、叶和茎
植物叶、茎不仅本身可由于形态大小、角度、位置不同而造成吸收养分的能力不同,而且由于光合作用能力的不同造成可供吸收养分所消耗的能量也不同,从而也就影响着根系对养分的吸收能力。
二、植物生理生化特性对吸收养分的影响
1、根系离子交换量
植物根系具有较高的阳离子交换量,甚至还有一定的阴离子交换能力。根系的离子交换点位于质外体上。根系的阳离子交换70%~90%是由细胞壁上的自由羧基引起的,其余部分是由蛋白质或许还有细胞原生质产生的。根系的离子交换量与植物吸收养分有关。如Ca2+和Mg2+,随着根系阳离子交换量的增大,植物对它们的吸收也增加。
2、酶活性
植物吸收养分是个能动的过程,是根据体内代谢活动的需要而进行的选择性吸收,因而与植物体内的酶活性有一定的相关性。米切利克(1983)报道,植物对磷的吸收速率与植物体内磷酸酯酶活性的相关系数为0.97。
再如植物体内硝酸还原酶的活性强烈影响着植物对硝酸盐的吸收与利用,传统的水稻水作都认为水稻前期不能利用硝态氮,但晚期旱育秧及水稻旱作的研究结果表明,水稻苗期体内也存在着较强的硝酸还原酶活性,因此旱作条件下水稻一生均能很好地吸收和利用硝态氮。
3、植物激素和植物毒素
植物激素(如生长素、激动素和脱落酸)和植物毒素,虽然在植物体内含量很少,但对代谢活动起重要作用。同样影响着植物对养分的吸收。
三、植物生育特点对吸收养分的影响
1、不同植物种类对元素吸收的选择性
例如,烟草体内含钾多,叶用蔬菜含氮多。某些植物对有益元素的必需性很强。如水稻——硅。许多植物对元素的形态也有一定的选择性。如水稻生长前期——喜铵。一些植物喜酸,例如酸模,在代谢过程中能形成有机酸的铵盐来消除氨的毒害,因而可以吸收较多的铵盐而不会中毒。
2、植物不同生育阶段对元素吸收的选择性
植物在各生育阶段,对营养元素的种类、数量和比例都有不同的要求。植物整个生育期可分为营养临界期和肥料最大效率期。营养临界期是指植物对养分供应不足或过多显示非常敏感的时期,不同植物对于不同营养元素的临界期不同。大多数植物磷的营养临界期在幼苗期。氮的营养临界期,对于水稻来说为三叶期和幼穗分化期;棉花在现蕾初期;小麦、玉米为分蘖期和幼穗分化期。水稻对钾的营养临界期在分蘖期和幼穗形成期。在植物的生育阶段中,施肥能获得植物生产最大效益的时期,叫做肥料最大效率期。这一时期,作物生长迅速,吸收养分能力特别强,如能及时满足植物对养分的需要,产量提高效果将非常显著。玉米的氮素最大效率期在喇叭口期至抽雄期;油菜为花薹期;棉花的氮、磷最大效率期均在花铃期;对于甘薯,块根膨大期是磷钾肥料的最大效率期。
植物吸收养分有年变化、阶段性变化,还有日变化,甚至还有从几小时至数秒钟的脉冲式变化。如果环境条件符合上述变化规律,将促进植物生长。
3、植物不同的生长速率对元素吸收的选择性
植物的生长速率不同,对养分吸收的多少也不同,生长速度小的植物,即使在肥力较低的土壤中,也能正常生长,施用肥料的增产效果较差;相反,生长速度大的植物,如果处在贫瘠的土壤上,生长受到阻碍,产量也受影响,施用肥料能收到较好的增产效果。
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