谈谈钠离子对作物生长的功与过
谈到钠离子,我想很多人第一印象就是咸盐,对钠离子就是我们日常生活离不开的食盐——氯化钠。
1、钠离子对人的重要性
细胞外液中的主要阳离子,对维持体内水平衡,渗透压与酸碱平衡、维持神经肌肉的兴奋性具有重要作用。人体钠含量约为每千克体重1克,约50%存在于细胞外液,骨骼含钠占全身钠的40%~50%,其余10%存在于细胞内。正常人血浆钠浓度为310~340mg/100ml。
2、钠离子对人体如此重要,那么对植物和土壤呢?
钠离子,对于农业的第一印象,我首先想到的就是盐碱土。
狭义的盐碱土是指既盐化又碱化的土壤。盐土:受中性钠盐(主要是氯化钠和硫酸钠)影响的土壤;碱土:受碱解钠盐(碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠)影响的土壤
土壤盐碱化是指土壤含盐量太高(超过0.3%),而使农作物低产或不能生长。可溶性盐中越易溶于水的离子,其穿透作物细胞的能力越强,对作物的危害也就越重,几种常见可溶性盐类对作物危害的顺序是:Na2CO3> MgCl2> NaHCO3> CaCl2> NaCl> MgSO4> Na2SO4。
3、钠离子对植物的危害
钠离子是造成植物盐害及产生盐渍生境的主要离子,在粮食等作物正常生长的植株中,小麦各器官钠离子含量以根系最高,叶片最低,而在0.2%~1.0%的NaCl胁迫下,其钠离子含量则以茎内最高,叶片最低,且在0.2%~0.8%范围内,小麦对钠离子的吸收遵循此规律,超过这一阈值,小麦的生理活性和对钠离子的主动吸收降低。盐胁迫下,玉米地上部和根部钠离子含量增加,根部钠离子含量明显高于地上部。作物在盐胁迫下对盐分离子的分隔作用不仅体现在地上部和地下部,而且还体现在不同的器官组织、甚至细胞及亚细胞上。耐盐品种使有害离子能更有效地滞留于液泡中,使其得以维持更稳定的细胞质代谢环境。研究证明小麦耐盐性低于玉米,因为小麦叶肉细胞中,钠离子在液泡中浓度较低,而在细胞质、叶绿体和细胞壁中较高;盐处理玉米中钠离子主要分布在根皮层细胞的液泡中,而小麦根皮层细胞的液泡中浓度较低。盐胁迫下,水稻、大麦、小麦等作物向地上部输送的钠离子较少,留存于根部的较多,从而维持地上部较低的钠离子含量。
在果蔬作物中,盐胁迫下,钠离子大量进入细胞,细胞内钠离子增加,而钾离子外渗,使钠离子/ 钾离子增大,从而打破原有的离子平衡,当钠离子/ 钾离子比值增大到阈值时植物即受害。一般来说,土壤溶液浓度超过0.3%时,对蔬菜养分和水分的吸收就会产生明显的阻碍作用,导致蔬菜营养不平衡,从而影响产量和品质。在经济作物的研究中发现,棉花的耐盐性较强,但当盐分浓度大于0.2%时,就会对棉株体产生离子毒害和渗透胁迫,而且盐分浓度越高,伤害作用越大。培养在正常营养液中的棉花,体内钠离子含量较低,其根系、茎杆(含叶柄)、叶片的钠离子含量之比为2.5:1.4:1.0。而150 mmol/L的NaCl处理下棉苗根、茎、叶中钠离子含量均增加200%以上,根、茎、叶的钠离子含量之比为2.9:1.9:1.0。
4、钠离子对植物的有没有好处呢?
植物体内所含对植物生长有促进作用但并非植物所必需(或者只是某些植物所必需、并非所有植物所必需)的某些元素。包括钠、硅、钴、钒等。钠是耐盐植物所必需的营养元素,而对大多数高等植物而言,钠积累过多的会产生毒害作用,如甜菜其根吸收的Na 很容易运到地上部,它可在渗透调节等方面代替K 的作用。当K 不足时,Na 可取代大量的K ,并促进细胞伸长,增大叶面积,使植株能吸收利用更多的光能。
综上所述,所有事情都要两面性,钠离子对多数植物来讲是有害的,但是对于甜菜等耐盐植物却是必须的;或者说过量的钠离子可能就会形成死海,但是适量的钠离子却是作物生长和人体所必须的。
新疆农垦科学院梁飞整理,希望对大家有用,具体操作可以私信我。
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