果樹(shù)營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸路線_第1頁(yè)
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1、養(yǎng)分的運(yùn)輸與分配養(yǎng)分的運(yùn)輸與分配第一節(jié) 養(yǎng)分的短距離運(yùn)輸 植物根系從介質(zhì)中吸收的礦質(zhì)養(yǎng)分,一部分在根細(xì)胞中被同化和利用;另一部分經(jīng)皮層組織進(jìn)入木質(zhì)部輸導(dǎo)系統(tǒng)向地上部輸送,供應(yīng)地上部生長(zhǎng)發(fā)育所需要的養(yǎng)分。同時(shí),植物地上部綠色組織合成的光合產(chǎn)物及部分礦質(zhì)養(yǎng)分則可通過(guò)韌皮部系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)礁?,?gòu)成植物體內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),調(diào)節(jié)著養(yǎng)分在體內(nèi)的分配。 根外介質(zhì)中的養(yǎng)分從根表皮細(xì)胞進(jìn)入根內(nèi)再經(jīng)皮層組織到達(dá)中柱的遷移過(guò)程叫養(yǎng)分的橫向運(yùn)輸。由于其遷移距離短,又稱為短距離拉輸。養(yǎng)分從根經(jīng)木質(zhì)部或韌皮部到達(dá)地上部的運(yùn)輸以及養(yǎng)分從地上部經(jīng)韌皮部向根的運(yùn)輸過(guò)程,稱為養(yǎng)分的縱向運(yùn)輸。由于養(yǎng)分遷移距離較長(zhǎng),又稱為長(zhǎng)距離運(yùn)輸。一

2、、運(yùn)輸途徑 養(yǎng)分在根中的橫向運(yùn)輸有2條途徑:即質(zhì)外體途徑和共質(zhì)體途徑(圖4-1)。質(zhì)外體是由細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙所組成的連續(xù)體。它與外部介質(zhì)相通,是水分和養(yǎng)分可以自由出入的地方,養(yǎng)分遷移速率較快。共質(zhì)體是由細(xì)胞的原生質(zhì)(不包括液泡)組成的,穿過(guò)細(xì)胞壁的胞間連絲把細(xì)胞與細(xì)胞連成一個(gè)整體,這些相互聯(lián)系起來(lái)的原生質(zhì)整體稱為共質(zhì)體。共質(zhì)體通道是靠胞間連絲把養(yǎng)分從一個(gè)細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)到相鄰的細(xì)胞中,借助原生質(zhì)的環(huán)流,帶動(dòng)養(yǎng)分的運(yùn)輸,最后向中柱轉(zhuǎn)運(yùn)。在共質(zhì)體運(yùn)輸中,胞間連絲起著溝通相鄰細(xì)胞間養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)臉蛄鹤饔?。因此,?xì)胞內(nèi)胞間連絲的數(shù)目和直徑的大小對(duì)養(yǎng)分的運(yùn)輸都具有重要意義。 在質(zhì)外體途徑中,養(yǎng)分從表皮遷移到達(dá)內(nèi)皮層

3、后,由于凱氏帶的阻隔,不能直接進(jìn)入中柱,而必須首先穿過(guò)內(nèi)皮層細(xì)胞原生質(zhì)膜轉(zhuǎn)入共質(zhì)體途徑,才能進(jìn)入中柱。 養(yǎng)分在橫向運(yùn)輸過(guò)程中是途經(jīng)質(zhì)外體還是共質(zhì)體,主要取決于養(yǎng)分種類、養(yǎng)分濃度,根毛密度,胞間連絲的數(shù)量,表皮細(xì)胞木栓化程度等多種因素。 (一)養(yǎng)分種類 由于養(yǎng)分的特性不同,進(jìn)行橫向運(yùn)輸?shù)耐緩揭膊煌R话銇?lái)講,以主動(dòng)跨膜運(yùn)輸為主的養(yǎng)分,如K十,H2PO4-,其橫向運(yùn)輸以共質(zhì)體途徑為主;而以被動(dòng)跨膜運(yùn)輸為主的養(yǎng)分,如Ca2+,則以質(zhì)外體途徑為主。此外,以分子態(tài)被吸收的養(yǎng)分,如H3B03,H4Si04等也常以質(zhì)外體途徑運(yùn)輸為主。 (二)外界養(yǎng)分濃度 根表皮細(xì)胞吸收養(yǎng)分的速率是有一定限度的。當(dāng)介質(zhì)中養(yǎng)分

4、的濃度較低、向根的供應(yīng)速率小于根表皮細(xì)胞的吸收速率時(shí),養(yǎng)分主要是直接被表皮細(xì)胞所吸收,通過(guò)共質(zhì)體途徑進(jìn)入細(xì)胞。通常土壤溶液中磷和鉀的濃度都很低,根系的吸收速率大于土壤的供應(yīng)速率,根際呈虧缺狀況。因此,這兩種養(yǎng)分的橫向運(yùn)輸主要是通過(guò)共質(zhì)體途徑。相反,如果介質(zhì)中養(yǎng)分濃度較高,根表皮細(xì)胞已達(dá)到了最大吸收速率,尚有過(guò)剩的養(yǎng)分有機(jī)會(huì)進(jìn)入自由空間,則可通過(guò)質(zhì)外體途徑運(yùn)輸?shù)街兄@?,石灰性土壤中鈣、鎂的有效性都很高,根細(xì)胞的吸吸能力又很有限,土壤的供應(yīng)速率遠(yuǎn)高于根表皮細(xì)胞的吸收速率,所以這些養(yǎng)分主要通過(guò)質(zhì)外體向中柱遷移。應(yīng)該指出,在施用大量磷、鉀肥后,在局部土壤中,磷、鉀的濃度明顯提高的情況下,也會(huì)有一部

5、分磷和鉀養(yǎng)分是通過(guò)質(zhì)外體進(jìn)入細(xì)胞的。 (三)根毛密度 根毛對(duì)多種養(yǎng)分的吸收有十分重要的作用,尤其對(duì)土壤中移動(dòng)性小的養(yǎng)分如磷和鉀更是如此。根毛密度越大,它和土壤的接觸面積也就越大,根毛吸收的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量占根系吸收總量的比例也就越高。根毛吸收的養(yǎng)分可直接進(jìn)入共質(zhì)體途徑。 (四)胞間連絲數(shù)量 胞間連絲是共質(zhì)體系統(tǒng)連接相鄰細(xì)胞的運(yùn)輸橋梁,其數(shù)量多少?zèng)Q定著共質(zhì)體的運(yùn)輸潛力。若胞間連絲數(shù)量不多,則會(huì)降低共質(zhì)體的運(yùn)輸能力,從而迫使更多的養(yǎng)分轉(zhuǎn)入質(zhì)外體途徑。根表皮細(xì)胞的胞間連絲數(shù)目常與是否形成根毛有關(guān),一般來(lái)說(shuō),形成根毛的細(xì)胞,其胞間連絲數(shù)量比其他細(xì)胞多(圖4-2),而且不同位置細(xì)胞壁上的數(shù)目也不同,面向中柱的根

6、毛細(xì)胞壁上的胞間連絲數(shù)目最多。這種分布方式有利于根毛吸收的養(yǎng)分通過(guò)共質(zhì)體迅速向中柱轉(zhuǎn)運(yùn)。 (五)菌根浸染 菌根真菌侵染程度影響著養(yǎng)分在兩條運(yùn)輸途徑中的分配。菌根菌絲侵入皮層細(xì)胞內(nèi),根外菌絲從土壤中吸收的養(yǎng)分通過(guò)菌絲直接運(yùn)輸?shù)狡蛹?xì)胞,而不需要經(jīng)過(guò)質(zhì)外體空間。因此,菌根的侵染率越高,則有更多的養(yǎng)分可直接進(jìn)入皮層組織細(xì)胞內(nèi),相應(yīng)地質(zhì)外體運(yùn)輸養(yǎng)分的比例也就越小,菌根對(duì)磷、鋅、銅等養(yǎng)分的吸收最為重要,因而對(duì)這些養(yǎng)分的橫向運(yùn)輸途徑的影響也最明顯。二、運(yùn)輸部位 由于根的不同部位其解剖學(xué)和生理學(xué)特征不同,因而從根尖至基部各部位吸收養(yǎng)分的能力存在很大的差異,表現(xiàn)在橫向運(yùn)輸方面也有不同的特點(diǎn)。根尖部生理活動(dòng)旺盛

7、,細(xì)胞吸收養(yǎng)分的能力較強(qiáng),但由于該部位的輸導(dǎo)系統(tǒng)尚未形成,不能將養(yǎng)分及時(shí)輸出。因此,養(yǎng)分的橫向運(yùn)輸量很低。伸長(zhǎng)區(qū)及稍后的區(qū)域輸導(dǎo)系統(tǒng)初步形成,同時(shí)內(nèi)皮層尚未形成完整的凱氏帶,養(yǎng)分可以通過(guò)質(zhì)外體直接進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管。這個(gè)區(qū)域是質(zhì)外體運(yùn)輸養(yǎng)分的主要吸收區(qū),如鈣和硅,這些養(yǎng)分在該根區(qū)的橫向運(yùn)輸量最大(圖4-3)。在根毛區(qū),內(nèi)皮層形成了凱氏帶,阻止質(zhì)外體中的養(yǎng)分直接進(jìn)入中柱木質(zhì)部。而從共質(zhì)體途徑運(yùn)輸?shù)酿B(yǎng)分則受影響不大,如磷、鉀以及氮等。因此,根毛區(qū)養(yǎng)分的運(yùn)輸主要是以共質(zhì)體形式進(jìn)行的。根毛區(qū)以后是根的較老部分,這部分根的外周木栓化程度較高,水分和養(yǎng)分都難以進(jìn)入,顯然對(duì)養(yǎng)分的橫向運(yùn)輸也是極其微弱的。三、養(yǎng)分

8、如何進(jìn)入木質(zhì)部 (一)養(yǎng)分進(jìn)入機(jī)理 介質(zhì)中的養(yǎng)分經(jīng)質(zhì)外體或共質(zhì)體到達(dá)內(nèi)皮層后,都并入共質(zhì)體途徑,進(jìn)而進(jìn)入中柱。除尚未分化完全的木質(zhì)部導(dǎo)管含有細(xì)胞質(zhì)外,其余導(dǎo)管都不含細(xì)胞質(zhì),形成中空的質(zhì)外體空間。養(yǎng)分從中柱薄壁細(xì)胞向木質(zhì)部導(dǎo)管的轉(zhuǎn)移過(guò)程,實(shí)際上是離子自共質(zhì)體向質(zhì)外體的過(guò)渡過(guò)程。離子以“雙泵模型”的形式進(jìn)入木質(zhì)部,如圖4-4所示,離子進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管需經(jīng)兩次泵的作用,第一次是將離子由介質(zhì)或自由空間主動(dòng)泵入細(xì)胞膜內(nèi),進(jìn)入共質(zhì)體;第二次是將離子由木質(zhì)部薄壁細(xì)胞主動(dòng)泵入木質(zhì)部導(dǎo)管。根據(jù)代謝抑制劑能很快抑制離子向木質(zhì)部的運(yùn)輸過(guò)程的現(xiàn)象,表明離子進(jìn)入木質(zhì)部與代謝活動(dòng)相禍聯(lián)。利用電子探針?lè)治黾夹g(shù),原位測(cè)定根橫截

9、面K十的濃度分布后發(fā)現(xiàn),大麥根的木質(zhì)部K十的濃度最高。這表明,離子進(jìn)入木質(zhì)部是逆濃度梯度進(jìn)行的主動(dòng)吸收過(guò)程。 離子進(jìn)入木質(zhì)部的過(guò)程中,薄壁細(xì)胞起著重要的作用,它們緊靠木質(zhì)部導(dǎo)管外圍,是離子進(jìn)入導(dǎo)管的必經(jīng)之路。這些細(xì)胞含有濃厚的細(xì)胞質(zhì)和發(fā)達(dá)的膜系統(tǒng),還有大量的線粒體,這些都是細(xì)胞具有旺盛代謝能力和離子轉(zhuǎn)運(yùn)能力的特征。 (二)影響離子進(jìn)入木質(zhì)部的因素 引起根木質(zhì)部中離子移動(dòng)的動(dòng)力是根壓和蒸騰作用。植物根細(xì)胞膜對(duì)水的透性比離子大得多。當(dāng)離子進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管后,增加了導(dǎo)管汁液的濃度,使水勢(shì)下降,引起導(dǎo)管周圍的水分在水勢(shì)差的作用下擴(kuò)散進(jìn)入導(dǎo)管,從而產(chǎn)生一種使導(dǎo)管汁液向上移動(dòng)的壓力,即“根壓”。由于根壓的作

10、用使水分和離子在導(dǎo)管中向地上部移動(dòng),因此在植物葉尖或葉緣泌出水珠,即吐水現(xiàn)象。若把幼苗莖基部切斷,可以收集到木質(zhì)部汁液,即傷流液。根壓是離子在木質(zhì)部長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力之一,而蒸騰作用則是木質(zhì)部汁液向上移動(dòng)的另一個(gè)動(dòng)力。木質(zhì)部汁液的離子濃度與體積的乘積就是離子進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管的總量,其數(shù)量大小決定于外部環(huán)境條件、養(yǎng)分特性以及植物代謝活性等諸多因素。 1. 外界離子濃度 外界離子濃度從兩方面影響著離子進(jìn)入木質(zhì)部的數(shù)量。它不僅影響木質(zhì)部汁液的濃度,而且影響木質(zhì)部汁液的體積。當(dāng)介質(zhì)離子濃度增加時(shí),進(jìn)入木質(zhì)部的離子增加,濃度也隨著提高。滲透壓提高,增加吸水能力,從而木質(zhì)部汁液體積增大;但是,如果外部介質(zhì)離子

11、濃度過(guò)高,水勢(shì)太低時(shí),則會(huì)出現(xiàn)水分難以進(jìn)入,而導(dǎo)致木質(zhì)部汁液體積下降。由此可見(jiàn),只有外部介質(zhì)離子濃度適中時(shí),進(jìn)入木質(zhì)部的離子總量才會(huì)最大(表4-1)。表4-1 介質(zhì)濃度對(duì)向日葵傷流中K+ 含量的影響介質(zhì)K+濃度/mmol·L-1傷流液K+濃度/mmol·L-1傷流液體積/mL總K+量/g0.17.3429.21104.5451016.61.626.6Marschner,1986 2. 溫度 介質(zhì)溫度影響著木質(zhì)部汁液的體積和離子濃度,其中對(duì)體積的影響大于濃度(表4-2)。隨著溫度的升高,水分的黏滯度降低,因而更易于擴(kuò)散進(jìn)入木質(zhì)部,使木質(zhì)部汁液的體積增加。對(duì)于離子濃度的影響則比

12、較復(fù)雜。離子種類不同,其影響也不同。例如,隨溫度上升,K濃度上升,而Ca2的濃度則下降。這是由于根質(zhì)膜的選擇性隨溫度的提高而增加,從而使鉀容易被吸收,但對(duì)鈣不利。表4-2 溫度對(duì)玉米傷流數(shù)量及其對(duì)K+、Ca2+的濃度的影響溫度/溢出量/mL·4h-1分泌物濃度/mmol·L-1 K+Ca2+K+/Ca2+85.313.41.58.91821.915.2115.22831.719.60.824.5 3. 呼吸作用 離子釋放進(jìn)入木質(zhì)部的速率與根的呼吸有密切相關(guān)。缺氧使傷流液體積大大減少,但并不影響其中的K+、Ca2濃度。與溫度效應(yīng)相反,當(dāng)呼吸作用受抑制時(shí),K和Ca 2+的運(yùn)輸量

13、減少,但不改變K+/Ca2+的比值。 第二節(jié) 養(yǎng)分長(zhǎng)距離運(yùn)輸一、木質(zhì)部運(yùn)輸及其特點(diǎn) 一、木質(zhì)部運(yùn)輸 (一)動(dòng)力和方向 木質(zhì)部中養(yǎng)分移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力是根壓和蒸騰作用。它們?cè)陴B(yǎng)分運(yùn)輸中所起作用的大小取決于諸多因素。一般在蒸騰作用強(qiáng)的條件下,蒸騰起主導(dǎo)作用;由于根壓力量較小,所以作用微弱;而在蒸騰作用微弱的條件下,根壓則上升為主導(dǎo)作用。由于根壓和蒸騰作用只能使木質(zhì)部汁液向上運(yùn)動(dòng),而不可能向相反方向運(yùn)動(dòng),因此,木質(zhì)部中養(yǎng)分的移動(dòng)是單向的,即自根部向地上部的運(yùn)輸。 (二)運(yùn)輸機(jī)理 木質(zhì)部中養(yǎng)分的移動(dòng)是在死細(xì)胞的導(dǎo)管中進(jìn)行的,移動(dòng)的方式以質(zhì)流為主。但木質(zhì)部汁液在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,還與導(dǎo)管壁以及導(dǎo)管周圍薄壁細(xì)胞之間

14、有重要的相互作用,表現(xiàn)在陽(yáng)離子與導(dǎo)管壁的交換吸附,薄壁細(xì)胞對(duì)離子的再吸收,以及導(dǎo)管周圍的活細(xì)胞(木質(zhì)部薄壁細(xì)胞和韌皮部)向?qū)Ч茚尫庞袡C(jī)化合物等。 1. 交換吸附 木質(zhì)部導(dǎo)管壁上有很多帶負(fù)電荷的陰離子基團(tuán),它們與導(dǎo)管汁液中的陽(yáng)離子結(jié)合,將其吸附在管壁上,所吸附的離子又可被其他陽(yáng)離子交換下來(lái),繼續(xù)隨汁液向上移動(dòng),這種吸附稱為交換吸附。交換吸附能降低離子的運(yùn)輸速率,甚至出現(xiàn)滯留作用。導(dǎo)管周圍組織帶負(fù)電荷的細(xì)胞壁也參與吸引滯留在導(dǎo)管中的陽(yáng)離子的作用。 交換吸附作用的強(qiáng)弱取決于離子種類、濃度、活度、競(jìng)爭(zhēng)離子、導(dǎo)管電荷密度等因素。 (1) 離子種類。 由于木質(zhì)部導(dǎo)管壁上有帶負(fù)電荷陰離子的基團(tuán),因此只有陽(yáng)離

15、子才具有交換吸附的作用,陽(yáng)離子中價(jià)數(shù)越高,靜電引力越大,吸附就越牢固。例如,導(dǎo)管壁對(duì)Ca 2+的吸附力就比K十大,因而導(dǎo)致向上運(yùn)輸過(guò)程中Ca 2+移動(dòng)的阻力比K大。 (2) 離子濃度。 提高離子濃度可減少被導(dǎo)管壁吸附的離子相對(duì)數(shù)量,因此有更多的離子能向上運(yùn)輸;相反,濃度降低,則被吸附的離子比例增加,運(yùn)輸?shù)降厣喜康酿B(yǎng)分相應(yīng)減少。 (3) 離子活度。 離子是否被吸附不僅與濃度有關(guān),還受其活度的影響。離子活度降低,不易被管壁吸附,而移動(dòng)性增加。很多有機(jī)化合物都能螯合或配合金屬陽(yáng)離子,尤其是高價(jià)陽(yáng)離子。在植物導(dǎo)管中這些有機(jī)化合物的存在有利于陽(yáng)離子向上運(yùn)輸。表4-3的結(jié)果說(shuō)明,加入含有有機(jī)螯合物的根分泌

16、物,能顯著增加Ca2在木質(zhì)部中的移動(dòng)性,可使更多的鈣運(yùn)向植株頂端。表4-3 競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)離子與根分泌物對(duì)離體菜豆莖中45CaCl2+根分泌物植物測(cè)定部位處理45CaCl245CaCl2+CaCl2,Mg2+,K+和Na+45CaCl2+根分泌物初生葉0.044.71.8莖1218cm71911812cm28564048 cm84576104cm159818145Ca轉(zhuǎn)移的數(shù)量以mol.g-1干重表示。Jeacoby(1967) (4) 競(jìng)爭(zhēng)離子。 木質(zhì)部汁液中各種競(jìng)爭(zhēng)性陽(yáng)離子會(huì)爭(zhēng)奪管壁上的負(fù)電荷位點(diǎn),并將吸附的離子交換下來(lái),促進(jìn)其向上運(yùn)輸。因此,競(jìng)爭(zhēng)性離子的濃度越高,則離子的吸附阻力就越小,向地上運(yùn)

17、輸?shù)臄?shù)量就越多。 (5) 導(dǎo)管壁電荷密度。 木質(zhì)部組織含有非擴(kuò)散性負(fù)電荷,因而對(duì)陽(yáng)離子有交換吸附作用。其負(fù)電荷密度越高,則吸附陽(yáng)離子的能力越強(qiáng),離子運(yùn)輸?shù)淖枇σ簿驮酱?。雙子葉與單子葉植物之間在木質(zhì)部導(dǎo)管負(fù)電荷密度方面存在顯著差異。一般雙子葉植物高于單子葉植物,因?yàn)殡p子葉植物細(xì)胞壁中所含負(fù)電荷的成分(如果膠酸等)比單子葉植物多。基于電荷密度的不同,使離子在雙子葉植物木質(zhì)部中離子的交換吸附量大于單子葉植物,從而向上運(yùn)輸比較困難。 2. 再吸收 溶質(zhì)在木質(zhì)部導(dǎo)管運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,部分離子可被導(dǎo)管周圍薄壁細(xì)胞吸收,從而減少了溶質(zhì)到達(dá)莖葉的數(shù)量,這種現(xiàn)象稱為再吸收。再吸收使得木質(zhì)部汁液中的離子濃度從下向上的

18、運(yùn)輸路途上呈遞減趨勢(shì)。其遞減梯度取決于植物生物學(xué)特性和離子性質(zhì)等因素。例如,雜交三葉草根系對(duì)木質(zhì)部Na運(yùn)輸過(guò)程的再吸收作用很強(qiáng),致使大部分Na留在根中,運(yùn)向地上部的數(shù)量很少;反之,黑麥草對(duì)Na再吸收作用弱,根系吸收的Na十大部分運(yùn)往地上部(表4-4)。由于多種牧草Na分布情況不同,而動(dòng)物需Na較多,因此在種植牧草時(shí),應(yīng)考慮選用根系對(duì)Na再吸收能力較弱的牧草品種。表4-4 供鈉后不同牧草中Na+的含量植物種類含Na+量/%干重根地上部黑麥類0.051.16梯牧草0.280.38三葉草屬0.771.99雜交三葉草0.770.22Saalbach and Aigner,1970 木質(zhì)部運(yùn)輸中離子再吸

19、收的作用,對(duì)指導(dǎo)施肥有重要意義。例如,鉬在番茄植株不同部位分布較均勻,而在菜豆植株中鉬則多集中于根部(表4-5),因此,要使菜豆生長(zhǎng)得更好,應(yīng)適當(dāng)多施鉬肥,而番茄中的鉬較易向上運(yùn)輸,則可酌情少施或暫時(shí)不施鉬肥。 3. 釋放 木質(zhì)部運(yùn)輸過(guò)程中導(dǎo)管周圍的薄壁細(xì)胞不僅具有再吸收作用,而且還能將離子再釋放到導(dǎo)管中。因此,對(duì)木質(zhì)部汁液的成分起到調(diào)節(jié)作用。例如,當(dāng)植物根部養(yǎng)分供應(yīng)充足時(shí),木質(zhì)部汁液養(yǎng)分濃度高,再吸收作用強(qiáng),部分養(yǎng)分儲(chǔ)存在導(dǎo)管的周圍細(xì)胞中;當(dāng)根部養(yǎng)分供應(yīng)不足時(shí),導(dǎo)管中的養(yǎng)分濃度下降,此時(shí),儲(chǔ)存在薄壁細(xì)胞中的養(yǎng)分又可釋放到導(dǎo)管中,以維持木質(zhì)部汁液中養(yǎng)分濃度的穩(wěn)定性。對(duì)于某些養(yǎng)分來(lái)說(shuō),再吸收與釋

20、放作用不僅可調(diào)節(jié)導(dǎo)管中養(yǎng)分的濃度,而且還能改變某些養(yǎng)分形態(tài)(如氮素)。向非豆科植物供給硝態(tài)氮時(shí),隨著運(yùn)輸路途的加長(zhǎng),木質(zhì)部汁液中硝酸鹽的濃度隨之下降,而有機(jī)態(tài)氮尤其是谷氨酰胺的濃度則相應(yīng)增加。這表明,導(dǎo)管中的氮素一方面以硝酸鹽形態(tài)不斷地被再吸收;另一方面導(dǎo)管周圍細(xì)胞又可以將氮素以谷氨酰胺等有機(jī)形態(tài)不斷地再釋放進(jìn)入導(dǎo)管。表4-5 番茄和菜豆植株中鉬的含量植物部位含鉬量/mg·Kg-1干重番茄菜豆葉片32585莖123210根4701030Hecht-Buchholdz,1973. (三)蒸騰與木質(zhì)部運(yùn)輸 木質(zhì)部汁液的移動(dòng)是根壓和蒸騰作用驅(qū)動(dòng)的共同結(jié)果,但兩種力量的強(qiáng)度并不相同。從力量上

21、,蒸騰拉力遠(yuǎn)大于根壓壓力。從作用的時(shí)間上,蒸騰作用在一天內(nèi)有階段性,而根壓具有連續(xù)性。蒸騰對(duì)木質(zhì)部養(yǎng)分運(yùn)輸作用的大小取決于植物生育階段、晝夜變化、養(yǎng)分種類和離子濃度等因素。 1. 植物生育階段 植物生育階段不同,葉面積差異很大,蒸騰強(qiáng)度也會(huì)相差懸殊,因而對(duì)木質(zhì)部的養(yǎng)分運(yùn)輸有不同影響。在幼苗期,植物葉面積小,蒸騰作用弱,養(yǎng)分運(yùn)輸主要靠根壓作用;在植物生長(zhǎng)旺盛期,蒸騰強(qiáng)度大,木質(zhì)部養(yǎng)分的運(yùn)輸主要靠蒸騰拉力。 2. 晝夜變化 葉片總蒸騰量中90以上是通過(guò)氣孔進(jìn)行的。白天氣孔張開(kāi),氣溫較高,蒸騰作用旺盛;晚間氣孔關(guān)閉,溫度低,蒸騰減弱,甚至幾乎停止。因此,白天木質(zhì)部運(yùn)輸主要靠蒸騰作用,驅(qū)動(dòng)力較強(qiáng),且養(yǎng)

22、分運(yùn)輸量大;夜間主要靠根壓,其動(dòng)力弱,養(yǎng)分運(yùn)輸量小。 3. 養(yǎng)分種類 在其他條件相同的情況下,蒸騰作用對(duì)養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)挠绊懗潭扰c養(yǎng)分種類有密切關(guān)系。一般以質(zhì)外體運(yùn)輸為主的養(yǎng)分受蒸騰作用影響較大,而以共質(zhì)體運(yùn)輸為主的養(yǎng)分則受影響較小。表8-6的資料表明,高蒸騰強(qiáng)度對(duì)K的木質(zhì)部運(yùn)輸速率影響不大,但能大幅度提高Na的運(yùn)輸速率。因?yàn)镵是從主動(dòng)過(guò)程進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)和轉(zhuǎn)入木質(zhì)部的,跨膜運(yùn)輸是其限制的主要因素。而Na主要是通過(guò)被動(dòng)過(guò)程擴(kuò)散進(jìn)入木質(zhì)部的,蒸騰拉力決定的木質(zhì)部汁液流速是其運(yùn)輸量的限制因子。表4-6 蒸騰強(qiáng)度對(duì)甜菜木質(zhì)部運(yùn)輸K+ 和Na+的影響介質(zhì)濃度/mmol·L-1K+Na+低蒸騰高蒸騰低蒸騰

23、高蒸騰1K+1Na+2.9323.910K+10Na+6.573.48.1Marschner and Schafarczyk,1967 植物體內(nèi)以分子態(tài)運(yùn)輸?shù)酿B(yǎng)分,其木質(zhì)部運(yùn)輸也受蒸騰作用的強(qiáng)烈影響,最為典型的是硅和硼。通常,它們都以分子的形式被吸收和運(yùn)輸。燕麥體內(nèi)硅的吸收量與蒸騰量呈高度正相關(guān)。根據(jù)蒸騰量計(jì)算應(yīng)進(jìn)入其體內(nèi)的含硅量往往與植物吸收硅量的實(shí)測(cè)值高度吻合(表4-7)。因此,有人用田間生長(zhǎng)的小麥植株吸硅總量來(lái)計(jì)算小麥整個(gè)生育期的耗水量。鈣的木質(zhì)部運(yùn)輸與蒸騰作用也有密切關(guān)系。4-7 燕麥植株蒸騰(耗水)與硅吸收的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值間的關(guān)系收獲前的天數(shù)/d蒸騰作用/mL實(shí)測(cè)值/mg計(jì)算值/mg

24、44673.43.6581759.49.4829105049.11092785156150土壤溶液中的硅濃度為54mg·L-1,Jones and Hadreek,1965 4. 養(yǎng)分濃度 介質(zhì)中的養(yǎng)分濃度明顯影響進(jìn)入木質(zhì)部離子的數(shù)量。在一定范圍內(nèi),當(dāng)介質(zhì)中養(yǎng)分濃度升高時(shí),不僅吸收的數(shù)量增加,而且木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)臄?shù)量也相應(yīng)提高。植物體內(nèi)的養(yǎng)分濃度和植物的營(yíng)養(yǎng)狀況也能影響蒸騰作用對(duì)木質(zhì)部養(yǎng)分運(yùn)輸?shù)淖饔贸潭?。體內(nèi)養(yǎng)分濃度越高,養(yǎng)分被動(dòng)吸收的比例越大,蒸騰作用的影響也就越強(qiáng)。 5. 植物器官 植物各器官的蒸騰強(qiáng)度不同,在木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)酿B(yǎng)分?jǐn)?shù)量上也有差異。因而,造成某些養(yǎng)分在各器官間的不同分布模式

25、。養(yǎng)分的積累量取決于蒸騰速率和蒸騰持續(xù)的時(shí)間。因此,蒸騰強(qiáng)度越大和生長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)的植物器官,經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)入的養(yǎng)分就越多。圖4-5說(shuō)明在不同供硼水平下,油菜地上部各器官硼的分布情況。從圖中曲線可以看出,施硼量對(duì)油菜各器官中硼的含量有明顯影響。葉片蒸騰量大,硼的含量就高,而且施硼量對(duì)含量的影響十分明顯;莢果蒸騰量小,硼的含量較低,受施硼量的影響較??;油菜的子粒幾乎沒(méi)有蒸騰作用,所以含硼量幾乎沒(méi)有變化,也不受施硼量的影響。 當(dāng)供硼水平較高時(shí),甚至在同一個(gè)葉片上也會(huì)因蒸騰量的局部差異而造成含硼量的明顯變化。一般,葉尖蒸騰量最大,硼的含量最高;葉柄蒸騰量最小,相應(yīng)地含硼量也最低;葉片中部蒸騰量中等,硼的含量

26、也居于二者之間。所以,當(dāng)介質(zhì)中硼過(guò)高時(shí),植物硼毒害的癥狀首先出現(xiàn)在葉尖和葉緣。鹽堿土上生長(zhǎng)的植物其葉片含氯量也有類似的分布特點(diǎn)。 鈣是只能在木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)脑?,它在植物各器官間的分布也與蒸騰作用有密切關(guān)系。例如,紅辣椒植株的葉片由于其蒸騰量大,木質(zhì)部運(yùn)入的鈣也多,葉片含鈣量高(3-5),而辣椒的果實(shí)由于蒸騰量小,因此含鈣量低得多(<0. 1)。由此可見(jiàn),改變某一器官的蒸騰量,即可顯著影響鈣的運(yùn)輸量,例如將紅辣椒果實(shí)的相對(duì)蒸騰率從100降至35,則果實(shí)的含鈣量減少了近一半(表4-8)。在生產(chǎn)實(shí)踐中,茄果類的番茄在結(jié)果期若遇較長(zhǎng)時(shí)間的低溫或陰雨天,蒸騰強(qiáng)度低,常會(huì)發(fā)生果實(shí)生理性缺鈣,而出現(xiàn)臍腐

27、病。設(shè)施栽培生產(chǎn)中,由于棚內(nèi)濕度大,作物蒸騰受到抑制,導(dǎo)致生理性缺鈣的現(xiàn)象也相當(dāng)普遍。北京、天津等地的大白菜干燒心病,也是由于菜心蒸騰量小,木質(zhì)部鈣供應(yīng)不足,而引起的生理缺鈣現(xiàn)象。表4-8 紅辣椒結(jié)果期地上部蒸騰率對(duì)其果實(shí)中礦質(zhì)元素的影響相對(duì)蒸騰率/%礦質(zhì)元素含量/mg·g-1果實(shí)干重/g·個(gè)-1鉀鎂鈣1009132.750.6235882.41.450.69 鉀和鎂與鈣不同,當(dāng)其木質(zhì)部運(yùn)輸量不足時(shí),還能通過(guò)韌皮部給予補(bǔ)充,所以,受蒸騰作用的影響較小。應(yīng)該指出,雖然蒸騰作用是影響?zhàn)B分吸收和分配的重要因素,但并非是惟一的因素,例如蒸騰作用很小的果實(shí)或種子仍能累積大量的養(yǎng)分恰恰

28、說(shuō)明了這一點(diǎn)。因?yàn)楦鶋汉椭参镒陨淼闹鲃?dòng)調(diào)節(jié)能力也起著相當(dāng)重要的作用。二、韌皮部運(yùn)輸及其特點(diǎn) 韌皮部運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是養(yǎng)分在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的,而且具有兩個(gè)方向運(yùn)輸?shù)墓δ?。一般?lái)說(shuō),韌皮部運(yùn)輸養(yǎng)分以下行為主,養(yǎng)分在韌皮部中的運(yùn)輸受蒸騰作用的影響很小。 (一)韌皮部的結(jié)構(gòu) 韌皮部由篩管、伴胞和薄壁細(xì)胞組成(圖4-6)。篩管是由一些管狀活細(xì)胞縱向連結(jié)而成的,組成該篩管的每一個(gè)細(xì)胞稱為篩管分子。篩管分子最重要的特征是端壁上有一些小孔,叫做篩孔;具有篩孔的端壁稱為篩板,縱向相臨的篩管分子通過(guò)篩板連結(jié)起來(lái),篩孔是溶質(zhì)的運(yùn)輸通道。成熟的篩管分子中有一薄層細(xì)胞質(zhì)緊貼于細(xì)胞膜上。篩管行使運(yùn)輸功能時(shí),篩孔張開(kāi),一旦篩管遭受

29、損傷,大量黏膠狀的韌皮部蛋白(稱為P蛋白)沉積在篩板上,堵塞了篩孔,從而阻止韌皮部?jī)?nèi)溶質(zhì)流失。 伴胞和篩管分子相伴而生,兩者均由同一母細(xì)胞分裂而來(lái),但伴胞不像篩管分子那樣高度分化。伴胞具有細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞質(zhì)中含有豐富的細(xì)胞器。伴胞與篩管毗鄰的側(cè)壁之間,有許多胞間連絲,以保證兩者之間的密切聯(lián)系。研究表明,伴胞在韌皮部裝載中起著重要作用。 (二)韌皮部汁液的組成 韌皮部汁液的組成與木質(zhì)部比較,不論在酸堿性和組成成分還是養(yǎng)分濃度方面都有顯著的差異(表4-9)。與木質(zhì)部相比,韌皮部汁液的組成有以下特點(diǎn):第一,韌皮部汁液的pH值高于木質(zhì)部,前者偏堿性而后者偏酸性。韌皮部偏堿性可能是因其含有HCO3和

30、大量K十等陽(yáng)離子所引起的。第二,韌皮部汁液中的干物質(zhì)和有機(jī)化合物遠(yuǎn)高于木質(zhì)部,而木質(zhì)部中基本不含同化產(chǎn)物。第三,某些礦質(zhì)元素,如鈣和硼在韌皮部汁液中的含量遠(yuǎn)小于木質(zhì)部;其他礦質(zhì)元素的濃度一般都高于木質(zhì)部,其中鉀離子的濃度最高。對(duì)于具有不同形態(tài)的養(yǎng)分,其在韌皮部和木質(zhì)部中的形態(tài)種類可能不同。例如在地上部還原NO3的植物,其木質(zhì)部汁液中含有高濃度的N03 -N,而韌皮部中N03 -N的濃度卻經(jīng)常很低,氮的形態(tài)主要是有機(jī)態(tài)氮,如酰胺和氨基酸等。此外,由于光合作用形成的含碳化合物是通過(guò)韌皮部運(yùn)輸?shù)?,因此,韌皮部汁液中的C/N比值比木質(zhì)部汁液寬。表4-9 白煙草韌皮部與木質(zhì)部汁液組成比較 注:ND為檢測(cè)

31、到:未測(cè)定:汁液濃度:mg/mL溶質(zhì)韌皮部汁液(莖切)/g·mL-1木質(zhì)部汁液(導(dǎo)管)/g·mL-1韌皮部/木質(zhì)部濃度比干物質(zhì)170-196a155-163蔗糖155-168aND-還原糖沒(méi)有NA-氨基化合物1080828338.2硝酸鹽NDNA-銨45.39.74.7鉀3973204.318磷434.668.16.4氯486.463.87.6硫138.943.33.2鈣83.3189.20.44鎂104.333.83.1鈉116.346.22.5鐵9.40.615.7鋅15.91.4710.8錳0.870.233.8銅1.20.1110.9 (三)韌皮部中養(yǎng)分的移動(dòng)性 不

32、同營(yíng)養(yǎng)元素在韌皮部中的移動(dòng)性不同。根據(jù)眾多的研究結(jié)果,可將營(yíng)養(yǎng)元素按其在韌皮部中移動(dòng)的難易程度分為移動(dòng)性大的、移動(dòng)性小的和難移動(dòng)的3組(表4-10)。在大量元素中,氮、磷、鉀和鎂的移動(dòng)性大,微量元素中鐵、錳、銅、鋅和鉬的移動(dòng)性較小,而鈣和硼是很難在韌皮部中運(yùn)輸?shù)?。韌皮部中養(yǎng)分移動(dòng)性的大小與它們?cè)陧g皮部汁液中的濃度大小基本吻合。雖然韌皮部汁液中含有一定數(shù)量的鈣,但它卻很難移動(dòng)。同位素標(biāo)記試驗(yàn)證實(shí),當(dāng)把放射性同位素鈣標(biāo)記在某一葉片上,植物的其他部位并不能檢測(cè)到它的存在。鈣在韌皮部中難以移動(dòng)可能一方面是由于鈣向韌皮部篩管裝載時(shí)受到限制,使鈣難以進(jìn)入韌皮部中;另一方面,即使有少量鈣進(jìn)入了韌皮部,也很快

33、被韌皮部汁液中高濃度的磷酸鹽所沉淀而不能移動(dòng)。硼是另一個(gè)在韌皮部難以移動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)元素,其原因尚不清楚。有人認(rèn)為篩管原生質(zhì)膜對(duì)硼的透性高,因此硼即使進(jìn)入篩管中,也會(huì)很快滲漏出來(lái)。此外,硼酸易于與含有羥基的有機(jī)大分子形成酯鍵,從而降低硼的移動(dòng)性。 很多養(yǎng)分在韌皮部的運(yùn)輸在很大程度上取決于養(yǎng)分進(jìn)入篩管的難易。離子養(yǎng)分進(jìn)入篩管是跨膜的主動(dòng)過(guò)程,因此,凡是影響能量供應(yīng)的因素都可能對(duì)離子進(jìn)入篩管產(chǎn)生影響。 (四)木質(zhì)部與韌皮部之間養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移 木質(zhì)部與韌皮部在養(yǎng)分運(yùn)輸方面有不同的特點(diǎn),但兩者之間相距很近,只隔幾個(gè)細(xì)胞的距離。在兩個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)間也存在養(yǎng)分的相互交換,這種交換對(duì)于協(xié)調(diào)植物體內(nèi)各個(gè)部位的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)非常重

34、要。在養(yǎng)分的濃度方面,韌皮部高于木質(zhì)部,因而養(yǎng)分從韌皮部向木質(zhì)部的轉(zhuǎn)移為順濃度梯度,可以通過(guò)篩管原生質(zhì)膜的滲漏作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。相反,養(yǎng)分從木質(zhì)部向韌皮部的轉(zhuǎn)移是逆濃度梯度、需要能量的主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程。這種轉(zhuǎn)移主要需由轉(zhuǎn)移細(xì)胞完成的。木質(zhì)部首先把養(yǎng)分運(yùn)送到轉(zhuǎn)移細(xì)胞中,然后由轉(zhuǎn)移細(xì)胞運(yùn)轉(zhuǎn)到韌皮部(圖4-7)。木質(zhì)部向韌皮部養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移對(duì)調(diào)節(jié)植物體內(nèi)養(yǎng)分分配,滿足各部位的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)起著重要的作用。因?yàn)槟举|(zhì)部雖然能把養(yǎng)分運(yùn)送到植株頂端或蒸騰量最大的部位,但蒸騰量最大的部位往往不是最需要養(yǎng)分的部位。莖是養(yǎng)分從木質(zhì)部向韌皮部轉(zhuǎn)移的主要器官,而在禾本科植物的莖稈中,節(jié)則是礦質(zhì)養(yǎng)分(如鉀)從木質(zhì)部向韌皮部轉(zhuǎn)移最集中的部位

35、。這種不一致只有靠轉(zhuǎn)移細(xì)胞來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 由圖4-7可以看到,養(yǎng)分通過(guò)木質(zhì)部向上運(yùn)輸,經(jīng)轉(zhuǎn)移細(xì)胞進(jìn)入韌皮部;養(yǎng)分在韌皮部中既可以繼續(xù)向上運(yùn)輸?shù)叫枰B(yǎng)分的器官或部位,也可以向下再回到根部。這就形成了植物體內(nèi)部分養(yǎng)分的循環(huán)。 韌皮部中的養(yǎng)分也能向木質(zhì)部轉(zhuǎn)移。例如,小麥開(kāi)花以后旗葉中的磷、鎂和氮經(jīng)葉片韌皮部進(jìn)入莖稈的韌皮部,經(jīng)轉(zhuǎn)移細(xì)胞轉(zhuǎn)入木質(zhì)部,最后進(jìn)入麥穗中。第三節(jié) 植物體內(nèi)養(yǎng)分的循環(huán)與再利用一、植物體內(nèi)養(yǎng)分的循環(huán) 在韌皮部中移動(dòng)性較強(qiáng)的礦質(zhì)養(yǎng)分,從根的木質(zhì)部中運(yùn)輸?shù)降厣喜亢?,又有一部分通過(guò)韌皮部再運(yùn)回到根中,爾后再轉(zhuǎn)入木質(zhì)部繼續(xù)向上運(yùn)輸,從而形成養(yǎng)分自根至地上部之間的循環(huán)流動(dòng)。體內(nèi)養(yǎng)分的循環(huán)是植物

36、正常生長(zhǎng)所必不可少的一種生命活動(dòng)。氮和鉀的循環(huán)最為典型。 當(dāng)植物根吸收的氮源為硝態(tài)氮時(shí),運(yùn)輸?shù)降厣喜康南鯌B(tài)氮經(jīng)還原后其中大部分又經(jīng)韌皮部返回到根中。Simpson等人在小麥試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),經(jīng)木質(zhì)部運(yùn)輸?shù)角o葉的氮素,其中79以還原態(tài)的形式再由韌皮部運(yùn)回根中,其中的21被根系所利用,其余部分再由木質(zhì)部運(yùn)向地上部。植物體內(nèi)氮的循環(huán)模式如圖4-8所示。植物從土壤中吸收的硝態(tài)氮,一部分在根中還原成氨,進(jìn)一步形成氨基酸并合成蛋白質(zhì);另一部分NO3和氨基酸等有機(jī)態(tài)氮,進(jìn)入木質(zhì)部向地上部運(yùn)輸,在地上部尤其是葉片中,NO3進(jìn)行還原,進(jìn)而與酮酸反應(yīng)形成氨基酸,它可以繼續(xù)合成蛋白質(zhì),也可以通過(guò)韌皮部再運(yùn)回根中。植物體內(nèi)

37、發(fā)生氮素的大規(guī)模循環(huán),可能是由于根部硝態(tài)氮的還原能力有限,而必須經(jīng)地上部還原后再運(yùn)回根系,滿足其合成蛋白質(zhì)等代謝活動(dòng)的需要。 鉀也是植物體內(nèi)循環(huán)量最大的元素之一。它的循環(huán)對(duì)體內(nèi)電性的平衡和節(jié)省能量起著重要的作用。圖4-9為植物體內(nèi)鉀的循環(huán)模式。根吸收的K在木質(zhì)部中作為N03的陪伴離子向地上部運(yùn)輸,到達(dá)地上部后N03還原成NH3,,為維持電勝平衡,地上部必須合成有機(jī)酸(主要是蘋果酸),以便與K形成有機(jī)酸鹽,使陰陽(yáng)離子達(dá)到平衡。蘋果酸鉀可在韌皮部中運(yùn)往根部,在根中蘋果酸可作為碳源構(gòu)成根的結(jié)構(gòu)物質(zhì),或轉(zhuǎn)化成HCO3分泌到根外。根中的K又可再次陪伴所吸收的NO3 向上運(yùn)輸。如此循環(huán)往復(fù)。有研究表明,參

38、加體內(nèi)往復(fù)循環(huán)的鉀可占到地上部總鉀量的20以上。 植物體內(nèi)養(yǎng)分的循環(huán)還對(duì)根吸收養(yǎng)分的速率具有調(diào)控作用。植物根對(duì)多種養(yǎng)分的吸收受植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)狀況的影響,地上部養(yǎng)分在韌皮部中運(yùn)到根部的數(shù)量是反映地上部營(yíng)養(yǎng)狀況的一種信號(hào)。當(dāng)運(yùn)往根部的數(shù)量高于某一臨界值時(shí),表明植物的營(yíng)養(yǎng)狀況良好,根系可降低吸收速率;如運(yùn)往根部的數(shù)量低于臨界值時(shí),則表明植物缺乏這種養(yǎng)分,通過(guò)植物本身的調(diào)節(jié)系統(tǒng)使根提高吸收速率,以滿足其需要。二、植物體內(nèi)養(yǎng)分再利用的過(guò)程 植物某一器官或部位中的礦質(zhì)養(yǎng)分可通過(guò)韌皮部運(yùn)往其他器官或部位,而被再度利用,這種現(xiàn)象叫做礦質(zhì)養(yǎng)分的再利用。植物體內(nèi)有些礦質(zhì)養(yǎng)分能夠被再度利用,而另一些養(yǎng)分不能被再度利用

39、。前者稱為可再利用的養(yǎng)分,如氮、磷、鉀和鎂等,后者稱為不可再利用的養(yǎng)分如鈣、硼等。礦質(zhì)養(yǎng)分再利用的程度取決于養(yǎng)分在韌皮部中移動(dòng)性的大小,韌皮部中移動(dòng)性大的養(yǎng)分元素,其再利用程度也高。 養(yǎng)分從原來(lái)所在部位轉(zhuǎn)移到被再度利用的新部位,其間要經(jīng)歷很多步驟。 第一步,養(yǎng)分的激活 養(yǎng)分離子在細(xì)胞中被轉(zhuǎn)化為可運(yùn)輸?shù)男螒B(tài),例如氮在轉(zhuǎn)移前先由不能移動(dòng)的大分子有機(jī)含氮化合物分解為可移動(dòng)的小分子含氮化合物;磷由有機(jī)含磷化合物分解為無(wú)機(jī)態(tài)磷。這一過(guò)程是由來(lái)自需要養(yǎng)分的新器官(或部位)發(fā)出的“養(yǎng)分饑餓”信號(hào)引起的,該信號(hào)傳遞到老器官(或部位)后,引起該部位細(xì)胞中的某種運(yùn)輸系統(tǒng)激活而啟動(dòng),將細(xì)胞內(nèi)的養(yǎng)分轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外,準(zhǔn)備進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。養(yǎng)分的激活可能是通過(guò)第二信使來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 第二步,進(jìn)入韌皮部 被激活的養(yǎng)分轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外的質(zhì)外體后,再通過(guò)原生質(zhì)膜的主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入韌皮部篩管中。裝入篩管中的養(yǎng)分根據(jù)植物的需要而進(jìn)行韌皮部的長(zhǎng)距離運(yùn)輸。運(yùn)輸?shù)角o部后的養(yǎng)分可以通過(guò)轉(zhuǎn)移細(xì)胞進(jìn)入木質(zhì)部

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