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字词 硫吸收
类别 中英文字词句释义及详细解析
释义

硫吸收uptake of sulfur

植物从环境中摄取不同来源硫的过程。根系从土壤中吸收硫酸根离子(SO2-4),也可通过叶片利用大气中的二氧化硫(SO2)气体。不同作物对硫的吸收和需要有很大差异。大多数十字花科作物如结球甘蓝、油菜、萝卜、芜菁、芥菜以及百合科作物如葱、蒜、洋葱等需硫量大;豆科作物、甜菜、马铃薯及三叶草、柑橘、葡萄等需硫量为中等,而水稻、茄子、芝麻等需硫较低。按正常产量而言,结球甘蓝、油菜籽需硫最多,高达65千克/公顷以上;其他需硫中等的作物需要15~40千克/公顷,而需硫少的作物如水稻、芝麻等仅需10千克/公顷(表1)。
大多数植物的含硫量在0.1%~0.5%之间。用全硫作为植株硫素营养状况的指标时,禾本科与三叶草硫的临界值为0.10%,苜蓿花期的临界值为0.22%(干草),棉花则为0.20%。

表1 不同作物对硫的吸收


65kg/hm2
以上
31~40
kg/hm2
21~30
kg/hm2
11~20
kg/hm2
10
kg/hm2
结球甘蓝
油菜籽
滨海狗牙根
糖用甜菜
三叶草
小麦
番茄
柑橘类
葡萄
玉米
苜蓿
大麦
马铃薯
洋葱,大蒜
大豆
红三叶草
高粱
香蕉
花生
向日葵
水稻
茄子
芝麻籽

植物主要依靠根部吸收SO2-4 离子。在根部能正常生长的pH范围内,pH对硫的吸收影响不大。其它营养元素一般不影响植物细胞吸收SO2-4,而钼酸盐、铬酸盐、硒酸盐和钨酸盐与SO2-4的化学性质接近,能抑制硫的吸收,表明这些离子可能互相竞争载体的相同点位。
细胞内的SO2-4大部分存在于液胞中。在细胞质中仅有全硫量的1%,液胞中占全硫量的25%。SO2-4通过原生质膜和液胞膜都是主动运转过程。SO2-4在低浓度条件下吸收强,其摄取量约在10微摩尔/升时就达到饱和。在高浓度时,Cl-的吸收大大超过SO2-4吸收;而在低浓度时,SO2-4吸收至少比Cl-吸收高两倍(图)。


小麦分别从低浓度和高浓度培养液中吸收S和Cl的情况


1981年有人在研究玉米根原生质体和玉米根系吸收SO2-4盐时发现,在外部溶液pH降低时,可促进硫酸盐的吸收。推测硫酸盐可能通过H+/SO2-4 共运输或OH-/SO2-4的反向运输而被吸收。估计是位于原生质膜上的载体蛋白质负责硫酸盐的吸收过程。
植物还能利用大气中的SO2,在一定程度上可满足其对硫的需要。有人在人工气候室内培养不同的植物,室内供给一定浓度的SO2作为硫的唯一来源,发现在不施SO2的处理中,植物生长减弱。施用SO2,有减轻缺硫的作用。一旦SO2通过气孔进入叶内后,就能分布到植物体的各个部分,并在硫的不同组分如蛋白质硫、氨基酸硫和硫酸盐硫中发现。SO2营养水平对植物生长的影响见表2。当植物生长在无SO2-4存在的营养液中时,低浓度的SO2对植物生长有利。但是当加入高浓度SO2(1.5毫克/立方米)时,玉米和向日葵生长受阻,同时叶片上出现坏死症状。


表2 在缺硫酸盐的培养液中,SO2的浓度对不同作物生长的影响



干物质产量(g/株)


向日葵
玉米
烟 草
70
100
31
103
110
41
103
118
43
113
111
54
100
107
46
15
13
9

大气中SO2的临界浓度是在0.5~0.7毫克/立方米范围内,超过该浓度时植物可能受到毒害。
硫在植物体内的运输主要是以SO2-4的形式进行,含硫氨基酸、硫胺素和谷胱甘肽等有机硫也可以运输。根吸收的SO2-4主要通过木质部向植物地上部方向转移,运输的速度每小时可达40厘米。照光可增加SO2-4的运输速率,光的作用可能是使气孔开放和增加蒸腾作用。由叶片进入的SO2,与H2O生成HSO-3,再氧化成SO2-4,很快分布到植物的各部,并积累在根和叶的分生组织中。在高等植物中硫向下(向基)方向转移的能力较差。用三叶草进行水培试验时发现,当转移到无SO2-4的溶液中,中断SO2-4的供应时,根和叶柄中的硫向幼叶中转移,但老叶中的硫却不供给幼嫩组织。因此,在极端缺硫或土壤供硫不足情况下,底部叶片显得硫供给良好,叶色发绿;而上部叶片则缺硫,叶色失绿黄色。这个症状与缺氮相反,能有效地区别缺氮和缺硫。
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