镁吸收uptake of magnesium
植物根系从介质中摄取镁离子的过程。一般植物吸收Mg2+的数量较Ca2+或K+少,植物器官中镁的含量大多占干物质的0.5%以下。各种阳离子间的竞争对镁的吸收有很大影响,因此,在生产实践中由阳离子竞争作用诱导产生的缺镁现象较为普遍,尤其是在营养介质中K+浓度高时会阻碍Mg2+的吸收。
植物根吸收Mg2+的速率很低,吸收镁的能力弱。Mg2+的吸收主要是被动吸收,而不是主动吸收,它可能通过离子载体作媒介,顺电化学势梯度而移动,而越过原生质膜的主动吸收机制差。因此,镁的吸收与呼吸作用关系不大,光照、温度、呼吸抑制剂等对镁的吸收都没有严重阻碍,而湿度过大对镁的吸收则不利,这与蒸腾作用有直接关系。Mg2+的吸收受其他阳离子特别是K+和NH4+过多的严重影响,这种竞争作用能引起植物体内Mg2+的缺乏。由于NH+4对Mg2+的吸收有颉颃作用,所以施铵态氮(NH4—N)肥时,镁的吸收下降,而施硝态氮(NO3—N)肥时,却能促进作物对镁的吸收。钾供应水平高时亦降低植物对镁的吸收。因此,大量施用钾肥后,会加重作物缺镁。
当钾的供应低时,在植物中可能出现镁的含量高。这种镁的高含量不能简单地解释为由于植株生长速率低所引起的“浓度效应”,而可能是直接由于钾的供应低加强了镁的吸收。在缺钙的番茄组织中可能发现镁的含量有很大提高。营养介质中Mg2+的水平对锰的吸收亦有重要影响。镁能减少锰的吸收。因此,增加镁的供给量可防止许多植物出现锰的毒害。
在酸性土壤上,植物吸收镁往往较少,这不仅与酸性条件下镁的淋溶强,土壤中有效镁浓度低有关,而且也直接与pH值低有关。在土壤pH值低时,主要不是由于H+浓度过多,而是由于铝离子[Al(OH)2+、Al(OH)2+等]含量增加,特别是Al (OH)2+毒害更大,往往使根系生长受阻,镁的吸收量因而减少,导致缺镁。
植物体内的Mg2+能随木质部蒸腾流很快向上移动。它和钙不同,镁在韧皮部汁液中浓度较高,容易在韧皮部中移动,能从老叶转移到幼叶或顶部。镁的再利用程度较高,仅次于氯、钾,而高于磷。由于果实和贮藏组织主要依靠韧皮部供给矿质养料,所以这些组织中钾和镁的含量比钙高。
用番茄试验表明,增加钾的供给,对植株不同器官中镁的分布有很大影响。在钾供应量提高时,明显地降低了番茄叶子和根系中镁的含量,而果实中镁的含量却有一定增加,因此,看来K+能促进Mg 2+向果实和贮藏组织转移(见表)。
增加钾的供给对番茄不同器官中阳离子含量的影响
钾溶液处理 (mol/L) | K | Na | Ca | Mg |
(占干物质的%) |
叶子
2 10 20 | 0.5 3.3 4.2 | 0.4 0.19 0.18 | 4.7 4.2 3.3 | 0.61 0.27 0.15 |
根系
2 10 20 | 0.2 2.2 2.4 | 0.36 0.25 0.13 | 3.9 3.2 3.3 | 0.33 0.31 0.26 |
果实
2 10 20 | 1.6 2.5 2.7 | 0.10 0.07 0.06 | 0.09 0.08 0.07 | 0.07 0.08 0.09 |