海洋植物为什么耐盐碱化(海洋植物为什么耐盐碱化的原因)

写景散文2023-12-13 09:02:490
怎样培养抗盐植物

前几年,联合国粮农组织的专家,发出了振奋人心的消息:用海水灌溉农田将不再是梦。

早在20世纪80年代,科学家们就从红树林及各种海洋植物中得到启示:它们之所以能在海水浸泡的“海地”中生长,主要原因是它们为喜盐、耐盐的天然盐生植物。

于是,科学家们“顺藤摸瓜”,运用基因工程技术,从种子基因到生态环境进行研究,结果发现它们的基因与陆地甜土植物不同,而正是这种独特的基因,使它们成为盐生植物,适应海水浸泡和滩涂的生态环境。

据此,科学家认为人类一定有办法找到或培育出适应海水灌溉的农作物。

抱着这一信念,科学家苦苦探索了十几年。

1991年,美国亚利桑那大学的韦克斯博士,完成了一种耐寒内质盐生物——盐角草属的杂交试验。

紧接着,他又潜心研究高粱种子基因,使它适应咸土的生态环境。

韦克斯博士认为,在现有粮食作物中,高梁生产速度快,根须多,水份吸收快,只要解决耐盐问题,海水浇灌或咸土裁培均有可能。

无独有偶。美国农业部的土壤学家罗宾斯也在打高粱的主意。他将高粱与一种非洲沿海盛产的苏丹杂草杂交,结果成功地培植出一种独特的杂交种——“苏丹高梁”。这种粮食作物的根部会分泌出一种酸,可快速溶解咸土土壤中的盐分而吸收水分。种植这样的农作物,采用海水浇灌后,海水中的盐分会自然被溶解掉,而不致于影响高梁的“今日一片荒滩,明日一片绿洲”。当然,这一美好愿望的实现,仍是借助于植物基因工程的帮忙。

以色列的厄瓜多尔加拉帕斯海岸,生长着一种番茄,它的个小味涩,口质很差。但以色列科学家从这种耐盐西红柿中提取出了耐盐基因,将它整合到普通西红柿的种子后,通过认真管理,竟培育出了味美、个大、品质优良的耐盐品种,为充分利用海边盐碱地开辟了广阔的前景。难怪有人说耐盐西红柿是“盐农业”的一颗明珠。

看来,将昔日的滩涂、盐碱地变为稳产、高产的沃土绿洲,已为期不远了。

为什么有些植物能够抗盐碱?

1、因为这些植物可以把高浓度的无机盐离子运出细胞,就是它们细胞的主动运输能力特别强。这就和海里的鱼也能正常生存的道理一样。

2、国外科学家先后提出的“渗透学说”指出,植物的渗透调节作用能够适应盐分作用,可以保持水分进入植物体的水平,同时随着盐浓度的增加,叶片对蒸腾作用的阻力也增大了,因而它们就具有抗盐碱力。

海蓬子等耐盐碱植物能降低土地盐度的原因

海蓬子等耐盐碱植物能耐受高盐度,植株体内盐分浓度高,到冬天枯萎后,体内仍含有较高盐分,干枯的植株由于种种原因转移到其他地方,从而把盐分从原来的地方带走,间接降低了土壤盐度。

耐盐碱植物耐盐碱原理

植物耐盐碱原理:在突发盐碱状况到来时植物不会立刻死掉,而是有机会转换形态继续存活的植物。耐盐碱是指能在盐碱环境下存活,但生长状况受影响。

盐碱地:

盐碱地是盐类集积的一个种类,是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长。

它的危害:

土地盐碱化不但造成了资源的破坏,农业生产的巨大损失,而且还对生物圈和生态环境构成威胁。另外,盐碱化过程通常与荒漠化过程相伴生,甚至相互促进相互转化。

耐盐碱的植物:

雪松。对土壤要求不严,酸性土、微碱性土均能适应,深厚肥沃疏松的土壤最适宜其生长,亦可适应黏重的黄土和瘠薄干旱地,耐干旱,不耐水湿。浅根性,抗风力差,对二氧化硫抗性较弱,雪松最适宜孤植,列植。

旱柳。较耐寒,耐干旱。喜湿润排水、通气良好的沙壤土,但在粘土或长期积水的低湿地上,容易烂根,引起枯梢,甚至死亡。稍耐盐碱,在含盐量0.25%的轻度盐碱地上仍可生长,对病虫害及大气污染的抗性较强。

为什么盐碱土中仍能生长耐盐的植物

盐碱土中仍能生长耐盐的植物,是因为耐盐的植物细胞间隙小,栅栏组织发达,有的具有肉质性叶,有特殊的贮水细胞,能使同化细胞不受高浓度盐份的伤害。耐盐的植物具有一系列抗盐特性,根据对过量盐类的适应特点,可以分为聚盐性植物,泌盐性植物,不透盐性植物。

一、聚盐性植物:能从土壤中吸收大量的盐分,并把这些盐类积聚在体内而不受伤害,因此又被称为真盐生植物。这类植物的原生质对盐类的抗性特别强,能忍受6%甚至更浓的NaCl溶液。聚盐的方式通过肉质化或茎叶脱落。例如,盐角草就属于聚盐性植物。

二、泌盐性植物:通过排盐(泌盐)将盐分排出体外。这类植物虽然能在含盐较多的土壤上生活,但在非盐渍化的土壤上生长发育更好,所以这类植物又被称为耐盐植物。如热带海滨分布的各种红树就属于耐盐植物。

三、不透盐的植物:这类植物一般只分布在盐渍化程度较轻的土壤上面。它的渗透压很高,但不是由高浓度的盐类所引起的,而是由体内大量可溶性的有机物所引起的。它的高渗透压能够提高根系从土壤中吸水的能力。通常把这类植物又称为抗盐植物。如蒿属的一些种类就是如此。

水生植物对低盐环境的适应机制

许多浮游植物对环境因素具有生理和形态上的抗性适应。在海洋浮游植物中,河口浮游植物对低盐的适应性最大Rice and Ferguson,1975)。

浮游植物通过调节细胞内盐度使之稍微高于生长基质的盐度,从而达到对盐度的生理适应(Guillard,1962)。细胞开始分裂和保持分裂的盐度范围取决于细胞内盐度变化控制下的代谢速率。盐度高于18-24时,大洋种类的分裂速度高于最大分裂速度的一半,而河口种类在盐度高于0.5-8时分裂速度不受影响。浅海种类的反应介于大洋种类和河口种类之间。一些河口种类能够在淡水中分裂,而大部分淡水种类只能在盐度低于2时才能进行细胞分裂(Chu,1942)。

海草对盐度适应性强,其耐盐范围大约从1-70,但正常生长盐度底限一般约为15(McMillan and Mosely,1967; McMahan,1968;McMillan,1974)

海草不能长时间耐受淡水或极低的盐度,部分原因是与海水相比无机碳供应减少了(Hammer,1969)。