土壤鹽漬化-植物體切片分析圖像生物顯微鏡
液泡與滲透調節:液泡內離子和溶質的積累
不僅是干旱會造成滲透脅迫,土壤鹽漬化也會首先引起滲透脅
迫。因為外界鹽分的高濃度會使土壤溶液的水勢降低,導致根細胞
不能從土壤中吸取水分;同時,鹽離子從根部進入植物體后,先在
質外體(導管、細胞間隙和細胞壁)中積累,從而引起原生質體脫水
,膨壓降低。在這種滲透脅迫下,植物體為了能繼續獲得水分,維
持細胞膨壓,必須增加自身細胞汁液的物質濃度,主要是增加液泡
的內含物,以提高細胞滲透壓,降低細胞內水勢,使外界的水能夠
進入細胞,這一過程被稱為“滲透調節”。
進行滲透調節的物質有兩種來源:一種是從外界吸收和積累無
機鹽;另一種是通過細胞內代謝合成有機物質。一般說來,在細胞
內積累的這些物質(無機的和有機的溶質)的總濃度和滲透壓,要比
外界土壤溶液的滲透壓高出2~3倍,才能使根細胞從土壤中順利吸
取水分。至于各種植物細胞內積累什么樣的滲透調節劑,則決定于
植物種類的特性,尤其是與植物的抗鹽性密切相關。
鹽生植物主要是依靠從外界吸收和積累無機鹽離子。這是一種
“一舉兩得”的措施:一方面,吸收的無機鹽離子如Na+、CI一等
提高了細胞的滲透壓,降低了細胞內水勢;另一方面,進入根細胞
內的鹽離子又相對地降低了根表面外界土壤溶液中局部的鹽濃度,
改善了外界土壤的水脅迫,更有利于根細胞吸水。