豆科植物的根部為什么會(huì)長(zhǎng)小瘤子?
一、豆科植物的根部為什么會(huì)長(zhǎng)小瘤子?
在土壤中有一類(lèi)根瘤菌,它們體內(nèi)存在著有生物活性的固氮酶,能將大氣中的氮?dú)膺€原成植物可以直接利用的氨,植物學(xué)家將這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為生物固氮作用。由于土壤中的根瘤菌侵入豆科植物的根部細(xì)胞后,引起根部細(xì)胞強(qiáng)烈分裂和生長(zhǎng),從而在根部形成一個(gè)個(gè)“小瘤子”。
每個(gè)人都希望自己有個(gè)健康的身體,其實(shí)對(duì)于植物來(lái)說(shuō),農(nóng)民伯伯們又何嘗不是這樣希望的呢?你們注意到?jīng)]有有些豆科植物的根部會(huì)長(zhǎng)小瘤子,莫非他們也像人一樣患有什么疑難雜癥,其中的原因是什么呢?
如果要保證植物正常生長(zhǎng),三大營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷、鉀是不可缺少的。尤其是氮元素,對(duì)作物生長(zhǎng)起著非常重要的作用。它是植物體內(nèi)氨基酸的組成部分,氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的成分,也是植物進(jìn)行光合作用起決定作用的葉綠素的組成部分。
眾所周知,在我們周?chē)目諝庵校瑤缀鹾?0%以上的氮?dú)?。這樣大量的氮完全能滿(mǎn)足植物生長(zhǎng)的需要,可惜,絕大多數(shù)植物無(wú)法直接吸收空氣中的氮?dú)?,只能依靠施氮肥才能保證作物的生長(zhǎng)和發(fā)育之需。但有一類(lèi)豆科植物卻與眾不同,可以直接利用空氣中的氮。
我們很熟悉的黃豆、豌豆、蠶豆、扁豆等,都屬于豆科植物的果實(shí)或種子。為什么豆科植物能夠利用空氣中的氮呢?原來(lái),在土壤中有一類(lèi)根瘤菌,它們體內(nèi)存在著有生物活性的固氮酶,能將大氣中的氮?dú)膺€原成植物可以直接利用的氨,植物學(xué)家將這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為生物固氮作用。由于土壤中的根瘤菌侵入豆科植物的根部細(xì)胞后,引起根部細(xì)胞強(qiáng)烈分裂和生長(zhǎng),從而在根部形成一個(gè)個(gè)“小瘤子”。當(dāng)豆科植物和根瘤菌之間的共生關(guān)系建立后,植物供給根瘤菌生存所需要的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和能源,而根瘤菌能固定住大氣中的游離氮?dú)?,為植物生長(zhǎng)提供所需的氮元素,這是一種相互依賴(lài)的雙贏關(guān)系。
其實(shí),土壤中還有很多具有固氮作用的微生物,根據(jù)它們的習(xí)性通常分為兩類(lèi):一類(lèi)是在土壤中能獨(dú)立生活的自生性固氮微生物;另一類(lèi)是需要與植物共生的共生性固氮微生物,如與豆科植物共生的根瘤菌。
在實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,為使豆科植物多生小瘤子,可用根瘤菌制成的菌肥拌種。有時(shí)候?yàn)榱颂岣咦魑锂a(chǎn)量,還可以將豆科作物與其他莊稼作物輪作,因?yàn)榉N過(guò)豆科植物后,土壤中可直接被其他植物利用的氮素會(huì)有所增加。值得注意的是,一種豆科植物通常只能與一種或少數(shù)幾種相應(yīng)的根瘤菌系共生,如豌豆根瘤內(nèi)的根瘤菌只能在豌豆、蠶豆等根部形成根瘤,大豆只能從大豆根瘤中的根瘤菌形成根瘤。
生物固氮是一個(gè)重要的生命活動(dòng)現(xiàn)象,它能在常溫常壓下完成固氮過(guò)程。因此,科學(xué)家都非常注重研究這一現(xiàn)象和機(jī)理,希望有一天能夠人工模擬這一過(guò)程制造氮肥,使非豆科植物也能參與共生固氮。
二、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“二圃式”和“三圃式”是什么意思?
二圃式輪作是指一年麥類(lèi)、一年休閑的種植方式
三圃式輪作是指把地分為3區(qū),每區(qū)按照冬谷類(lèi)→春谷類(lèi)→休閑的順序輪換,3 區(qū)中每年有1區(qū)休閑、2區(qū)種冬、春谷類(lèi)。
三、從化肥和有機(jī)肥料的特點(diǎn)方面談兩者在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用和地位
①選用抗性作物品種,利用間套作技術(shù),保持基因和生物多樣性,創(chuàng)造有利于天敵繁殖不利于害蟲(chóng)生長(zhǎng)的環(huán)境。 ②禁止使用轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物及技術(shù)。 ③建立包括豆科植物在內(nèi)的作物輪作體系,利用秸稈還田,施用綠肥和動(dòng)物糞便等措施培肥土壤保持養(yǎng)分循環(huán),保持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性。 ④采取物理的和生物的措施防治病蟲(chóng)草害,將對(duì)環(huán)境和食品安全的影響降到最低。 ⑤采用合理的耕種措施,保護(hù)環(huán)境防止水土流失。
四、簡(jiǎn)述土壤有機(jī)質(zhì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用
1. 是土壤養(yǎng)分的主要來(lái)源。有機(jī)質(zhì)中含有作物生長(zhǎng)所需的各 種養(yǎng) 分,可以直接或簡(jiǎn)接地為作物生長(zhǎng)提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫和各種微量元素。特別是土壤中的氮,有95%以上氮素是以有機(jī)狀態(tài)存在于土壤中的。因?yàn)橥寥赖V物質(zhì)一般不含氮素,除施入的氮肥外,土壤氮素的主要來(lái)源就是有機(jī)質(zhì)分解后提供的。土壤有機(jī)質(zhì)分解所產(chǎn)生的二氧化碳,可以供給綠色植物進(jìn)行光合作用的需要。此外,有機(jī)質(zhì)也是土壤中磷、硫、鈣、鎂以及微量元素的重要來(lái)源。
2. 促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。有機(jī)質(zhì)中的胡敏酸,可以增強(qiáng)植物呼吸,提高 細(xì)胞膜的滲透性 ,增強(qiáng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,同時(shí)有機(jī)質(zhì)中的維生素和一些激素能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
3. 提高土壤的保肥能力和緩沖性能。土壤有機(jī)質(zhì)中的有機(jī)膠體,帶有大量負(fù)電荷,具有強(qiáng)大的吸附能力,能吸附大量的陽(yáng)離子和水分,其陽(yáng) 離子交換 量和吸水率比黏粒要大幾倍、甚至幾十倍,所以它能提高土壤保肥蓄水的能力,同時(shí)也能提高土壤對(duì)酸堿的緩沖性。
4. 促進(jìn)土壤微生物的活動(dòng)。
5. 提高土壤養(yǎng)分性。有機(jī)質(zhì)中腐殖質(zhì)具有絡(luò)合作用,有助于消除 土壤的污染 。對(duì)低產(chǎn)田來(lái)說(shuō),通過(guò)增加有機(jī)質(zhì)含量可以培肥土壤,提高地力水平。對(duì)高產(chǎn)田來(lái)說(shuō),由于有機(jī)質(zhì)不斷分解,也需要不斷補(bǔ)充有機(jī)質(zhì)。腐殖質(zhì)能和磷、鐵、鋁離子形成絡(luò)合物或螯合物,避免難溶性磷酸鹽的沉淀,提高有效養(yǎng)分的數(shù)量。
五、植物保護(hù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用
植物保護(hù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用:
一是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全;
二是防災(zāi)減災(zāi);
三是有效控制病蟲(chóng)草鼠害;
四是增產(chǎn)增收。