植物铝毒害及抗毒机制.doc

植物铝毒害及抗铝毒机制摘要:铝毒是酸性土壤中作物生长最重要的限制因素和森林大面积退化的重要原因,严重影响着全世界和中国大约40%和21%耕作土壤的作物生产。介绍了铝在土壤和植物体中的存在形态,重点综述了铝毒机理和耐铝机制。关键词:铝;存在形态;铝毒害;耐铝机制中图分类号::A文章编号:0439-811419-3900-04 MechanismofAluminumToxicityandResistanceinPlant WANGYue-ping1,ZHANGYi2,WUYu-huan3,XUGen-di1,WANGXiao-ping1,LIUPeng1 Abstract:Aluminumtoxicityisthemostimportantfactorlimitingcropgrowthinacidsoilsandoneoftheimportantreasonsofforestdegeneration,whichgreatlyaffectsthecropproductivitybyabout40%ofcultivatedsoilsintheworldand21%,andthemechanismsofaluminumtoxicityandresistanceofplantwerereviewed. Keywords:aluminum;existingform;aluminumtoxicity;mechanismoftolerance 铝是地壳中含量最丰富的金属元素,%,仅次于氧和硅。土壤中的铝大部分以固态铝形式存在,铝根据性质可分为交换态铝、吸附态羟基铝和有机配合态铝等[1]。土壤溶液中的铝包括:①难溶态铝;②聚合态铝;③有机络合态铝;④无机铝化合物;⑤无机离子态铝。不同形态的铝可经过水解、聚合、配合、沉淀和结晶等反应相互转化,形成不同结构、性质和形态的铝,铝的存在形态不同,其毒性和生物可利用性也不同。其中,无机离子态铝如Al3+、Al2+、Al■■等对植物根系的毒害作用最大;有机和无机铝复合物有Al3、Al4-、硫酸铝复合体、磷酸铝复合体、氧化铝复合体、有机酸铝,其毒性较小[2]。植物吸收的铝在体内以两种方式存在:一种是自由态,铝位于细胞外的表面自由空间,不与细胞内的物质结合,能通过离子交换的方式被代换出来,其毒性相对较小;另一种是束缚态,铝进入植物细胞后与细胞内的物质结合,因改变了细胞原有的性质而对细胞产生了毒害,这种存在方式不能以离子交换的方式被代换出来,对植物的毒害较大[3]。虽然对铝形态的研究很多,但铝形态的实际检测却十分困难,主要原因是:①铝不是一个很好的光学和电化学活性元素,它可以与各种有机或无机配体如PO■■、SO■■、F-、有机酸、蛋白质和脂类等结合,当其以复杂的配合物形式存在时,其分析难度更大;并且其化学性质随土壤溶液的pH的变化而改变,特别是当pH<,铝主要以被认为是植物铝毒的主要形式的Al3+或Al■■的形式存在。②采样过程中的人为扰动破坏了原有的化学平衡,导致铝形态发生变化[4]。 1铝毒伤害机理