吸收机制:建兰一品梅的根系是吸收营养物质的起始部位。其根系表皮细胞具有大量的根毛,这些根毛增加了根系与土壤的接触面积,有利于营养物质的吸收。根毛细胞通过主动运输和被动运输的方式来吸收营养物质。对于像氮、磷、钾等矿质元素,一般是通过主动运输,借助细胞膜上的载体蛋白,逆浓度梯度吸收。例如,根系吸收钾离子时,根细胞中的质子 - ATP酶会水解ATP产生能量,驱动钾离子的吸收。而对于一些小分子的有机物质和水分,主要是通过被动运输,如自由扩散或协助扩散的方式吸收。
营养物质的种类:根系吸收的营养物质包括大量元素和微量元素。大量元素如氮、磷、钾,氮元素主要以铵态氮和硝态氮的形式被吸收,用于合成蛋白质、核酸等含氮化合物;磷元素参与细胞内的能量代谢(如ATP的合成)和核酸、磷脂的形成;钾元素对维持细胞的渗透压、调节气孔开闭和促进光合作用等生理过程起着重要作用。微量元素如铁、锰、锌等,铁是参与叶绿素合成和电子传递链的关键元素,锰和锌对酶的活性和激素的合成等方面有重要影响。
运输通道:从根系吸收的营养物质通过茎部的维管束进行运输。维管束主要由木质部和韧皮部组成。木质部主要负责运输水分和无机盐,其运输的动力主要是根压和蒸腾拉力。根压是由于根系主动吸收离子,导致细胞内的溶质浓度增加,水分进入细胞产生的压力,推动水分和溶解在其中的无机盐向上运输。蒸腾拉力则是在叶片蒸腾作用下,水分从细胞间隙通过气孔扩散到大气中,使得细胞内的水势降低,从而拉动木质部中的水分和无机盐向上运输。而韧皮部主要负责运输有机物质,其运输机制是压力 - 流动假说,即源端(如叶片)通过光合作用合成有机物质,将其装载到韧皮部筛管分子中,使筛管内的溶质浓度增加,水势降低,周围细胞的水分进入筛管,产生膨压,推动有机物质向库端(如花朵、根系等需要营养的部位)运输。
运输过程中的调节:在营养物质运输过程中,茎中的一些细胞和组织会对运输进行调节。例如,木质部和韧皮部之间存在着物质交换的现象,一些离子可以在木质部和韧皮部之间进行横向运输,以满足不同组织和器官的需求。同时,茎中的激素也会对营养物质的运输产生影响。生长素可以调节木质部和韧皮部的分化和发育,从而影响营养物质的运输路径和效率;细胞分裂素可以促进细胞的分裂和生长,有助于营养物质在茎中的分配和利用。
花芽分化期的利用:在花芽分化阶段,从根和茎运输来的营养物质发挥着关键作用。大量的磷元素被用于花芽的细胞分裂和分化,促进花芽的形成。氮元素用于合成花芽中的蛋白质和核酸等物质,保证花芽的正常发育。钾元素有助于调节花芽细胞的渗透压,维持细胞的膨压,使花芽能够正常生长。同时,有机物质如糖类、氨基酸等也被运输到花芽中,作为能量来源和合成其他物质的原料。例如,糖类为花芽的生长提供能量,同时也是构成花朵细胞壁的成分之一;氨基酸则用于合成花器官中的各种蛋白质。
花期的维持和消耗:在开花期间,花朵对营养物质的需求依然很高。花瓣中的色素合成需要营养物质的参与,如镁元素是叶绿素合成的必需元素,对于维持花瓣的绿色部分起着重要作用;而花青素等色素的合成也需要氮、磷等元素的参与。花朵的呼吸作用需要消耗大量的糖类等有机物质来提供能量,以维持花瓣的开放状态和花朵的生理功能。同时,花粉和花蜜的形成也需要大量的营养物质,花粉中含有蛋白质、糖类等营养成分,花蜜则主要是糖类的水溶液,这些营养物质都是通过根系吸收、茎部运输而来的。
花后的营养物质储存和再分配:花朵凋谢后,部分营养物质会被重新分配和储存。例如,花瓣和花蕊等花器官中的蛋白质、糖类等有机物质会被分解,其中的氮、磷等元素会通过韧皮部运输回到茎和根系中,被储存起来或用于新的生长点的发育,如叶片的生长、新花芽的孕育等。这样可以有效地利用营养物质,减少浪费,为建兰一品梅的下一轮生长和开花提供物质基础。