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徐伟忠2周前
气雾栽培的特殊养分吸收路径:解锁个性化蔬菜培育新可能 蔬菜气雾栽培的肥料吸收存在双重核心路径,其中离子交换是作物获取养分的主要方式,各类矿质营养以离子形态通过根系细胞膜的交换通道进入植物体内,支撑基础生长代谢。而另一种易被忽视的“胞吞吸收”路径,正成为个性化培育的技术突破口——有机大分子可通过根系细胞的包裹、融合作用进入植物体内,实现特殊营养成分的直接摄取。 在气雾栽培环境中,这种胞吞吸收效率被显著放大:雾化的营养液让根系摆脱土壤束缚,形成庞大的气生根体系,根系表面积较传统土培大幅增加。这不仅提升了离子交换的效率,更让有机大分子与根系的接触概率显著提高,为胞吞吸收创造了绝佳条件。这种独特的吸收机制,打破了传统栽培中养分吸收的单一性,为作物摄入特殊风味物质、功能性成分提供了可能。 基于这一技术路径,个性化蔬菜的培育得以落地。通过在营养液中添加特定植物提取物、风味前体物质等有机大分子,借助胞吞吸收通道,可让作物在生长过程中积累相应风味成分,培育出兼具营养与独特口感的定制化产品——如带有桂花香的青菜、薄荷清凉风味的叶菜、艾草香气的特色作物等。不仅限于青菜,番茄、黄瓜、生菜等各类蔬菜均可通过该模式实现风味、营养的个性化调控。 气雾栽培的双重吸收路径,不仅丰富了作物的养分获取方式,更构建了个性化蔬菜生产的技术基础。随着对胞吞吸收机制的深入研究与营养液配方的精准优化,未来将有望实现更多样化、定制化的农产品生产,满足消费者对风味独特、营养多元的市场需求,为农业创新提供新的技术支撑。#徐伟忠
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徐伟忠7月前
气雾栽培直播讲座(058)热带地区气雾栽培 无人机生态雾耕:破解逆境种植的现代农业实践 一、根系吸收与导管运输的生理机制 根系吸收的离子进入导管的核心在于浓度梯度驱动。导管周围细胞分泌的物质改变内部离子浓度,促使根系吸收的离子随水分通过扩散作用进入导管,再经蒸腾流输送至植物各部位。这一过程为生态雾耕栽培的营养液设计提供了理论基础——通过人工调控离子浓度差,实现养分的高效运输。 二、热带多雨区的种植核心:根温调控与避雨设施 在所罗门群岛(年均温24-38℃、降雨3000mm)等热带海洋性气候区,生态雾耕栽培的关键在于根区制冷与避雨设施: - 根温调控:放弃全温室降温,聚焦根系局部环境。通过埋设制冷管道或循环低温营养液,将根温控制在20-28℃(作物理想生长区间),能耗仅为传统温室降温的1/3。 - 充气式避雨棚:采用模块化充气膜结构,折叠后体积为传统钢架棚的1/10,适合跨海运输。测试显示,该设施可使瓜类裂果率从45%降至8%,病害发生率减少70%。 三、两段式栽培:温室育苗与露天生产的协同 针对传统设施农业“高能耗”与“低效率”的矛盾,提出**“温室敏感期培育+露天规模化生产”两段式模式**: 1. 温室集约化育苗:在冷/热温室中完成作物苗期、花期等敏感阶段。如夏季菠菜在可控温室(15-20℃)育苗,萌芽率从露天种植的20%提升至92%;番茄花期控湿(湿度60%-70%),坐果率提高35%。 2. 露天生态化栽培:幼苗度过敏感期后,通过无人机转运至露天基地。以山地为例,海拔500米以上区域因低温抑制害虫繁殖,配合间作驱虫植物(如万寿菊),可减少80%农药使用,且自然光照使作物糖度提升2-3个百分点。 四、无人机生态雾耕的创新突破 (一)可移动性:重塑农业生产空间 通过无人机或移动机器人实现百亩级植株转移,带来三大优势: - 劳动力优化:传统土培每人管理2-3亩,无人机模式下单人可监控30亩(结合物联网传感器实时反馈数据); - 设施复用:同一温室全年循环培育不同作物(如春季育茄苗、夏季育叶菜苗),利用率提升4倍; - 抗灾灵活:台风前2小时内可转移作物至避风场所,相比固定设施减少90%损失风险。 (二)生态共生:从单一化到系统平衡 摒弃“灭虫除草”传统模式,构建农业与自然共生体系: - 杂草智能化管理:保留有益杂草#徐伟忠
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熊春锦6天前
#细胞 #强烈推荐 #知识科普 #生物学 细胞是生命的基本单位,其内部有多种功能各异的细胞器,共同维持细胞的正常运作。 细胞核是细胞的控制中心,内含遗传物质DNA。主要作用是调控基因表达、DNA复制和RNA合成。它由双层核膜包裹,上有核孔允许物质进出。 线粒体是“细胞的动力工厂”,双层膜结构,内膜向内折叠形成嵴。它能够通过有氧呼吸产生ATP(能量货币)。线粒体拥有独立于核DNA的环状DNA,支持内共生起源学说。 内质网有两种,粗面内质网的表面附着核糖体,参与蛋白质合成与修饰。滑面内质网没有核糖体,参与脂质合成、解毒和钙离子储存。 高尔基体由扁平膜囊堆叠而成,常靠近内质网。它的功能是对蛋白质进行加工、分类、包装并运输至细胞其他部位或细胞外。 核糖体无膜结构,由RNA和蛋白质组成。是蛋白质合成的场所。常常游离于细胞质或附着在内质网上。 溶酶体是单层膜包裹的小泡,内含多种水解酶。其分解衰老细胞器、消化外来物质(如细菌),是细胞的“消化车间”。 过氧化物酶体由单层膜包裹,内含氧化酶(如过氧化氢酶),主要作用是分解脂肪酸、解毒有害物质(如酒精)。 中心体由两个垂直的中心粒组成,主要存在于动物细胞。它可以在在细胞分裂时形成纺锤体,指导染色体分离。液泡是植物细胞中显著,单层膜包裹的充满液体的腔室。作用是储存水分、养分和废物,维持细胞膨压。 叶绿体是植物细胞特有的,是双层膜结构,内含类囊体和叶绿素。在进行光合作用时,将光能转化为化学能(葡萄糖)。其拥有独立DNA,支持内共生起源学说。 细胞膜是磷脂双分子层镶嵌蛋白质,具有选择透过性。可以控制物质进出,维持细胞内外环境稳定。 这些细胞器分工协作,构成了一个高度有序的生命系统: · 能量相关:线粒体、叶绿体 · 合成与加工:核糖体、内质网、高尔基体 · 分解与回收:溶酶体、过氧化物酶体 · 支持与运动:细胞骨架、中心体 · 调控中心:细胞核 · 储存与维持:液泡(植物) 不同细胞类型中,细胞器的种类和数量会有所差异,例如植物细胞有叶绿体和细胞壁,动物细胞则有中心体。这种精细的分工协作,使得细胞能够高效完成各项生命活动。
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布老1年前
《助人为乐!水通道蛋白协同转运镁离子》——— 前几回书中,曾说过,水通道蛋白可转运水分子及一些离子或中性小分子进出细胞膜。本回书里,则要讲述水通道蛋白协同植物体内镁离子转运蛋白( magnesium transporters / MGT )转运Mg2+助人为乐的故事。Mg2+对于植物生命活动的意义,无须多言,仅举一例:Mg2+是叶绿素( chlorophyll )分子中的重要金属元素。那么,植物体从土壤中吸收Mg2+后,是怎样在植物体内运输的呢?植物体内的运输大通道叫作输导组织( conducting tissue ),由木质部( xylem )与韧皮部( phloem )组成。由于组成输导组织的木质部与韧皮部成束构成,所以,二者也被统称为维管组织( vascular tissue )。2023年,《 Journal of Integrative Plant Biology 》发表了一项中国科学院分子植物科学卓越创新中心/广西大学的合作研究。在木薯的维管组织的细胞质膜上存在着大量的水通道蛋白MePIP2;7。MePIP2;7本身并不能转运Mg2+,但可与镁离子转运蛋白MeMGT9协同作用,助力MeMGT9将Mg2+转运出质膜。MePIP2;7编码基因( coding gene )敲除( knock-down )的木薯植株,因MeMGT9无法与MePIP2;7协同作用,Mg2+转运出质膜受阻,导致植株长势不良。在缺乏Mg2+的环境中,与正常或MePIP2;7编码基因过表达(PIP-OE / 意味MePIP2;7合成过多)的木薯植株相比,小分子RNA干扰MePIP2;7(PIP-Ri / 意味MePIP2;7功能降低或缺失)的木薯植株长势不良。即使在补充Mg2+后,长势恢复的速度亦远低于前二者。由此,水通道蛋白生物学功能之广泛,可窥一斑。【视频中所有图片,皆下载于网络。如有侵权,敬请告之删除】#水通道蛋白#转运镁离子
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