植物的光合作用需要二氧化碳作為原料，二氧化碳的含量直接影響著植物的光合作用效果，進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況。二氧化碳監(jiān)測(cè)儀作為檢測(cè)二氧化碳含量的農(nóng)業(yè)儀器，是重要的植保工具。
二十世紀(jì)40～60年代間，已有許多學(xué)者研究了各種不同溶劑的葉綠素溶液的吸收光譜與熒光光譜，企圖獲得光合作用過(guò)程中色素之間的能量傳遞與日光能的轉(zhuǎn)換機(jī)制，發(fā)現(xiàn)光合作用中金屬離子的影響是諸多因素之一。因此，金屬進(jìn)入植物體內(nèi)的生理活動(dòng)及所形成的金屬葉綠素的熒光發(fā)光規(guī)律等就需要深入研究討論。近些年來(lái)，葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，大多是對(duì)葉綠素?zé)晒鈪?shù)值的變化來(lái)研究重金屬、稀土金屬等因素對(duì)植物光合作用的影響?？梢?jiàn)，葉綠素及金屬葉綠素的熒光性是研究植物光合作用的一個(gè)有效手段。金屬離子在植物體內(nèi)的存在形式多種多樣，作用也各異。而與光合作用相關(guān)的形式，目前主要集中為三點(diǎn):(1)金屬離子可與葉綠蛋白結(jié)合，或可直接與葉綠素結(jié)合;(2)金屬離子可于鎂離子發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，取代鎂離子形成葉綠素衍生物;(3)金屬離子還可與磷化合間接影響葉綠蛋白的合成。重金屬與稀土的作用機(jī)制類(lèi)似，都是間接或直接導(dǎo)致葉綠素的合成發(fā)生變化，進(jìn)而抑制或促進(jìn)光合作用。
對(duì)于觀(guān)點(diǎn)(2)，很多專(zhuān)家、學(xué)者進(jìn)行了對(duì)植物噴灑、施加金屬元素的實(shí)驗(yàn)，從中找到了一些理論根據(jù):
Dwight等通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)為稀土離子可與鎂離子發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)，從而改變?nèi)~綠體結(jié)構(gòu)并影響葉綠素合成。還有洪法水等發(fā)現(xiàn)天然鐵芒萁中稀土離子也配位到了葉綠素卟啉環(huán)內(nèi)。沈志強(qiáng)等研究證明Nd3+進(jìn)入纖細(xì)裸澡細(xì)胞內(nèi)部，取代了葉綠素中心Mg2+，形成稀土葉綠素衍生物。同時(shí)楊俊林也證明有稀土－葉綠素的形成。通過(guò)銅、鋅和鎳等重金屬脅迫藻類(lèi)植物的實(shí)驗(yàn)中，也得到了重金屬取代葉綠素中的鎂離子形成重金屬葉綠素的確鑿證據(jù)。
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