什么叫“铝胁迫”,怎样使植物处于铝胁迫状态?

铝是植物的非必须元素,在很低有效铝情况下,能促进植物生长,当Al3+＞0。1-1。0mg/L,对铝敏感的植物可能会造成毒害,＞1-3mg/L时,就会发生铝害。多数植物中,铝分布在根部。
上世纪60年代开始国外就非常重视铝胁迫下植物耐铝和铝毒机制的研究,并从基因工程上筛选和培育耐铝品种,我国从80年代起才有关于铝毒的研究报告。研究表明,植物铝害主要是影响植物对离子的吸收,其中最重要的是影响植物对Ca2+吸收,植物富集铝后,细胞内控制钙平衡和代谢的钙调节蛋白不能与4个钙结合,而处于非活化状态,从而影响植物的多种生理生化过程,如植物分生细胞DNA合成受阻,植物细胞壁果胶链的有序合成和断裂过程受到干扰,细胞膜的损坏或破裂,以及作为第二信使的cAMP的失调等,从而导致植物受害。另外过量的铝能与根表面细胞壁中的磷酸根结合,使磷不能进入细胞质内,干扰植物对磷的吸收和代谢。铝毒害总是与土壤酸化相伴,加重植物的受害程度。Clarkson（1969）研究认为,耐铝植物具有忍受低钙的供应能力,忍受低磷的供应能力和避免磷在根的表面被Al3+固定的能力,忍受植物组织中高Al3+浓度。植物根尖的初生壁对Al3+的阻力很低,但细胞壁能起到屏障作用,细胞膜对Al3+的透性不同,细胞质膜对Al3+的排除性因不同品种的耐性而异（Alic,1973）。很低浓度的Al3+不仅对植物无害,而且能促进其生长。在植物的根表面具有和Al3+结合的部位,这些部位没有被Al3+结合时,趋于Fe3+,从而影响Fe3+的吸收,出现缺Fe3+,低浓度的Al3+缓解了植株的缺Fe3+危害。
铝还能使植物细胞原生质脱水,然后破坏而死亡。铝与细胞壁内的果胶结合,强化果胶的交联结构,有碍植物吸收水分和营养。铝与植物中的钙磷等矿物质营养成分亦有密切关联。它能抑制一般植物对钙磷的吸收与累积,也影响它们对钾镁铁锰铜锌等元素的吸收和累积。