植物对营养物质的吸收

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1、第三章植物对营养物质的吸收主要内容基本要求植物根系的营养特性了解植物根系对养分的吸收掌握植物叶部对养分的吸收了解影响植物吸收养分的因素了解/掌握植物的营养特性与施肥方法了解/掌握植物吸收的养分形式：离子或无机分子－－为主有机形态的物质－－少部分植物吸收养分的部位：矿质养分－－根为主，叶也可根部吸收气态养分－－叶为主，根也可叶部吸收Rootsarethemainstructuresfornutrientuptake第一节植物根系的营养特性一、根的类型、数量和分布（一）根的类型1.分类从整体上分直根系：根深须

2、根系：水平生长定根主根形成直根系从个体上分侧根不定根组成须根系6days10days17daysCourtesyMacKirbyCSIROLandandWaterRoots:adynamicsystema.须根系b.直根系直根系和须根系示意图2.根的类型与养分吸收的关系直根系－－能较好地利用深层土壤中的养分须根系－－能较好地利用浅层土壤中的养分农业生产中常将两种根系类型的植物种在一起－－间种、混种、套种。（二）根的数量用单位体积或面积土壤中根的总长度表示，如：LV（cm/cm3）或LA（cm/cm2）一般

3、，须根系的LV>直根系的LV根系数量越大，总表面积越大，根系与养分接触的机率越高－－反映根系的营养特性(三）根的构型(rootarchitecture)含义：指同一根系中不同类型的根（直根系）或不定根（须根系）在生长介质中的空间造型和分布。具体来说，包括立体几何构型和平面几何构型。Root‘architecture’:strategiesofdifferentplantspeciesShallowIntermediateDeep华南农业大学根系生物学研究中心Lucerne10cmWheat根构型与养分吸收

4、：不同植物具有不同的根构型，浅根系由于其在表层的根相对较多而更有利于对表层养分的吸收；深根系则相反。ShallowDeepPconcentration(uM)Puptake(umol/plant)SimulatedPuptakebyplantswithcontrastingrootarchitecturefromaheterogeneoussoil华南农业大学根系生物学研究中心（四）根的分布根根根根养分吸收范围A.分布稀疏B.分布较密图根系的分布与养分吸收效率根系分布合理，有利于提高养分的吸收效率二、根的

5、结构特点与养分吸收从根尖向根茎基部分为根冠、分生区、伸长区和成熟区(根毛区)和老熟区五个部分大麦根尖纵切面双子叶植物根立体结构图从根的横切面从外向根内可分为表皮、(外)皮层、内皮层和中柱等几个部分大麦(Hordeumvulgare)根的横断面PicturebyJimHaseloff对于一条根：分生区和伸长区：养分吸收的主要区域根毛区：吸收养分的数量比其它区段更多原因：根毛的存在，使根系的外表面积增加到原来的2～10倍，增强了植物对养分和水分的吸收。大豆根系根毛示意图植物的根毛0.0钾吸收速率(pmol.c

6、m-1s-1)0.10.20.30.40.5020406080根毛园柱体的容积(mm3.cm-1)洋葱玉米黑麦草属番茄油菜0.6在粉沙土壤上，植物根毛容积对吸K+速率的影响三、根的生理特性（一）根的阳离子交换量(CEC)1.含义：单位数量根系吸附的阳离子的厘摩尔数，单位为：cmol/kg一般，双子叶植物的CEC较高，单子叶植物的较低2.根系CEC与养分吸收的关系(1)二价阳离子的CEC越大，被吸收的数量也越多(2)反映根系利用难溶性养分的能力（二）根的氧化还原能力－－反映根的代谢活动，所以与植物吸收养分的

7、能力有关1.根的氧化力根的活力根的吸收能力强强强如水稻，具有氧气输导组织，向根分泌O2乙醇酸氧化途径，根部H2O2形成O2新生根－－氧化力强－－Fe(OH)3在根外沉淀－－根呈白色成熟根－－氧化力渐弱－－Fe(OH)3在根表沉淀－－根棕褐色老病根－－氧化力更弱－－Fe(OH)3还原为Fe2S3－－根黑色根的颜色根的代谢活动根吸收养分的能力2.根的还原力－－对需还原后才被吸收的养分尤为重要如：Fe3+Fe2+试验表明：还原力强的作物在石灰性土壤上不易缺铁推论：若此还原力是属基因型差异，就可以通过遗传学的方法

8、改善这种特性，从而提高植物对铁素的吸收效率。四、根际效应（一）根际(Rhizosphere)的概念根际：由于植物根系的影响而使其理化生物性质与原土体有显著不同的那部分根区土壤。根际效应：在根际中，植物根系不仅影响介质土壤中的无机养分的溶解度，也影响土壤生物的活性，从而构成一个“根际效应”。“根际效应”反过来又强烈地影响着植物对养分的吸收。（二）根际养分1.根际养分浓度分布根际养分的分布与土体比较可能有以下三种状况：养分富集：根