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1、第三节植物对矿质元素的吸收一、根系吸收矿质元素的特点（一）根系吸盐区域根毛区（最活跃区域）根尖（二）吸盐与吸水的相对性，不成比例无关，两者吸收机理不同根部吸水---因蒸腾拉力而引起的被动过程，吸盐----消耗代谢能量主动吸收为主，有饱和效应。分配方向不同：水分----叶片；养分-----生长中心相对独立的，既有关，又无关有关：盐分要溶于水中才能被根部吸收，并随水流一起进入根部自由空间；降低水势，促进水分吸收。（三）离子的选择吸收(selectiveabsorption)供(NH4)2SO4时，根系吸收NH4＋多于S
2、O42－，溶液中存留许多SO42－，造成土壤酸性提高---生理酸性盐；供NaNO3或Ca(NO3)2时，根系吸收NO3－多，溶液中留存很多Na+或Ca2+，使碱性升高---生理碱性盐。供KNO3时，植物对阴、阳离子几乎以同等速率被根系吸收，土壤溶液的pH不发生明显变化---生理中性盐。植物对同一溶液中的不同离子或同一盐溶液中的阴阳离子吸收比例不同的现象试验结束时培养液中各种养分浓度占开始试验时％图水稻和番茄养分吸收差异物种间差异:如番茄吸收Ca、Mg多水稻吸收Si多（图）对同种盐的不同离子吸收差异（四）单盐毒害与离
3、子对抗溶液中只有一种矿质盐对植物起毒害作用的现象。1.单盐毒害（toxicityofsinglesalt）A.NaCl+KCl+CaCl2；B.NaCl+CaCl2C.CaCl2；D.NaCl小麦根在盐类溶液中生长情况2.离子对抗（ionantagonism）在发生单盐毒害的溶液中，如再加入少量其他矿质盐，即能减弱或消除这种单盐毒害。离子间能相互减弱或消除单盐毒害作用的现象叫做离子对抗。3.平衡溶液（balancedsolution）把必需矿质元素按一定比例和浓度混合，使植物生长发育良好，这种对植物生长有良好作用而
4、无毒害的溶液，称为平衡溶液。二、根系吸收矿质元素的过程离子吸附在根部细胞表面（交换吸附--exchangeabsorption）2.离子进入根系内部质外体和共质体根部表面进入根内部3.离子进入导管（一）根系对溶液中矿质元素的吸收过程原因：根部细胞质膜表层有阴阳离子（H+和HCO3-呼吸放C02和H20生成的H2C03解离出来）。H+和HCO3-迅速地分别与周围溶液阳,阴离子进行交换吸附,盐类离子即被吸附在细胞表面(不需能量,速度快,几分之一秒)。根毛区吸收的离子经共质体和质外体到达输导组织图离子在根内径向运输图解C
5、．细胞质V．液泡ER.内质网(二)根部对被土粒吸附着的矿质元素的吸收土粒表面带负电荷,吸附着矿质阳离子(如NH4+,K+),不易被水冲走,它们通过阳离子交换(cationexchange)与土壤溶液中阳离子交换。矿质阴离子(如NO3-,CI-)被土粒表面负电荷排斥,溶解在土壤溶液中,易流失。但PO43-则被含铝和铁土粒束缚住,因Fe2+,Fe3+和Al3+等带有OH-,OH-和PO43-交换,于是PO43-被吸附在土粒上,不易流失。根呼吸:C02+H20→H2C03H++HCO3-分布在根表面，土粒表面营养矿质阳、
6、阴离子分别与根表面的H+，HCO3-交换,进入根部。H++HCO3-（三）土壤溶液浓度有饱和效应；太高造成“烧苗”。（二）土壤通气状况排水----增进土壤通气。三、影响根系吸收矿质元素的条件（一）土壤温度状况一定范围内，随温度升高而加快；超过反而降低（酶活性，原生质粘性，根的发育如木栓化等--影响主动吸收）（四）土壤pH状况1.直接影响—随pH升高，阳离子吸收加快，阴离子吸收下降吸收阴离子吸收阳离子根中蛋白质氨基酸解离---pH2.间接影响（>>>直接影响）土壤溶液碱性加强时，Fe2+、Ca2+、Mg2＋、Cu2+
7、、Zn2＋等不溶解状态，不利于植物吸收；土壤溶液酸性反应加强时，K＋、PO43-、Ca2+、Mg2＋等离子易溶解，但植物来不及吸收就被雨水淋溶掉，因此酸性土壤（如红壤）常缺乏这几种元素。酸性土壤还导致重金属（Al、Fe、Mn等）溶解度加大，易使植物受害；土壤溶液反应也影响土壤微生物的活动:酸性----易导致根瘤菌死亡，失去固氮能力;碱性---促使反硝化细菌生育良好，使氮素损失。酸性环境-----茶，马铃薯，烟草碱性环境-----甘蔗，甜菜作物生育最适pH:6-7（五）离子间的相互作用竞争和协助作用1.竞争作用一种离
8、子存在抑制植物对另一种离子吸收。易发生在具有相同理化性质（如化合价和离子半径）的离子之间，可能与竞争同种离子载体有关。NH4＋K＋；Mn2＋、Ca2＋Mg2+；Cl－NO3－；SO42－SeO42－2.离子协助作用一种离子存在能促进植物对另一种离子吸收（常发生在阴、阳离子间）。抑制效应（六）土壤有害物质状况土壤中一些过量有害物质会不同程度地伤害根部，降低植物
