医学课件无土栽培和植物根系
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• 根系数量与叶面积总量正相关。 • 摘除不同部位的叶片对根系生长和根系活力的影响不同。
– 摘除新叶抑制根系发育及伸长。 – 摘除成熟叶片使根系失去物质基础，导致根系早衰。
• （五）植株管理和环境对根系的影响
• 日照充足、稀植、根际温高、夜温低、肥料浓度低，光合 能力强，促进根系生长。
第二节 植物根系的结构
谢器官，它的生长发育直接影响到地上部茎叶的生长和作
物产量的高低。
– 伤流液测定
–TTC还原染色法（氯化三苯基四氮唑） – 根系吸收面积（甲稀兰作吸附物质）
呼吸代谢途径中 由脱氢酶催化所 脱下来的氢可以 将无色的 TTC还 原为红色、 不溶 性 的甲月替
吸收面积（m2）= (C－Cˊ)×V×1.1
1 mg甲烯蓝成单分子层时所占面积为1.1 m2
• 植物根系能够合成许多有机物，包括氨基 酸、维生素、植物激素（CTK）、生物碱 等，对于植物地上部分的发育具有重要作 用。
• 根在生长过程中还能分泌出糖类、有机酸 等近百种物质。
• 根系分泌物包括多糖、有机酸、酚和各种 氨基酸，在微生物作用下会生成CO2和低分 子量的有机物质。
根系分泌物按照作用性质可以分为专一性根系分 泌物（肉桂酸）和普通根系分泌物(麦根酸)。
• 根系
水分、矿质营养 有机营养
地上部分
Байду номын сангаас
• 信息交流
一、植物根系的生育与分布特征
须根系的植物多为浅根性，直根系的植物多为深根性。 在进行无土栽培时，要根据植物根系的特点选用适宜的无
土栽培类型，如浅根性的植物可选用液层较浅的水培系统 进行栽培，深根性的植物要求液层较深或基质比较深厚。
a.须根系 Fibrous root system
三、地上部分生长状态及栽培管理对根系生 长的影响
• （一）整枝方式对根系走向的诱导
• （二）摘心和侧枝数量对根系发育的影响
摘心抑制根系生长
• （三）坐果数量与根系生长关系
坐果过程中，根系生长受到抑制； 茄果类生产中常常出现产量波动现象； 疏花疏果；及时采收；培育壮苗；降低夜温，提高根际温 度。
• （四）摘叶对根系的影响
b.直根系 Tap root system
直根系
须根系
• 根系作物根系与作物种类和品种特性有关
– 果菜类蔬菜根系粗、多；叶菜类和根菜类根系小
– 瓜类作物中冬瓜和南瓜根系生长量大，分布广，而黄 瓜根系少，分布浅
– 茄子粗根较多，纵向横向分布广，番茄主根少，细根 多
– 地上部分较高的品种根系分布深，地上部分较矮的品 种根系趋向横向分布
• 根系的优劣不仅在于根量有关，还与根系活力有关。
粗根数及S/R值与产量的相关关系
根
系
木
质
部 伤
NP
流
液
中
无
机 养
K Ca
分
含
量
与
产
量 的
Mg Fe
关
系
根
系
木
质
部 伤
CTK GA
流
液
中
激
素
与
产 量
IAA ABA
的
关
系
根系活力
• 根系活力是指根系新陈代谢活动的强弱，是反映根系吸收
功能的一项综合指标。根系作为植物重要的吸收器官和代
皮部三部分组成，中柱主要起运输功能（水分和营养）。
1.Epidermis 表皮 2.Cortex 皮层 3.Endodermis 内皮层
xylem (xy) 木质部 phloem (ph) 韧皮部
第三节 植物根系功能 Plant Roots Functions
• 吸收功能(核心) • 固定支撑功能 • 合成与分泌功能 • 输导功能 • 贮藏功能 • 繁殖功能 • 呼吸与气体交换功能 • 感应功能 • 攀援功能 • 寄生功能 • 根与菌的共生功能
矿质营养的吸收必须依靠呼吸作用所释放 的能量，属于主动吸收过程。
2、根系的固定支持功能
• 在无土栽培中，由于栽培方式的改变，这种功能表现不完 全一样，如水培系统中根的支持作用不大，对植株的固定 和支撑要靠人工措施来实现，而在基质栽培中，根的固定 与在土壤栽培中同样重要。
露兜树
3、根的合成与分泌功能
• 根系生长深度与作物根系生长方法、栽培方式有 关
二、植物根系与地上部分的关系
• 植物根系生长数量与根系活力直接影响到地上部分的生长 状况。
– 植物根系的发育状况是影响产量的主要因素，同种作物的产量随 着根量的增加而增加。
– 根系矿质营养吸收量和细胞分裂素产生量与产量密切相关。 – 根系的生长状况直接影响叶片的功能和寿命。
植物根系对于无土栽培的重要性
• 无土栽培的特点之一在于采用人工创造的根系环 境代替土壤环境，研究植物的根系生理显得尤为 重要。
• 植物产量的形成，不仅要求地上部分能进行良好 的光合作用和高效的光合产物运转效率，而且要 求地下部分具有良好的吸收与代谢功能，产量与 根系的发育有密切的联系。
第一节 植物根系与地上部分的关系
1、根系的吸收功能
• 根系的吸收功能： • 根系吸收的物质包括水分、无机盐类的分
子或离子、简单的小分子有机化合物以及 气体等。 • 根系各个部位的吸收能力有较大差异，根 毛区吸收能力最强。 根系对水分的吸收动力是蒸腾拉力和根压。
根系吸收的肥料，都是以无机盐的形态被 植物吸收。
水分吸收传导的主要动力是蒸腾拉力，属 于被动吸收过程。
根系分泌物的作用
有些可以减少根部与基质的摩擦； 有些可以溶解介质中的难溶性化合物，促进根对物质
的吸收；
有些可以抑制其他植物和某些细菌的生长； 还有些可以促进根际微生物的生长； 根系有不同程度的氧化还原能力：Fe2+--Fe3+
4、根系的输导功能/Transportation
• 根的初生结构包括以下几个部分：
表皮(epidermis)：根最外面的一层细胞构成。 皮层(cortex )：位于表皮内，由薄壁组织构成，具有贮藏有机养分的
功能，可分为外皮层(exodermis)与内皮层(endodermis)。 中柱(stele)：皮层以内的部分称为中柱，一般由中柱鞘、木质部和韧
• 植物根系无论是直根系还是须 根系，从结构上看都分为几个 部分：根冠、分生区、伸长区、 根毛区（成熟区），4个部分 共同构成植物的根尖。
scanning electron micrograph of soybean root hairs.
根毛的长度为0.1～1.5 mm，直径为5～25 µm
根的初生结构
– 摘除新叶抑制根系发育及伸长。 – 摘除成熟叶片使根系失去物质基础，导致根系早衰。
• （五）植株管理和环境对根系的影响
• 日照充足、稀植、根际温高、夜温低、肥料浓度低，光合 能力强，促进根系生长。
第二节 植物根系的结构
谢器官，它的生长发育直接影响到地上部茎叶的生长和作
物产量的高低。
– 伤流液测定
–TTC还原染色法（氯化三苯基四氮唑） – 根系吸收面积（甲稀兰作吸附物质）
呼吸代谢途径中 由脱氢酶催化所 脱下来的氢可以 将无色的 TTC还 原为红色、 不溶 性 的甲月替
吸收面积（m2）= (C－Cˊ)×V×1.1
1 mg甲烯蓝成单分子层时所占面积为1.1 m2
• 植物根系能够合成许多有机物，包括氨基 酸、维生素、植物激素（CTK）、生物碱 等，对于植物地上部分的发育具有重要作 用。
• 根在生长过程中还能分泌出糖类、有机酸 等近百种物质。
• 根系分泌物包括多糖、有机酸、酚和各种 氨基酸，在微生物作用下会生成CO2和低分 子量的有机物质。
根系分泌物按照作用性质可以分为专一性根系分 泌物（肉桂酸）和普通根系分泌物(麦根酸)。
• 根系
水分、矿质营养 有机营养
地上部分
Байду номын сангаас
• 信息交流
一、植物根系的生育与分布特征
须根系的植物多为浅根性，直根系的植物多为深根性。 在进行无土栽培时，要根据植物根系的特点选用适宜的无
土栽培类型，如浅根性的植物可选用液层较浅的水培系统 进行栽培，深根性的植物要求液层较深或基质比较深厚。
a.须根系 Fibrous root system
三、地上部分生长状态及栽培管理对根系生 长的影响
• （一）整枝方式对根系走向的诱导
• （二）摘心和侧枝数量对根系发育的影响
摘心抑制根系生长
• （三）坐果数量与根系生长关系
坐果过程中，根系生长受到抑制； 茄果类生产中常常出现产量波动现象； 疏花疏果；及时采收；培育壮苗；降低夜温，提高根际温 度。
• （四）摘叶对根系的影响
b.直根系 Tap root system
直根系
须根系
• 根系作物根系与作物种类和品种特性有关
– 果菜类蔬菜根系粗、多；叶菜类和根菜类根系小
– 瓜类作物中冬瓜和南瓜根系生长量大，分布广，而黄 瓜根系少，分布浅
– 茄子粗根较多，纵向横向分布广，番茄主根少，细根 多
– 地上部分较高的品种根系分布深，地上部分较矮的品 种根系趋向横向分布
• 根系的优劣不仅在于根量有关，还与根系活力有关。
粗根数及S/R值与产量的相关关系
根
系
木
质
部 伤
NP
流
液
中
无
机 养
K Ca
分
含
量
与
产
量 的
Mg Fe
关
系
根
系
木
质
部 伤
CTK GA
流
液
中
激
素
与
产 量
IAA ABA
的
关
系
根系活力
• 根系活力是指根系新陈代谢活动的强弱，是反映根系吸收
功能的一项综合指标。根系作为植物重要的吸收器官和代
皮部三部分组成，中柱主要起运输功能（水分和营养）。
1.Epidermis 表皮 2.Cortex 皮层 3.Endodermis 内皮层
xylem (xy) 木质部 phloem (ph) 韧皮部
第三节 植物根系功能 Plant Roots Functions
• 吸收功能(核心) • 固定支撑功能 • 合成与分泌功能 • 输导功能 • 贮藏功能 • 繁殖功能 • 呼吸与气体交换功能 • 感应功能 • 攀援功能 • 寄生功能 • 根与菌的共生功能
矿质营养的吸收必须依靠呼吸作用所释放 的能量，属于主动吸收过程。
2、根系的固定支持功能
• 在无土栽培中，由于栽培方式的改变，这种功能表现不完 全一样，如水培系统中根的支持作用不大，对植株的固定 和支撑要靠人工措施来实现，而在基质栽培中，根的固定 与在土壤栽培中同样重要。
露兜树
3、根的合成与分泌功能
• 根系生长深度与作物根系生长方法、栽培方式有 关
二、植物根系与地上部分的关系
• 植物根系生长数量与根系活力直接影响到地上部分的生长 状况。
– 植物根系的发育状况是影响产量的主要因素，同种作物的产量随 着根量的增加而增加。
– 根系矿质营养吸收量和细胞分裂素产生量与产量密切相关。 – 根系的生长状况直接影响叶片的功能和寿命。
植物根系对于无土栽培的重要性
• 无土栽培的特点之一在于采用人工创造的根系环 境代替土壤环境，研究植物的根系生理显得尤为 重要。
• 植物产量的形成，不仅要求地上部分能进行良好 的光合作用和高效的光合产物运转效率，而且要 求地下部分具有良好的吸收与代谢功能，产量与 根系的发育有密切的联系。
第一节 植物根系与地上部分的关系
1、根系的吸收功能
• 根系的吸收功能： • 根系吸收的物质包括水分、无机盐类的分
子或离子、简单的小分子有机化合物以及 气体等。 • 根系各个部位的吸收能力有较大差异，根 毛区吸收能力最强。 根系对水分的吸收动力是蒸腾拉力和根压。
根系吸收的肥料，都是以无机盐的形态被 植物吸收。
水分吸收传导的主要动力是蒸腾拉力，属 于被动吸收过程。
根系分泌物的作用
有些可以减少根部与基质的摩擦； 有些可以溶解介质中的难溶性化合物，促进根对物质
的吸收；
有些可以抑制其他植物和某些细菌的生长； 还有些可以促进根际微生物的生长； 根系有不同程度的氧化还原能力：Fe2+--Fe3+
4、根系的输导功能/Transportation
• 根的初生结构包括以下几个部分：
表皮(epidermis)：根最外面的一层细胞构成。 皮层(cortex )：位于表皮内，由薄壁组织构成，具有贮藏有机养分的
功能，可分为外皮层(exodermis)与内皮层(endodermis)。 中柱(stele)：皮层以内的部分称为中柱，一般由中柱鞘、木质部和韧
• 植物根系无论是直根系还是须 根系，从结构上看都分为几个 部分：根冠、分生区、伸长区、 根毛区（成熟区），4个部分 共同构成植物的根尖。
scanning electron micrograph of soybean root hairs.
根毛的长度为0.1～1.5 mm，直径为5～25 µm
根的初生结构