高级植物营养学20711PPT课件
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《植物营养素》课件
05
植物营养素的研究前景
植物营养素与其他领域的交叉研究
植物营养素与生物技术
植物营养素与食品科学
利用基因工程和代谢工程手段改良植 物营养素的合成和积累。
探索植物营养素在食品加工、保鲜和 功能食品开发中的应用。
植物营养素与环境科学
研究植物营养素在应对气候变化、土 壤污染等环境问题中的作用。
新型植物营养素的发现与开发
05
缺镁
缺镁会导致植物叶片失绿，严重时甚至会导致叶片脱 落。
04
植物营养素在农业上的应用
提高作物产量和品质
01
植物营养素能够提供作物生长所 需的养分，促进光合作用和植物 生长，从而提高作物的产量和品 质。
02
合理使用植物营养素，可以改善 作物的营养成分和口感，提高农 产品的市场竞争力。
改善土壤质量
不同生长阶段对营养素的需求
种子萌发阶段
此阶段植物主要需求的是一些基 本营养素，如氮、磷、钾等，以 促进种子的萌发和幼苗的生长。
营养生长期
植物在营养生长期对营养素的需求 量增加，尤其是氮和磷的需求量较 大，以促进叶面积的增长和根系的 发育。
开花期和结实期
在花期和结实期，植物对钙、镁、 硫等营养素的需求量增加，以促进 花粉传播、果实发育和品质提升。
植物营养素能够平衡土壤中的养分，促进土壤微生物的繁殖 和活动，改善土壤结构和通透性，提高土壤肥力和可持续生 产能力。
合理施肥和土壤改良，可以减少化肥和农药的使用量，降低 土壤污染和环境破坏。
防治植物病虫害
植物营养素可以增强作物的抗病性和抗虫性，提高植物的免疫力，减少病虫害的 发生和危害。
通过合理的植物营养管理，可以降低化学农药的使用量，减少对环境和生态的负 面影响，保障农产品安全和人类健康。
《植物营养》课件
水中的氧气含量
水中的氧气含量对植物根部吸收营养有重要作用。在缺氧条件下，植 物根部可能会受损，影响其对养分的吸收能力。
06
植物营养学应用与实践
植物营养在农业生产中的应用
植物营养在农业生产中具有至关重要 的作用，通过合理施肥，可以提高作 物产量和品质，增加经济效益。
植物营养有助于提高作物的抗逆性， 如抗旱、抗寒、抗病虫害等，从而提 高作物的适应性和生存能力。
营养。
降雨
降雨量与降雨频率对植物营养的 影响主要体现在土壤的水分状况 上。适量的雨水有助于保持土壤 湿润，促进植物对养分的吸收。
水对植物营养的影响
水质
水的质量直接影响植物对营养的吸收。硬水含有较高的矿物质，可 能对某些植物造成营养过剩；而软水则可能缺乏必要的矿物质。
灌溉方和喷灌则能够更精确地控制水肥供应。
随着科学技术的进步，植物营养学逐 渐发展成为一门独立的学科，开始出 现专业的植物营养学家和研究机构。
植物营养学的研究内容与意义
研究内容
植物营养学的研究内容包括植物 对矿质营养的吸收、运输和利用 ，植物对有机物的吸收和利用， 以及植物对环境的适应性等。
研究意义
植物营养学的研究对于提高农业 生产的产量和品质、保护生态环 境、促进农业可持续发展等方面 具有重要意义。
植物营养有助于提高土壤肥力，改善 土壤结构，促进土壤微生物活动，从 而保持土壤健康。
植物营养有助于减少环境污染，如减 少化肥和农药的使用，降低土壤和水 源的污染风险。
植物营养在园艺生产中的应用
园艺植物的生长发育和品质也受到植物营养的影响。 合理施肥可以促进花卉、果树等园艺植物的生长和发
育，提高其观赏价值和食用价值。
根系吸收是植物获取营养的主要途径 ，根毛是吸收营养元素的主要部位。
水中的氧气含量对植物根部吸收营养有重要作用。在缺氧条件下，植 物根部可能会受损，影响其对养分的吸收能力。
06
植物营养学应用与实践
植物营养在农业生产中的应用
植物营养在农业生产中具有至关重要 的作用，通过合理施肥，可以提高作 物产量和品质，增加经济效益。
植物营养有助于提高作物的抗逆性， 如抗旱、抗寒、抗病虫害等，从而提 高作物的适应性和生存能力。
营养。
降雨
降雨量与降雨频率对植物营养的 影响主要体现在土壤的水分状况 上。适量的雨水有助于保持土壤 湿润，促进植物对养分的吸收。
水对植物营养的影响
水质
水的质量直接影响植物对营养的吸收。硬水含有较高的矿物质，可 能对某些植物造成营养过剩；而软水则可能缺乏必要的矿物质。
灌溉方和喷灌则能够更精确地控制水肥供应。
随着科学技术的进步，植物营养学逐 渐发展成为一门独立的学科，开始出 现专业的植物营养学家和研究机构。
植物营养学的研究内容与意义
研究内容
植物营养学的研究内容包括植物 对矿质营养的吸收、运输和利用 ，植物对有机物的吸收和利用， 以及植物对环境的适应性等。
研究意义
植物营养学的研究对于提高农业 生产的产量和品质、保护生态环 境、促进农业可持续发展等方面 具有重要意义。
植物营养有助于提高土壤肥力，改善 土壤结构，促进土壤微生物活动，从 而保持土壤健康。
植物营养有助于减少环境污染，如减 少化肥和农药的使用，降低土壤和水 源的污染风险。
植物营养在园艺生产中的应用
园艺植物的生长发育和品质也受到植物营养的影响。 合理施肥可以促进花卉、果树等园艺植物的生长和发
育，提高其观赏价值和食用价值。
根系吸收是植物获取营养的主要途径 ，根毛是吸收营养元素的主要部位。
《植物营养学》幻灯片PPT
四、根系对阴离子的吸收
阴离子呼吸学说:
(瑞典著名植物生理学家 Lundegardh)
阴离子进入与细胞色素系统密切相关， 细胞色素中心局部含有铁原子，铁由二价变 三价，导致细胞色素的复原与氧化，阴离子 便沿着电子传递的相反方向进入细胞。
这一学说有致命的弱点，很少有人赞同。
质子－阴离子“ 共运输
〞
阴离子先同质子结合而质子化，带正
自1844年法国植物学家E.Gris把FeSO4 溶液涂抹在发黄的葡萄叶片上用以矫正因 缺铁引起的黄叶病以来，叶面施肥在生产 实践中的应用及机理的研究有了长足的开 展。1940年，美国开场用尿素作为根外追 肥并获得成功。但某些农业科学家对叶面 肥的作用依旧保持疑心，认为叶面吸收养 分是一个不清楚的过程，只在某些特殊条 件下有一定的效果。事实上，关于叶面渗 透吸收养分机理的研究远远落后于叶面肥 的实际应用。
营养元素
吸收形态
生物化学功能
第一组 C、H、 O、N、 S
第二组 P、B、 Si
第三组 K、Na、 Mg、Ca、 Mn、Cl
第四组 Fe、Cu、 Zn、Mo
CO2、HCO3-、H2O、 O2、NO3-、NH4+、 N2、SO4=、SO2离子 来自土壤溶液气体来 自大气
是有机物质的主要组成成分，是酶催化过 程中原子团的必需元素。通过氧化还原反 应而同化
微量营养元素：
Fe Mn Cu Zn B Mo Cl(一般占植物干重的0.1%以下)
大量与微量没有严 格的界限,随着环境的变 化微量元素含量可超过 大量元素含量。
两个重要的定律
同等重要律:
必需营养元素在植物体内不管数量多 少都是同等重要的。
不可代替律:
任何一种营养元素的特殊功能都不能 为其它元素所代替。
植物营养学幻灯片课件
37
二、植物营养学的建立 和李比希(Liebig)的工作
38
Justus von Liebig
1803-1873
Giessen's university (with more than 21,000 students) has a long and interesting history. It was founded 1607. The official name "Justus-Liebig-University" stems from the famous German "Justus von Liebig", who became professor in Giessen at the age of 21 and who taught in the agricultural chemistry department for 28 years.
11320 16390 19505 19455 28450 32052 37898 / 7.8 37.3 194.2 536.9 1269.4 1322.2 209 288 306 272 309 327 365
12
1949 54167 1952 57482 1957 64653 1963 72538 1973 91970 1980 98255 1985 104689
23
表4 良种和地方种小麦对养分吸收的差异
单产 国 品种 （吨/ 家 公顷） 地方 2.8 德 种 国 良种 6.0 地方 2.2 印 种 度 良种 6.0 养分吸收量 （公斤/公顷） N 84 P2O5 36 单位产量养分吸 收量（千克/100 千克） P2O5 1.29 K2O 2.67
K2O N 73 3.0
植物营养学(课件)
《植物营养学》第一节植物营养性状的基因型差异第二节植物养分效率差异的生理学和遗传学基础(Part1Part2)第三节植物营养遗传特性的改良途径第一节肥料的科学施用第二节肥料的科学管理(Part1Part2)第十一章植物对逆境土壤的适应性第一节酸性土壤 (Part1Part2Part3Part4)第二节盐渍土 (Part1Part2)第三节石灰性土壤 (Part1Part2)第四节渍水和淹水土壤第一章绪论第一节植物营养学与农业生产绿色植物的显著特点是其根或叶能从周围环境中吸取营养物质，并利用这些物质建造自身的躯体或转化为维持其生命活动所需的能源。
植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，并用以维持其生命活动，即称为营养。
植物体所需的化学元素称为营养元素。
营养元素转变（合成与分解）为细胞物质或能源物质的过程称为新陈代谢。
实质上，营养元素是代谢过程的主要参与者。
这表明植物营养与新陈代谢过程是紧密相关的。
植物营养学是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的科学。
或者说，植物营养学的主要任务是阐明植物体与外界环境之间营养物质交换和能量交换的具体过程，以及体内营养（养分）物质运输、分配和能量转化的规律，并在此基础上通过施肥手段为植物提供充足的养分，创造良好的营养环境，或通过改良植物遗传特性的手段调节植物体的代谢，提高植物营养效率，从而达到明显提高作物产量和改善产品品质的目的。
我国是一个人口众多的国家，粮食生产在农业生产的发展中占有重要位置。
粮食生产不仅是为了解决吃饭问题，而且也要为副食品生产、畜牧业、养殖业以及工业生产（糖、酒等）提供原料。
通常，增加粮食产量的途径是扩大耕地面积或提高单位面积产量。
根据我国国情，继续扩大耕地面积的潜力已不大，虽然我国尚有许多未开垦的土地，但大多存在投资多、难度大的问题。
这就决定了我国粮食增产必须走提高单位面积产量的道路。
新中国成立以来，特别是1957年以后，我国化肥工业有了突飞猛进的发展，由于化肥生产量和化肥进口数量的逐年增加，粮食总产量也随之迅速上升（图1-1）。
《植物营养素》课件
《植物营养素》PPT课件
欢迎来到《植物营养素》PPT课件！本课程将带您了解植物营养素的定义、分 类、主要功能、来源、摄入量标准以及不足影响及预防方法。让我们一同探 索植物营养素的奥秘吧！
植物营养素的定义
1 复杂而重要
植物营养素是指植物体内所必需的并通过外界供应获得的各种化合物。
2 关键生命过程
植物营养素在植物的生长、发育和代谢过程中起着重要的作用。
水分
植物可以通过根系吸收水分中的溶解营养物质来摄取植物营养素。
空气
植物通过叶片表面的气孔吸收空气中的二氧化碳，进行光合作用合成植物营养素。
植物营养素的摄入量标准
年龄段
婴儿 儿童 成人
能量需求（千 卡/天） 600-800 1200-2000 2000-2500
氮（克/天）
2.2-3.5 2.5-4.5 4-6
磷（毫克/天）
钾（毫克/天）
300-700 800-1200 1600-2000
400-1000 3000-4000 2500-3500
植物营养素的不足影响及预防方法1 缺氮Fra bibliotek2 缺磷
3 缺钾
植物生长缓慢，叶片发黄、 萎蔫。补充含氮肥料。
植物发育不良，根系发育 不健全。补充含磷肥料。
植物叶缘干枯，果实变小。 补充含钾肥料。
植物营养素的功能
1
调节水分平衡
2
植物营养素可以影响植物的水分吸收和
排泄，维持正常的水分平衡。
3
促进光合作用
植物营养素可以影响光合作用的速率和 效率，帮助植物进行光能转化。
维护植物结构
植物营养素有助于维护细胞壁和组织结 构，提供植物健康所需的基本支持。
植物营养素的来源
欢迎来到《植物营养素》PPT课件！本课程将带您了解植物营养素的定义、分 类、主要功能、来源、摄入量标准以及不足影响及预防方法。让我们一同探 索植物营养素的奥秘吧！
植物营养素的定义
1 复杂而重要
植物营养素是指植物体内所必需的并通过外界供应获得的各种化合物。
2 关键生命过程
植物营养素在植物的生长、发育和代谢过程中起着重要的作用。
水分
植物可以通过根系吸收水分中的溶解营养物质来摄取植物营养素。
空气
植物通过叶片表面的气孔吸收空气中的二氧化碳，进行光合作用合成植物营养素。
植物营养素的摄入量标准
年龄段
婴儿 儿童 成人
能量需求（千 卡/天） 600-800 1200-2000 2000-2500
氮（克/天）
2.2-3.5 2.5-4.5 4-6
磷（毫克/天）
钾（毫克/天）
300-700 800-1200 1600-2000
400-1000 3000-4000 2500-3500
植物营养素的不足影响及预防方法1 缺氮Fra bibliotek2 缺磷
3 缺钾
植物生长缓慢，叶片发黄、 萎蔫。补充含氮肥料。
植物发育不良，根系发育 不健全。补充含磷肥料。
植物叶缘干枯，果实变小。 补充含钾肥料。
植物营养素的功能
1
调节水分平衡
2
植物营养素可以影响植物的水分吸收和
排泄，维持正常的水分平衡。
3
促进光合作用
植物营养素可以影响光合作用的速率和 效率，帮助植物进行光能转化。
维护植物结构
植物营养素有助于维护细胞壁和组织结 构，提供植物健康所需的基本支持。
植物营养素的来源
植物营养学课件- 绪论
推行新教学法，重视实践和 人才培养
李比希观点认识的不足与局限性
• 尚未认识到养分之间的相互关系 • 对豆科作物在提高土壤肥力方面的作
用认识不足 • 过于强调矿质养分作用，对腐殖质
作用认识不够
三、植物营养学的发展
发展了营养液培养技术 萨克斯（Sachs,1860）、克诺普（Knop,1861）
近代田间试验研究有了明显发展 布森高在1834年建立了世界上第一个农业 试验站; 鲁茨1843年创立英国洛桑试验站，工作延 续至今； 门捷列夫1869年在俄国四个省同时建立了 试验站.
主要研究不同植物种类及品种的矿 质营养效率基因型差异的生理生化 特征，生态变异和遗传控制机理， 以便筛选和培育出高效营养基因型 植物新品种。
主要研究不同生态类型中各种营养 元素在土壤圈、水圈、大气圈、生物 圈中的转化和迁移规律；各种养分和 环境生态系统的关系，其中包括重金 属和污染物在食物链中的富集、迁移 规律和调控措施。
ward）：水培试验实践的先驱.
1640年Helmont的柳树插条试验
5年后
5磅
雨水
164磅
200磅
200磅 - 2盎司 56.7g
二、植物营养学的建立和李比希的工作
李比希的学说——
驳斥腐殖质营养学说，确立植物矿质营养学说
养分归还学说：植物以不同方式从土壤中吸 收矿质养分，使土壤养分逐渐减少，连续种植 会使土壤贫瘠，为了保持土壤肥力，就必须把 植物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还 给土壤。
研究生阶段：
后续课程
高级植物营养学
植物营养的土壤化学
植物-动物-环境中的微量
元素
本科生阶段：
植物矿质营养遗传学
植物营养研究方法
李比希观点认识的不足与局限性
• 尚未认识到养分之间的相互关系 • 对豆科作物在提高土壤肥力方面的作
用认识不足 • 过于强调矿质养分作用，对腐殖质
作用认识不够
三、植物营养学的发展
发展了营养液培养技术 萨克斯（Sachs,1860）、克诺普（Knop,1861）
近代田间试验研究有了明显发展 布森高在1834年建立了世界上第一个农业 试验站; 鲁茨1843年创立英国洛桑试验站，工作延 续至今； 门捷列夫1869年在俄国四个省同时建立了 试验站.
主要研究不同植物种类及品种的矿 质营养效率基因型差异的生理生化 特征，生态变异和遗传控制机理， 以便筛选和培育出高效营养基因型 植物新品种。
主要研究不同生态类型中各种营养 元素在土壤圈、水圈、大气圈、生物 圈中的转化和迁移规律；各种养分和 环境生态系统的关系，其中包括重金 属和污染物在食物链中的富集、迁移 规律和调控措施。
ward）：水培试验实践的先驱.
1640年Helmont的柳树插条试验
5年后
5磅
雨水
164磅
200磅
200磅 - 2盎司 56.7g
二、植物营养学的建立和李比希的工作
李比希的学说——
驳斥腐殖质营养学说，确立植物矿质营养学说
养分归还学说：植物以不同方式从土壤中吸 收矿质养分，使土壤养分逐渐减少，连续种植 会使土壤贫瘠，为了保持土壤肥力，就必须把 植物带走的矿质养分和氮素以施肥的方式归还 给土壤。
研究生阶段：
后续课程
高级植物营养学
植物营养的土壤化学
植物-动物-环境中的微量
元素
本科生阶段：
植物矿质营养遗传学
植物营养研究方法
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11
第二章 植物对营养物质的吸收
(四) 菌根（图2-8）
1、菌根的种类与分布
• 指土壤真菌与根系建立共生关系所形成的共生体。
• 菌根真菌包括担子菌、子囊菌、藻状菌，可侵染2000种植物。
• 根据形态结构，分为内生、外生、石南、乔木和兰属菌根。
其中最重要的：外生菌根(ectomycrorhiza)、
c. 与根的向地性生长有关。 （2）分生区：细胞不断分裂，逐渐形成各种根的初生组织 （3）伸长区：细胞已逐渐分化为一些形态不同的组织 （4）根毛区：其内部细胞已分化为各种成熟组织 （5）成熟区： 养分吸收旺盛部位：分生区、伸长区 养分吸收最快最多部位：根毛区
3
第二章 植物对营养物质的吸收
2、根的横切面结构（图2-2） 分表皮、皮层、中柱 （1）表皮：根毛 ，吸收养分尤为磷钾；锚定植物 （2）皮层：凯氏带(Casparian strip) （3）中柱：包括中柱鞘、木质部和韧皮部 ；
CO2、矿质盐类 根系分泌CO2作用：微生物繁殖；酸化介质、溶解养分 2、有机物
1）种类：小分子、大分子有机物
2）作用：改善根际性状；微生物繁殖；保护根尖
3）影响根系分泌因素：缺素、有害元素等
10
第二章 植物对营养物质的吸收
(二) 根际微生物 1、 作用 1） 矿化分解有机质、释放养分。 2）产生和分泌有机酸等物质，提高土壤养分有效性。 3）固定和转化大气中的养分供应植物利用。 4）产生释放生理活性物质，促进根生长和养分吸收。 (三) 根际pH
第二章 植物对营养物质的吸收
第一节 植物根系生物学特性与养分吸收（图2-1） 根的功能： a. 吸收养分和水分；b. 锚定植物；c. 合成激素并上运地上部。
直根系 （tap root system） 根系
须根系 （fibrous root system）
主根 （tap root） 基根 （basal root） 不定根 （adventitious root） 种子根 （seminal root）
不定根 （adventitious root1）
整体概况
+ 概况1
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概况2
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概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。 2
第二章 植物对营养物质的吸收
一、根的解剖学特点与养分的吸收（图2-2） 1、根的纵切面结构（根分区） 分根冠、分生区、伸长区、根毛区、成熟区 （1）根冠：a. 保护顶端生长点；b. 分泌大量粘胶物质
5
第二章 植物对营养物质的吸收
(二) 根的形态、构型特性与养分吸收 1、根形态与养分吸收
可用根数量（LV或LA）反映根形态
几种植物根系长度（史p51表3-1）： 大豆总长度和表土中根系密度都较小，牧草则大得多，禾本 科植物介于中间 2、 根构型与养分吸收（图2-4） 对土壤中难移动养分（如P）的吸收影响大 玉米：随着生长根系下扎，成熟期表土根系量降至30％； 大豆：随着生长表土根系量所占比例增大，117天增至59％； 可见，玉米利用深层土壤水分和养分、抗旱能力高于大豆。
6
第二章 植物对营养物质的吸收
底土供应作物养分的作用越来越被重视 根系发达则对土壤养分供应强度要求小 3、不同根类型组合与养分吸收（图2-5） 不同根类型植物搭配种植有利于吸收土壤养分 4、根分布状况与养分吸收（图2-6） 密植，土壤养分利用率高 5、排根 山龙眼科植物(Proteaceae)以及某些豆科植物如羽扇豆 排根形成于贫瘠土壤上，主要集中在0-10cm表土
8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第二章 植物对营养物质的吸收
(二) 根的氧化还原能力 根氧化力强，吸收养分能力强，尤其对水稻 根还原力对以还原态吸收的养分重要，如铁、硝态氮 (三) 根的代谢和酶活性 1） 根呼吸 2） 酶活性
9
第二章 植物对营养物质的吸收
四、根际效应与养分吸收
根际的概念
(一) 根系分泌物（图2-7）
1、无机物
13
第二章 植物对营养物质的吸收
（五）根际养分动态 1． 根际养分的测定 （1）手工剥离法：简单易行，适于田间进行，较多应用；
有两个问题 （2）放射自显影：基本保持了养分原位状况；有两个问题 （3）冰冻切片法：要避免根毛或分枝根进入土壤；只能短期
试验 （4）微电极的应用 （5）电子探针的应用
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第二章 植物对营养物质的吸收
（五）根际养分动态 2、根际养分的亏缺与富集 • 易亏缺元素：K、P、Zn、Mo； 易富集元素：Ca、Mg、S，盐土的Na、Cl，有时B、NO3-。 • 根际养分亏缺与富集的定性、定量
中柱鞘细胞分裂形成侧根原基，分化形成侧根
4
第二章 植物对营养物质的吸收
二、根的形态、构型特性与养分吸收 (一) 根的形态、构型概念（图2-3） 根形态： 指根系的形态学特征，常用根数、根长、根表面积、根分枝 数、根毛数量和长度等参数描述。 根构型： 指同一根系中不同类型根（直根系）或不定根（须根系）在 生长介质中的空间造型和分布（Lynch,1995），包括三维空间 分布和二维平面分布。
内生菌根(endomycrorhiza)
• 形成VA菌根的真菌的寄主植物很广泛
大多数农作物都能形成菌根
• VA菌根对温度很敏感 ；土壤肥沃则菌根形成少
12
第二章 植物对营养物质的吸收
2、菌根促进植物吸收养分的原因（表2-2） 菌根的最重要作用在于促进磷的吸收利用 1）菌根扩大了根的吸收面积（主要原因） 菌根提高植物吸收磷并非由于其可以直接利用难溶性磷 2）菌根真菌的外分泌物促进难溶物溶解 如草酸——难溶性磷酸盐；磷酸酶——有机磷 3）菌根真菌改变了寄主根的吸收特性 分泌激素、生长调节剂；直接提供根系养分 4）其他 菌根吸收磷的Km值较小；可以在很低的磷溶液中吸收磷； 菌根改变阴/阳离子平衡
7
第二章 植物对营养物质的吸收
三、根的生理特性与养分吸收 (一) 根的阳离子交换量 CEC主要来源于细胞壁（糖醛酸含量 ） 植物CEC一般10-70me/100g干根（史p68表3-3） 双子叶植物是单子叶植物的一倍 根细胞壁也可以吸附少量阴离子 CEC与离子吸收有一定关系，尤其钙、镁，但是对一价阳离 子吸收影响小。 有些结果认为根CEC与通过共质体途径吸收的养分如K+、 NH4+、H2PO4-关系不大，而对于主要通过质外体途径吸收的养 分如Ca2+、Mg2+则作用不可忽视。
第二章 植物对营养物质的吸收
(四) 菌根（图2-8）
1、菌根的种类与分布
• 指土壤真菌与根系建立共生关系所形成的共生体。
• 菌根真菌包括担子菌、子囊菌、藻状菌，可侵染2000种植物。
• 根据形态结构，分为内生、外生、石南、乔木和兰属菌根。
其中最重要的：外生菌根(ectomycrorhiza)、
c. 与根的向地性生长有关。 （2）分生区：细胞不断分裂，逐渐形成各种根的初生组织 （3）伸长区：细胞已逐渐分化为一些形态不同的组织 （4）根毛区：其内部细胞已分化为各种成熟组织 （5）成熟区： 养分吸收旺盛部位：分生区、伸长区 养分吸收最快最多部位：根毛区
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第二章 植物对营养物质的吸收
2、根的横切面结构（图2-2） 分表皮、皮层、中柱 （1）表皮：根毛 ，吸收养分尤为磷钾；锚定植物 （2）皮层：凯氏带(Casparian strip) （3）中柱：包括中柱鞘、木质部和韧皮部 ；
CO2、矿质盐类 根系分泌CO2作用：微生物繁殖；酸化介质、溶解养分 2、有机物
1）种类：小分子、大分子有机物
2）作用：改善根际性状；微生物繁殖；保护根尖
3）影响根系分泌因素：缺素、有害元素等
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第二章 植物对营养物质的吸收
(二) 根际微生物 1、 作用 1） 矿化分解有机质、释放养分。 2）产生和分泌有机酸等物质，提高土壤养分有效性。 3）固定和转化大气中的养分供应植物利用。 4）产生释放生理活性物质，促进根生长和养分吸收。 (三) 根际pH
第二章 植物对营养物质的吸收
第一节 植物根系生物学特性与养分吸收（图2-1） 根的功能： a. 吸收养分和水分；b. 锚定植物；c. 合成激素并上运地上部。
直根系 （tap root system） 根系
须根系 （fibrous root system）
主根 （tap root） 基根 （basal root） 不定根 （adventitious root） 种子根 （seminal root）
不定根 （adventitious root1）
整体概况
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概况2
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概况3
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第二章 植物对营养物质的吸收
一、根的解剖学特点与养分的吸收（图2-2） 1、根的纵切面结构（根分区） 分根冠、分生区、伸长区、根毛区、成熟区 （1）根冠：a. 保护顶端生长点；b. 分泌大量粘胶物质
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第二章 植物对营养物质的吸收
(二) 根的形态、构型特性与养分吸收 1、根形态与养分吸收
可用根数量（LV或LA）反映根形态
几种植物根系长度（史p51表3-1）： 大豆总长度和表土中根系密度都较小，牧草则大得多，禾本 科植物介于中间 2、 根构型与养分吸收（图2-4） 对土壤中难移动养分（如P）的吸收影响大 玉米：随着生长根系下扎，成熟期表土根系量降至30％； 大豆：随着生长表土根系量所占比例增大，117天增至59％； 可见，玉米利用深层土壤水分和养分、抗旱能力高于大豆。
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第二章 植物对营养物质的吸收
底土供应作物养分的作用越来越被重视 根系发达则对土壤养分供应强度要求小 3、不同根类型组合与养分吸收（图2-5） 不同根类型植物搭配种植有利于吸收土壤养分 4、根分布状况与养分吸收（图2-6） 密植，土壤养分利用率高 5、排根 山龙眼科植物(Proteaceae)以及某些豆科植物如羽扇豆 排根形成于贫瘠土壤上，主要集中在0-10cm表土
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第二章 植物对营养物质的吸收
(二) 根的氧化还原能力 根氧化力强，吸收养分能力强，尤其对水稻 根还原力对以还原态吸收的养分重要，如铁、硝态氮 (三) 根的代谢和酶活性 1） 根呼吸 2） 酶活性
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第二章 植物对营养物质的吸收
四、根际效应与养分吸收
根际的概念
(一) 根系分泌物（图2-7）
1、无机物
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第二章 植物对营养物质的吸收
（五）根际养分动态 1． 根际养分的测定 （1）手工剥离法：简单易行，适于田间进行，较多应用；
有两个问题 （2）放射自显影：基本保持了养分原位状况；有两个问题 （3）冰冻切片法：要避免根毛或分枝根进入土壤；只能短期
试验 （4）微电极的应用 （5）电子探针的应用
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第二章 植物对营养物质的吸收
（五）根际养分动态 2、根际养分的亏缺与富集 • 易亏缺元素：K、P、Zn、Mo； 易富集元素：Ca、Mg、S，盐土的Na、Cl，有时B、NO3-。 • 根际养分亏缺与富集的定性、定量
中柱鞘细胞分裂形成侧根原基，分化形成侧根
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第二章 植物对营养物质的吸收
二、根的形态、构型特性与养分吸收 (一) 根的形态、构型概念（图2-3） 根形态： 指根系的形态学特征，常用根数、根长、根表面积、根分枝 数、根毛数量和长度等参数描述。 根构型： 指同一根系中不同类型根（直根系）或不定根（须根系）在 生长介质中的空间造型和分布（Lynch,1995），包括三维空间 分布和二维平面分布。
内生菌根(endomycrorhiza)
• 形成VA菌根的真菌的寄主植物很广泛
大多数农作物都能形成菌根
• VA菌根对温度很敏感 ；土壤肥沃则菌根形成少
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第二章 植物对营养物质的吸收
2、菌根促进植物吸收养分的原因（表2-2） 菌根的最重要作用在于促进磷的吸收利用 1）菌根扩大了根的吸收面积（主要原因） 菌根提高植物吸收磷并非由于其可以直接利用难溶性磷 2）菌根真菌的外分泌物促进难溶物溶解 如草酸——难溶性磷酸盐；磷酸酶——有机磷 3）菌根真菌改变了寄主根的吸收特性 分泌激素、生长调节剂；直接提供根系养分 4）其他 菌根吸收磷的Km值较小；可以在很低的磷溶液中吸收磷； 菌根改变阴/阳离子平衡
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第二章 植物对营养物质的吸收
三、根的生理特性与养分吸收 (一) 根的阳离子交换量 CEC主要来源于细胞壁（糖醛酸含量 ） 植物CEC一般10-70me/100g干根（史p68表3-3） 双子叶植物是单子叶植物的一倍 根细胞壁也可以吸附少量阴离子 CEC与离子吸收有一定关系，尤其钙、镁，但是对一价阳离 子吸收影响小。 有些结果认为根CEC与通过共质体途径吸收的养分如K+、 NH4+、H2PO4-关系不大，而对于主要通过质外体途径吸收的养 分如Ca2+、Mg2+则作用不可忽视。