植物对养分的吸收

（1.积累 2.亏缺 3.持平） 13
2. 影响根际养分分布的因素
土壤因素：类型、质地、养分含量、水分 养分因素：种类、形态 植物因素：种类、基因型、根的部位、年龄 农事因素：施肥、灌水
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相对浓度梯度
1.0
0.8
P K
0.6 NO3
0.4
0.2
0.0 0
0.1
0.2
0.3
离 根 距 离（cm）
植物根系
菌根真菌
提供吸收的营养物质
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(4) 作用：促进养分的吸收
主要原因：
▪ 通过外延菌丝大大增加吸磷表面积 ▪ 降低菌丝际pH值,有利于磷的活化。 ▪ VA真菌膜上运载系统与磷的亲合力高于寄主植
物根细胞膜与磷的亲合力。 ▪ 植物所吸收的磷以聚磷酸盐的形式在菌丝中运
输效率高。
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第二节 植物根系对养分的吸收
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3. 菌根 (mycorrhiza)
(1) 含义：菌根是土壤真菌与植物根系建立共生关 系所形成的共生体
形成这种共生体的真菌叫菌根真菌(mycorrhiza fungi)，它们能在2000多种植物的根部侵染形成菌 根。
(2) 主要类型：外生菌根和内生菌根
(3) 共生体系的生理基础：
提供碳水化合物
第三章 植物对营养物质的吸收
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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 气态养分－－叶为主，根也可
根部吸收 叶部吸收
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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
须根系：水平生长
玉米根际主要养分的浓度分布情况
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（三）根际土壤环境
1. 根际pH环境
(1) 影响因素：
呼吸作用
根系分泌的有机酸
NO3-
NH4+
养分的选择吸收 阴离子>阳离子 pH
(影响最大)
阳离子>阴离子 pH
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(Leabharlann Baidu) 作用：
影响养分的有效性，例如： ① 石灰性土壤施用铵态氮肥、钾肥，pH下降，使 多种营养因素的生物有效性增加 ② 酸性土壤施用硝态氮肥，pH上升，磷的有效性 提高 ③ 豆科作物在固氮过程中酸化了根际，提高了难溶 性磷的利用率 ④ 豆科植物在缺磷条件下，根系不正常生长形成簇 状根或排根，分泌H＋能量较强，有效的降低根际pH， 并溶解土壤中的难溶性磷
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（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
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（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：根系对水分的吸收速率> 养分的吸收速率 养分亏缺：根系对水分的吸收速率< 养分的吸收速率 养分持平：根系对水分的吸收速率=养分的吸收速率
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养分浓度
+
1
3
0
2
-
0
1
2
3
4
离根表距离（mm）
不同条件下根际养分浓度变化模式图
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2. 根际微生物
对植物吸收养分的影响如下：
(1) 矿化有机物 释放CO2和无机养分 (2) 产生和分泌有机酸 络合金属离子， 促进养分的吸收和转移；同时，降低 土壤pH值，促进难溶性化合物的溶解 和养分释放
(3) 固定和转化大气中的养分 固氮微生物能将空气 中的分子态氮转化为植物可利用的形式
(4) 产生和释放生理活性物质 促进根系的生长和养 分的吸收
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
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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
改善这种特性，从而
提高植物对铁素的吸
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2. 根际Eh环境
(1) 影响因素： 作物种类 旱作 根际Eh<周围土体 水稻 根际Eh>周围土体 介质养分状况－－指养分的氧化态或还原态
(2) 作用：影响养分的有效性
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（四）根际生物学环境
1. 根系分泌物
(1) 根系分泌物的种类 无机物：CO2、矿质盐类(细胞膜受损时才大量外渗) 有机物：糖类、蛋白质及酶、氨基酸、有机酸等 (2) 根系分泌物的农业意义 ① 微生物的能源和营养材料 ② 促进养分有效化 ③ 间作或混作中有互利作用
植物的根毛
大豆根系根毛示意图7
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
定根 主根 形成直根系
从个体上分
侧根
不定根
组成须根系
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a.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。
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二、根的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
吸收的含义：
植物的养分吸收－－是指养分进入植物体内的过程 泛义的吸收－－指养分从外部介质进入植物体中的任何部分 确切的吸收－－指养分通过细胞原生质膜进入细胞内的过程
大麦根尖纵切面
双子叶植物根立体结构图 5
• 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(Hordeum vulgare) 根的横断面 6
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。
收效率。
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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。