植物营养3研讨.ppt

第三章 植物对营养物质的吸收;;Roots are the main structures for nutrient uptake;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 定根 主根 形成直根系 从个体上分 侧根 不定根 组成须根系;6 days;a.须根系 b.直根系 直根系和须根系示意图;（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，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 (root architecture ) 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。;Shallow;Lucerne;Shallow;（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、根的结构特点与养分吸收 ;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;Picture by Jim Haseloff;;0.0;;;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 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 ;1;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;玉米根际主要养分的浓度分布情况;距根表距离 (mm);（三）根际土壤环境 1. 根际pH环境 影响因素： 呼吸作用 根系分泌的有机酸 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;(2) 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;2. 根际Eh环境 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 ;（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;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;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