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第二章 植物对营养物质的吸收 主要内容 基本要求 植物的营养元素 了解/掌握 植物根系的营养特性 了解 植物根系对养分的吸收 掌握 影响植物吸收养分的因素 了解/掌握 植物叶部对养分的吸收 了解 植物的营养特性与施肥方法 了解/掌握 第一节 植物的营养元素 主要内容 基本要求 植物体的组成成分 了解 植物的必需营养元素 掌握 植物的有益元素 了解 Relative amounts of essential elements in plant tissues 不同生育阶段供硅对水稻生长与产量的影响 施钴对宽叶羽扇豆根瘤的生长和组分的影响 Na+、K+对甜菜叶片性状的影响 茶树植株不同部位的含铝量(Al，mg/kg) a.须根系 b.直根系 直根系和须根系示意图 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 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 根系吸收阴阳离子的比率不同，通过体内生理调节机理，向根外释放H+或OH-,从而达到生理酸碱平衡。 如：氮素形态 施用铵态氮肥（NH4-N）时，由于总吸收量中阳离子量大于阴离子量，为了维持体内电荷平衡和满足正常生长对细胞PH值的要求，根系向外释放H+ ，使得根际PH下降。 施用硝态氮肥（NO3-N）则相反。 B.共生固氮 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。 C.养分胁迫 当某些元素养分缺乏时，有些植物具有调节功能，主动改变根际PH值，以提高该养分的有效性。 双子叶植物及一些耐低铁的非禾本科单子叶植物缺铁后，根际会分泌还原物质，在释放电子的同时也释放质子，使根际PH下降，从而提高铁的有效性。 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。如柠檬酸，不仅降低ＰＨ，还与土壤中的Ca、Fe、Al等离子螯合，降低磷的固定，提高磷的有效性。 对于磷素的作用 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。 Hyphae of AM fungi grow into soil link roots to soil particles Arbuscular mycorrhizas-structures inside roots 菌根促进养分(P)吸收示意图 In many plants inoculation results in increased P uptake and plant growth 我校刘润进教授凭借“中国丛枝菌根研究”成果获得了2005年度山东省自然科学奖一等奖。 五、通气状况 土壤通气状况主要从三个方面影响植物对养分的吸收： 1. 根系的呼吸作用 2. 有毒物质的产生 3. 土壤养分的形态和有效性 良好的通气环境，能使根部供氧状况良好，并能使呼吸产生的CO2从根际散失。这一过程对根系正常发育、根的有氧代谢以及离子的吸收都有十分重要的意义。 六、介质反应 1. 介质反应与植物吸收阴、阳离子的关系 偏酸性：吸收阴离子阳离子 偏碱性：吸收阳离子阴离子 原因：酸性反应时，根细胞的蛋白质分子带正电荷 为主，故能多吸收外界溶液中的阴离子 碱性反应时，根细胞的蛋白质分子带负电荷 为主，故能多吸收外界溶液中的阳离子 离子吸收量 （ mg/kg 鲜重 /6h ） 培养液的 pH条件 NH 4 + -N NO 3 - -N 总吸收量 4.0 34 48 82 5.0 42 59 101 6.0 46 41 87 7.6 66 30 96 不同pH条件对番茄吸收NH4+-N及NO3--N的影响 外部溶液的pH及Ca2+的供应对大麦根K+净吸收率的影响 pH 2 3 4 5 6 0 +10 +20 K+净吸收率 （μmolg/鲜重× 3h） 7 8 9 10 -10 +Ca2+ -Ca2+ 氮 5.5～8.0 磷 6.5～7.5 钾/钙/镁 6.0 硫 5.5