第二章植物的营养元素复习重点Word文档下载推荐.docx

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平衡供给养分

2.不可代替律－－植物的每一种必需营养元素都有特殊的功能，不能被其它元素所代替

全面供给养分

第三节植物的有益元素

一、有益元素的概念

某些元素适量存在时能促进植物的生长发育；

或者是某些特定的植物、在某些特定条件下所必需的，这些类型的元素称为“有益元素”。

（表）

本章复习题：

1.影响植物体中矿质元素含量的因素主要是和。

2.植物必需营养元素的判断标准可概括为性、性和性。

3.植物必需营养元素有种，其中称为植物营养三要素或肥料三要素。

4.植物必需营养元素间的相互关系表现为和。

5.植物的有益元素中，硅（Si）对于水稻、钠（Na）对于甜菜、钴（Co）对于豆科作物、铝（Al）对于茶树均是有益的

第三章植物对营养物质的吸收

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，叶也可根部吸收气态养分－－叶为主，根也可叶部吸收

第一节植物根系的营养特性

（一）根的类型

从整体上分：

1）直根系2）须根系从个体上分：

1）定根2）不定根

（三）根的构型：

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。

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

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

根的阳离子交换量（CEC）：

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

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”。

（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：

养分亏缺：

养分持平

2.影响根际养分分布的因素：

土壤因素：

养分因素：

植物因素，农事因素

（三）根际土壤环境

1.根际pH环境

影响因素：

a呼吸作用b根系分泌的有机酸c养分的选择吸收（影响最大）阴离子>

阳离子，pH升高；

阳离子>

阴离子，ph降低

（2）作用：

影响养分的有效性

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

（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；

有机物

（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

（2）产生和分泌有机酸（3）固定和转化大气中的养分（4）产生和释放生理活性物质

3.菌根（mycorrhiza）：

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

（4）作用：

促进养分的吸收

“第一节植物根系的营养特性”小结：

1.植物根系的类型丛整体上可分为和。

2.理论上，根系的数量（总长度）越多，植物吸收养分的机率也就。

3.不同植物具有不同的根构型，由于其在土壤表层的根相对较多而更有利于对表层养分的吸收；

则相反。

4.水稻根系的颜色较白，表明根系的氧化力较强，亦即根系的活力较强，因此，吸收养分的能力也较强。

5.根系还原力较强的作物在石灰性土壤上生长不易缺铁。

6.根际是指由于受影响而使其理化生物性质与有显著不同的。

厚度通常只有。

7.植物根系吸收阴离子（a.大于;

b.等于;

c.小于）阳离子时，根际pH值有所将上升；

8.水稻根际的Eh值一般（a.大于;

c.小于）原土体，因此，可保护其根系少受（a.氧化物质;

b.还原物质）的毒害。

第二节植物根系对养分的吸收

根系对养分吸收的过程包括：

1.养分向根表面的迁移2.养分进入质外体3.养分进入共质体

一、土壤养分向根表面迁移：

（1.截获2.质流3.扩散）

（一）截获：

是指植物根系在生长过程中直接接触养分而使养分转移至根表的过程。

（二）质流：

是指由于水分吸收形成的水流而引起养分离子向根表迁移的过程。

（三）扩散1.定义：

是指由于植物根系对养分离子的吸收，导致根表离子浓度下降，从而形成土体－根表之间的浓度梯度，使养分离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程。

植物的大量矿质元素各通过什么途径迁移到根系表面？

1.截获：

钙、镁（少部分）2.质流：

氮（硝态氮）、钙、镁、硫3.扩散：

氮、磷、钾

二、植物根系对离子态养分的吸收

1.质外体（Apoplast）－－指细胞原生质膜以外的空间，包括细胞壁、细胞间隙和木质部导管。

2.共质体（Symplast）－－指原生质膜以内的物质和空间，包括原生质体、内膜系统及胞间连丝等。

胞间连丝－－相邻细胞之间的原生质丝，是细胞之间物质运输的主要通道。

（二）养分进入质外体

由于质外体与外界相通，养分离子能以质流、扩散或静电吸引的方式自由进入

质外体也被称作自由空间（也称表观自由空间AFS或外层空间）

自由空间－－是指根部某些组织或细胞能允许外部溶液通过自由扩散而进入的那些区域，包括细胞间隙、细胞壁到原生质膜之间的空隙.。

习惯上可分为水分自由空间和杜南自由空间

（三）养分进入共质体

原生质膜的特点：

具有选择透性的生物半透膜

原生质膜的结构：

“流动镶嵌模型”

1.被动吸收定义：

膜外养分顺浓度梯度（分子）或电化学势梯度（离子）、不需消耗代谢能量而自发地（即没有选择性地）进入原生质膜的过程。

形式：

（1）简单扩散

（2）易化扩散：

被动吸收的主要形式。

机理如下：

a.通道蛋白：

（跨海大桥或海底隧道）b.运输蛋白：

（轮渡）

2.主动吸收定义：

膜外养分逆浓度梯度（分子）或电化学势梯度（离子）、需要消耗代谢能量、有选择性地进入原生质膜内的过程。

机理

（1）载体解说

①载体－－指生物膜上存在的能携带离子通过膜的大分子。

这些大分子形成载体时需要能量

③载体的酶动力学理论（E.Epstein,1952）（图）

载体学说能够比较圆满地从理论上解释关于离子吸收中的三个基本问题：

离子的选择性吸收；

离子通过质膜以及在膜上的转移；

离子吸收与代谢的关系。

（2）离子泵假说

①离子泵（ion’sbump）：

是位于植物细胞原生质膜上的ATP酶，它能逆电化学势将某种离子“泵入”细胞内，同时将另一种离子“泵出”细胞外。

阳离子的吸收实质上是H＋的反向运输；

阴离子的吸收实质上是OH－的反向运输

目前发现的离子泵主要分为四种类型：

H+-ATP酶；

Ca2+-ATP酶；

H+-焦磷酸酶；

ABC型离子泵。

（3）转运子。

转运子是指植物的细胞膜上具有控制溶质或信息出入膜的蛋白质体系。

3.主动吸收与被动吸收的判别

区别：

是否逆电化学梯度；

是否消耗代谢能量；

是否有选择性

（1）温商法

（2）电化学势法（电化学驱动法）

原理：

理论上，当离子在半透膜内外达到物理化学平衡时，服从能斯特（Nernst）方程。

通常情况下对于阳离子大多数是被动吸收；

对于阴离子相反即主动吸收。

三、植物根系对有机态养分的吸收

（二）吸收机理：

1.被动吸收－－亲脂超滤解说2.主动吸收－－载体解说3.胞饮作用解说

（三）吸收的意义：

1.提高对养分的利用程度2.减少能量损耗

第二节小结：

植物根系对养分的吸收

1.植物吸收养分的全过程可人为地分为、和等三个阶段。

2.土壤中的养分一般通过、和等三种途径迁移至植物根系表面。

3.被动吸收和主动吸收的区别在于：

浓度梯度或电化学势梯度代谢能量选择性

被动吸收

主动吸收

4.我们学过的主动吸收的机理有和。

5.植物吸收有机态养分的意义在于和。

第三节影响植物吸收养分的因素

一、介质中养分浓度

1.介质养分浓度对植物吸肥及吸水有什么影响？

2.简述温度条件和光照条件如何影响植物对养分的吸收。

3.简述水分与通气条件如何影响植物对养分的吸收。

4.土壤反应对植物吸收阴、阳离子有什么影响？

它与植物有效养分含量之间有什么关系？

5.离子间的相互作用有哪些？

各表现在哪些离子之间?

6.简述植物的苗龄和生育阶段对养分吸收的影响。

（一）影响养分吸收速率的因素

1.中断养分供应的影响（中断某种养分的供应，往往会促进植物对这一养分的吸收。

）

2.长期供应的影响（某一矿质养分的吸收速率与其外界浓度间的关系还取决于养分的持续供应状况。

（二）养分吸收速率的调控机理

植物根系对养分吸收的反馈调节机理，可使植物在体内某一养分离子的含量较高时，降低其吸收速率；

反之，养分缺乏时，能明显提高吸收速率。

净吸收速率的降低包括流入量的降低和溢泌量的增加。

二、温度

一般6~38º

C的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增加。

温度过高（超过40º

C）时，高温使体内酶钝化，从而减少了可结合养分离子载体的数量，同时高温使细胞膜透性增大，增加了矿质养分的被动溢泌。

低温往往是植物的代谢活性降低，从而减少养分的吸收量。

三、光照

光照还可通过影响植物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生间接影响，最终影响到根系对矿质养分的吸收。

四、水分

作用：

（1）促进养分的释放：

溶解肥料、矿化有机质

（2）加速养分的流失：

稀释养分

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

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