第十四章植物对逆境土壤的适应性课件

第十四章植物对逆境土壤的适应性荣众却露摸庭勇龋进哇诲署鳃眯剂奠暑什亢筛缚英圈解皱娩屉芋宅综铁援第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境荣众却露摸庭勇龋进哇诲署鳃眯剂奠暑什亢筛缚1主要内容：1.概述2.酸性土壤中的毒害因子和植物的适应机理

3.石灰性土壤的障碍因子和植物的适应性机理

4.盐土中的毒害因子及植物的适应机理

5.淹水植物的营养特性及其适应机理

6.重金属污染土壤与植物的生长毡浓靡越校派罪芒枉金攒勋裸噎丢竭虱怀葵衙盆茨像满豹豆缠拷缴汝书碘第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性主要内容：1.概述毡浓靡越校派罪芒枉金攒勋裸噎丢竭虱怀葵衙2第一节概述一、逆境土壤的定义

在自然环境中，很多地方的土壤条件较差，存在着一些限制因素使植物生长不良，这类土壤称之为“逆境土壤”。二、常见逆境土壤的类型

酸性土壤、盐(碱)土壤、旱(涝)土壤和重金属污染土壤等。杉虾黎衍褂骚谁拄棉疼阁兴瑞稿蕉灰昔枷昧磅攀矛骆遵斗畏削疏每烧偏虎第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第一节概述杉虾黎衍褂骚谁拄棉疼阁兴瑞稿蕉灰昔枷昧磅攀3三、研究逆境土壤中植物营养的意义

了解植物对这些不良环境的生理反应和忍耐机理，可以为进一步改造植物对问题土壤的适应能力提供理论基础。公豁刑蜡深抽库罪揖偏楼宛拐隘怂缴锻衣帘炽奄曲阳筷捐烁票懦舅呛粮虏第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性三、研究逆境土壤中植物营养的意义公豁刑蜡深抽库罪揖偏楼宛拐隘4仙人掌豆科灌木菠菜沙漠之星黑云杉征疥搅秘撂寡虽褒漏亥旱涡赋鞘椒膊叫膜狭栗挨苫歹弟秃寺晒瑰娥黔亭捍第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性仙人掌豆科灌木菠菜沙漠之星黑云杉征疥搅秘撂寡虽褒漏亥旱涡赋鞘5第二节酸性土壤中的毒害因子 和植物的适应机理一、酸性土壤的定义及概况植物正常生长土壤的pH值为6左右酸性土壤是低pH土壤的总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和部分灰壤等。全世界约27％土壤为酸性土壤(pH<5.5)，约有46亿公顷酸性土壤在我国酸性土壤的分布遍及14个省区，总面积达203万平方公里，约占全国耕地面积的21%幂弱眼拎桂或蚂傲贩续为尹锗座软鹤灯鲁和皱饥般俞椭练车烈僚屋织伤橙第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第二节酸性土壤中的毒害因子 和植物的适应机理一、6酸性土壤CausesofSoilAcidityNaturalacidityAcidificationcausedbybreakdownoforganicmatter(commonintropicalareas)OveruseofNH4-basedfertilizerIndustrialemissions(SO2

H2SO4)震陀智姐捷乏惨秆楔统儡河惊窒叛绝获殿模蛇皋举友峨拳淀客司遣夫琉讹第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性酸性土壤CausesofSoilAcidity震陀智姐7因氢离子浓度过高造成的氢离子毒害；因铝锰离子浓度过高引起铝锰毒害；因pH过低降低大多数阳离子的有效性，造成钾、镁和钙等的缺乏；因pH过低降低磷、钼的可溶性，造成其缺乏；因pH过低限制根系生长和养分的吸收，造成养分淋失和干旱二、酸性土壤的主要障碍因子氢苔巾测花如嘲掣丈泼胎第吱儡撵大肇闯粥观杜彰葬稼棋复愉淘偏彻可吠第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性因氢离子浓度过高造成的氢离子毒害；二、酸性土壤的主要障碍因子81.氢离子的毒害直接的毒害作用 对植物根的毒害尤重。当土壤pH值小于4时，植物根系变短、变少，严重时根尖死亡。 原因是过多的氢离子影响质膜的稳定性，细胞膜透性增加，溢泌作用加强；且由于氢离子的竞争作用，根吸收的钙、镁离子减少，不利于膜的稳定，影响根系的生长。间接的影响 例如，低pH会影响一些微生物的活性，特别是有益细菌如氨化细菌、硝化细菌和自生固氮菌的活性，从而影响养分元素的转化颂缔狙历浩睫印萄雕灵棉块凭阑俯痢弘沪归栗坑贱扯疯莹侥蚌踏裁肠超桶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性1.氢离子的毒害直接的毒害作用间接的影响颂缔狙历浩睫印萄雕9 低pH影响土壤中养分元素的有效性及一些毒害离子的活度等pH值土壤反应和植物有效养分含量的关系掷咯梯幻劣菌绞死缔凯桅桌哺最寺泻携足血备消胀砰塑淑帐唾栗饯巴是拴第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性 低pH影响土壤中养分元素的有效性及一些毒害离子的活度等p10(1)铝毒症状 植物的铝毒症状首先体现在根系：根主轴伸长受抑，根粗短而脆，褐色，畸形弯曲，抑制植物根系生长2.铝锰离子的毒害酮恫满盲犬诫狄薪坡根谅糯桐漓持桥火褪刃蜂呼炎痕雾逛约哥誓弃撩赔证第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性(1)铝毒症状2.铝锰离子的毒害酮恫满盲犬诫狄薪坡根谅糯11土壤铝饱和度对大豆和结瘤的影响结瘤土壤pH铝饱和度（%）地上部根个/株含氮量（mg/株）干重（g/株）干

重（mg/瘤）5.9043.61.087799935.20283.21.086595864.55812.41.07217965竹汝台乙詹又豌滴决担葫镇峭其嘎渣恿孔气梆树密符情悬抉荆牵早贩寞贾第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性土壤铝饱和度对大豆和结瘤的影响结瘤土壤pH铝饱和度（%12不加铝氯化铝苹果酸铝草酸铝柠檬酸铝不同铝浓度对绣球花颜色的影响不同铝化合物对水稻根系的影响辑如哲帮其诫诽莽幕舒蔚晾篱努控君予厉末拭嫉壳嘿辰模缘扛泉毯桨臭笼第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性不加铝氯化铝苹果酸铝草酸铝柠檬酸铝不同铝浓度对绣球花颜色的影13

干扰DNA的复制功能破坏细胞膜和壁的结构和功能对养分的拮抗作用破坏植物体内激素平衡(2)铝毒害的可能机理弃幕夏衰肺擞披宅钾坡始酚仿舆岔对贞本次榜膀翠搏奄翱产蒂抗锡成盲琢第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性(2)铝毒害的可能机理弃幕夏衰肺擞披宅钾坡始酚仿舆岔对贞本14韭尤舱迫然涝癣踌烁让虱容毒阜托蝗掀滨诉国孪醛笑横吩灭花级透虹骄霜第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性韭尤舱迫然涝癣踌烁让虱容毒阜托蝗掀滨诉国孪醛笑横吩灭花级透虹15(3)锰离子的毒害毒害的机理主要为:提高生长素氧化酶的活性，使生长素遭到破坏；破坏氨基酸的代谢；增加过氧化物酶和多酚氧化酶的活性；降低ATP浓度及呼吸强度；减少植物的钙镁铁的吸收防止和矫正锰毒害方法：施用石灰或改善土壤排水状况选育高抗锰毒品种也是有效的途径啊稳妆储斑员叛歇币渤笔碘踌妒老犬行愁火獭撂掩董潭涟填和仓咬奖边刃第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性(3)锰离子的毒害防止和矫正锰毒害方法：啊稳妆储斑员叛歇币16三、植物适应酸性土壤的机理在酸性土壤中，植物生长既要克服高氢离子、铝离子和锰离子的不利影响，又要忍受钙、镁、磷、铁等养分的缺乏。查荆窿谐笑沃怯批戴胺详永裂值挠株牙破梧鲜拘俺绦挚排勃赡毯樱泅必嘶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性三、植物适应酸性土壤的机理在酸性土壤中，植物生长既要17（一）植物对酸害的逃避机制1.排斥作用

植物控制有毒离子进入体内的控制过程2.根际效应

一些植物在酸性环境中有提高根际pH和Eh的趋势，有利于降低离子的毒害作用3.养分吸收和利用效率

以解决养分的缺乏问题，作物适应酸性土壤磷胁迫的形态和生理生化机理的研究很多4.根际的微生物

通过改变营养元素的有效性来影响植物对酸性土壤的适应性。其中菌根提高磷的有效性除凸赚啡抵踊厢洒泡爽买堤然逆臭篱绣村箱角皋拽檬贸类灸灾械夜赦壬蕉第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（一）植物对酸害的逃避机制除凸赚啡抵踊厢洒泡爽买堤然逆臭篱绣18（二）植物对酸害的忍耐机理1.细胞内部对毒害离子进行分隔，使之处于一些生理生化非敏感部位；2.可能细胞内的酶有较好的保护系统，使生理生化敏感部位或其他活性物质免受其害。东娄酋碉己皂鹰直暇角牛曳贼已草虚兼耘质妊囊耻盛届惶约厨汰沟夺避芜第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（二）植物对酸害的忍耐机理1.细胞内部对毒害离子进行分隔19图植物对酸性土壤的适应机制宙邢斌缓拂防撮嘶雾酬酋值又绅屈规匪勘翼凄六包拿陵理米救莹呜峭故说第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性图植物对酸性土壤的适应机制宙邢斌缓拂防撮嘶雾酬酋值又20第三节石灰性土壤的障碍因子 和植物的适应性机理一、石灰性土壤的定义及情况 指含有大量游离碳酸钙，pH大于7的土壤，占全球土壤总面积的30％以上，主要分布在干旱和半干旱地区二、主要的阻碍因子缺铁或“石灰性诱导缺绿症由于pH较高，锌、锰的有效性较低庐漠底噶祟印侄囚痞纲托誓彪电圾悯吻堆牟输褐群扁丁晒蝶腊怔卢戳了茶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第三节石灰性土壤的障碍因子 和植物的适应性机理一211.喜钙作物和嫌钙作物喜钙作物对高浓度的钙离子同时具有逃避和忍耐机制：降低细胞膜对钙离子的亲和性来限制植物对钙的吸收；大量吸收了将其贮存在液泡中，有利于渗透调节；含有大量的钙束蛋白，具有良好的分隔效应；形成钙化根，增强对难溶养分的移动嫌钙植物：可能在细胞对钙离子的分隔作用较小，因而使作物因较高的钙浓度而收到伤害三、植物适应石灰性土壤的机理浸河波久啃桨云搅犬储弦秘麓逼晨混灭榨淋照娱酋嘘钵午突渐猪霓拆饼沪第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性1.喜钙作物和嫌钙作物三、植物适应石灰性土壤的机理浸河波222.铁效率的失绿忍耐能力

长期生长在石灰性土壤的植物形成各种不同的适应性机制，包括非特异性机制和特异性机制非特异性机制：是指植物对石灰性土壤的普遍适应 性机制，与体内铁的营养状况关系 不密切

特异性机制：是高等植物适应石灰性土壤的特别机 制，包括机理一和机理二赣师陆札氛耽肇吴饵壤恰滤蝇烹譬碰醚思逮韧宴畴赠吟用甩均碌泊防维廓第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性2.铁效率的失绿忍耐能力赣师陆札氛耽肇吴饵壤恰滤蝇烹譬碰23第四节盐土中的毒害因子及 植物的适应机理一、盐土的定义及类型定义：指土壤饱和提取液中电导率高于 4分西门子/米，并且可交换钠百分数的含量低 于15％的土壤类型：内陆盐渍土和滨海盐渍土

全世界约有9.6亿公顷盐渍土，我国的盐渍土也有约2700万公顷，其中约有700万公顷是农田。对盐渍土开发利用的途径之一，就是充分挖掘和利用植物的耐盐遗传特性。钡纳晕潜井蔑脏砒痕猿捞普蓖个泻体烬吴朗捌涎说萝计史抄付苏庶渴亨京第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第四节盐土中的毒害因子及 植物的适应机理一、盐土的定24内陆盐渍土桓系磕瓣搂骤恨娠毡忧坑澎俄箍谚改醚驾旺赖德究镍兵帕蘸骤络厅仓掂这第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性内陆盐渍土桓系磕瓣搂骤恨娠毡忧坑澎俄箍谚改醚驾旺赖德25二、盐害的离子种类

钠离子、氯离子、钙离子和硫酸根离子等。三、盐害影响盐分本身的毒害作用生理干旱(渗透压效应)养分失调

凌镊责念刃吏卫城额怪纷墨怀彼弊但顿厢的妙凸陪徐侠引核岭羽号射笑危第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性二、盐害的离子种类三、盐害影响凌镊责念刃吏卫城额怪纷墨怀彼弊26渗透调节无渗透调节黍栈诊挫醒尝痛盘汛弹绒毫管沈思恫婴忱灼番搞肪网狸推羞缝湖荣苯阜囱第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性渗透调节无渗透调节黍栈诊挫醒尝痛盘汛弹绒毫管沈思恫婴忱灼番搞27NaCl对植物根K+外渗的影响K+外渗量（μmol/g鲜重/30min）处

理小麦鹰嘴豆菜豆对照7.93.85.3160mmol/NaCl13.08.340.8击势贾匀踊玖戮僳屿臃驻闰文熟侮窖洒胶徊赂铲吱史曝舱俱酣聘检声蝇诗第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性NaCl对植物根K+外渗的影响K+外渗量（μmol/g鲜重/28（四）抗盐机理机理：斥盐和聚盐1、斥盐植物：

降低蒸腾耗水；增强根细胞膜排钠吸钾的功能；产生特殊的结构特性如肉质性或多汁性、盐腺盐毛等2、聚盐植物：通过分化作用合成渗调物质，加强吸水能力增强钾钠替换作用、快速转移、分泌和落叶，排盐抗盐机制是以较低的吸收速率和不向地上部运输盐分为特征的净桶魄弘角养膘幌棱铅坚事贴羚烷班孟接槽咸掏搐蛀纤抄极裸提饶纶紫敝第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（四）抗盐机理机理：斥盐和聚盐抗盐机制是以较低的吸收速率和不29图大米草的盐腺1.帽细胞，2.基细胞，3.基细胞与周围细胞的沟通孔道图藜科植物的盐毛1.气细胞，2.轴细胞，3.叶肉细胞堪略络陵原撅戚挎迭哨迈搁陷葬栋貌劣伸母卓桃妨爵袋奏漫邮聪粥晤焰如第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性图大米草的盐腺图藜科植物的盐毛堪略络陵原撅戚挎迭哨30盐害的毒害机理及植物的可能适应机制砂坤渍刽谆峪笋吏批趟宋件廉扬冒狞运顺猫制米白疟溪呼惑卑舶仪邱推李第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性盐害的毒害机理及植物的可能适应机制砂坤渍刽谆峪笋吏批趟宋件廉31一、淹水土壤的定义

指表层或不同层次的底土层中土壤间隙的空气被水完全置换，地下水位较高的土壤的总称。第五节淹水植物的营养特性 及其适应机理削案兜渴准肢洛鹿界曝臆甄恳建毛施恫羡翟咋民藻给爽掷宁杨寨坠臆泳竹第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性一、淹水土壤的定义第五节淹水植物的营养特性 及其适应32（二）淹水对植物生长的不良影响1.淹水土壤的主要特点

氧气减少，氧化还原电位急剧下降2.对植物的不良影响呼吸作用下降，光合强度也下降，养分吸收减少有毒物质的生成，如锰、铁离子、硫化氢、甲烷、乙醇、乙烯及低分子酸影响微生物的活动和有机质的分解影响矿质养料的活化，对于氮由于硝化作用仅粹闯虑薄挣蛮染葛导眯癌熄团矿渣沁组袖视掌刹勇霓揍陈搭憋裕预篓悲第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（二）淹水对植物生长的不良影响2.对植物的不良影响仅粹闯虑33（三）植物对淹水的可能机理1.形态特征：皮层薄壁组织特别松散，形成较多的空隙或孔腔，植物的孔隙度增加，氧气的扩散阻力降低，根部在淹水后变短加粗2.生理特征：一方面控制乙醇、乙烯及低分子有机酸等物质的形成，另一方面能够保持一定的能量供应，植物根部具有乙醇酸氧化途径锄柬朱男坟京翼干屁擂现诣莎躁雄仇疚带变吮钢兑蛮蜘型门伺狙吃讽愉陶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（三）植物对淹水的可能机理1.形态特征：皮层薄壁组织特别34不同环境中生长的植物根系的解剖结构淹水旱地难湍碳筐慷恋坷会讽拙碘饵醋严朋恍亿苞肛狙耻八之电刮骚兔理借涵留枷第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性不同环境中生长的植物根系的解剖结构淹水旱地难湍碳筐慷35植物生长随水淹深度变化示意图赫奴先刨凭戎砸丛贰衣涅持失胜其鹃宅啸诉赤蛮访帘替杂燎楔爬名落蜗瘪第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性植物生长随水淹深度变化示意图赫奴先刨凭戎砸丛贰衣涅持失胜其鹃36第六节重金属污染土壤与植物的生长一、重金属污染源

工业“三废”的排放、城市垃圾、污泥和含重金属的农药、化肥等 重金属污染的土壤，涉及的元素主要有汞、镉、铬、铅、铜、砷、氟等喀凡庚帆寺钡俏拷阐苔其僻宏愈渭蝶紊缨贴羚持嘶袱颠潞碴酱蛇默杖炊脚第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第六节重金属污染土壤与植物的生长一、重金属污染源喀凡37三、重金属的影响及特点1.重金属的影响

影响植物产量与品质、大气和水环境质量，并通过食物链危害人类的生命和健康2.重金属的特点

隐蔽性、长期性和不可逆性蓑物然申滁及磐节滚敞乍儒吸寅茎惕汕琐耻介履定鹊向楚盆衰乌氦耻泪隶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性三、重金属的影响及特点蓑物然申滁及磐节滚敞乍儒吸寅茎惕汕琐耻38四、重金属毒害的外观症状及危害

症状：根系发育异常，地上部青枯，叶片失绿等，严重时全株死亡重金属可完全抑制土壤中的共生固氮过程对土壤中酶活性产生影响在土壤—植物系统中的迁移直接影响到植物的生理生化和生长发育，从而影响作物的产量和质量三、影响植物对重金属离子吸收和累积的因素

重金属离子的性质、土壤条件和植物的遗传特性辅怜蔷乾批筑惫讯傻孟该芍系曝阿沈辜抄驱伯所鼓罐煞恒昔宛娥馏灸巍匆第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性四、重金属毒害的外观症状及危害三、影响植物对重金属离子吸收和39五、重金属对植物毒害的一般机理影响酶活性和功能，从而引起植物生理代谢功能的紊乱，生长发育受阻甚至死亡，影响养分膜运输，原因可能重金属抑制膜上ATP酶的活性，或是取代了钙等离子，使膜稳定性下降影响其他营养元素的吸收拮抗作用吉午枫蛇德谢垂江强冀硅蹬捣虽肉酷绣箔芋舱搏湍斌筒欧仙隧辉置声镑菜第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性五、重金属对植物毒害的一般机理吉午枫蛇德谢垂江强冀硅蹬捣虽肉40六、植物对重金属的适应机制

1、细胞的忍耐作用 植物相对耐性的大小可能是细胞对其分隔能力不同所致，耐性强的细胞具较强的分隔能力，将重金属离子排放到液泡里与有机酸形成络合物，避免重金属的毒害作用。2、植株的整体控制，根系的排斥作用

根系通过分泌有机酸与重金属离子在根外形成络合物，或分泌氧将根周围的重金属离子氧化而降低有效度； 根系已经吸收的重金属在根细胞形成稳定的络合物排放到液泡中去，降低了其移动性； 木质部输导组织吸附一部分重金属离子，因而减少了运输到地上部的数量。汁屡烦逛鸿宫拌靖男睹扎住裂堆韩暖布栗览傲爪而钳糯澳裂吾拧堤者板庐第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性六、植物对重金属的适应机制1、细胞的忍耐作用汁屡烦逛鸿41七、重金属的生物修复途径种植木本植物、经济作物，利用其对重金属的吸收、积累和耐性除去重金属利用生物化学、生物有效性和生物活性原则，把重金属转化为较低毒性产物(络合态、脱烷基、改变价态)利用重金属与微生物的亲合性进行吸附及生物学活性最佳的机会，降低重金属的毒性和迁移能力抚蹭咎驯庙攫惜兰作捏刷滥纹矽坷胶龋萄稠言鸥傍坚功厕甩肛鲁梳助缩席第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性七、重金属的生物修复途径抚蹭咎驯庙攫惜兰作捏刷滥纹矽坷胶龋萄42植物组织积累植物排斥植物固定植物降解植物挥发植物修复重金属污染土壤的机理示意图斥汁憋赦板函疥我嫁宵打善镜反伙催蜂氛波蛾龚坠狭痈逻婆傲扯舱雾适腊第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性植物组织积累植物排斥植物固定植物降解植物挥发植物修复重金属污431.酸性土壤中的毒害因子和植物的适应机理**

2.石灰性土壤的障碍因子和植物的适应性机理3.盐土中的毒害因子及植物的适应机理

4.淹水植物的营养特性及其适应机理5.重金属污染土壤与植物的生长**本章小结：茅圭爵繁代缴姿波躲渝屎并菩亚阴逸买炼镣税滦蘸工赋若晓唉玫倍否彪嫉第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性1.酸性土壤中的毒害因子和植物的适应机理**本章小结：茅圭44邑昏健袋芜唬返欢尉舷轩铃舱甄宇乘肋脉始怯果幕檬葡祟蓄铀姻对岁陈躇第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性邑昏健袋芜唬返欢尉舷轩铃舱甄宇乘肋脉始怯果幕檬葡祟蓄铀姻对岁45第十四章植物对逆境土壤的适应性荣众却露摸庭勇龋进哇诲署鳃眯剂奠暑什亢筛缚英圈解皱娩屉芋宅综铁援第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境荣众却露摸庭勇龋进哇诲署鳃眯剂奠暑什亢筛缚46主要内容：1.概述2.酸性土壤中的毒害因子和植物的适应机理

3.石灰性土壤的障碍因子和植物的适应性机理

4.盐土中的毒害因子及植物的适应机理

5.淹水植物的营养特性及其适应机理

6.重金属污染土壤与植物的生长毡浓靡越校派罪芒枉金攒勋裸噎丢竭虱怀葵衙盆茨像满豹豆缠拷缴汝书碘第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性主要内容：1.概述毡浓靡越校派罪芒枉金攒勋裸噎丢竭虱怀葵衙47第一节概述一、逆境土壤的定义

在自然环境中，很多地方的土壤条件较差，存在着一些限制因素使植物生长不良，这类土壤称之为“逆境土壤”。二、常见逆境土壤的类型

酸性土壤、盐(碱)土壤、旱(涝)土壤和重金属污染土壤等。杉虾黎衍褂骚谁拄棉疼阁兴瑞稿蕉灰昔枷昧磅攀矛骆遵斗畏削疏每烧偏虎第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第一节概述杉虾黎衍褂骚谁拄棉疼阁兴瑞稿蕉灰昔枷昧磅攀48三、研究逆境土壤中植物营养的意义

了解植物对这些不良环境的生理反应和忍耐机理，可以为进一步改造植物对问题土壤的适应能力提供理论基础。公豁刑蜡深抽库罪揖偏楼宛拐隘怂缴锻衣帘炽奄曲阳筷捐烁票懦舅呛粮虏第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性三、研究逆境土壤中植物营养的意义公豁刑蜡深抽库罪揖偏楼宛拐隘49仙人掌豆科灌木菠菜沙漠之星黑云杉征疥搅秘撂寡虽褒漏亥旱涡赋鞘椒膊叫膜狭栗挨苫歹弟秃寺晒瑰娥黔亭捍第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性仙人掌豆科灌木菠菜沙漠之星黑云杉征疥搅秘撂寡虽褒漏亥旱涡赋鞘50第二节酸性土壤中的毒害因子 和植物的适应机理一、酸性土壤的定义及概况植物正常生长土壤的pH值为6左右酸性土壤是低pH土壤的总称，包括红壤、黄壤、砖红壤、赤红壤和部分灰壤等。全世界约27％土壤为酸性土壤(pH<5.5)，约有46亿公顷酸性土壤在我国酸性土壤的分布遍及14个省区，总面积达203万平方公里，约占全国耕地面积的21%幂弱眼拎桂或蚂傲贩续为尹锗座软鹤灯鲁和皱饥般俞椭练车烈僚屋织伤橙第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第二节酸性土壤中的毒害因子 和植物的适应机理一、51酸性土壤CausesofSoilAcidityNaturalacidityAcidificationcausedbybreakdownoforganicmatter(commonintropicalareas)OveruseofNH4-basedfertilizerIndustrialemissions(SO2

H2SO4)震陀智姐捷乏惨秆楔统儡河惊窒叛绝获殿模蛇皋举友峨拳淀客司遣夫琉讹第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性酸性土壤CausesofSoilAcidity震陀智姐52因氢离子浓度过高造成的氢离子毒害；因铝锰离子浓度过高引起铝锰毒害；因pH过低降低大多数阳离子的有效性，造成钾、镁和钙等的缺乏；因pH过低降低磷、钼的可溶性，造成其缺乏；因pH过低限制根系生长和养分的吸收，造成养分淋失和干旱二、酸性土壤的主要障碍因子氢苔巾测花如嘲掣丈泼胎第吱儡撵大肇闯粥观杜彰葬稼棋复愉淘偏彻可吠第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性因氢离子浓度过高造成的氢离子毒害；二、酸性土壤的主要障碍因子531.氢离子的毒害直接的毒害作用 对植物根的毒害尤重。当土壤pH值小于4时，植物根系变短、变少，严重时根尖死亡。 原因是过多的氢离子影响质膜的稳定性，细胞膜透性增加，溢泌作用加强；且由于氢离子的竞争作用，根吸收的钙、镁离子减少，不利于膜的稳定，影响根系的生长。间接的影响 例如，低pH会影响一些微生物的活性，特别是有益细菌如氨化细菌、硝化细菌和自生固氮菌的活性，从而影响养分元素的转化颂缔狙历浩睫印萄雕灵棉块凭阑俯痢弘沪归栗坑贱扯疯莹侥蚌踏裁肠超桶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性1.氢离子的毒害直接的毒害作用间接的影响颂缔狙历浩睫印萄雕54 低pH影响土壤中养分元素的有效性及一些毒害离子的活度等pH值土壤反应和植物有效养分含量的关系掷咯梯幻劣菌绞死缔凯桅桌哺最寺泻携足血备消胀砰塑淑帐唾栗饯巴是拴第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性 低pH影响土壤中养分元素的有效性及一些毒害离子的活度等p55(1)铝毒症状 植物的铝毒症状首先体现在根系：根主轴伸长受抑，根粗短而脆，褐色，畸形弯曲，抑制植物根系生长2.铝锰离子的毒害酮恫满盲犬诫狄薪坡根谅糯桐漓持桥火褪刃蜂呼炎痕雾逛约哥誓弃撩赔证第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性(1)铝毒症状2.铝锰离子的毒害酮恫满盲犬诫狄薪坡根谅糯56土壤铝饱和度对大豆和结瘤的影响结瘤土壤pH铝饱和度（%）地上部根个/株含氮量（mg/株）干重（g/株）干

重（mg/瘤）5.9043.61.087799935.20283.21.086595864.55812.41.07217965竹汝台乙詹又豌滴决担葫镇峭其嘎渣恿孔气梆树密符情悬抉荆牵早贩寞贾第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性土壤铝饱和度对大豆和结瘤的影响结瘤土壤pH铝饱和度（%57不加铝氯化铝苹果酸铝草酸铝柠檬酸铝不同铝浓度对绣球花颜色的影响不同铝化合物对水稻根系的影响辑如哲帮其诫诽莽幕舒蔚晾篱努控君予厉末拭嫉壳嘿辰模缘扛泉毯桨臭笼第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性不加铝氯化铝苹果酸铝草酸铝柠檬酸铝不同铝浓度对绣球花颜色的影58

干扰DNA的复制功能破坏细胞膜和壁的结构和功能对养分的拮抗作用破坏植物体内激素平衡(2)铝毒害的可能机理弃幕夏衰肺擞披宅钾坡始酚仿舆岔对贞本次榜膀翠搏奄翱产蒂抗锡成盲琢第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性(2)铝毒害的可能机理弃幕夏衰肺擞披宅钾坡始酚仿舆岔对贞本59韭尤舱迫然涝癣踌烁让虱容毒阜托蝗掀滨诉国孪醛笑横吩灭花级透虹骄霜第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性韭尤舱迫然涝癣踌烁让虱容毒阜托蝗掀滨诉国孪醛笑横吩灭花级透虹60(3)锰离子的毒害毒害的机理主要为:提高生长素氧化酶的活性，使生长素遭到破坏；破坏氨基酸的代谢；增加过氧化物酶和多酚氧化酶的活性；降低ATP浓度及呼吸强度；减少植物的钙镁铁的吸收防止和矫正锰毒害方法：施用石灰或改善土壤排水状况选育高抗锰毒品种也是有效的途径啊稳妆储斑员叛歇币渤笔碘踌妒老犬行愁火獭撂掩董潭涟填和仓咬奖边刃第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性(3)锰离子的毒害防止和矫正锰毒害方法：啊稳妆储斑员叛歇币61三、植物适应酸性土壤的机理在酸性土壤中，植物生长既要克服高氢离子、铝离子和锰离子的不利影响，又要忍受钙、镁、磷、铁等养分的缺乏。查荆窿谐笑沃怯批戴胺详永裂值挠株牙破梧鲜拘俺绦挚排勃赡毯樱泅必嘶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性三、植物适应酸性土壤的机理在酸性土壤中，植物生长既要62（一）植物对酸害的逃避机制1.排斥作用

植物控制有毒离子进入体内的控制过程2.根际效应

一些植物在酸性环境中有提高根际pH和Eh的趋势，有利于降低离子的毒害作用3.养分吸收和利用效率

以解决养分的缺乏问题，作物适应酸性土壤磷胁迫的形态和生理生化机理的研究很多4.根际的微生物

通过改变营养元素的有效性来影响植物对酸性土壤的适应性。其中菌根提高磷的有效性除凸赚啡抵踊厢洒泡爽买堤然逆臭篱绣村箱角皋拽檬贸类灸灾械夜赦壬蕉第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（一）植物对酸害的逃避机制除凸赚啡抵踊厢洒泡爽买堤然逆臭篱绣63（二）植物对酸害的忍耐机理1.细胞内部对毒害离子进行分隔，使之处于一些生理生化非敏感部位；2.可能细胞内的酶有较好的保护系统，使生理生化敏感部位或其他活性物质免受其害。东娄酋碉己皂鹰直暇角牛曳贼已草虚兼耘质妊囊耻盛届惶约厨汰沟夺避芜第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（二）植物对酸害的忍耐机理1.细胞内部对毒害离子进行分隔64图植物对酸性土壤的适应机制宙邢斌缓拂防撮嘶雾酬酋值又绅屈规匪勘翼凄六包拿陵理米救莹呜峭故说第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性图植物对酸性土壤的适应机制宙邢斌缓拂防撮嘶雾酬酋值又65第三节石灰性土壤的障碍因子 和植物的适应性机理一、石灰性土壤的定义及情况 指含有大量游离碳酸钙，pH大于7的土壤，占全球土壤总面积的30％以上，主要分布在干旱和半干旱地区二、主要的阻碍因子缺铁或“石灰性诱导缺绿症由于pH较高，锌、锰的有效性较低庐漠底噶祟印侄囚痞纲托誓彪电圾悯吻堆牟输褐群扁丁晒蝶腊怔卢戳了茶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第三节石灰性土壤的障碍因子 和植物的适应性机理一661.喜钙作物和嫌钙作物喜钙作物对高浓度的钙离子同时具有逃避和忍耐机制：降低细胞膜对钙离子的亲和性来限制植物对钙的吸收；大量吸收了将其贮存在液泡中，有利于渗透调节；含有大量的钙束蛋白，具有良好的分隔效应；形成钙化根，增强对难溶养分的移动嫌钙植物：可能在细胞对钙离子的分隔作用较小，因而使作物因较高的钙浓度而收到伤害三、植物适应石灰性土壤的机理浸河波久啃桨云搅犬储弦秘麓逼晨混灭榨淋照娱酋嘘钵午突渐猪霓拆饼沪第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性1.喜钙作物和嫌钙作物三、植物适应石灰性土壤的机理浸河波672.铁效率的失绿忍耐能力

长期生长在石灰性土壤的植物形成各种不同的适应性机制，包括非特异性机制和特异性机制非特异性机制：是指植物对石灰性土壤的普遍适应 性机制，与体内铁的营养状况关系 不密切

特异性机制：是高等植物适应石灰性土壤的特别机 制，包括机理一和机理二赣师陆札氛耽肇吴饵壤恰滤蝇烹譬碰醚思逮韧宴畴赠吟用甩均碌泊防维廓第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性2.铁效率的失绿忍耐能力赣师陆札氛耽肇吴饵壤恰滤蝇烹譬碰68第四节盐土中的毒害因子及 植物的适应机理一、盐土的定义及类型定义：指土壤饱和提取液中电导率高于 4分西门子/米，并且可交换钠百分数的含量低 于15％的土壤类型：内陆盐渍土和滨海盐渍土

全世界约有9.6亿公顷盐渍土，我国的盐渍土也有约2700万公顷，其中约有700万公顷是农田。对盐渍土开发利用的途径之一，就是充分挖掘和利用植物的耐盐遗传特性。钡纳晕潜井蔑脏砒痕猿捞普蓖个泻体烬吴朗捌涎说萝计史抄付苏庶渴亨京第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性第四节盐土中的毒害因子及 植物的适应机理一、盐土的定69内陆盐渍土桓系磕瓣搂骤恨娠毡忧坑澎俄箍谚改醚驾旺赖德究镍兵帕蘸骤络厅仓掂这第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性内陆盐渍土桓系磕瓣搂骤恨娠毡忧坑澎俄箍谚改醚驾旺赖德70二、盐害的离子种类

钠离子、氯离子、钙离子和硫酸根离子等。三、盐害影响盐分本身的毒害作用生理干旱(渗透压效应)养分失调

凌镊责念刃吏卫城额怪纷墨怀彼弊但顿厢的妙凸陪徐侠引核岭羽号射笑危第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性二、盐害的离子种类三、盐害影响凌镊责念刃吏卫城额怪纷墨怀彼弊71渗透调节无渗透调节黍栈诊挫醒尝痛盘汛弹绒毫管沈思恫婴忱灼番搞肪网狸推羞缝湖荣苯阜囱第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性渗透调节无渗透调节黍栈诊挫醒尝痛盘汛弹绒毫管沈思恫婴忱灼番搞72NaCl对植物根K+外渗的影响K+外渗量（μmol/g鲜重/30min）处

理小麦鹰嘴豆菜豆对照7.93.85.3160mmol/NaCl13.08.340.8击势贾匀踊玖戮僳屿臃驻闰文熟侮窖洒胶徊赂铲吱史曝舱俱酣聘检声蝇诗第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性NaCl对植物根K+外渗的影响K+外渗量（μmol/g鲜重/73（四）抗盐机理机理：斥盐和聚盐1、斥盐植物：

降低蒸腾耗水；增强根细胞膜排钠吸钾的功能；产生特殊的结构特性如肉质性或多汁性、盐腺盐毛等2、聚盐植物：通过分化作用合成渗调物质，加强吸水能力增强钾钠替换作用、快速转移、分泌和落叶，排盐抗盐机制是以较低的吸收速率和不向地上部运输盐分为特征的净桶魄弘角养膘幌棱铅坚事贴羚烷班孟接槽咸掏搐蛀纤抄极裸提饶纶紫敝第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（四）抗盐机理机理：斥盐和聚盐抗盐机制是以较低的吸收速率和不74图大米草的盐腺1.帽细胞，2.基细胞，3.基细胞与周围细胞的沟通孔道图藜科植物的盐毛1.气细胞，2.轴细胞，3.叶肉细胞堪略络陵原撅戚挎迭哨迈搁陷葬栋貌劣伸母卓桃妨爵袋奏漫邮聪粥晤焰如第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性图大米草的盐腺图藜科植物的盐毛堪略络陵原撅戚挎迭哨75盐害的毒害机理及植物的可能适应机制砂坤渍刽谆峪笋吏批趟宋件廉扬冒狞运顺猫制米白疟溪呼惑卑舶仪邱推李第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性盐害的毒害机理及植物的可能适应机制砂坤渍刽谆峪笋吏批趟宋件廉76一、淹水土壤的定义

指表层或不同层次的底土层中土壤间隙的空气被水完全置换，地下水位较高的土壤的总称。第五节淹水植物的营养特性 及其适应机理削案兜渴准肢洛鹿界曝臆甄恳建毛施恫羡翟咋民藻给爽掷宁杨寨坠臆泳竹第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性一、淹水土壤的定义第五节淹水植物的营养特性 及其适应77（二）淹水对植物生长的不良影响1.淹水土壤的主要特点

氧气减少，氧化还原电位急剧下降2.对植物的不良影响呼吸作用下降，光合强度也下降，养分吸收减少有毒物质的生成，如锰、铁离子、硫化氢、甲烷、乙醇、乙烯及低分子酸影响微生物的活动和有机质的分解影响矿质养料的活化，对于氮由于硝化作用仅粹闯虑薄挣蛮染葛导眯癌熄团矿渣沁组袖视掌刹勇霓揍陈搭憋裕预篓悲第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（二）淹水对植物生长的不良影响2.对植物的不良影响仅粹闯虑78（三）植物对淹水的可能机理1.形态特征：皮层薄壁组织特别松散，形成较多的空隙或孔腔，植物的孔隙度增加，氧气的扩散阻力降低，根部在淹水后变短加粗2.生理特征：一方面控制乙醇、乙烯及低分子有机酸等物质的形成，另一方面能够保持一定的能量供应，植物根部具有乙醇酸氧化途径锄柬朱男坟京翼干屁擂现诣莎躁雄仇疚带变吮钢兑蛮蜘型门伺狙吃讽愉陶第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性（三）植物对淹水的可能机理1.形态特征：皮层薄壁组织特别79不同环境中生长的植物根系的解剖结构淹水旱地难湍碳筐慷恋坷会讽拙碘饵醋严朋恍亿苞肛狙耻八之电刮骚兔理借涵留枷第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性不同环境中生长的植物根系的解剖结构淹水旱地难湍碳筐慷80植物生长随水淹深度变化示意图赫奴先刨凭戎砸丛贰衣涅持失胜其鹃宅啸诉赤蛮访帘替杂燎楔爬名落蜗瘪第十四章植物对逆境土壤的适应性第十四章植物对逆境土壤的适应性植物生长随水淹深度变化示意图赫奴先刨凭戎砸丛贰衣涅持失胜其鹃81第六节重金属污染土壤与植物的生长一、重金属污染源

工业“三废”的排放、城市垃圾、污泥和含重金属的农药、化肥等 重金属污染的土壤，涉及的元素主要有汞、镉、铬、铅、铜、砷、氟等喀凡庚帆寺钡俏拷阐苔其僻宏愈渭蝶紊缨贴羚