根系吸收矿质

第三章植物的矿质与氮素营养

(MineralNutritionandNitrogenNutritioninPlant)第三节植物对矿质的吸收及运输一、吸收部位：叶片根系根毛区为主第三节植物对矿质的吸收及运输二、根系吸收矿质的特点：1.对矿质和水分的相对吸收矿质元素须溶解在水中,才能被植物吸收。矿质吸收并不与水分吸收成比例。

水分吸收主要是以蒸腾作用引起的被动吸水为主,而矿质吸收则是以消耗代谢能的主动吸收为主。

第三节植物对矿质的吸收及运输二、根系吸收矿质的特点：2.对离子的吸收具有选择性；生理酸性盐：对于(NH4)2SO4一类盐，根对NH４＋吸收多于和快于SO42-，故溶液中留存许多SO42-，导致溶液变酸，这种盐类叫生理酸性盐。生理碱性盐：对于NaNO3一类盐，植物吸收NO3-较Na+多而快，这种选择吸收的结果使溶液变碱，故称这类盐为生理碱性盐。

生理中性盐：对于NH4NO3-一类的盐，植物吸收其阴离子与阳离子的量几乎相等，不改变周围介质的pH值，故称这类盐为生理中性盐。第三节植物对矿质的吸收及运输二、根系吸收矿质的特点：3.单盐毒害及离子颉颃；

单盐毒害溶液中只有一种金属离子对植物起毒害作用的现象离子拮抗在发生单盐毒害的溶液中加入少量其他金属离子，即能减弱或消除这种单盐毒害，离子间的这种作用称为离子颉颃，也称离子对抗或离子拮抗。

第三节植物对矿质的吸收及运输二、根系吸收矿质的特点：4.平衡溶液

在含有适当比例的多种盐溶液中，各种离子的毒害作用被消除，植物可以正常生长发育，这种溶液称为平衡溶液

第三节植物对矿质的吸收及运输三、根系吸收矿质的过程土壤养分根表养分植物体内养分第一步第二步三、、根根系系吸吸收收矿矿质质的的过过程程1.离离子子被被吸吸附附在在根根系系细细胞胞的的表表面面离子子交交换换接触触交交换换根系系吸吸收收矿矿质质元元素素步步骤骤(1)把离离子子吸吸附附在在根根部部细细胞胞表表面面。。阳阳离离子子同同根根部部细细胞胞质质膜膜表表面面的的­­H+交换换，，阴阴离离子子同同根根部部细细胞胞质质膜膜表表面面的的HCO3-交换换(2)离离子子进进入入根根细细胞胞内内部部。。吸吸附附在在根根细细胞胞表表面面的的离离子子即即可可被被根根细细胞胞吸吸收收后后通通过过共共质质体体途途径径进进入入木木质质部部,也也可可以以通通过过质质外外体体途途径径扩扩散散进进入入根根的的内内皮皮层层以以外外的的质质外外体体部部分分。。但但由由于于根根内内皮皮层层上上有有凯凯氏氏带带,必必须须转转入入共共质质体体才才能能继继续续向向内内运运送送至至木木质质部部(3)离离子子进进入入导导管管。。离离子子经经共共质质体体途途径径最最终终进进入入木木质质部部后后,通通过过主主动动的的或或被被动动的的方方式式由由木木质质薄薄壁壁细细胞胞进进入入导导管管第三节植植物对对矿质的的吸收及及运输三、根系系吸收矿矿质的过过程2.离子子进入根根部导管管质外体途途径（自由空空间）共质体途途径DiagramshowingelectrochemicalpotentialsofK+andCl-acrossamaizeroot.质外体途途径根部有一一个与外外界溶液液保持扩扩散平衡衡、自由由出入的的外部区区域称为为质外体体又称自自由空间间

自由由空间的的大小虽虽然无法法直接测测定,但但可间接接地推知知其表观观自由空空间(apparentfreespace，AFS)的大小小,即即推知知组织织中自自由空空间的的表观观体积积共质体体途径径离子通通过自自由空空间到到达原原生质质表面面后,可通通过主主动吸吸收或或被动动吸收收的方方式进进入原原生质质。在在细胞胞内离离子可可以通通过内内质网网及胞胞间连连丝从从表皮皮细胞胞进入入木质质部薄薄壁细细胞，，然后后再从从木质质部薄薄壁细细胞释释放到到导管管中Waterandsolutescanmovefromcelltocellalongeitheroftwoparallelaqueouspathways.Concentrationgradientsovershortdistancestendtodrivebothdiffusionandosmoticallygeneratedpressureflow(OGPF).第三节植植物对矿质质的吸收及及运输四、影响根根系吸收矿矿质的因素素1.温度2.通气状状况3.土壤溶溶液浓度4.土壤pH土壤温度土温是否适适宜影响根根系生长影响根细胞胞的主动吸吸收影响矿质元元素在土壤壤溶液和细细胞内的扩扩散土壤通气状状况一方面影响响根系呼吸吸,从而直直接影响根根系的主动动吸收；另一方面,影响土壤壤微生物的的活动,从从而影响土土壤氮素营营养的有效效含量。土壤溶液浓浓度当土壤溶液液浓度较低低时,根系系吸收矿质质元素的速速率随土壤壤溶液浓度度的增加而而增加。但但是,土壤壤溶液浓度度增加到一一定程度以以后浓度再再增加,根根系对离子子的吸收速速率不再增增加。农业生产上上一次性施施用化学肥肥料过多,不仅有烧烧伤植物的的弊病,同同时根部也也吸收不了了,造成浪浪费。土壤pH首先，土壤壤pH对矿质元素素的吸收有有直接影响响。一般阳阳离子的吸吸收速率随随pH升高而加速速；而阴离离子吸收速速率则随pH升高而下降降。其次是间接接影响。改改变土壤盐盐分的溶解解度而影响响矿物质在在土壤溶液液中的有效效浓度；通通过影响土土壤微生物物的活动而而影响根系系对矿质元元素的吸收收。第三节植植物对矿质质的吸收及及运输五、叶片对对矿质的吸吸收根外营养植物除了根根部吸收矿矿质元素外外，地上部部分主要是是通过叶片片吸收矿质质营养的过过程。方式：气孔，角质质层影响因素：：内因外因保证溶液附附着在叶面面上溶液在叶片片下停留的的时间温度呼吸作用第三节植植物对矿质质的吸收及及运输六、矿质元元素在植物物体内的运运输1.运输的的形式N：主要以酰胺胺和氨基酸酸，少量以以硝酸盐形形式P：主要以磷酸酸盐形式，，也可磷酰酰胆碱形式式S：主要以硫酸酸根形式，，少数以蛋蛋氨酸形式式金属离子形形式第三节植植物对矿质质的吸收及及运输六、矿质元元素在植物物体内的运运输2.运输的的途径短距离通过过共质体和和质外体。。长距离通过过木质部。。矿质元素的的利用大部分与体体内的同化化物合成复复杂的有机机物质;有有的作为酶酶的活化剂剂;有的作作为渗透物物质,调节节植物水分分的吸收已参加到生生命活动中中去的矿质质元素,经经过一个时时期后也可可分解并运运到其它部部位去,被被重复利用用必需元素被被重复利用用的情况N、P、K、Mg易重复利用用,它们的的缺乏病症症,首先从从下部老叶叶开始Cu、Zn有一定程度度的重复利利用S、Mn、、Mo较难重复利利用Ca、Fe不能重复利利用,它们们的病症首首先出现于于幼嫩的茎茎尖和幼叶叶氮、磷可多多次参与重重复利用;有的从衰衰老器官转转到幼嫩器器官(如从从老叶转到到上部幼叶叶幼芽);