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1、第三章植物对养分的吸收和运输养分的吸收主要是通过根系进行一、根系对养分的吸收养分向根表的迁移方式：土壤中养分到达根表有两种机理：其一是根对土壤养分的主动截获；其二是在植物生长与代谢活动（如蒸腾、吸收等）的影响下，土壤养分向根表的 迁移（包括质流和扩散）。（1、截获2、质流3、扩散）截获是根直接从所接触的土壤中获取养分而不经过运输.截获所得的养分实际是 根系所占据土壤容积中的养分，它主要决定于根系容积大小和土壤中有效养分 的浓度.质流:养分离子随蒸腾流迁移到根表的过程扩散：由于根系吸收养分而使根圈附近和离根较远处的离子浓度存在浓度梯度 而引起土壤中养分的移动.在植物养分吸收总量中，通过根系截获的
2、数量很少。大多数情况下，质流和扩 散是植物根系获取养分的主要途径。对于不同营养元素来说，不同供应方式的贡献是各不相同的，钙、镁和氮（NO3-） 主要靠质流供应，而H2PO4、K+、NH4+等扩散是主要的迁移方式.在相同蒸 腾条件下,土壤溶液中浓度高的元素，质流供应的量就大。二、影响养分吸收的因素植物的遗传特性植物的生长状况：根的代谢活性、苗龄、生育时期、植物体内营养状况。环境因素：介质养分浓度、温度、光照强度、土壤水分、通气状况、土壤pH值 养分离子的理化性质苗龄和生育阶段一般在植物生长初期，养分吸收的数量少，吸收强度低.随时间的推移，植物对 营养物质的吸收逐渐增加，往往在生殖生长初期达到吸收
3、高峰。到了成熟阶段， 对营养元素的吸收又逐渐减少。在植物整个生育期中，根据反应强弱和敏感性可以把植物对养分的反应分为营养 临界期和最大效率期。营养临界期是指植物生长发育的某一时期，对某种养分要求的绝对数量不多但 很迫切，并且当养分供应不足或元素间数量不平衡时将对植物生长发育造成难 以弥补的损失，这个时期就叫植物营养的临界期.不同作物对不同营养元素的临 界期不同。大多数作物磷的营养临界期在幼苗期。氮的营养临界期，小麦、玉米为分蘖期和幼穗分化期。水稻钾营养临界期为分蘖期和幼穗形成期。在植物生长阶段中所吸收的某种养分能发挥其最大效能的时期，叫植物营养的 最大效率期。这一时期，作物生长迅速，吸收养分能
4、力特别强，如能及时满足作 物对养分的需要，增产效果将非常显著。玉米氮素最大效率期在喇叭口期至抽 雄期;棉花的氮、磷最大效率期均在花铃期;对于甘薯来说，块根膨大期是磷、钾肥 料的最大效率期。温度：一般638C的范围内，根系对养分的吸收随温度升高而增加.光照：光照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。水分：水分状况是决定土壤中养分离子以扩散还是以质流方式迁移的重要因素，也是 化肥溶解和有机肥料矿化的决定条件。水分状况对植物生长，特别是对根系的 生长有很大影响，从而间接影响到养分的吸收。通气状况土壤通气状况主要从三个方面影
5、响植物对养分的吸收：一是根系的呼吸作用； 二是有毒物质的产生；三是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土壤反应(pH)pH改变了介质中H+和OH的比例。其对离子吸收的影响主要是通过根表面， 特别是细胞壁上的电荷变化及其与K+，Cu2+，Mg2+等阳离子的竞争作用表现 出来的。三、叶片和地上部分其它器官对养分的吸收植物除可从根部吸收养分之外，还能通过叶片(或茎)吸收养分，这种营养方式 称为植物的根外营养叶片对气态养分的吸收陆生植物可以通过气孔吸收气态养分，如CO2、
6、O2以及SO2等。一般情况下， 叶片吸收气态养分有利于植物的生长发育，但在空气污染严重的工业区，叶片 也会因过量吸收SO2、NO、N2O等对植物生长产生不利影响。叶片对矿质养分的吸收水生植物的叶片是吸收矿质养分的部位，而陆生植物因叶表皮细胞的外壁上覆盖 有蜡质及角质层，对矿质元素的吸收有明显障碍。但角质层有微细孔道，也叫外 质连丝，是叶片吸收养分的通道。叶面营养的特点及应用叶面施肥见效快，效率高，可防止养分在土壤中被固定，并可同时施用一些生物 活性物质如赤霉素等。在作物生长期间缺乏某种元素，叶面喷施可弥补根系吸收的不足.在土壤养分有效性较低的干旱和半干旱地区，叶面施肥通常是一种有 效的满足作物
7、营养需求的途径。叶面施肥的局限性叶面施肥的局限性：肥效短暂，每次施用养分总量有限，又易从疏水表面流失 或被雨水淋洗；有些养分元素（如钙）从叶片的吸收部位向植物其它部位转移 相当困难，喷施的效果不一定好。总之，植物的根外营养不能完全代替根部营养，仅是一种辅助的施肥方式，适于 解决一些特殊的植物营养问题四、养分运输：短距离运输长距离运输离子短距离运输的共质体（A）及质外体（B）示意图长距离运输：木质部运输韧皮部运输木质部运输与蒸腾木质部汁液的移动是根压和蒸腾作用驱动的共同结果，但两种力量的强度并不相 同。由于根压和蒸腾作用只能使木质部汁液向上运动，木质部中养分的移动是单土 的。木质部中养分的移动是在死细胞组成的导管中进行。韧皮部运输成分：主要是有机物某些矿质元素也可在韧皮部中运输不同营养元素在韧皮部中的移动性不同.再吸收木质部汁液在运输的过程中，还与导管壁以及导管周围薄壁细胞之间存在重要 的相互作用（交换吸附、再吸收和释放）。溶质在木质部导管运输的过程中，部分离子可被导管周围薄壁细胞吸收,从而减 少了溶质到达茎叶的数量，这种现象称为再吸收。再吸收使得木质部汁液中的 离子浓度从下向上的运输路途上呈递减趋势。
植物对养分的吸收和运输
