【文章內(nèi)容簡介】 物對其陽離子 (NH+4)的吸收大于陰離子 (SO24),根細胞會向外釋放 H+,因此在環(huán)境中積累 SO24的同時 ,也大量地積累 H+,使介質(zhì) pH值下降 ,故稱這種鹽類為 生理酸性鹽 (physiologically acid salt)，如多種銨鹽 如供給 NH4NO3,則會因為根系吸收其陰、陽離子的量很相近 ,而不改變周圍介質(zhì)的 pH,所以稱其 為生理中性鹽(physiologically nutral salt) (三 )根系吸收單鹽會受毒害 何植物 ,假若培養(yǎng)在某一單鹽溶液中 ,不久即呈現(xiàn)不正常狀態(tài) ,最后死亡。這種現(xiàn)象稱 單鹽毒害 (toxicity of single salt)。單鹽毒害無論是營養(yǎng)元素或非營養(yǎng)元素都可發(fā)生 ,而且在溶液濃度很稀時植物就會受害 小麥根在單鹽溶液和鹽類混合液中的生長狀況 +KCl+CaCl。 + CaCl2。 。 二 根系吸收礦質(zhì)元素的區(qū)域和過程 ? (一 )根系吸收礦質(zhì)元素的區(qū)域 ? 根系是植物吸收礦質(zhì)的主要器官 ,它吸收礦質(zhì)的部位和吸水的部位都是根尖未栓化的部分根毛區(qū)才是吸收礦質(zhì)離子最快的區(qū)域 大麥根尖不同區(qū)域 32P的積累和運出 (二 )根系吸收礦質(zhì)的過程 ? 根部細胞呼吸作用放出 CO2和 H2O。 CO2溶于水生成 H2CO3,H2CO3能解離出 H+和 HCO3離子 ,這些離子可作為根系細胞的交換離子 ,同土壤溶液和土壤膠粒上吸附的離子進行離子交換 ,離子交換有兩種方式 (1)根與土壤溶液的離子交換 (ion exchange) 根呼吸產(chǎn)生的 CO2溶于水后可形成的 CO2 H+、 HCO3等離子 ,這些離子可以和根外土壤溶液中以及土壤膠粒上的一些離子如 K+、 Cl等發(fā)生交換 ,結(jié)果土壤溶液中的離子或土壤膠粒上的離子被轉(zhuǎn)移到根表面 ? (2)接觸交換 (contact exchange) 當根系和土壤膠粒接觸時 ,根系表面的離子可直接與土壤膠粒表面的離子交換，這就是接觸交換。因為根系表面和土壤膠粒表面所吸附的離子 ,是在一定的吸引力范圍內(nèi)振蕩著的 ,當兩者間離子的振蕩面部分重合時 ,便可相互交換 ? 離子交換按 “ 同荷等價 ” 的原理進行 ,即陽離子只同陽離子交換 ,陰離子只能同陰離子交換 ,而且價數(shù)必須相等 離子進入根部導管 ? 離子從根表面進入根導管的途徑有質(zhì)外體和共質(zhì)體兩種 ? (1)質(zhì)外體途徑 根部有一個與外界溶液保持擴散平衡、自由出入的外部區(qū)域稱為質(zhì)外體，又稱自由空間 ? (2)共質(zhì)體途徑 離子通過自由空間到達原生質(zhì)表面后 ,可通過主動吸收或被動吸收的方式進入原生質(zhì)。在細胞內(nèi)離子可以通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及胞間連絲從表皮細胞進入木質(zhì)部薄壁細胞，然后再從木質(zhì)部薄壁細胞釋放到導管中。釋放的機理可以是被動的，也可以是主動的，并具有選擇性 根毛區(qū)離子吸收的共質(zhì)體和質(zhì)外體途徑 胞間連絲如何連接相鄰細胞中的細胞質(zhì)的示意圖 三 影響根系吸收礦質(zhì)元素的因素 ? 植物對礦質(zhì)元素的吸收受環(huán)境條件的影響。其中以 溫度、氧氣、土壤酸堿度和土壤溶液濃度 的影響最為顯著 溫度 在一定范圍內(nèi) ,根系吸收礦質(zhì)元素的速度 ,隨土溫的升高而加快，當超過一定溫度時，吸收速度反而下降。這是由于土溫能通過影響根系呼吸而影響根對礦質(zhì)元素的主動吸收。溫度也影響到酶的活性 ,在適宜的溫度下 ,各種代謝加強 ,需要礦質(zhì)元素的量增加 ,根吸收也相應增多。原生質(zhì)膠體狀況也能影響根系對礦質(zhì)元素的吸收 ,低溫下原生質(zhì)膠體粘性增加 ,透性降低 ,吸收減少 。而在適宜溫度下原生質(zhì)粘性降低 ,透性增加 ,對離子的吸收加快。高溫 (40℃ 以上 )可使根吸收礦質(zhì)元素的速度下降 ,其原因可能是高溫使酶鈍化 ,從而影響根部代謝 。高溫還導致根尖木栓化加快 ,減少吸收面積 。高溫還能引起原生質(zhì)透性增加 ,使被吸收的礦質(zhì)元素滲漏到環(huán)境中去 溫度對小麥幼苗吸收鉀的影響 通氣狀況 ? 土壤通氣狀況直接影響到根系的呼吸作用，通氣良好時根系吸收礦質(zhì)元素速度快 。在一定范圍內(nèi)，氧氣供應越好，根系吸收礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素就越多，減少 CO 2也可以促進根系吸收礦質(zhì)元素。 CO2過多，抑制呼吸，影響鹽類吸收和其他省里轉(zhuǎn)過程 土壤溶液濃度 ? 當 土壤溶液濃度很低 時 ,根系吸收礦質(zhì)元素的速度 ,隨著 濃度的增加而增加 ,但達到某一濃度時 ,再增加離子濃度 ,根系對離子的吸收速度不再增加 ； 濃度過高 ,會引起水分的反滲透 ,導致 “ 燒苗 ” 。所以，向土壤中施用化肥過度 ,或葉面噴施化肥及農(nóng)藥的濃度過大 ,都會引起植物死亡 ,應當注意避 土壤 pH值 ? 土壤 pH值對礦質(zhì)元素吸收的影響 ,因離子性質(zhì)不同而異，一般陽離子的吸收速率隨 pH值升高而加速；而陰離子的吸收速率則隨 pH值增高而下降 陰影面積的寬度表示植物體根系利用養(yǎng)分的程度。在 —，所有的這些營養(yǎng)元素都可以被吸收利用 一般認為土壤溶液 pH值對植物營養(yǎng)的間接影響比直接影響大得多。例如 ,當土壤的堿性逐漸增加時 ,Fe、 Ca、 Mg、 Cu、 Zn等元素逐漸變成不溶性化合物 ,植物吸收它們的量也逐漸減少 。在酸性環(huán)境中 ,PO3４ 、 K+、 Ca2+、 Mg2+等溶解性增加 ,植物來不及吸收 ,便被雨水沖走。故在酸性紅壤土中 ,常缺乏上述元素。另外 ,土壤酸性過強時 ,Al、 Fe、 Mn等溶解度增大 ,當其數(shù)量超過一定限度時 ,就可引起植物中毒 植物地上部分對礦質(zhì)元素的吸收 ? 植物除了根系以外 ,地上部分 (莖葉 )也能吸收礦質(zhì)元素。生產(chǎn)上常把速效性肥料直接噴施在葉面上以供植物吸收 ,這種施肥方法稱為根外施肥或葉面營養(yǎng) (foliar nutrition) ? 溶于水中的營養(yǎng)物質(zhì)噴施葉面以后 ,主要通過氣孔，也可通過濕潤的角質(zhì)層進入葉內(nèi) ? 營養(yǎng)物質(zhì)進入葉片的量與葉片的內(nèi)外因素有關(guān)。嫩葉比老葉的吸收速率和吸收量要大 ? 葉片只能吸收溶解在溶液中的營養(yǎng)物質(zhì) ,所以溶液在葉面上保留時間越長 ,被吸收的營養(yǎng)物質(zhì)的量就越多。凡能影響液體蒸發(fā)的外界環(huán)境因素 ,如光照、風速、氣溫、大氣濕度等都會影響葉片對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。因此 ,向葉片噴營養(yǎng)液時應選擇在涼爽、無風、大氣濕度高的期間 (例如陰天、傍晚 )進行 ? 根外施肥具有肥料用量省、肥效快等特點 ,特別是在作物生長后期根系活力降低、吸肥能力衰退時 。或因干旱土壤缺少有效水、土壤施肥難以發(fā)揮效益 第四節(jié) 礦物質(zhì)在植物體內(nèi) 的運輸和分布 ? 礦質(zhì)元素在體內(nèi)的運輸和利用 ? 吸收入根部的礦質(zhì)元素 ,其中少部分留存在根內(nèi) ,大部分運輸?shù)街?