作物生產(chǎn)與土壤的關(guān)系講義(編輯修改稿)
2025-03-06 13:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)中鉀循環(huán)很簡單。 土壤礦物中 K 土壤溶液中 K+ 施肥、灌溉、降水 生物中 K+ 風化 吸收 釋放 圖 農(nóng)作系統(tǒng)中的鉀循環(huán) 系統(tǒng)外 淋失 隨產(chǎn)品 （ 3）根區(qū)礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)與根系吸收 土壤溶液中養(yǎng)分離子濃度通常很低，這有利于避免高濃度下的滲透傷害： [NO3]:最高可達 510 mmolL1； [SO4 Mg2+、 Ca2+]:約 25mmolL1；[K+]:約 12 mmolL1； [PO43]:約 4 181。mol L1 根系可通過呼吸作用形成的 H+和HCO3， 與土壤吸附的養(yǎng)分離子進行交換進入土壤溶液，也可通過根分泌物而活化被土壤固定的養(yǎng)分。 根系對養(yǎng)分離子的吸收主要是 需能的主動吸收 。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)與作物 （ 4）作物對礦質(zhì)營養(yǎng)脅迫的適應(yīng) 營養(yǎng)脅迫： 狹義上指，因土壤中可利用的營養(yǎng)元素缺乏所引起的植物不良反應(yīng)（即 缺素癥 ）。廣義上還包括土壤某種營養(yǎng)過量對植物造成的不良影響。 作物對營養(yǎng)脅迫的反應(yīng)： 土壤中營養(yǎng)元素不足或過量時，作物形態(tài)、生理生化過程都會發(fā)生相應(yīng)變化來適應(yīng)土壤環(huán)境。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)與作物 （ 4）作物對礦質(zhì)營養(yǎng)脅迫的適應(yīng) 作物可通過多種機制來適應(yīng)營養(yǎng)脅迫： ? 某些作物或作物品種，能通過 根際的適應(yīng)性反應(yīng) 來適應(yīng)有效養(yǎng)分的不足。其適應(yīng)途徑是增加根長密度 、增加 根毛數(shù)量 ，或能 分泌某些物質(zhì) 以活化土壤中難溶的養(yǎng)分。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)與作物 （ 4）作物對礦質(zhì)營養(yǎng)脅迫的適應(yīng) 根系分泌物 是指未經(jīng)病原菌危害的有生命的根系向周圍土壤中釋放的有機物及無機離子的總稱。 根系分泌物作用： ? 活化土壤中的營養(yǎng)元素； ? 使難溶的金屬離子與其形成螯合物進入植物體 ； ? 增加土壤與根系接觸程度； ? 增加土壤團聚體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，改善根際緩沖性能。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)與作物 （ 4）作物對礦質(zhì)營養(yǎng)脅迫的適應(yīng) 根向土壤輸入有機物的途徑： ? 根冠產(chǎn)生的粘質(zhì)鞘的溶解； ? 根毛分泌的液滴； ? 生命細胞分泌的溶解性物質(zhì)； ? 細胞壁脫落的物質(zhì)等。 另外，當根冠受微生物影響和根系衰老時，皮層細胞也向土壤釋放一些物質(zhì)。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 根系分泌物主要類型 ? 碳水化合物： 包括各種單糖、雙糖、叁糖、寡糖等。 作用： 可活化根際微生物，加速對土壤有機質(zhì)的分解，產(chǎn)生 NH4+、 HPO4 H2PO4等。 ? 有機酸： 包括檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、番石榴酸、草酸等十余種。 作用： 可活化 P、 Zn、 Mn、 Fe等。如白羽扇豆根系PEPC活性高，可在根系固定 CO2，形成檸檬酸、蘋果酸，然后分泌到土壤。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 根系分泌物主要類型 ? 氨基酸： 亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、氨基丁酸、谷氨酰胺等二十余種，包括蛋白質(zhì)氨基酸和非蛋白氨基酸。 作用： 可活化土壤中 P、 Zn、 Cu、 Fe等。 ? 酚類： 包括單元酚和多元酚，有利于活化土壤中 Fe、Zn、 Mn等。 ? H+、 HCO3： 可促進根系與土壤中的離子交換，使離子進入根表面；另外， H+ 還導致土壤根際酸化，活化 P、 Fe、 Zn、 Mn等，特別是使土壤中難溶性的 AlP、 FeP、 CaP被活化。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 根系分泌物主要類型 ? Fe載體 (PS)： 僅在禾本科作物根系中分泌，為非蛋白質(zhì)類氨基酸?？苫罨Ⅱ?Fe，促進根對 Fe的吸收，同時還活化 Zn、 Mn、 Cu和 P等。 ? 酶類： 磷酸（酯）酶、蔗糖酶（轉(zhuǎn)化酶）、淀粉酶、蛋白酶、多聚半乳糖醛酸酶等，可促進土壤有機質(zhì)分解和營養(yǎng)元素釋放。 ? 其他化合物： 包括生物素、維生素、生物堿、生長素類等化合物，以及促進或抑制病原生物生長的其他化合物。 作物不同、作物生長的土壤環(huán)境條件不同，根系分泌物的種類和數(shù)量有所不同。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)與作物 （ 4）作物對礦質(zhì)營養(yǎng)脅迫的適應(yīng) ?作物適應(yīng)營養(yǎng)脅迫的機制還包括： 增強作物對礦質(zhì)營養(yǎng)的吸收、轉(zhuǎn)運或同化速率。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)與作物 （ 5）作物對養(yǎng)分吸收、利用效率 ? 作物養(yǎng)分效率： 作物利用土壤或生長介質(zhì)中單位有效養(yǎng)分所生產(chǎn)的干物質(zhì)量或經(jīng)濟產(chǎn)量。作物養(yǎng)分效率是作物對養(yǎng)分吸收和利用的最終體現(xiàn)。 不同作物或相同作物不同基因型對養(yǎng)分的吸收、利用不同。 在作物的整個生育周期，作物的養(yǎng)分吸收速率表現(xiàn)出 慢 快 慢 的特征，積累量呈 “ S”形曲線。不同作物對不同養(yǎng)分吸收的高峰時間有所不同。 二、土壤化學性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營養(yǎng)動態(tài)與作物 （ 5）作物對養(yǎng)分吸收、利用效率 ? 作物養(yǎng)分臨界期： 作物對養(yǎng)分不足最敏感的時期。此期養(yǎng)分不足會產(chǎn)生顯著不利的影響，且這種不利影響不能為隨后充足的養(yǎng)分供應(yīng)所補償。此期一般為植株從 異養(yǎng)向自養(yǎng) 轉(zhuǎn)變階段，多數(shù)在三葉期前后。 ? 作物養(yǎng)分最大效率期： 養(yǎng)分在植株中產(chǎn)生最大效益，即單位養(yǎng)分產(chǎn)出的生物量、產(chǎn)量和品
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