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(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)中鉀循環(huán)很簡(jiǎn)單。 土壤礦物中 K 土壤溶液中 K+ 施肥、灌溉、降水 生物中 K+ 風(fēng)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(yíng)養(yǎng)動(dòng)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?jìng)Γ? [NO3]:最高可達(dá) 510 mmolL1； [SO4 Mg2+、 Ca2+]:約 25mmolL1；[K+]:約 12 mmolL1； [PO43]:約 4 181。mol L1 根系可通過(guò)呼吸作用形成的 H+和HCO3， 與土壤吸附的養(yǎng)分離子進(jìn)行交換進(jìn)入土壤溶液，也可通過(guò)根分泌物而活化被土壤固定的養(yǎng)分。 根系對(duì)養(yǎng)分離子的吸收主要是 需能的主動(dòng)吸收 。 二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)與作物 （ 4）作物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)脅迫的適應(yīng) 營(yíng)養(yǎng)脅迫： 狹義上指，因土壤中可利用的營(yíng)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(yíng)養(yǎng)過(guò)量對(duì)植物造成的不良影響。 作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)脅迫的反應(yīng)： 土壤中營(yíng)養(yǎng)元素不足或過(guò)量時(shí)，作物形態(tài)、生理生化過(guò)程都會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化來(lái)適應(yīng)土壤環(huán)境。 二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)與作物 （ 4）作物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)脅迫的適應(yīng) 作物可通過(guò)多種機(jī)制來(lái)適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)脅迫： ? 某些作物或作物品種，能通過(guò) 根際的適應(yīng)性反應(yīng) 來(lái)適應(yīng)有效養(yǎng)分的不足。其適應(yīng)途徑是增加根長(zhǎng)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(xué)性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)與作物 （ 4）作物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)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?chē)寥乐嗅尫诺挠袡C(jī)物及無(wú)機(jī)離子的總稱(chēng)。 根系分泌物作用： ? 活化土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素； ? 使難溶的金屬離子與其形成螯合物進(jìn)入植物體 ； ? 增加土壤與根系接觸程度； ? 增加土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，改善根際緩沖性能。 二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)與作物 （ 4）作物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)脅迫的適應(yīng) 根向土壤輸入有機(jī)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(xì)胞分泌的溶解性物質(zhì)； ? 細(xì)胞壁脫落的物質(zhì)等。 另外，當(dāng)根冠受微生物影響和根系衰老時(shí)，皮層細(xì)胞也向土壤釋放一些物質(zhì)。 二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活 根系分泌物主要類(lèi)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(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的分解，產(chǎn)生 NH4+、 HPO4 H2PO4等。 ? 有機(jī)酸： 包括檸檬酸、蘋(píng)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(píng)果酸，然后分泌到土壤。 二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活 根系分泌物主要類(lèi)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(lèi)： 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(jìn)根系與土壤中的離子交換，使離子進(jìn)入根表面；另外， H+ 還導(dǎo)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(xué)性質(zhì)與作物的生活 根系分泌物主要類(lèi)型 ? Fe載體 (PS)： 僅在禾本科作物根系中分泌，為非蛋白質(zhì)類(lèi)氨基酸?？苫罨?、螯合 Fe，促進(jìn)根對(duì) Fe的吸收，同時(shí)還活化 Zn、 Mn、 Cu和 P等。 ? 酶類(lèi)： 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(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)分解和營(yíng)養(yǎng)元素釋放。 ? 其他化合物： 包括生物素、維生素、生物堿、生長(zhǎng)素類(lèi)等化合物，以及促進(jìn)或抑制病原生物生長(zhǎng)的其他化合物。 作物不同、作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境條件不同，根系分泌物的種類(lèi)和數(shù)量有所不同。 二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)與作物 （ 4）作物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)脅迫的適應(yīng) ?作物適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)脅迫的機(jī)制還包括： 增強(qiáng)作物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)或同化速率。 二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)與作物 （ 5）作物對(duì)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(zhǎng)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(jì)產(chǎn)量。作物養(yǎng)分效率是作物對(duì)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(duì)養(yǎng)分的吸收、利用不同。 在作物的整個(gè)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(duì)不同養(yǎng)分吸收的高峰時(shí)間有所不同。 二、土壤化學(xué)性質(zhì)與作物的生活 土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)動(dòng)態(tài)與作物 （ 5）作物對(duì)養(yǎng)分吸收、利用效率 ? 作物養(yǎng)分臨界期： 作物對(duì)養(yǎng)分不足最敏感的時(shí)期。此期養(yǎng)分不足會(huì)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(bǔ)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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