第六章 -植物營養(yǎng)

1、土壤中各種營養(yǎng)元素的全量是很豐土壤中各種營養(yǎng)元素的全量是很豐富的，但其中絕大部分對植物是無效的，富的，但其中絕大部分對植物是無效的，只有少部分只有少部分在短期內(nèi)能被植物吸收的土在短期內(nèi)能被植物吸收的土壤養(yǎng)分才是植物的有效養(yǎng)分。壤養(yǎng)分才是植物的有效養(yǎng)分。土壤中的生物有效養(yǎng)分具有兩個(gè)基土壤中的生物有效養(yǎng)分具有兩個(gè)基本特點(diǎn)：本特點(diǎn)：一是以一是以礦質(zhì)養(yǎng)分為主礦質(zhì)養(yǎng)分為主；二是二是位置接近植物根表或短期內(nèi)可位置接近植物根表或短期內(nèi)可以遷移到根表的有效養(yǎng)分以遷移到根表的有效養(yǎng)分。（1）土壤中礦質(zhì)態(tài)養(yǎng)分的濃度、容量與）土壤中礦質(zhì)態(tài)養(yǎng)分的濃度、容量與動態(tài)變化；動態(tài)變化；（2）根對養(yǎng)分的獲取與養(yǎng)分向根表遷移）根

2、對養(yǎng)分的獲取與養(yǎng)分向根表遷移的方式與速度；的方式與速度；（3）在根系生長與吸收的作用下，土壤）在根系生長與吸收的作用下，土壤中養(yǎng)分的有效化過程以及環(huán)境因素中養(yǎng)分的有效化過程以及環(huán)境因素對養(yǎng)分有效化的影響。對養(yǎng)分有效化的影響?！巴寥鲤B(yǎng)分生物有效性土壤養(yǎng)分生物有效性”的含義有三方面：的含義有三方面：化學(xué)有效養(yǎng)分化學(xué)有效養(yǎng)分是采用不同化學(xué)是采用不同化學(xué)方法方法從土壤中提取出的對作物有效從土壤中提取出的對作物有效的養(yǎng)分。的養(yǎng)分。主要包括主要包括:可溶性的離子態(tài)與簡可溶性的離子態(tài)與簡單分子態(tài)養(yǎng)分、易分解態(tài)和交換吸單分子態(tài)養(yǎng)分、易分解態(tài)和交換吸附態(tài)養(yǎng)分以及某些氣態(tài)養(yǎng)分。附態(tài)養(yǎng)分以及某些氣態(tài)養(yǎng)分。一、化學(xué)浸

3、提的有效養(yǎng)分一、化學(xué)浸提的有效養(yǎng)分（一）化學(xué)有效養(yǎng)分的提?。ㄒ唬┗瘜W(xué)有效養(yǎng)分的提取 提取土壤有效養(yǎng)分的化學(xué)浸提劑因提取土壤有效養(yǎng)分的化學(xué)浸提劑因營營養(yǎng)元素和土壤類型的不同養(yǎng)元素和土壤類型的不同而異。而異。 提取原理提取原理：化學(xué)法和物理化學(xué)方法：化學(xué)法和物理化學(xué)方法（如電超濾法）。（如電超濾法）。一、化學(xué)浸提的有效養(yǎng)分一、化學(xué)浸提的有效養(yǎng)分（二）化學(xué)有效養(yǎng)分測定值的相對性（二）化學(xué)有效養(yǎng)分測定值的相對性 不同化學(xué)浸提方法所測出的不同化學(xué)浸提方法所測出的“有效養(yǎng)有效養(yǎng)分分”的數(shù)值在很大程度上取決于浸提劑的數(shù)值在很大程度上取決于浸提劑的類型，不同方法間缺乏相互比較的基的類型，不同方法間缺乏相互比較

4、的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。不同浸提劑提取不同浸提劑提取15種土壤所測得有效磷的平均含量種土壤所測得有效磷的平均含量1.Olsen 法法NaHCO324.92.Machiqin法法(NH4)2CO323.93.Al-Abbas-法法NaOH+Na2C2O430.44.雙酸法雙酸法HCl+H2SO429.45.MehlichIII法法HAc+NH4NO3+NH4F+HNO3+EDTA70.16.Soltanpour法法NH4HCO3+DTPA14.87.MeugepqkoB法法(NH4)2C2O4+NH4HCO346.9測定方法測定方法浸提液種類浸提液種類有效磷有效磷（Pmg/kg）（三）化學(xué)有效養(yǎng)分與植物吸收

5、量的相（三）化學(xué)有效養(yǎng)分與植物吸收量的相關(guān)性關(guān)性 由于化學(xué)浸提法測定的有效養(yǎng)分是由于化學(xué)浸提法測定的有效養(yǎng)分是相對值，在應(yīng)用前需要與生物試驗(yàn)的結(jié)相對值，在應(yīng)用前需要與生物試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)研究。果進(jìn)行相關(guān)研究。 化學(xué)有效養(yǎng)分測定數(shù)值有時(shí)很難反化學(xué)有效養(yǎng)分測定數(shù)值有時(shí)很難反映植物的實(shí)際吸收量、生長狀況和產(chǎn)量映植物的實(shí)際吸收量、生長狀況和產(chǎn)量水平。水平。（四）化學(xué)有效養(yǎng)分在推薦施肥中的應(yīng)（四）化學(xué)有效養(yǎng)分在推薦施肥中的應(yīng)用用 在實(shí)際中常用化學(xué)有效養(yǎng)分含量作在實(shí)際中常用化學(xué)有效養(yǎng)分含量作為推薦施肥的依據(jù)。為推薦施肥的依據(jù)。80160240255075土壤含磷量土壤含磷量(pmg(pmg/kg)/kg

6、)建議施磷量建議施磷量(kg/ha)(kg/ha)（一）養(yǎng)分的強(qiáng)度因素（一）養(yǎng)分的強(qiáng)度因素（I） 是指土壤溶液中養(yǎng)分的濃度。是指土壤溶液中養(yǎng)分的濃度。 強(qiáng)度因素是土壤養(yǎng)分內(nèi)供應(yīng)的主要強(qiáng)度因素是土壤養(yǎng)分內(nèi)供應(yīng)的主要因子。因子。（二）養(yǎng)分的容量因素（二）養(yǎng)分的容量因素（Q） 是指土壤中有效養(yǎng)分的數(shù)量，也就是不斷是指土壤中有效養(yǎng)分的數(shù)量，也就是不斷補(bǔ)充強(qiáng)度因子的庫容量。補(bǔ)充強(qiáng)度因子的庫容量。 容量因素對強(qiáng)度因素的補(bǔ)充不僅取決于養(yǎng)容量因素對強(qiáng)度因素的補(bǔ)充不僅取決于養(yǎng)分庫容量的大小，還決定于儲存養(yǎng)分釋放的分庫容量的大小，還決定于儲存養(yǎng)分釋放的難易程度。難易程度。 這不僅受到土壤、水分、溫度、通氣等土這不

7、僅受到土壤、水分、溫度、通氣等土壤條件的影響，而且還受到植物根系生長的壤條件的影響，而且還受到植物根系生長的影響。因此，根系容量等參數(shù)也應(yīng)歸入容量影響。因此，根系容量等參數(shù)也應(yīng)歸入容量因素。因素。土壤溶液中養(yǎng)分濃度土壤溶液中養(yǎng)分濃度活性養(yǎng)分庫活性養(yǎng)分庫在生長期內(nèi)在生長期內(nèi)釋放的養(yǎng)分釋放的養(yǎng)分土壤礦物和土壤礦物和有機(jī)殘留物有機(jī)殘留物田間根系體積田間根系體積強(qiáng)度強(qiáng)度容量容量快快慢慢很慢很慢土壤養(yǎng)分的緩沖因素土壤養(yǎng)分的緩沖因素表示土壤保持一定表示土壤保持一定養(yǎng)分強(qiáng)度的能力。養(yǎng)分強(qiáng)度的能力。反映強(qiáng)度（反映強(qiáng)度（I I）隨數(shù)量）隨數(shù)量(Q)(Q)變化的關(guān)系。變化的關(guān)系?？梢杂每梢杂肣/Q/I I 的比率

8、來表示，比率越大，的比率來表示，比率越大，土壤養(yǎng)分的緩沖力就越強(qiáng)。土壤養(yǎng)分的緩沖力就越強(qiáng)。應(yīng)用應(yīng)用強(qiáng)度強(qiáng)度/ /容量關(guān)系容量關(guān)系描述土壤養(yǎng)分有效性，描述土壤養(yǎng)分有效性，可以從養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的動態(tài)過程來考慮養(yǎng)分的有可以從養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的動態(tài)過程來考慮養(yǎng)分的有效性。效性。3 3、土壤養(yǎng)分的緩沖因素、土壤養(yǎng)分的緩沖因素( (緩沖容量緩沖容量) )兩種不同容量土壤對兩種不同容量土壤對K K+ +緩沖力比較的圖示緩沖力比較的圖示QIBIA土壤土壤A 土壤土壤B土壤土壤A土壤土壤B土壤養(yǎng)分的空間有效性土壤養(yǎng)分的空間有效性一、養(yǎng)分位置與有效性一、養(yǎng)分位置與有效性 土壤中有效養(yǎng)分只有達(dá)到根系表面才土壤中有效養(yǎng)分只有達(dá)到根

9、系表面才能為植物吸收，成為實(shí)際有效養(yǎng)分。能為植物吸收，成為實(shí)際有效養(yǎng)分。對于整個(gè)土體來說，植物根系僅占據(jù)對于整個(gè)土體來說，植物根系僅占據(jù)極少部分空間，平均根系土壤容積百分極少部分空間，平均根系土壤容積百分?jǐn)?shù)大約為數(shù)大約為3%。因而因而,養(yǎng)分的遷移對提高養(yǎng)分的遷移對提高土壤養(yǎng)分的空間有效性是十分重要的。土壤養(yǎng)分的空間有效性是十分重要的。土壤有效養(yǎng)分示意圖土壤有效養(yǎng)分示意圖212.化學(xué)有效養(yǎng)分化學(xué)有效養(yǎng)分1.生物有效養(yǎng)分生物有效養(yǎng)分二、養(yǎng)分向根表的遷移二、養(yǎng)分向根表的遷移土壤中養(yǎng)分到達(dá)根表有兩種途經(jīng)：土壤中養(yǎng)分到達(dá)根表有兩種途經(jīng)：其一是：其一是：根對土壤養(yǎng)分的根對土壤養(yǎng)分的主動截獲主動截獲；截獲是

10、截獲是指根直接從所接觸的土壤中指根直接從所接觸的土壤中獲取養(yǎng)分而不經(jīng)過運(yùn)輸。獲取養(yǎng)分而不經(jīng)過運(yùn)輸。其二是：其二是：在植物生長與代謝活動在植物生長與代謝活動（如蒸騰、吸收等）的影響下，土壤養(yǎng)（如蒸騰、吸收等）的影響下，土壤養(yǎng)分向根表的分向根表的遷移遷移質(zhì)流和擴(kuò)散。質(zhì)流和擴(kuò)散。123土壤土壤根根地上部地上部（1、截獲、截獲 2、質(zhì)流、質(zhì)流 3、擴(kuò)散）、擴(kuò)散）植物根獲取土壤養(yǎng)分的模式圖植物根獲取土壤養(yǎng)分的模式圖 （一）質(zhì)流（一）質(zhì)流（ mass flow mass flow ） 植物的植物的蒸騰作用和根系吸水蒸騰作用和根系吸水造成根表造成根表土壤與土體之間出現(xiàn)明顯水勢差，土壤土壤與土體之間出現(xiàn)明顯水

11、勢差，土壤溶液中的養(yǎng)分隨水流向根表遷移。溶液中的養(yǎng)分隨水流向根表遷移。 其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：養(yǎng)分遷移的數(shù)量多、距離養(yǎng)分遷移的數(shù)量多、距離長。長。 土壤養(yǎng)分的長距離遷移主要靠質(zhì)流。土壤養(yǎng)分的長距離遷移主要靠質(zhì)流。 土壤養(yǎng)分向根表的遷移有兩種方式：土壤養(yǎng)分向根表的遷移有兩種方式：即即質(zhì)流和擴(kuò)散。質(zhì)流和擴(kuò)散。 養(yǎng)分通過質(zhì)流到達(dá)根部的數(shù)量取決于養(yǎng)分通過質(zhì)流到達(dá)根部的數(shù)量取決于植物的植物的蒸騰率蒸騰率和土壤溶液中該養(yǎng)分的和土壤溶液中該養(yǎng)分的濃濃度度。 凡是影響植物蒸騰作用的因素均會影凡是影響植物蒸騰作用的因素均會影響質(zhì)流的速率，如：響質(zhì)流的速率，如：溫度、光照、相對溫度、光照、相對濕度濕度等。等。 植物

12、通過質(zhì)流獲取的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量可由以植物通過質(zhì)流獲取的養(yǎng)分?jǐn)?shù)量可由以下公式計(jì)算：下公式計(jì)算：100植物吸收養(yǎng)分總量全生育期水分蒸騰量土壤溶液養(yǎng)分濃度質(zhì)流獲得養(yǎng)分量（） 隨根系不斷的吸收可使根表有效養(yǎng)分隨根系不斷的吸收可使根表有效養(yǎng)分濃度明顯降低，并在根表垂直方向上出現(xiàn)濃度明顯降低，并在根表垂直方向上出現(xiàn)養(yǎng)分濃度梯度差，從而引起土壤養(yǎng)分順濃養(yǎng)分濃度梯度差，從而引起土壤養(yǎng)分順濃度梯度向根表遷移。度梯度向根表遷移。 其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：擴(kuò)散作用遷移土壤養(yǎng)分的擴(kuò)散作用遷移土壤養(yǎng)分的速度慢、距離短。速度慢、距離短。( (二二) )擴(kuò)散擴(kuò)散(diffusion)(diffusion)部分養(yǎng)分離子在不同介質(zhì)中的擴(kuò)散

13、系數(shù)部分養(yǎng)分離子在不同介質(zhì)中的擴(kuò)散系數(shù)K+H2PO4-NO3-Ca2+Mg2+K+H2PO4-NO3-250C水水250C水水250C水水250C水水250C水水土土 壤壤土土 壤壤土土 壤壤1.9810-50.8910-51.9010-50.7810-50.7010-510-710-810-810-1110-610-7離子種類離子種類 介介 質(zhì)質(zhì) 擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散系數(shù)D（cm2/s） 土壤養(yǎng)分的擴(kuò)散速率主要取決于養(yǎng)分土壤養(yǎng)分的擴(kuò)散速率主要取決于養(yǎng)分的擴(kuò)散系數(shù)。的擴(kuò)散系數(shù)。（三）不同遷移方式對植物養(yǎng)分供應(yīng)的貢獻(xiàn)（三）不同遷移方式對植物養(yǎng)分供應(yīng)的貢獻(xiàn)在植物養(yǎng)分吸收總量中，通過根系截在植物養(yǎng)分吸收總量

14、中，通過根系截獲的數(shù)量很少。大多數(shù)情況下，獲的數(shù)量很少。大多數(shù)情況下，質(zhì)流和質(zhì)流和擴(kuò)散是植物根系獲取養(yǎng)分的主要途徑。擴(kuò)散是植物根系獲取養(yǎng)分的主要途徑。鈣、鎂和氮鈣、鎂和氮(NO3-)主要靠質(zhì)流供應(yīng)；主要靠質(zhì)流供應(yīng)；H2PO4-、K+、NH4+等主要的遷移方等主要的遷移方式是擴(kuò)散。式是擴(kuò)散。 不同遷移方式對小麥根系養(yǎng)分的相對貢獻(xiàn)不同遷移方式對小麥根系養(yǎng)分的相對貢獻(xiàn)*養(yǎng)分供應(yīng)量養(yǎng)分供應(yīng)量(kg/ha)養(yǎng)分養(yǎng)分耕層有效養(yǎng)耕層有效養(yǎng)分含量分含量(kg/ha)植物吸收植物吸收總量總量(kg/ha)截獲截獲質(zhì)流質(zhì)流擴(kuò)散擴(kuò)散鈣鈣4000454090_鎂鎂80035875_鉀鉀30011031295磷磷100

15、3010.1228.9氮氮500190215038*根據(jù)Baeber（1974）估計(jì)，根容積等于土壤容積的1%土壤飽和水溶液中幾種養(yǎng)分的濃度土壤飽和水溶液中幾種養(yǎng)分的濃度*養(yǎng)分種類養(yǎng)分種類NO3-NH4+H2PO4-+HPO42-K+Ca2+SO42-Mg2+養(yǎng)分濃度養(yǎng)分濃度(mmolmmol/L)/L) 0.1-2.00.1-2.00.001-0.020.1-1.00.1-5.00.1-10.00.1-5.0*土壤是美國北部中性淋溶土土壤是美國北部中性淋溶土H2OH2OH2O截截 獲獲質(zhì)質(zhì) 流流擴(kuò)擴(kuò) 散散三、影響?zhàn)B分遷移的因素三、影響?zhàn)B分遷移的因素（一）土壤濕度（一）土壤濕度 水分是土壤養(yǎng)分

16、遷移的介質(zhì)。水分是土壤養(yǎng)分遷移的介質(zhì)。 土壤濕度增加，土壤表面水膜加厚，土壤濕度增加，土壤表面水膜加厚，一方面能一方面能增加根表與土粒間的接觸吸收增加根表與土粒間的接觸吸收；另一方面另一方面可減少養(yǎng)分?jǐn)U散的曲徑可減少養(yǎng)分?jǐn)U散的曲徑，從而，從而提高養(yǎng)分?jǐn)U散速率。提高養(yǎng)分?jǐn)U散速率。土壤含水量對土壤含水量對K+擴(kuò)散率（擴(kuò)散率（K+mg/cm2天）的影響天）的影響土壤交換性鉀含量土壤交換性鉀含量（K+cmol/kg）0.41 2 4 8 104.10 40 55 78 75土壤含水量土壤含水量4% 10% 20% 30%施肥可增加土壤溶液中養(yǎng)分的濃度，施肥可增加土壤溶液中養(yǎng)分的濃度，直接增加質(zhì)流和截獲

17、的供應(yīng)量。直接增加質(zhì)流和截獲的供應(yīng)量。同時(shí)，同時(shí)，施肥加大了土體與根表間的施肥加大了土體與根表間的養(yǎng)分濃度差，也增加了養(yǎng)分?jǐn)U散遷移量。養(yǎng)分濃度差，也增加了養(yǎng)分?jǐn)U散遷移量。交換性鉀交換性鉀 (mmol(mmol/kg /kg 土土) )26D =2710-704 6 8 1012距根表距離距根表距離 (mm)(mm)81012420施肥土壤施肥土壤D = 5.3 10-7未施肥土壤未施肥土壤D = 1.210-7耗竭土壤耗竭土壤施鉀對提高土壤鉀有效性的影響施鉀對提高土壤鉀有效性的影響（D D為擴(kuò)散系數(shù)為擴(kuò)散系數(shù) 單位：單位：cmcm2 2/s/s）吸附與固定使磷、鉀、鋅、錳吸附與固定使磷、鉀、鋅

18、、錳 鐵等鐵等營養(yǎng)元素的移動性變小。營養(yǎng)元素的移動性變小。向土壤直接供應(yīng)有機(jī)螯合態(tài)肥料，向土壤直接供應(yīng)有機(jī)螯合態(tài)肥料，或者施用有機(jī)肥，可減少養(yǎng)分的吸附和或者施用有機(jī)肥，可減少養(yǎng)分的吸附和固定。固定。（三）養(yǎng)分的吸附與固定（三）養(yǎng)分的吸附與固定燕麥對無機(jī)態(tài)與有機(jī)態(tài)磷源的吸收量燕麥對無機(jī)態(tài)與有機(jī)態(tài)磷源的吸收量來自肥料中的磷來自肥料中的磷 吸收量（吸收量（P mg/盆）盆） 占總百分率占總百分率Ca(H2PO4)2 12.1 2.3 19 BAPA* 16.5 6.4 39 磷肥種類磷肥種類 磷總吸收量磷總吸收量（P mg/盆）盆）*BAPA系有機(jī)態(tài)含磷化合物系有機(jī)態(tài)含磷化合物第三節(jié)第三節(jié) 植物根系

19、的生長與養(yǎng)分有效性植物根系的生長與養(yǎng)分有效性 一、植物根的特性一、植物根的特性 形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu) 根毛根毛 根系分布深度根系分布深度 根系密度根系密度二、影響根系生長的因素二、影響根系生長的因素 土壤物理因素土壤物理因素 土壤養(yǎng)分狀況土壤養(yǎng)分狀況 土壤土壤pHpH與與CaCa、AlAl 有機(jī)物有機(jī)物 一、植物根系的特性一、植物根系的特性 （一）形態(tài)結(jié)構(gòu)（一）形態(tài)結(jié)構(gòu) 單子葉植物：單子葉植物：須根系須根系，粗細(xì)比較均勻，粗細(xì)比較均勻，根長和總吸收表面積都比較大。根長和總吸收表面積都比較大。 雙子葉植物：雙子葉植物：直根系直根系( (或主根系），或主根系），粗細(xì)懸殊較大，根長和總吸收表面積都粗細(xì)懸

20、殊較大，根長和總吸收表面積都小于須根系。小于須根系。植物根系形態(tài)與施磷生長效應(yīng)間的關(guān)系植物根系形態(tài)與施磷生長效應(yīng)間的關(guān)系（地上部干物重（地上部干物重mg/株）株） 植物種類植物種類 根形態(tài)根形態(tài)直徑（直徑（cm） 根毛根毛 施磷量（施磷量（mg/kg） 0 10 30 90羅漢松羅漢松龍龍 葵葵1 無無0.20.3 無無0.10.2 少少 量量0.10.2 多而長多而長 9 9 11 29 3 3 5 7110 16 38 61 2 9 60 243 （二）根毛（二）根毛 除洋蔥、胡蘿卜等少數(shù)植物沒有根除洋蔥、胡蘿卜等少數(shù)植物沒有根毛或根毛少而短之外，大多數(shù)農(nóng)作物根毛或根毛少而短之外，大多數(shù)農(nóng)

21、作物根系都有根毛。系都有根毛。 長度：長度：0.1-1.5mm0.1-1.5mm 直徑直徑: : 0.005-0.025mm0.005-0.025mm 密度：密度：50-50050-500條條/mm/mm2 2 根毛的作用：根毛的作用： 根系的外表面積增加，縮短了養(yǎng)分根系的外表面積增加，縮短了養(yǎng)分遷移到根表的距離，增加總吸收表面積。遷移到根表的距離，增加總吸收表面積。 加強(qiáng)共質(zhì)體的養(yǎng)分運(yùn)輸加強(qiáng)共質(zhì)體的養(yǎng)分運(yùn)輸( (胞間連絲密胞間連絲密度大度大) )0鉀吸收速率鉀吸收速率 (pmolcm(pmolcm-1-1s s-1-1) )0.10.20.30.40.5020406080根毛園柱體的容積根毛

22、園柱體的容積 (mm(mm3 3 /cm) /cm)洋蔥洋蔥玉米玉米黑麥草屬黑麥草屬番茄番茄油菜油菜0.6在粉沙土壤上，植物根毛容積對吸在粉沙土壤上，植物根毛容積對吸K K+ +速率的影響速率的影響6種作物根系和根毛種作物根系和根毛 性狀的比較性狀的比較 作物種類作物種類 根半徑根半徑 （mm ）0.108 0.1240.056 0.107 0.225 0.107 5601270890165011801810根毛長度根毛長度（um） 290 300 600 430 40 40 根毛直徑根毛直徑（um） 5.7 4.8 3.9 4.3 11.0 4.0 根毛表面根毛表面/根表面根表面0.7 1.

23、6 3.8 2.5 0.2 0.3 小小 麥麥 萵萵 苣苣菜菜 蕃蕃 茄茄洋洋 蔥蔥 胡蘿卜胡蘿卜根毛數(shù)根毛數(shù)（條（條/cm根）根） 在作物根毛的性狀中，根毛長度、比表面在作物根毛的性狀中，根毛長度、比表面積系數(shù)較重要。積系數(shù)較重要。按吸收效率將作物分為按吸收效率將作物分為3類類：高、中、低效高、中、低效（三）根系深度與底層土壤養(yǎng)分的有效性（三）根系深度與底層土壤養(yǎng)分的有效性 根系分布深度關(guān)系著植物從土壤剖面中根系分布深度關(guān)系著植物從土壤剖面中獲取養(yǎng)分的深度和有效空間。獲取養(yǎng)分的深度和有效空間。 通常農(nóng)作物的根深為通常農(nóng)作物的根深為50-100cm50-100cm。 多年生植物比多年生植物比1

24、 1年生植物根深年生植物根深 1 1年生植物根大部分集中在年生植物根大部分集中在0 030cm30cm的表土的表土層，通常在層，通常在開花期開花期停止生長停止生長 植物可從底土中吸收養(yǎng)分，不同生育期有植物可從底土中吸收養(yǎng)分，不同生育期有差異差異舂小麥不同生育期從各土層的相對吸磷率（舂小麥不同生育期從各土層的相對吸磷率（%）生育期生育期孕穗期孕穗期開花期開花期灌漿期灌漿期 舂小麥吸磷總量舂小麥吸磷總量（Kg/ha天）天）0.3450.2650.145土層深度（土層深度（cm）83.3 8.1 5.9 2.758.8 17.8 16.3 7.167.4 15.5 12.0 5.1030 3150

25、5175 7690（四）根系密度與養(yǎng)分的空間有效性（四）根系密度與養(yǎng)分的空間有效性 根系密度根系密度是指單位土壤體積中根的是指單位土壤體積中根的總長度。表示多大比例的土壤體積向根總長度。表示多大比例的土壤體積向根供應(yīng)養(yǎng)分。供應(yīng)養(yǎng)分。 根系密度大根系密度大, ,供應(yīng)養(yǎng)分的有效空間大；供應(yīng)養(yǎng)分的有效空間大；在一定范圍內(nèi)，根系密度與養(yǎng)分吸收速在一定范圍內(nèi)，根系密度與養(yǎng)分吸收速率呈正比。率呈正比。不同根系密度情況下，土體向根不同根系密度情況下，土體向根供應(yīng)磷、鉀養(yǎng)分的相對有效體積供應(yīng)磷、鉀養(yǎng)分的相對有效體積土層深度土層深度（cm）根系密度根系密度（cm/cm3）養(yǎng)分供應(yīng)的相對有效體積（養(yǎng)分供應(yīng)的相對有

26、效體積（%）0101072 2磷磷 鉀鉀20 505 12 由于土壤中鉀的移動性大于磷，在由于土壤中鉀的移動性大于磷，在根系密度相同時(shí)，土體供應(yīng)鉀的有效根系密度相同時(shí)，土體供應(yīng)鉀的有效體積大于磷，體積大于磷，二、影響根系生長的環(huán)境因素二、影響根系生長的環(huán)境因素（一）土壤物理因素（一）土壤物理因素 土壤容重增加、緊實(shí)度變大，大孔土壤容重增加、緊實(shí)度變大，大孔隙減少，根的伸長速度降低，平均直徑隙減少，根的伸長速度降低，平均直徑減少。減少。主根伸長受阻會激發(fā)側(cè)根的發(fā)展，主根伸長受阻會激發(fā)側(cè)根的發(fā)展，形成密集的表層根系。形成密集的表層根系。不同容重土壤上大麥幼苗根系生長情況不同容重土壤上大麥幼苗根系生

27、長情況1.35g/cm31.50g/cm3 根系形態(tài)的改變不一定降低根的總表面根系形態(tài)的改變不一定降低根的總表面積，但影響?zhàn)B分吸收。積，但影響?zhàn)B分吸收。 根系生長最適溫度范圍為根系生長最適溫度范圍為20202525： 土壤溫度過高土壤溫度過高，蛋白質(zhì)變性，根老化；，蛋白質(zhì)變性，根老化； 土壤溫度過低土壤溫度過低，根系生長受抑制，直接，根系生長受抑制，直接影響吸收；影響吸收； 另外另外，低溫還能，低溫還能降低土壤養(yǎng)分的供應(yīng)，降低土壤養(yǎng)分的供應(yīng)，使地上部生長緩慢。使地上部生長緩慢。根區(qū)溫度對馬鈴薯幼苗根形態(tài)和地上部生長的影響根區(qū)溫度對馬鈴薯幼苗根形態(tài)和地上部生長的影響10oC15oC20oC25o

28、C30oC35oC增加養(yǎng)分供應(yīng)增加養(yǎng)分供應(yīng)可促進(jìn)根系生長?？纱龠M(jìn)根系生長。一一般根系較多的集中在生長養(yǎng)分濃度較高般根系較多的集中在生長養(yǎng)分濃度較高的區(qū)域。的區(qū)域。適當(dāng)深施肥料有利于根系下扎和吸適當(dāng)深施肥料有利于根系下扎和吸收下層土壤水分和養(yǎng)分。收下層土壤水分和養(yǎng)分。在局部根區(qū)提高養(yǎng)分濃度對在局部根區(qū)提高養(yǎng)分濃度對根系形根系形態(tài)有明顯影響，態(tài)有明顯影響，其中以供應(yīng)硝酸鹽最為其中以供應(yīng)硝酸鹽最為突出。突出。（二）土壤養(yǎng)分狀況（二）土壤養(yǎng)分狀況大麥根局部供應(yīng)硝態(tài)大麥根局部供應(yīng)硝態(tài)氮時(shí)側(cè)根生長的差異氮時(shí)側(cè)根生長的差異施施硝硝態(tài)態(tài)氮氮肥肥側(cè)根長度增加側(cè)根長度增加大麥局部根段供磷對側(cè)根總長度的影響大麥局部

29、根段供磷對側(cè)根總長度的影響根區(qū)處理根區(qū)處理 側(cè)根長度（側(cè)根長度（cm）三段均勻供給磷三段均勻供給磷側(cè)根長度（側(cè)根長度（cm）只供中段磷只供中段磷A（基部）（基部）B（中部）（中部）C（頂端）（頂端）40.027.217.514.3322.011.0礦質(zhì)養(yǎng)分的供應(yīng)對根毛的長度和密度礦質(zhì)養(yǎng)分的供應(yīng)對根毛的長度和密度也有很大影響。也有很大影響。 當(dāng)養(yǎng)分缺乏時(shí)，根系生長有不同變化當(dāng)養(yǎng)分缺乏時(shí)，根系生長有不同變化： 缺氮可加速主根的生長，延緩側(cè)根的形成缺氮可加速主根的生長，延緩側(cè)根的形成 供氮適量，主根、側(cè)根都可加速伸展供氮適量，主根、側(cè)根都可加速伸展硝酸鹽濃度對油菜根毛數(shù)和長度的影響硝酸鹽濃度對油菜根

30、毛數(shù)和長度的影響根毛特征根毛特征硝酸鹽濃度（硝酸鹽濃度（mmol/L）根毛存在部位根毛存在部位根毛數(shù)根毛數(shù)/cm根長根長平均根長（平均根長（mm） 0.01 0.05 0.10 1.0 10.0全部全部 大部分大部分 大部分大部分 部分部分 部分部分 407 628 407 407 407 2.95 2.05 0.68 0.34 0.34 磷脅迫對玉米地上部和根生長的影響磷脅迫對玉米地上部和根生長的影響無磷的無磷的天數(shù)天數(shù)地上部地上部干重干重 P (g/盆盆) (%) 根系根系 干重干重 長度長度 半徑半徑(g/盆盆) (m/盆盆) (102cm)12462.10 0.95 0.27 4.64

31、 2.272.34 0.65 0.31 5.77 2.231.93 0.32 0.40 7.57 1.991.63 0.27 0.43 9.08 1.84 土壤溶液中鈣與陽離子總量的摩爾土壤溶液中鈣與陽離子總量的摩爾比比平均為平均為0.15。 在酸性土壤中，當(dāng)這一比例在酸性土壤中，當(dāng)這一比例NiCdZnAlFe。 較高的土壤較高的土壤pH條件下，根系易受的條件下，根系易受的NH4+毒害作用毒害作用低濃度的富里酸可促發(fā)根和根的伸長，較低濃度的富里酸可促發(fā)根和根的伸長，較高濃度的酚類和短鏈脂肪酸類等低分子化合高濃度的酚類和短鏈脂肪酸類等低分子化合物可抑制根的生長。物可抑制根的生長。淹水條件下，乙酸

32、和其它揮發(fā)性短鏈脂肪淹水條件下，乙酸和其它揮發(fā)性短鏈脂肪酸積累到一定濃度時(shí)，對根系的生長不利。酸積累到一定濃度時(shí)，對根系的生長不利。在有機(jī)質(zhì)含量高或施入大量新鮮有機(jī)物而在有機(jī)質(zhì)含量高或施入大量新鮮有機(jī)物而通氣不良的土壤上，根際微生物活動可能導(dǎo)通氣不良的土壤上，根際微生物活動可能導(dǎo)致根際微區(qū)累計(jì)大量乙烯，抑制根系的擴(kuò)展。致根際微區(qū)累計(jì)大量乙烯，抑制根系的擴(kuò)展。（四）有機(jī)物（四）有機(jī)物植物根際養(yǎng)分的有效性植物根際養(yǎng)分的有效性根際：根際：(rhirosphere)是指受植物根系是指受植物根系活動的影響，在物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)活動的影響，在物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)上不同于土體的那部分微域土區(qū)。上不同于

33、土體的那部分微域土區(qū)。根際的范圍很小，一般在離根軸表面根際的范圍很小，一般在離根軸表面5mm之內(nèi)。之內(nèi)。根際許多化學(xué)性質(zhì)和生物化學(xué)過程不根際許多化學(xué)性質(zhì)和生物化學(xué)過程不同于原土體，同于原土體，最明顯的是：最明顯的是：根際根際pH、氧、氧化還原電位和微生物活性的變化?；€原電位和微生物活性的變化。根際動態(tài)過程中的化學(xué)反應(yīng)根際動態(tài)過程中的化學(xué)反應(yīng)養(yǎng)分梯度變化養(yǎng)分梯度變化根際根際pH變化變化氧化還原勢氧化還原勢水分變化水分變化根分泌物根分泌物根際微生物分泌物根際微生物分泌物病原微生物病原微生物非病原微生物非病原微生物其它根際微生物其它根際微生物 VA菌根菌根酸堿平衡酸堿平衡沉淀沉淀- -溶解平衡溶解

34、平衡吸附吸附- -解吸附平衡解吸附平衡絡(luò)合絡(luò)合- -解離平衡解離平衡一、根際養(yǎng)分一、根際養(yǎng)分（一）根際養(yǎng)分濃度的分布（一）根際養(yǎng)分濃度的分布 從土體到根際，土壤溶液中養(yǎng)分濃從土體到根際，土壤溶液中養(yǎng)分濃度的分布是不均勻的，由于植物吸收度的分布是不均勻的，由于植物吸收速率和養(yǎng)分在土壤中遷移速率的不同，速率和養(yǎng)分在土壤中遷移速率的不同，根際養(yǎng)分的分布與土體比較根際養(yǎng)分的分布與土體比較有以下三有以下三種狀況：種狀況：123+-00 1 2 3 4養(yǎng)分濃度養(yǎng)分濃度離根表距離（離根表距離（mmmm）不同條件下根際養(yǎng)分濃度變化模式圖不同條件下根際養(yǎng)分濃度變化模式圖（1、積累、積累 2、虧缺、虧缺 3、持平

35、）、持平） 1 1、養(yǎng)分累積、養(yǎng)分累積 當(dāng)土壤溶液中養(yǎng)分濃度高、植物蒸當(dāng)土壤溶液中養(yǎng)分濃度高、植物蒸騰量大、養(yǎng)分供應(yīng)以質(zhì)流方式為主時(shí)，騰量大、養(yǎng)分供應(yīng)以質(zhì)流方式為主時(shí)，根對水分的吸收速率根對水分的吸收速率高于高于養(yǎng)分的吸收養(yǎng)分的吸收速率，根際養(yǎng)分濃度增加并高于土體速率，根際養(yǎng)分濃度增加并高于土體的養(yǎng)分濃度，出現(xiàn)養(yǎng)分累積區(qū)的養(yǎng)分濃度，出現(xiàn)養(yǎng)分累積區(qū); ;玉米的水分吸收與根際鈉、氯積累的關(guān)系玉米的水分吸收與根際鈉、氯積累的關(guān)系 水分吸收水分吸收（蒸騰（蒸騰ml/cm10）氯（氯（Cl -）（ mg/Kg ）鈉（鈉（Na+）（mg/kg） 根表電導(dǎo)率根表電導(dǎo)率（nS/cm）土體土體 根際根際 根表根

36、表 土體土體 根際根際 根表根表0.380.460.820.95310 410 580 220 340 410 1.38360 430 650 280 330 450 2.28430 660 970 360 490 680 3.79440 640 1280 380 570 900 5.022 2、養(yǎng)分虧缺、養(yǎng)分虧缺 當(dāng)土壤溶液中養(yǎng)分濃度低、植物蒸騰當(dāng)土壤溶液中養(yǎng)分濃度低、植物蒸騰強(qiáng)度小、根系吸收土壤溶液中養(yǎng)分的速強(qiáng)度小、根系吸收土壤溶液中養(yǎng)分的速率大于吸收水分的速率時(shí)，根際即率大于吸收水分的速率時(shí)，根際即出現(xiàn)出現(xiàn)養(yǎng)分虧缺區(qū)。養(yǎng)分虧缺區(qū)。 養(yǎng)分虧缺的出現(xiàn)不僅促進(jìn)養(yǎng)分向根表養(yǎng)分虧缺的出現(xiàn)不僅促進(jìn)養(yǎng)

37、分向根表的擴(kuò)散，也促進(jìn)根際微域中各種形態(tài)養(yǎng)的擴(kuò)散，也促進(jìn)根際微域中各種形態(tài)養(yǎng)分的釋放（包括交換態(tài)、吸附態(tài)、緩效分的釋放（包括交換態(tài)、吸附態(tài)、緩效態(tài)）。態(tài)）。3 3、養(yǎng)分持平：、養(yǎng)分持平： 一定條件下，當(dāng)水分蒸騰速率和一定條件下，當(dāng)水分蒸騰速率和養(yǎng)分吸收速率相等時(shí)，根際沒有養(yǎng)分養(yǎng)分吸收速率相等時(shí)，根際沒有養(yǎng)分濃度梯度。濃度梯度。 但是，這種情況很少見。但是，這種情況很少見。根際養(yǎng)分分布類型根際養(yǎng)分分布類型根際富集：截獲根際富集：截獲+質(zhì)流質(zhì)流 吸收量吸收量根際虧缺：截獲根際虧缺：截獲+質(zhì)流質(zhì)流 吸收量吸收量不不 變變 化：截獲化：截獲+質(zhì)流質(zhì)流 = 吸收量吸收量（二）根際養(yǎng)分濃度分布的影響因素（

38、二）根際養(yǎng)分濃度分布的影響因素1.1.營養(yǎng)元素種類營養(yǎng)元素種類 Ca2+、NO3-、SO42-、Mg2+等養(yǎng)分在土壤等養(yǎng)分在土壤溶液中含量較高，在根際一般呈累積分布；溶液中含量較高，在根際一般呈累積分布； H2PO4-、NH4+、K+和一些和一些微量元素微量元素Fe2+、Mn2+、Zn2+等養(yǎng)分在土壤溶液中的濃度低，等養(yǎng)分在土壤溶液中的濃度低，根際出現(xiàn)虧缺分布。根際出現(xiàn)虧缺分布。 養(yǎng)分在根際虧缺的強(qiáng)度、范圍與該種養(yǎng)養(yǎng)分在根際虧缺的強(qiáng)度、范圍與該種養(yǎng)分的擴(kuò)散系數(shù)、遷移速率等密切相關(guān)。分的擴(kuò)散系數(shù)、遷移速率等密切相關(guān)。玉米根際主要養(yǎng)分的濃度分布情況玉米根際主要養(yǎng)分的濃度分布情況0 0.1 0.2

39、0.31.00.60.2離離 根根 距距 離（離（cmcm）相對濃度梯度相對濃度梯度0.80.40.0PKNO32、土壤緩沖性能、土壤緩沖性能 根際養(yǎng)分的分布根際養(yǎng)分的分布與土壤粘粒含量和緩與土壤粘粒含量和緩沖能力有關(guān)。沖能力有關(guān)。 粘粒含量少，粘粒含量少，土壤對養(yǎng)分的吸附力弱，土壤對養(yǎng)分的吸附力弱，離子遷移速率快，養(yǎng)分虧缺范圍大。離子遷移速率快，養(yǎng)分虧缺范圍大。 粘粒含量多，粘粒含量多，土壤緩沖能力強(qiáng)，對養(yǎng)分土壤緩沖能力強(qiáng)，對養(yǎng)分吸附能力強(qiáng)，土壤溶液中養(yǎng)分濃度低，遷吸附能力強(qiáng)，土壤溶液中養(yǎng)分濃度低，遷移速率慢，養(yǎng)分耗竭（虧缺）區(qū)窄。移速率慢，養(yǎng)分耗竭（虧缺）區(qū)窄。距根表距離距根表距離 (mm

40、)(mm)0土壤溶液中鉀的濃度土壤溶液中鉀的濃度 ( (mol/L)mol/L) 200400600123456土壤土壤B, 4%粘粒粘粒土壤土壤A, 21%粘粒粘粒2- 3 mol/L鉀鉀800土壤不同粘粒含量與玉米根際土壤不同粘粒含量與玉米根際K+的濃度分布的關(guān)系的濃度分布的關(guān)系3 3、植物營養(yǎng)特性：、植物營養(yǎng)特性： 根系吸收養(yǎng)分的能力影響根際養(yǎng)分根系吸收養(yǎng)分的能力影響根際養(yǎng)分濃度的分布。濃度的分布。 不同植物種類在根系容積，養(yǎng)分吸不同植物種類在根系容積，養(yǎng)分吸收速率，最低吸收濃度，蒸騰強(qiáng)度等方收速率，最低吸收濃度，蒸騰強(qiáng)度等方面都有差異。因此，面都有差異。因此，同一養(yǎng)分在不同種同一養(yǎng)分在

41、不同種類植物的根際，其濃度分布是不同的。類植物的根際，其濃度分布是不同的。 根毛的形態(tài)、根毛密度和長度對移動根毛的形態(tài)、根毛密度和長度對移動性弱的養(yǎng)分（如磷）有重要影響。性弱的養(yǎng)分（如磷）有重要影響。 二、根際二、根際pH（一）（一）根際根際pH值變化的原因值變化的原因根系呼吸作用和根際微生物的呼吸根系呼吸作用和根際微生物的呼吸作用釋放作用釋放COCO2 2；根尖細(xì)胞伸長過程中分泌的質(zhì)子和根尖細(xì)胞伸長過程中分泌的質(zhì)子和有機(jī)酸；有機(jī)酸；根系吸收陰陽離子的不平衡（生理根系吸收陰陽離子的不平衡（生理調(diào)節(jié)）。調(diào)節(jié)）。1 1、氮素形態(tài)、氮素形態(tài) 施用施用NHNH4 4+ +-N-N，根系向外釋放，根系向

42、外釋放H H+ +，根際，根際pHpH值下降；值下降； 施用施用NONO3 3N N，根系釋放，根系釋放OHOH- -或或HCOHCO3 3- -，根，根際際pHpH值上升。值上升。（二）影響根際（二）影響根際pHpH變化的因素變化的因素：土體的：土體的pH值值不同形態(tài)氮肥對根系各部位不同形態(tài)氮肥對根系各部位pHpH值的影響值的影響NO3-NN2NH4+-N6.06.06.16.06.06.16.05.65.65.65.65.6 5.75.76.46.46.26.35.45.45.45.45.45.55.45.45.35.45.56.04.44.44.44.44.44.54.54.34.54.

43、54.54.64.64.7NO3-N NH4-N2 2、共生固氮作用、共生固氮作用 一些豆科植物固定大氣中的一些豆科植物固定大氣中的N N2 2時(shí)，時(shí)，也會降低根際也會降低根際pHpH值。值。（二）影響根際（二）影響根際pHpH變化的因素變化的因素3 3、養(yǎng)分脅迫、養(yǎng)分脅迫 當(dāng)某種養(yǎng)分缺乏時(shí)，有些植物具有主動調(diào)當(dāng)某種養(yǎng)分缺乏時(shí)，有些植物具有主動調(diào)節(jié)功能，主動改變根際節(jié)功能，主動改變根際pHpH，分泌有機(jī)化合物，分泌有機(jī)化合物，提高養(yǎng)分的有效性。提高養(yǎng)分的有效性。 雙子葉植物和一些耐低鐵的非禾本科單子葉雙子葉植物和一些耐低鐵的非禾本科單子葉植物在鐵脅迫時(shí)，根系主動分泌還原性物質(zhì)，植物在鐵脅迫時(shí)，

44、根系主動分泌還原性物質(zhì)，根在釋放電子的同時(shí)也釋放質(zhì)子，以酸化根際根在釋放電子的同時(shí)也釋放質(zhì)子，以酸化根際環(huán)境。環(huán)境。 在石灰性土壤上，白羽扇豆缺磷時(shí)，可形成在石灰性土壤上，白羽扇豆缺磷時(shí)，可形成排根，向體外分泌大量檸檬酸，酸化根際，螯排根，向體外分泌大量檸檬酸，酸化根際，螯合鈣、鐵、鋁等。合鈣、鐵、鋁等。NAD（P）HNAD（P）+2Fe2+ATPADP+PiH+-ATPaseH+2Fe2+2Fe3+H+K+2e-細(xì)胞壁細(xì)胞壁細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)還原系統(tǒng)還原系統(tǒng)缺鐵引起根系原生質(zhì)膜分泌質(zhì)子模式圖缺鐵引起根系原生質(zhì)膜分泌質(zhì)子模式圖缺缺 鐵鐵4 4、植物遺傳特性、植物遺傳特性 不同種類植物在選擇吸收、體內(nèi)

45、酸不同種類植物在選擇吸收、體內(nèi)酸堿平衡的生理調(diào)節(jié)方式和能力等方面均堿平衡的生理調(diào)節(jié)方式和能力等方面均有差異。有差異。5 5、根際微生物、根際微生物 微生物既可通過呼吸作用釋放微生物既可通過呼吸作用釋放COCO2 2 ，又可合成并分泌某些有機(jī)酸而引起根際又可合成并分泌某些有機(jī)酸而引起根際pHpH值的改變。值的改變。 此外，感染此外，感染VAVA菌根的三葉草在供應(yīng)菌根的三葉草在供應(yīng)NHNH4 4+ +-N-N時(shí)，寄主植物根系與菌根際微域時(shí)，寄主植物根系與菌根際微域均會出現(xiàn)均會出現(xiàn)pHpH降低的現(xiàn)象。降低的現(xiàn)象。（三）根際（三）根際pHpH值變化與養(yǎng)分有效性值變化與養(yǎng)分有效性 根際根際pHpH的變化

46、直接影響微區(qū)養(yǎng)分的形態(tài)、的變化直接影響微區(qū)養(yǎng)分的形態(tài)、含量與轉(zhuǎn)化，因而也影響?zhàn)B分的有效性。含量與轉(zhuǎn)化，因而也影響?zhàn)B分的有效性。 1 1、增加磷的活化作用、增加磷的活化作用 2、增加微量元素的吸收、增加微量元素的吸收 3、其它元素、其它元素不同形態(tài)氮肥對小麥吸收微量元素的影響（田間測量）不同形態(tài)氮肥對小麥吸收微量元素的影響（田間測量）氮肥種類氮肥種類植株含量（植株含量（mg/Kg干重）干重）Fe Mn Zn Cu Ca（NO3）2（NH4）2SO455 23 18 2.668 45 24 2.9三三. .根際氧化還原電位根際氧化還原電位根際微區(qū)有機(jī)物、酶和微生物增多，根際微區(qū)有機(jī)物、酶和微生物增

47、多，生物活性加強(qiáng)，使根際氧化還原狀況不生物活性加強(qiáng)，使根際氧化還原狀況不同于土體。同于土體。旱作土壤根際旱作土壤根際Eh值都低于土體；值都低于土體；水稻根系具有輸氧的特性，體內(nèi)存在水稻根系具有輸氧的特性，體內(nèi)存在著由葉片向根部的輸氧組織，并有部分著由葉片向根部的輸氧組織，并有部分氧排出根外，使根際的氧化還原電位高氧排出根外，使根際的氧化還原電位高于土體。于土體。氧化區(qū)氧化區(qū)水稻根水稻根四、根分泌物四、根分泌物“根分泌物根分泌物”是指植物生長過程中向是指植物生長過程中向生長介質(zhì)中釋放的有機(jī)物質(zhì)的總稱。生長介質(zhì)中釋放的有機(jī)物質(zhì)的總稱。由于根系分泌物極大地改變了根由于根系分泌物極大地改變了根-土界土

48、界面物理、化學(xué)和生物學(xué)性狀，因而對土壤面物理、化學(xué)和生物學(xué)性狀，因而對土壤中各種養(yǎng)分的生物有效性產(chǎn)生重要的影響。中各種養(yǎng)分的生物有效性產(chǎn)生重要的影響。一般性根分泌物一般性根分泌物：指植物正常生長過程：指植物正常生長過程中向生長介質(zhì)中釋放的有機(jī)物質(zhì)。中向生長介質(zhì)中釋放的有機(jī)物質(zhì)。專一性根分泌物專一性根分泌物：是受某一營養(yǎng)脅迫誘：是受某一營養(yǎng)脅迫誘導(dǎo)在植物體內(nèi)合成、并通過主動分泌進(jìn)導(dǎo)在植物體內(nèi)合成、并通過主動分泌進(jìn)入根際的物質(zhì)。入根際的物質(zhì)。（一）根分泌物的組成（一）根分泌物的組成1.1.滲出物滲出物 是由根細(xì)胞被動擴(kuò)散出的一類是由根細(xì)胞被動擴(kuò)散出的一類低分子化合物。低分子化合物。 2.2.分泌物

49、分泌物 是由根代謝過程中細(xì)胞主動釋是由根代謝過程中細(xì)胞主動釋放的。包括低分子量或高分子量的化放的。包括低分子量或高分子量的化合物合物 3.3.粘膠質(zhì)粘膠質(zhì) 由根冠細(xì)胞、表皮細(xì)胞、根毛分由根冠細(xì)胞、表皮細(xì)胞、根毛分泌的膠狀物。泌的膠狀物。4.4.分解物與脫落物分解物與脫落物 包括脫落的根冠細(xì)胞、包括脫落的根冠細(xì)胞、根毛與細(xì)胞碎片。根毛與細(xì)胞碎片。 （一）根分泌物的組成（一）根分泌物的組成 從化學(xué)組成來看，根系分泌物有兩大部從化學(xué)組成來看，根系分泌物有兩大部分：分：1、大分子量化合物、大分子量化合物:主要有多糖、糠醛酸主要有多糖、糠醛酸和蛋白質(zhì)等；和蛋白質(zhì)等；2、小分子量、易擴(kuò)散的化合物、小分子量

50、、易擴(kuò)散的化合物: 主要有氨主要有氨基酸、寡糖和有機(jī)酸等?；?、寡糖和有機(jī)酸等。根際有機(jī)物質(zhì)的組成及來源根際有機(jī)物質(zhì)的組成及來源1.滲出物滲出物4、分解物、分解物 與脫與脫落物落物3a.粘液粘液 3b.多糖類水多糖類水 解產(chǎn)物解產(chǎn)物 2.分泌物分泌物 3.粘膠質(zhì)粘膠質(zhì)(液液) 3c.根毛分泌的粘液根毛分泌的粘液3d.細(xì)胞裂解產(chǎn)生的細(xì)胞裂解產(chǎn)生的 粘液粘液（二）影響根系分泌物的因素（二）影響根系分泌物的因素1.1.養(yǎng)分脅迫：養(yǎng)分脅迫：缺素時(shí)，缺素時(shí)，代謝受阻，低分代謝受阻，低分子有機(jī)物積累，根分泌物增多；子有機(jī)物積累，根分泌物增多；膜透性膜透性增加，外泌。增加，外泌。2.2.根際微生物：根際微生

51、物：刺激根系分泌有機(jī)物；刺激根系分泌有機(jī)物；分解根際有機(jī)物分解根際有機(jī)物 3.3.植物種類：植物種類：豆科作物以含氮化合物為豆科作物以含氮化合物為主；主；禾本科作物以碳水化合物為主（有禾本科作物以碳水化合物為主（有機(jī)酸）機(jī)酸）（三（三) )根分泌物對土壤養(yǎng)分有效性根分泌物對土壤養(yǎng)分有效性的影響的影響 1. 1.增加土壤與根系的接觸程度。增加土壤與根系的接觸程度。 聯(lián)結(jié)、填空、保護(hù)根尖聯(lián)結(jié)、填空、保護(hù)根尖 2.2.對養(yǎng)分的化學(xué)活化作用對養(yǎng)分的化學(xué)活化作用: : (1)(1)還原作用還原作用 根分泌物中的還原物質(zhì)通過還原作根分泌物中的還原物質(zhì)通過還原作用可提高土壤中變價(jià)金屬元素鐵、錳、用可提高土壤

52、中變價(jià)金屬元素鐵、錳、銅等的有效性。銅等的有效性。植物分泌的大量有機(jī)酸、氨基酸和酚植物分泌的大量有機(jī)酸、氨基酸和酚類化合物，與根際內(nèi)各種金屬元素（鐵、類化合物，與根際內(nèi)各種金屬元素（鐵、錳、銅、鋅等）形成螯合物，直接增加錳、銅、鋅等）形成螯合物，直接增加這些微量元素的有效性；這些微量元素的有效性；可可活化活化許多金屬氧化物所固持的營養(yǎng)許多金屬氧化物所固持的營養(yǎng)元素（如磷、鉬等），從而對根際養(yǎng)分元素（如磷、鉬等），從而對根際養(yǎng)分有效性產(chǎn)生重要影響。有效性產(chǎn)生重要影響。(2)(2)螯溶作用螯溶作用麥根酸（麥根酸（MA）（Fe-MA）3.3.增加土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性增加土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 從而改善根際養(yǎng)分的緩沖性能從而改善根際養(yǎng)分的緩沖性能五、根際微生物五、根際微生物 根際微生物數(shù)量約為非根際土壤根際微生物數(shù)量約為非根際土壤的的10100倍。這些微生物與根系組成倍。這些微生物與根系組成的特殊生態(tài)體系是根際微生態(tài)系統(tǒng)的的特殊生態(tài)體系是根際微生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對根際土壤養(yǎng)分的有重要組成部分，對根際