第二章土壤與植物營養(yǎng)

第二章

土壤(tǔrǎng)與植物營養(yǎng)第一頁，共九十三頁。編輯課件內(nèi)容(nèiróng)第一節(jié)根際營養(yǎng)第二節(jié)土壤養(yǎng)分類型與轉化第三節(jié)土壤養(yǎng)分生物(shēngwù)有效性第四節(jié)我國土壤養(yǎng)分含量的基本情況第二頁，共九十三頁。編輯課件第一節(jié)、根際營養(yǎng)(yíngyǎng)根際是指受植物根系活動的影響(yǐngxiǎng)，在物理、化學和生物學性質上不同于土體的那部分微域土區(qū)。根際的范圍很小，一般在離根軸表面數(shù)毫米之內(nèi)。根際的許多的化學條件和生物化學過程不同于原土體。其中最明顯的就是(jiùshì)根際pH、氧化還原電位和微生物活性的變化。第三頁，共九十三頁。編輯課件根際動態(tài)(dòngtài)過程中的化學反應養(yǎng)分梯度變化根際pH變化氧化還原勢水分變化根分泌物根際微生物分泌物病原(bìngyuán)微生物非病原微生物其它根際微生物VA菌根·酸堿平衡(pínghéng)·沉淀-溶解平衡·吸附-解吸附平衡·絡合-解離平衡第四頁，共九十三頁。編輯課件

1、根際有機物及微生物在植物的生長發(fā)育過程中，根系會釋放出大量的光合產(chǎn)物。這些分泌物結構簡單、易分解，成為(chéngwéi)微生物的良好的碳源和氮源，因此根際土壤中的數(shù)量往往是土體數(shù)量的幾倍至幾十倍。一、根際土壤(tǔrǎng)的特點第五頁，共九十三頁。編輯課件根系(gēnxì)對微生物的促進作用表現(xiàn)出明顯的選擇性：不同種類的微生物受到的促進作用不同，細菌受到的促進作用往往較大(jiàodà)；不同植物對微生物的促進作用不同，一般地說來，農(nóng)作物>林木，豆科作物>非禾本科作物；植物的不同生育期的效應不同。第六頁，共九十三頁。編輯課件表2-2不同(bùtónɡ)作物根際與非根際細菌數(shù)的比較

×106/g風干(fēnggān)土

作物根際土(R)非根際土（S）R∶S紅三葉草325513424燕麥10901846

亞麻10151846小麥7101206

玉米6141843

大麥6051403

第七頁，共九十三頁。編輯課件根際(R)土壤(S)根際微生物分布示意圖第八頁，共九十三頁。編輯課件根際與土體反消化細菌數(shù)（104個/g土）土體根際土施氮不施氮細菌總數(shù)反硝化細菌數(shù)6.412746.60.2143.66.7第九頁，共九十三頁。編輯課件根際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)的重要組成部分，對根際土壤養(yǎng)分的有效性及養(yǎng)分循環(huán)(xúnhuán)起著重要作用。第十頁，共九十三頁。編輯課件2、根際養(yǎng)分和水分(shuǐfèn)狀況根際是根系(gēnxì)吸收養(yǎng)分與水分的門戶，根系(gēnxì)及微生物的活動對根際土壤中的養(yǎng)分含量、轉化、生物有效性影響很大。根際土壤中的養(yǎng)分有效性往往不同于土體，其原因為：（1）根際微生物對土壤有機質的分解和吸收可促進土壤養(yǎng)分的釋放(shìfàng)；（2）根系及微生物分泌螯合物改變根際環(huán)境。（3）分泌質子（4）分泌氧化還原物第十一頁，共九十三頁。編輯課件累積

當土壤溶液中養(yǎng)分(yǎngfèn)濃度高，植物蒸騰量大，養(yǎng)分(yǎngfèn)供應以質流方式為主時，根對水分的吸收速率高于養(yǎng)分(yǎngfèn)吸收速率，根際養(yǎng)分(yǎngfèn)濃度增加并高于土體的眼粉濃度，出現(xiàn)養(yǎng)分累積區(qū);虧缺

當土壤溶液中養(yǎng)分濃度(nóngdù)低，植物蒸騰強度小，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，根際即出現(xiàn)養(yǎng)分虧缺區(qū);持平

一定條件(tiáojiàn)下，當水分蒸騰速率和養(yǎng)分吸收速率相等時，根際沒有養(yǎng)分濃度梯度。根際養(yǎng)分的分布與土體比較的可能狀況：第十二頁，共九十三頁。編輯課件根際養(yǎng)分分布(fēnbù)類型根際富集：遷移(qiānyí)>吸收量根際虧缺：遷移<吸收量不變化：遷移=吸收量第十三頁，共九十三頁。編輯課件玉米根際主要養(yǎng)分的濃度分布(fēnbù)情況00.10.20.31.00.60.2離根距離（cm）相對濃度梯度0.80.40.0PKNO3第十四頁，共九十三頁。編輯課件影響根際養(yǎng)分(yǎngfèn)狀況的因素元素種類(zhǒnglèi)：富集：Ca2＋、NO3-、SO42+、Mg2＋（土壤溶液濃度高）虧缺：H2PO4-、NH4＋、K＋（土壤溶液濃度高）養(yǎng)分(yǎngfèn)需要量、土壤溶液濃度，如：P、K大低－－虧缺植物的蒸騰作用、吸收強度、根毛特性土壤特性：質地、緩沖能力、水分質地輕、緩沖能力弱的易虧缺、范圍廣；水分缺，養(yǎng)分遷移慢，易虧缺第十五頁，共九十三頁。編輯課件養(yǎng)分虧缺(kuīquē)和富集的意義虧缺：增加土壤中養(yǎng)分(yǎngfèn)的有效性養(yǎng)分濃度低，有利于根際養(yǎng)分的解吸和土體中的養(yǎng)分向根際遷移富集：形成新的離子間相互作用、降低(jiàngdī)水分有效性如：鈣富集，影響鈣、鉀交換平衡，微量元素有效性氯化鈉富集，降低根際土壤水勢第十六頁，共九十三頁。編輯課件根際土壤(tǔrǎng)中水分的有效性根系對水分和養(yǎng)分吸收的差異，可使根際土壤的水勢(shuǐshì)發(fā)生變化，從而改變根際土壤水分有效性。如鹽土中，氯化鈉的積累(jīlěi)，是根際土壤水分有效性降低。第十七頁，共九十三頁。編輯課件玉米的水分吸收與根際鈉，氯積累的關系

水分吸收（蒸騰ml/cm×10）氯（Cl-）（mg/Kg）鈉（Na+）（mg/kg）根表電導率（nS/cm）土體根際根表土體根際根表0.380.460.820.953104105802203404101.383604306502803304502.284306609703604906803.7944064012803805709005.02第十八頁，共九十三頁。編輯課件根際微區(qū)有機物、酶和微生物增多，生物活性很強，從而使得(shǐde)根際氧化還原狀況不同于土體。旱作(hànzuò)土壤根際Eh值都低于土體；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，并有部分氧排出根外，使根際的氧化(yǎnghuà)還原電位高于土體。3.根際氧化還原電位第十九頁，共九十三頁。編輯課件氧化區(qū)水稻根水稻根際氧化帶示意圖第二十頁，共九十三頁。編輯課件根際pH值變化的原因復雜，主要是根系吸收陰陽(yīnyánɡ)離子的不平衡。此外：根系吸收作用和根際微生物的呼吸作用釋放CO2；根尖細胞伸長過程中分泌的質子和有機酸；（1）根際pH值變化(biànhuà)的原因4、根際pH第二十一頁，共九十三頁。編輯課件施用NH4+-N根系(gēnxì)向外釋放H+，根際pH值下降；施用NO3--N根系釋放OH-或HCO3-，根際pH值上升。（2）影響根際pH值變化(biànhuà)的因素

1）、氮素形態(tài)(xíngtài)NO3--N根際pH值上升使的幅度一般低于NH4+-N使根際pH值下降的幅度，而且不同種類植物之間有明顯差異。第二十二頁，共九十三頁。編輯課件NO3-NNH4-N第二十三頁，共九十三頁。編輯課件NO3-NNH4-N第二十四頁，共九十三頁。編輯課件2）共生(gòngshēng)固氮第二十五頁，共九十三頁。編輯課件3）逆境(nìjìng)脅迫缺磷缺鐵鋁脅迫(xiépò)…第二十六頁，共九十三頁。編輯課件NAD（P）HNAD（P）+2Fe2+ATPADP+PiH+-ATPaseH+2Fe2+2Fe3+H+K+2e-細胞壁細胞質還原系統(tǒng)缺鐵引起(yǐnqǐ)根系原生質膜分泌質子模式圖第二十七頁，共九十三頁。編輯課件4)植物遺傳(yíchuán)特性植物銨硝禾本科↓

↑豆科↓↓蕎麥↑－↓第二十八頁，共九十三頁。編輯課件5）根際微生物呼吸作用(hūxīzuòyònɡ)分泌物第二十九頁，共九十三頁。編輯課件5、根際土壤結構根際土壤結構較好：根系穿插(chuānchā)、擠壓根系分泌物（如植物粘多糖）表現(xiàn)：如：水穩(wěn)性團聚體第三十頁，共九十三頁。編輯課件二、根際在植物(zhíwù)營養(yǎng)中的作用根際是礦質元素向根系遷移的門戶；根際是植物吸收養(yǎng)分的重要（主要(zhǔyào)？）場所；根際pH、氧化還原狀況、根系分泌物顯著影響根際的營養(yǎng)狀況及根系生長。第三十一頁，共九十三頁。編輯課件

增加磷的活化(huóhuà)作用增加(zēngjiā)微量元素的吸收其它(qítā)元素1、根際pH值變化與養(yǎng)分有效性第三十二頁，共九十三頁。編輯課件不同形態(tài)氮肥對小麥吸收微量元素的影響（田間測量）氮肥種類植株含量（mg/Kg·干重）FeMnZnCu

Ca（NO3）2（NH4）2SO45523182.66845242.9第三十三頁，共九十三頁。編輯課件表2-3供應不同(bùtónɡ)形態(tài)的氮對菜豆根際及地上部養(yǎng)分吸收的影響N根際pHKPNO3-7.313.61.5NH4＋5.414.02.9第三十四頁，共九十三頁。編輯課件2、氧化還原狀況與植物(zhíwù)營養(yǎng)Eh降低：氧化(yǎnghuà)態(tài)養(yǎng)分有效性增加，F(xiàn)e、MnEh升高：還原態(tài)養(yǎng)分毒性降低第三十五頁，共九十三頁。編輯課件.植物通過根系以根系脫落物或分泌物的形式進入根際微區(qū)，一般占其總同化碳量的5%~25%。所謂的“根分泌物”是指植物生長過程中向生長基質中釋放的有機物質的總稱。由于根系分泌物極大地改變了根-土界面物理、化學和生物學性狀，因而對土壤中各種養(yǎng)分的生物有效性產(chǎn)生(chǎnshēng)重要的影響。3、根分泌物第三十六頁，共九十三頁。編輯課件養(yǎng)分(yǎngfèn)脅迫根際微生物植物(zhíwù)種類（1）影響(yǐngxiǎng)根系分泌物的因素機械阻抗第三十七頁，共九十三頁。編輯課件1）保護(bǎohù)根尖；

（2）根分泌物對土壤(tǔrǎng)養(yǎng)分有效性的影響第三十八頁，共九十三頁。編輯課件2）對養(yǎng)分(yǎngfèn)的化學活化作用:

還原作用

根分泌物中的還原物質通過還原作用可提高土壤中變價金屬元素鐵、錳、銅等的有效性。螯溶作用植物分泌(fēnmì)的大量有機酸、氨基酸和酚類化合物，與根際內(nèi)各種金屬元素（鐵、錳、銅、鋅等）形成螯合物。它一方面能直接增加這些微量元素的有效性；另一方面也可活化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)分有效性產(chǎn)生重要影響。第三十九頁，共九十三頁。編輯課件麥根酸的結構圖麥根酸（MA）（Fe-MA）第四十頁，共九十三頁。編輯課件（3）.增加土壤團聚體結構的穩(wěn)定性，從而改善(gǎishàn)根際養(yǎng)分的緩沖性能第四十一頁，共九十三頁。編輯課件（1）加快土壤有機物的分解；（2）活化與競爭根際養(yǎng)分在根際數(shù)量可觀的微生物一方面通過分泌有機酸、酶、氨基酸、改變(gǎibiàn)根際Eh等活化根際土壤中難溶性無機態(tài)或有機態(tài)養(yǎng)分，提高其有效性；另一方面，高密度的微生物又要利用根際的養(yǎng)分，與植物競爭有效養(yǎng)分，并可導致養(yǎng)分的耗竭與虧缺。（3）改變根系形態(tài)，增加養(yǎng)分吸收面積（4）影響植物生長發(fā)育4、根際微生物的作用(zuòyòng)第四十二頁，共九十三頁。編輯課件菌根與養(yǎng)分(yǎngfèn)有效性

菌根是高等植物根系與真菌形成的共生體，分布很廣，分外生菌根和內(nèi)生菌根兩大類。外生菌根主要分布于溫帶森林樹種或干旱地區(qū)灌木。內(nèi)生菌根中最普遍的是泡囊-叢枝菌根（VAM）。自然(zìrán)條件下，80%以上的植物種都可形成VA菌根。作用：菌根的形成能顯著增加植物對礦質養(yǎng)分和水分的吸收。外生菌根可以提高樹苗對土壤中K+和NH4+的吸收率；VA菌根可以增加植物對土壤中一些移動性小的營養(yǎng)元素如磷、銅、鋅等的吸收。第四十三頁，共九十三頁。編輯課件菌根真菌(zhēnjūn)第四十四頁，共九十三頁。編輯課件第二節(jié)土壤養(yǎng)分(yǎngfèn)類型與轉化一、土壤養(yǎng)分的類型與轉化類型按物理形態(tài)分：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)養(yǎng)分按化學組成(zǔchénɡ)：有機養(yǎng)分、無機養(yǎng)分或者：為離子態(tài)養(yǎng)分、分子態(tài)養(yǎng)分第四十五頁，共九十三頁。編輯課件土壤(tǔrǎng)養(yǎng)分的類型根據(jù)養(yǎng)分(yǎngfèn)的來源、溶解性和對植物的有效性分5類：1、水溶性養(yǎng)分水溶性養(yǎng)分是指土壤溶液中的養(yǎng)分，這種養(yǎng)分對植物的有效性高2、代換性養(yǎng)分代換性養(yǎng)分也稱交換態(tài)養(yǎng)分，是土壤膠體上吸附的養(yǎng)分。在習慣上，將交換態(tài)養(yǎng)分和水溶性養(yǎng)分合稱為速效性養(yǎng)分。

第四十六頁，共九十三頁。編輯課件土壤(tǔrǎng)養(yǎng)分的類型（續(xù)）3、緩效性養(yǎng)分(yǎngfèn)在土壤某些礦物中，比較容易分解釋放出來的養(yǎng)分稱為緩效性養(yǎng)分。4、難溶性養(yǎng)分主要指土壤原生礦物（如磷灰石、白云石和正長石）組成中所含的養(yǎng)分，一般很難溶解，不易被植物吸收利用

5、土壤有機質和微生物體中的養(yǎng)分在土壤中，有機養(yǎng)分大多需要被微生物分解后才能轉化為有效養(yǎng)分。微生物在它們生活過程中，需要從土壤中吸收一些(yīxiē)有效養(yǎng)分，但微生物的生活周期很短，隨著微生物的死亡，很快分解釋放出來。所以，微生物體內(nèi)的養(yǎng)分可視為有效養(yǎng)分。第四十七頁，共九十三頁。編輯課件二、影響土壤養(yǎng)分轉化(zhuǎnhuà)的因素

微生物、土壤水分、通氣狀況、溫度以及酸堿度影響土壤養(yǎng)分的轉化。

1、土溫不僅影響微生物的活動，也影響土壤養(yǎng)分的吸收與釋放(shìfàng)、土壤膠體對離子的吸附與解吸。2、土壤水分、（1）水分是溶解土壤養(yǎng)分的溶劑，土壤中的養(yǎng)分只有溶解在土壤溶液中才能被植物吸收。在適宜的水分含量范圍(fànwéi)內(nèi)，增加水分有利于土壤和肥料中的養(yǎng)分的溶解，有利于提高養(yǎng)分有效性。但是，水分也會稀釋土壤養(yǎng)分，并加速養(yǎng)分的流失。（2）水分影響土壤的氧化還原狀態(tài)，間接地影響?zhàn)B分的轉化和植物對養(yǎng)分的吸收第四十八頁，共九十三頁。編輯課件3、土壤氧化(yǎnghuà)還原狀態(tài)直接影響作物根系和微生物的呼吸作用，影響土壤各種物質的存在狀態(tài)。改變有些(yǒuxiē)營養(yǎng)元素或它們的化合物化合價。第四十九頁，共九十三頁。編輯課件4、土壤(tǔrǎng)反應土壤(tǔrǎng)反應影響作物的生長和養(yǎng)分的轉化與吸收。一般而言，在酸性條件下，作物吸收陰離子多于陽離子；在堿性條件下，作物吸收陽離子多于陰離子。土壤反應對養(yǎng)分轉化的影響很大，因為土壤反應既能直接影響土壤養(yǎng)分的溶解或者沉淀，也能夠影響土壤微生物的活動。

第五十頁，共九十三頁。編輯課件N：氨化作用、硝化作用最適pH值分別是6.6～7.5和6.5～7.9，在pH6～8范圍(fànwéi)內(nèi)，土壤有效氮的含量較高；

磷一般在pH6.6～7.5有效性較高；K、Ca、Mg:當pH<6時，含量減少；第五十一頁，共九十三頁。編輯課件鐵和鋁在強酸性(suānxìnɡ)土壤中，鋁的反應如下：Al土Al3+→Al土+Al3+Al3++H2O→Al(OH)2++H+在一般酸性土壤中，Al3+的水解反應如下：Al3++OH-→Al(OH)2+Al(OH)2++OH-→Al(OH)2+

第五十二頁，共九十三頁。編輯課件pH與鋁形態(tài)(xíngtài)及活度第五十三頁，共九十三頁。編輯課件微量元素錳、鋅、銅在酸性條件下有效性顯著增加；硼：pH4.7～6.7，有效性最高；pH值升至7.1～8.1，溶解性顯著降低(jiàngdī)。但在酸性的砂性土壤中，可溶性硼易于淋失鉬：呈吸附態(tài)，在堿性條件下，釋放，有效性增加。第五十四頁，共九十三頁。編輯課件第三節(jié)土壤養(yǎng)分(yǎngfèn)生物有效性

第五十五頁，共九十三頁。編輯課件土壤(tǔrǎng)測試標準(biāozhǔn)方法速測方法指標(zhǐbiāo)和分級第五十六頁，共九十三頁。編輯課件化學有效養(yǎng)分是指土壤中存在(cúnzài)的礦質態(tài)養(yǎng)分，主要包括可溶性的離子態(tài)與簡單分子態(tài)養(yǎng)分，易分解態(tài)和交換吸附態(tài)養(yǎng)分以及某些氣態(tài)養(yǎng)分?；瘜W有效養(yǎng)分通?？梢圆捎貌煌幕瘜W方法從土壤中提取出來。第五十七頁，共九十三頁。編輯課件第五十八頁，共九十三頁。編輯課件（一）化學有效養(yǎng)分的提取

提取土壤有效養(yǎng)分的化學浸提劑因營養(yǎng)元素和土類型的不同而異。提取原理(yuánlǐ)在化學法之外，還有物理化學方法（如電超濾法）。一.化學浸提的有效養(yǎng)分(yǎngfèn)的方法及評價第五十九頁，共九十三頁。編輯課件（二）化學有效(yǒuxiào)養(yǎng)分測定值的相對性

不同化學浸提方法所測出的“有效養(yǎng)分”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礎。第六十頁，共九十三頁。編輯課件不同浸提劑提取15種土壤

所測得有效磷的平均(píngjūn)含量1.Olsen法NaHCO324.92.Machiqin法(NH4)2CO323.93.Al-Abbas-法NaOH+Na2C2O430.44.雙酸法HCl+H2SO429.45.MehlichIII法HAc+NH4NO3+NH4F+HNO3+EDTA70.16.Soltanpour法NH4HCO3+DTPA14.87.MeugepqkoB法(NH4)2C2O4+NH4HCO346.9測定方法浸提液種類有效磷（Pmg/kg）第六十一頁，共九十三頁。編輯課件

（三）化學有效養(yǎng)分與植物吸收的相關性

由于化學浸提法測得有效養(yǎng)分是相對值，在應用前需要與生物試驗的結果進行相關研究(yánjiū)。

化學有效養(yǎng)分測定數(shù)值有時很難反映植物的生長狀況和產(chǎn)量水平？

為什么？第六十二頁，共九十三頁。編輯課件

（四）化學有效(yǒuxiào)養(yǎng)分在推薦施肥中的應用

在實際中常用化學有效養(yǎng)分含量作為推薦施肥的依據(jù)。但是(dànshì)。。。第六十三頁，共九十三頁。編輯課件80160240255075土壤含磷量(mg/kgP)建議施磷量(kg/ha)不同(bùtónɡ)地區(qū)土壤有效磷含量與建議施磷量的關系第六十四頁，共九十三頁。編輯課件

1、養(yǎng)分的強度(qiángdù)因素（I）

是指土壤溶液中養(yǎng)分的濃度。強度因素是土壤養(yǎng)分內(nèi)供應的主要因子。2、養(yǎng)分的容量因素（Q）是指土壤中有效養(yǎng)分的數(shù)量，也就是不斷補充強度因子的庫容量。容量因素對強度因素的補充不僅取決于養(yǎng)分庫容里量的大小，還決定于儲存養(yǎng)分釋放的難易程度。這要受到土壤、水分(shuǐfèn)、溫度、通氣等土壤條件以及植物根系生長的影響。二、養(yǎng)分(yǎngfèn)的強度因素與容量因素

第六十五頁，共九十三頁。編輯課件土壤溶液中養(yǎng)分濃度活性養(yǎng)分庫在生長期內(nèi)釋放的養(yǎng)分土壤礦物和有機殘留物田間根系體積強度容量快慢很慢土壤養(yǎng)分供應強度(qiángdù)與容量的示意圖第六十六頁，共九十三頁。編輯課件表示土壤保持一定(yīdìng)養(yǎng)分強度的能力。它關系著養(yǎng)分供應的速度，反映強度隨數(shù)量變化的關系?？梢杂谩鱍/△I的比率來表示，比率越大，土壤養(yǎng)分的緩沖力就越強。應用強度/容量關系描述土壤養(yǎng)分有效性，可以從養(yǎng)分轉化的動態(tài)過程來考慮養(yǎng)分的有效性。3.緩沖(huǎnchōng)因素(緩沖(huǎnchōng)容量)第六十七頁，共九十三頁。編輯課件土壤溶液中K+的強度(qiángdù)(I)兩種不同(bùtónɡ)容量土壤對K+緩沖力比較的圖示K+的吸附(xīfù)數(shù)量（Q)QII土壤A

土壤B土壤A土壤B第六十八頁，共九十三頁。編輯課件三、土壤養(yǎng)分(yǎngfèn)的空間有效性第六十九頁，共九十三頁。編輯課件養(yǎng)分(yǎngfèn)位置與有效性

土壤中有效養(yǎng)分只有達到根系表面才能為植物吸收，成為實際有效養(yǎng)分。對于整個土體來說，植物根系僅占據(jù)極少部分(bùfen)空間，平均根系土壤容積百分數(shù)大約為3%。因而，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。第七十頁，共九十三頁。編輯課件土壤有效(yǒuxiào)養(yǎng)分示意圖212.化學有效(yǒuxiào)養(yǎng)分1.生物(shēngwù)有效養(yǎng)分第七十一頁，共九十三頁。編輯課件123土壤根地上部（1、截獲(jiéhuò)2、質流3、擴散）植物根獲取(huòqǔ)土壤養(yǎng)分的模式圖第七十二頁，共九十三頁。編輯課件離子在不同介質中的擴散系數(shù)與移動距離(jùlí)的估算值*離子擴散系數(shù)土壤中移動距離/mm?d-1水土NO3-K+H2PO4-1.9×10-92.0×10-90.9×10-95×10-115×10-121×10-133.00.90.13引自Jungk.1991.第七十三頁，共九十三頁。編輯課件與養(yǎng)分(yǎngfèn)有效性

四、植物(zhíwù)根系生長特性第七十四頁，共九十三頁。編輯課件

1、形態(tài)

單子葉植物的根屬須根系(gēnxì)，粗細比較均勻，根長和表面積都比較大。雙子葉植物的根屬直根系(gēnxì)，粗細懸殊較大，根長和總吸收表面積都小于須根系(gēnxì)。

2、根毛

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)作物的根系都有根毛。根毛的存在縮短了養(yǎng)分遷移到根表的距離，增加(zēngjiā)總吸收表面積。根毛的另一作用是加強共質體的養(yǎng)分運輸。

（一）根系(gēnxì)特征

第七十五頁，共九十三頁。編輯課件植物根系形態(tài)與施磷生長效應間的關系（地上部干物重mg/株）

植物種類根形態(tài)直徑（cm）根毛施磷量（mg/kg）0103090羅漢松龍葵>1無0.2~0.3無0.1~0.2少量0.1~0.2多而長99112933571101638612960243第七十六頁，共九十三頁。編輯課件0鉀吸收(xīshōu)速率(pmolcm-1s-1)0.10.20.30.40.5020406080根毛(gēnmáo)園柱體的容積(mm3/cm)洋蔥(yángcōng)玉米黑麥草屬番茄油菜0.6在粉沙土壤上，植物根毛容積對吸K+速率的影響第七十七頁，共九十三頁。編輯課件3、根系深度與底層土壤養(yǎng)分的有效性

根系分布深度關系(guānxì)著植物從土壤剖面中獲取養(yǎng)分的深度和有效空間。通常農(nóng)作物的根深為50-100cm。植物種類差異和環(huán)境因素對根系分布深度有很大影響。4、根系密度與養(yǎng)分空間有效性

根系密度是指單位(dānwèi)土壤體積中根的總長度，表示有多大比例的土壤體積向根供應養(yǎng)分。第七十八頁，共九十三頁。編輯課件舂小麥不同生育期從各土層的相對吸磷率（%）生育期孕穗期開花期灌漿期舂小麥吸磷總量（Kg/ha天）0.3450.2650.145土層深度（cm）83.38.15.92.758.817.816.37.167.415.512.05.10~3031~5051~7576~90第七十九頁，共九十三頁。編輯課件

土壤(tǔrǎng)容重增加意味著緊實度變大，大孔隙減少，根的伸長速度降低，平均直徑減少。主根伸長受阻會激發(fā)側根的發(fā)展，形成密集的表層根系。

1、土壤(tǔrǎng)容重（二）、影響(yǐngxiǎng)根系生長的環(huán)境因素第八十頁，共九十三頁。編輯課件不同容重土壤上大麥幼苗根系(gēnxì)生長情況1.35g/cm31.55g/cm3第八十一頁，共九十三頁。編輯課件2、空氣(kōngqì)和水分第八十二頁，共九十三頁。編輯課件根區(qū)溫度對馬鈴薯幼苗(yòumiáo)根形態(tài)和地上部生長的影響10oC15oC20oC25oC30oC35oC3、土溫(tǔwēn)通常根系(gēnxì)生長最適溫度范圍在20~250C之間，土壤溫度過高或過低都可能抑制根系的生長。第八十三頁，共九十三頁。編輯課件增加養(yǎng)分供應可促進根系生長。一般根系集中生長在養(yǎng)分濃度(nóngdù)較高的地方。適當深施肥料有利于根系下扎和吸收下層土壤水分和養(yǎng)分。在局部根區(qū)提高養(yǎng)分濃度(nóngdù)對根系形態(tài)有明顯影響，其中以供應硝酸鹽最為突出。礦質養(yǎng)分的供應對根毛的長度和密度也有很大影響。土壤硝酸鹽和土壤磷的濃度與根毛數(shù)目及根毛長度之間呈負相關關系；而銨鹽的存在則增加根毛的密度與長度。4、土壤(tǔrǎng)養(yǎng)分狀況第八十四頁，共九十三頁。編輯課件大麥根局部供應硝態(tài)氮時側根生長的差異施硝態(tài)氮肥第八十五頁，共九十三頁。編輯課件大麥局部根段供磷對側根總長