第二章植物根系生理.doc

第二章　　植物根系生理（学时）植物根系的分布特征总体可分为两大类，一种是以明显而发达的主根和各级侧根组成，称之为直根系，多深根性；另一种是主根生长缓慢或停止，主要以不定根组成，称之为须根系，多浅根系。 在进行无土栽培时，应根据作物根系的分布采用不同的栽培方式，直根系的深根性作物选用液层较深、基质深厚的深液流技术等无土栽培形式，而须根系的浅根性作物则可采用浅层营养液的营养液膜等无土栽培形式。 直根系作物根系的深浅与作物种类和品种特性有关。 二、植物根系与地上部分的关系地上部分生长需要的水分和矿物质主要是由根系供给的，根系还供给地上部分部分；氨基酸、细胞分裂素等物质，所以根系发育的好，对地上部分生长也有利地上部分的生长也有促进根系的作用，叶片中合成的糖类、生长素和维生素等物质供应给根系，以利于根系生长。因此，地上部分生长不好，根系也长不好，反之，根系生长不好，地上部分也不可能生长的健壮，它们是相互依赖、相互促进的关系。植物根系的构造 第三节 植物根系的功能 对矿质营养的吸收：简单扩散和杜南平衡等的被动吸收、利用呼吸释放能量做功而逆着浓度差，有载体，吸收矿质元素的主动吸收以及胞饮作用。 根系的固定支撑功能： 如玉米的不定根称为支柱根或气生根。 根系的合成与分泌功能： 合成：来自地上部分的碳水化合物、自身吸收的CO2与氨态氮，作为原料合成许多有机物质，包括氨基酸、维生素、植物激素、生物碱等，1/3赤霉素在根内合成，细胞分裂素主要在根尖的分生组织中合成。 分泌： 补充：分泌物：一般包括以下4类物质： 渗出物：是由根细胞被动扩散出的一类低分子化合物。 分泌物：是在根代谢过程中细胞主动释放的，包括低分子量或高分子量的合物。 黏胶质：是根冠细胞、表皮细胞和根毛分泌的胶状物。 分解物与脱落物：包括脱落的根冠细胞、根毛与细胞碎片。 从化学组成看，根系分泌物有2部分：一是分子量大的化合物，主要有多糖、糠醛酸和蛋白质等，二是分子量小、易扩散的化合物，主要有氨基酸、寡糖和有机酸等。据报道，根系分泌物中糖类化合物占可溶性组分的65%，各种有机酸占可溶性组分的33%，其他2%的可溶性成分为氨基酸、脂肪酸、维生素、植物激素和酶以及微生物刺激剂或抑制剂等。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 CO2 根系的输导功能 根系吸收的水分、养分、以及合成的物质等输送到地上部分，同时将地上部合成的有机物输送到根部。 根系的贮藏功能 含有生物碱、有些植物根明显膨大，形成明显的贮藏器官。 根系的繁殖功能 许多植物的根可以产生不定芽，可以形成新的植物， 根系的呼吸与气体交换功能 一般进行有氧呼吸，若无氧呼吸时间过长，会烂根 根系的感应功能 能够感应周围环境的本能，一般往营养丰富，水分和通气良好的方向延伸。 根系的攀援功能 一些木质藤本植物茎部能长出可依附于其它物体表面生长的一种不定根，称为攀援根。 根系的寄生功能 如菟丝子，能够从茎部长出根状突出物，生长到另一些植物体内，深入维管组织吸收水分和养分。称寄生植物、寄生根。 根系的收缩功能 根与菌的共生功能 根菌共生称为菌根，为共生关系，一般根瘤菌与豆科植物的共生有固氮的作用。 第四节 植物根系对水分的吸收根系吸水过程质外体是指植物组织中细胞壁和相邻细胞之间的细胞间隙。纤维素是细胞壁的主要成分具有亲水性水分可以穿过细胞壁和细胞间隙,向根尖内部运输, 到达中柱之外这个过程就叫质外体途径。—各肥料成分的吸收量，mmol为单位； w—吸收消耗水量，l为单位， 通过每天测定植物消耗水量，以及吸收的各营养元素含量，计算出植物一生总量，以此来计算n/w值。 第五节 植物根系与根际环境的关系根际是指它一般是指根-土界面不足1mm到几毫米范围内的微区土壤—根系--微生物三者作用的场所，也是各种营养、水分、有益或有害微生物进入根系的门户。 一、植物根际环境的特点(如铁、锰、锌、磷等)的有效性。 根际微区的另一特点是有机物(尤其是可溶性有机物丰富)、酶和微生物。因而生物活性很强。这使得根际的氧化还原状况不同于土体。对于旱作土壤来说，根际的Eh值都低于土体，一般可降低50～100 mV。根际Eh的变化因植物而异。小麦、玉米等禾谷类植物根际Eh值下降的幅度大，豆科植物根际Eh值变化不明显，而荞麦根际Eh则有升高的趋势。又如水稻生长于渍水条件下，总的情况是处于还原状况，但由于水稻根系具有输氧的特性，体内存在着由叶片向根部的输氧组织，并有部分氧排出根外，使根际的氧化还原电位高于土体。因而可使水稻根际还原性的有毒物质减少(Fe2+，Mn2+，，H2S等)，在水稻旺盛生长时，根系氧化力强，根