2-根系生理13-課件

無(wú)土栽培與植物根系

Soillesscultureandplantrootsystem1ppt課件植物根系對(duì)于無(wú)土栽培的重要性無(wú)土栽培的特點(diǎn)之一在于采用人工創(chuàng)造的根系環(huán)境代替土壤環(huán)境，研究植物的根系生理顯得尤為重要。植物產(chǎn)量的形成，不僅要求地上部分能進(jìn)行良好的光合作用和高效的光合產(chǎn)物運(yùn)轉(zhuǎn)效率，而且要求地下部分具有良好的吸收與代謝功能，產(chǎn)量與根系的發(fā)育有密切的聯(lián)系。2ppt課件第一節(jié)植物根系與地上部分的關(guān)系根系地上部分信息交流水分、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)3ppt課件須根系的植物多為淺根性，直根系的植物多為深根性。在進(jìn)行無(wú)土栽培時(shí)，要根據(jù)植物根系的特點(diǎn)選用適宜的無(wú)土栽培類型，如淺根性的植物可選用液層較淺的水培系統(tǒng)進(jìn)行栽培，深根性的植物要求液層較深或基質(zhì)比較深厚。一、植物根系的生育與分布特征a.須根系 b.直根系

FibrousrootsystemTaprootsystem

4ppt課件直根系須根系5ppt課件根系作物根系與作物種類和品種特性有關(guān)果菜類蔬菜根系粗、多；葉菜類和根菜類根系小瓜類作物中冬瓜和南瓜根系生長(zhǎng)量大，分布廣，而黃瓜根系少，分布淺茄子粗根較多，縱向橫向分布廣，番茄主根少，細(xì)根多地上部分較高的品種根系分布深，地上部分較矮的品種根系趨向橫向分布根系生長(zhǎng)深度與作物根系生長(zhǎng)方法、栽培方式有關(guān)6ppt課件二、植物根系與地上部分的關(guān)系植物根系生長(zhǎng)數(shù)量與根系活力直接影響到地上部分的生長(zhǎng)狀況。植物根系的發(fā)育狀況是影響產(chǎn)量的主要因素，同種作物的產(chǎn)量隨著根量的增加而增加。根系礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收量和細(xì)胞分裂素產(chǎn)生量與產(chǎn)量密切相關(guān)。根系的生長(zhǎng)狀況直接影響葉片的功能和壽命。根系的優(yōu)劣不僅在于根量有關(guān)，還與根系活力有關(guān)。7ppt課件粗根數(shù)及S/R值與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系8ppt課件NPKCaMgFe

根系木質(zhì)部傷流液中無(wú)機(jī)養(yǎng)分含量與產(chǎn)量的關(guān)系9ppt課件CTKGAIAAABA根系木質(zhì)部傷流液中激素與產(chǎn)量的關(guān)系10ppt課件根系活力根系活力是指根系新陳代謝活動(dòng)的強(qiáng)弱，是反映根系吸收功能的一項(xiàng)綜合指標(biāo)。根系作為植物重要的吸收器官和代謝器官，它的生長(zhǎng)發(fā)育直接影響到地上部莖葉的生長(zhǎng)和作物產(chǎn)量的高低。傷流液測(cè)定TTC還原染色法（氯化三苯基四氮唑）根系吸收面積（甲稀蘭作吸附物質(zhì)）吸收面積（m2）=(C－Cˊ)×V×1.11mg甲烯藍(lán)成單分子層時(shí)所占面積為1.1m2

呼吸代謝途徑中由脫氫酶催化所脫下來(lái)的氫可以將無(wú)色的TTC還原為紅色、不溶性的甲月替11ppt課件三、地上部分生長(zhǎng)狀態(tài)及栽培管理對(duì)根系生

長(zhǎng)的影響（一）整枝方式對(duì)根系走向的誘導(dǎo)（二）摘心和側(cè)枝數(shù)量對(duì)根系發(fā)育的影響

摘心抑制根系生長(zhǎng)12ppt課件（三）坐果數(shù)量與根系生長(zhǎng)關(guān)系坐果過(guò)程中，根系生長(zhǎng)受到抑制；茄果類生產(chǎn)中常常出現(xiàn)產(chǎn)量波動(dòng)現(xiàn)象；疏花疏果；及時(shí)采收；培育壯苗；降低夜溫，提高根際溫度。（四）摘葉對(duì)根系的影響根系數(shù)量與葉面積總量正相關(guān)。摘除不同部位的葉片對(duì)根系生長(zhǎng)和根系活力的影響不同。摘除新葉抑制根系發(fā)育及伸長(zhǎng)。摘除成熟葉片使根系失去物質(zhì)基礎(chǔ)，導(dǎo)致根系早衰。（五）植株管理和環(huán)境對(duì)根系的影響日照充足、稀植、根際溫高、夜溫低、肥料濃度低，光合能力強(qiáng)，促進(jìn)根系生長(zhǎng)。13ppt課件第二節(jié)植物根系的結(jié)構(gòu)植物根系無(wú)論是直根系還是須根系，從結(jié)構(gòu)上看都分為幾個(gè)部分：根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)、根毛區(qū)（成熟區(qū)），4個(gè)部分共同構(gòu)成植物的根尖。14ppt課件scanningelectronmicrographofsoybeanroothairs.

根毛的長(zhǎng)度為0.1～1.5mm，直徑為5～25μm

15ppt課件根的初生結(jié)構(gòu)根的初生結(jié)構(gòu)包括以下幾個(gè)部分：表皮(epidermis)：根最外面的一層細(xì)胞構(gòu)成。皮層(cortex)：位于表皮內(nèi)，由薄壁組織構(gòu)成，具有貯藏有機(jī)養(yǎng)分的功能，可分為外皮層(exodermis)與內(nèi)皮層(endodermis)。中柱(stele)：皮層以內(nèi)的部分稱為中柱，一般由中柱鞘、木質(zhì)部和韌皮部三部分組成，中柱主要起運(yùn)輸功能（水分和營(yíng)養(yǎng)）。1.Epidermis表皮2.Cortex皮層3.Endodermis內(nèi)皮層xylem(xy)木質(zhì)部phloem(ph)韌皮部16ppt課件第三節(jié)植物根系功能

PlantRootsFunctions

吸收功能(核心)固定支撐功能合成與分泌功能輸導(dǎo)功能貯藏功能繁殖功能呼吸與氣體交換功能感應(yīng)功能攀援功能寄生功能根與菌的共生功能17ppt課件1、根系的吸收功能根系的吸收功能：根系吸收的物質(zhì)包括水分、無(wú)機(jī)鹽類的分子或離子、簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)化合物以及氣體等。根系各個(gè)部位的吸收能力有較大差異，根毛區(qū)吸收能力最強(qiáng)。根系對(duì)水分的吸收動(dòng)力是蒸騰拉力和根壓。18ppt課件根系吸收的肥料，都是以無(wú)機(jī)鹽的形態(tài)被植物吸收。水分吸收傳導(dǎo)的主要?jiǎng)恿κ钦趄v拉力，屬于被動(dòng)吸收過(guò)程。礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收必須依靠呼吸作用所釋放的能量，屬于主動(dòng)吸收過(guò)程。19ppt課件2、根系的固定支持功能在無(wú)土栽培中，由于栽培方式的改變，這種功能表現(xiàn)不完全一樣，如水培系統(tǒng)中根的支持作用不大，對(duì)植株的固定和支撐要靠人工措施來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在基質(zhì)栽培中，根的固定與在土壤栽培中同樣重要。露兜樹(shù)20ppt課件3、根的合成與分泌功能植物根系能夠合成許多有機(jī)物，包括氨基酸、維生素、植物激素（CTK）、生物堿等，對(duì)于植物地上部分的發(fā)育具有重要作用。根在生長(zhǎng)過(guò)程中還能分泌出糖類、有機(jī)酸等近百種物質(zhì)。根系分泌物包括多糖、有機(jī)酸、酚和各種氨基酸，在微生物作用下會(huì)生成CO2和低分子量的有機(jī)物質(zhì)。21ppt課件根系分泌物按照作用性質(zhì)可以分為專一性根系分泌物（肉桂酸）和普通根系分泌物(麥根酸)。根系分泌物的作用有些可以減少根部與基質(zhì)的摩擦；有些可以溶解介質(zhì)中的難溶性化合物，促進(jìn)根對(duì)物質(zhì)的吸收；有些可以抑制其他植物和某些細(xì)菌的生長(zhǎng)；還有些可以促進(jìn)根際微生物的生長(zhǎng)；根系有不同程度的氧化還原能力：Fe2+--Fe3+22ppt課件4、根系的輸導(dǎo)功能/Transportation

是指根系將其吸收的水分、無(wú)機(jī)鹽類和其它物質(zhì)以及根系代謝形成的物質(zhì)輸送到地上部供其生長(zhǎng)所需，同時(shí)也可將地上部生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)運(yùn)送到根部。(雙向運(yùn)輸)Rootscantransportwater,inorganicsaltsandmetabolitesgeneratedinrootsfromrootstoshoot,atthesametime,theorganicmatterscanalsotransportedfromshoottoroots.23ppt課件5、根系的貯藏功能根系的貯藏功能：可以貯藏許多養(yǎng)分。有的植物根膨大后可以形成明顯的貯藏器官，如蘿卜、胡蘿卜、蕪菁的主根膨大肉質(zhì)根，甘薯等是由側(cè)根膨大形成養(yǎng)分貯存器官。人參、大黃、甘草、何首烏、百合的根為藥材的重要部分。球根花卉的根部中貯藏了大量營(yíng)養(yǎng)，可以為植株生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)。干旱環(huán)境下，較大根冠比具有重要意義。24ppt課件6、根的繁殖功能：許多植物的根可以產(chǎn)生不定芽，而這些不定芽可以產(chǎn)生新的植株，如甘薯、大麗花、芍藥等。7、根的呼吸功能：根系在生長(zhǎng)過(guò)程中，要不斷呼吸，與環(huán)境進(jìn)行氣體交換。多數(shù)情況下植物進(jìn)行有氧呼吸。榕樹(shù)、龜背竹、石斛的氣生根較發(fā)達(dá)，可以彌補(bǔ)基質(zhì)中氧氣的不足。25ppt課件26ppt課件8、根系的感應(yīng)功能根系在生長(zhǎng)介質(zhì)中會(huì)向營(yíng)養(yǎng)豐富、水分和通氣性良好的方向延伸9、根系的攀緣功能（攀援根）10、根與菌的共生功能11、根系的寄生功能（寄生根）27ppt課件菟絲子28ppt課件菟絲子吸盤莖纏繞寄主，并在接觸部位產(chǎn)生吸盤，侵入寄主植物維管束內(nèi)吸取水分和養(yǎng)分。29ppt課件Ha:Haustoria（吸器）H:hostV:vessel30ppt課件第四節(jié)根系對(duì)水分的吸收生命活動(dòng)旺盛，水分含量較高幼葉和根含水量90%莖30-40%成熟種子10%31ppt課件植物吸水的過(guò)程

Theprocedureofwaterabsorption水分從介質(zhì)植物環(huán)境的過(guò)程：1)由介質(zhì)遷移到根系皮層組織，再運(yùn)送到木質(zhì)部導(dǎo)管；2)由根系木質(zhì)部導(dǎo)管向地上部運(yùn)輸并分配到各器官中；3)由地上部器官(主要是葉片)以氣態(tài)水的形式(水蒸汽)釋放到空氣中。32ppt課件根系吸水的部位根尖端包括：根冠根毛區(qū)

伸長(zhǎng)區(qū)分生區(qū)吸水能力最強(qiáng)根毛基質(zhì)水分基質(zhì)顆粒33ppt課件根毛區(qū)吸水能力最強(qiáng)的原因有三：1、根毛多，增大吸水面積（5~10倍）2、根毛外壁，果膠質(zhì)覆蓋，粘性較強(qiáng)親水性好3、根毛區(qū)輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，阻力小，水分移動(dòng)速度快34ppt課件根系吸水的途徑基質(zhì)（溶液）中的水分根滲透擴(kuò)散內(nèi)皮層的徑向遷移根毛皮層中柱細(xì)胞導(dǎo)管質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑35ppt課件凱氏帶根中的質(zhì)外體常常是不連續(xù)的，被內(nèi)皮層的凱氏帶分隔成為兩個(gè)區(qū)域。外部質(zhì)外體壁木栓化，膜與壁緊貼在一起。水、溶質(zhì)不能自由通過(guò)。內(nèi)皮層外，包括根毛、皮層的胞間層、細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙內(nèi)部質(zhì)外體內(nèi)皮層內(nèi)，包括成熟的導(dǎo)管和中柱各部分。36ppt課件37ppt課件根系吸水的機(jī)制按其吸水動(dòng)力分為

1.主動(dòng)吸水2.被動(dòng)吸水38ppt課件1.主動(dòng)吸水

（activeabsorptionofwater）

根壓（rootpressure）

由植物根系的生理活動(dòng)引起的吸水（10-20cm）主動(dòng)吸水的動(dòng)力證據(jù)傷流（bleeding）

吐水（guttation）39ppt課件吐水40ppt課件

（2）產(chǎn)生根壓的機(jī)制

根壓的產(chǎn)生與根系生理活動(dòng)和內(nèi)皮層內(nèi)外的水勢(shì)差有關(guān)。根系呼吸作用釋放的能量主動(dòng)吸收營(yíng)養(yǎng)液中的離子內(nèi)皮層內(nèi)溶質(zhì)勢(shì)下降水進(jìn)入中柱和導(dǎo)管41ppt課件2.被動(dòng)吸水

（passiveabsorptionofwater）蒸騰拉力（transpirationalpull）由蒸騰拉力引起的根系吸水指因葉片蒸騰作用而產(chǎn)生的使導(dǎo)管中的水分上升的力量。蒸騰葉片水勢(shì)下降水分運(yùn)輸壓力梯度42ppt課件水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力

(水分沿導(dǎo)管上升的機(jī)制)上端原動(dòng)力蒸騰拉力下端原動(dòng)力根壓中間原動(dòng)力水分子間的內(nèi)聚力及導(dǎo)管壁附著力。內(nèi)聚力學(xué)說(shuō)認(rèn)為維持導(dǎo)管中水柱連續(xù)不斷的原因是水分子的內(nèi)聚力大于水柱的張力。43ppt課件EvaporationCohesionUptakeWatermoleculesare“sticky”44ppt課件蒸騰作用和蒸騰系數(shù)

Transpirationandtranspirationcoefficient

蒸騰作用是指水分由植物體的地上部以水蒸汽的形式擴(kuò)散的過(guò)程。Transpirationistheprocedurethatthewaterdiffusesaswatervaporfromshootintoair.45ppt課件蒸騰作用的生理意義

ThephysiologicalsignificancesofTranspiration

首先是提供了一個(gè)水分從地下部到地上部上升的垂直拉力，保證了水分在植株中的運(yùn)輸，為各種生理代謝的正常進(jìn)行提供了充足的水分。其次，通過(guò)莖葉的蒸騰作用而使得植物在夏季高溫時(shí)植株體內(nèi)及葉表面保持一定的溫度，避免或減少高溫的危害。第三，有利于植物根系對(duì)養(yǎng)分的吸收。第四，利于植物生物合成的物質(zhì)在體內(nèi)的進(jìn)一步分配。46ppt課件蒸騰作用的指標(biāo)1.蒸騰速率

（transpirationrate）

g.m-2.h-12.蒸騰效率（transpirationratio）

g.kg-13.蒸騰系數(shù)（transpirationcoefficient）

又稱蒸騰強(qiáng)度或蒸騰率。指植物在單位時(shí)間內(nèi)、單位葉面積上通過(guò)蒸騰作用散失的水量。植物每蒸騰1Kg水時(shí)所形成的干物質(zhì)的克數(shù)。

又稱需水量。指植物每制造1克干物質(zhì)所水消耗水分的克數(shù)，它是蒸騰效率的倒數(shù)。大多數(shù)植物的蒸騰系數(shù)在125~1000之間。蒸騰系數(shù)越小，表明該植物利用水分的效率越高。47ppt課件48ppt課件%(干重)%(干重)%(干重)(干重)礦質(zhì)元素與水分之間的吸收呈一定相關(guān)性49ppt課件表觀吸收成分組成濃度

Apparentabsorptionconstituteconcentration

正常生長(zhǎng)的植株對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收是同時(shí)的，并提出了表觀吸收成分組成濃度這一概念表觀吸收成分組成濃度(n/w)是植物對(duì)各種養(yǎng)分的的吸收量(n,mmol)和吸收消耗的水量(w,L)的比值，單位為mmol/L。它既可以是指植株對(duì)所有養(yǎng)分的吸收量和消耗的水量之比，也可以是指植株對(duì)某一種養(yǎng)分離子的吸收量和消耗的水量之比。50ppt課件吸收51ppt課件n/w值反映植物吸水和吸肥的關(guān)系，即植物吸收一定量的水就相應(yīng)地吸收一定量的營(yíng)養(yǎng)元素。也可以理解為在向植物提供一定量的水分時(shí)，也應(yīng)同時(shí)提供相應(yīng)數(shù)量的各種養(yǎng)分。實(shí)際上就是營(yíng)養(yǎng)液的濃度指標(biāo)。由于植物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收受許多外界因素影響，因此，不同生長(zhǎng)季節(jié)、不同的作物長(zhǎng)勢(shì)以及不同的作物品種之間n/w值存在著很大的差異。表觀吸收成分組成濃度(n/w)也只能是作為一種參考52ppt課件第五節(jié)植物根系與根際環(huán)境的關(guān)系根際（rhizophere）是指受植物根系的影響，在物理、化學(xué)和生物學(xué)特性方面不同于周圍介質(zhì)的根表面微區(qū)，它是介質(zhì)-根系-微生物三者相互作用的場(chǎng)所，也是各種營(yíng)養(yǎng)、水分和微生物進(jìn)入根系的門戶。植物的根與介質(zhì)之間并不是緊密結(jié)合的，它們之間有黏液層，它是由根的表皮細(xì)胞分泌物、根際微生物的分泌物和脫落細(xì)胞的降解產(chǎn)物組成，厚度達(dá)10-50微米，這個(gè)黏液層可以流動(dòng)，越靠近根表面密度越大。根際的pH、營(yíng)養(yǎng)環(huán)境和微生物狀況是根際環(huán)境的重要組成部分。53ppt課件植物根際環(huán)境的因素根際pH與Eh根際營(yíng)養(yǎng)環(huán)境由于植物的吸收速率和介質(zhì)中養(yǎng)分移動(dòng)性不同，使得不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在根際出現(xiàn)虧缺或積累，造成根際的營(yíng)養(yǎng)分布不均一。營(yíng)養(yǎng)生物有效性（Barber）：植物生長(zhǎng)期間介質(zhì)離子庫(kù)中可移動(dòng)到根表面并被吸收的營(yíng)養(yǎng)。根際微生物根際微生物在正常情況下比非根際明顯增多。54ppt課件植物根系與根際環(huán)境的關(guān)系植物根系與根際溫度的關(guān)系溫度不僅影響根系的吸收能力，還影響營(yíng)養(yǎng)液中養(yǎng)分的有效性。不同的植物種類，根系要求的溫度條件不一樣。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度越高，根系吸水量越多。如果根際溫度過(guò)高，超過(guò)了適宜溫度的上限，會(huì)造成根系呼吸過(guò)旺，不僅消耗大量碳水化合物，而且氧氣減少，二氧化碳增加，使根系的代謝紊亂，出現(xiàn)早衰。如果根際溫度過(guò)低，根系生長(zhǎng)緩慢，吸收面積減小，吸收速度降低。55ppt課件植物根系與根際通氣狀況的關(guān)系植物根際環(huán)境的通氣狀況與根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收直接相關(guān)，根際環(huán)境通氣良好，根系的主動(dòng)吸收能力增強(qiáng)?；|(zhì)需要有足夠的透氣性，營(yíng)養(yǎng)液需要有充足的溶解氧。在無(wú)土栽培中，保證根際的通氣狀況和營(yíng)養(yǎng)液中有充足的溶解態(tài)氧，是決定植物生長(zhǎng)好壞和獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵因素。56ppt課件一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和不同溫度條件下溶液中飽和溶解氧含量溫度越高，溶解氧下降，EC值偏高。營(yíng)養(yǎng)液適宜的氧含量：為飽和溶解氧的50％以上，即4－5mg/L。

57ppt課件植物根系與根際營(yíng)養(yǎng)液濃度的關(guān)系在一定范圍內(nèi)，隨著溶液濃度的增加，根系的吸收速率會(huì)有所提高，原因在于離子被載體吸收運(yùn)轉(zhuǎn)尚未達(dá)到飽和狀態(tài)，當(dāng)被載體吸收的離子達(dá)到飽和以后，營(yíng)養(yǎng)液的濃度再提高，根系吸收速率也不會(huì)增加。營(yíng)養(yǎng)液濃度過(guò)高，會(huì)造成根際環(huán)境中的水勢(shì)比根系細(xì)胞中的水勢(shì)還低，導(dǎo)致根細(xì)胞失水，植株出現(xiàn)生理萎焉和死亡。營(yíng)養(yǎng)液的濃度過(guò)低時(shí)，又無(wú)法滿足植物對(duì)養(yǎng)分的需求。在無(wú)土栽培中，根據(jù)植物種類、品種、生育期和外界環(huán)境因子狀況要對(duì)營(yíng)養(yǎng)液濃度進(jìn)行調(diào)整。58ppt課件植物根系與根際pH的關(guān)系對(duì)礦質(zhì)元素可利用性的影響：根際環(huán)境的pH值影響鹽類的溶解度對(duì)根系細(xì)胞滲透性的影響：根際環(huán)境的pH值影響植物細(xì)胞原生質(zhì)膜對(duì)礦質(zhì)鹽類的滲透性，從而影響礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收對(duì)根際微生物的影響，如酸性環(huán)境會(huì)導(dǎo)致根瘤菌死亡，失去固氮能力，堿性環(huán)境促使反硝化細(xì)菌生長(zhǎng)，氮素產(chǎn)生損失，影響肥料的有效性。59ppt課件60ppt課件根系與根際營(yíng)養(yǎng)的關(guān)系營(yíng)養(yǎng)逆境：根際某種營(yíng)養(yǎng)元素缺乏或過(guò)量，均會(huì)導(dǎo)致植物根系和地上部分的生長(zhǎng)受阻。根際缺鐵：根系分泌大量質(zhì)子。根尖積累有機(jī)酸。根尖分泌麥根酸類（Mugineicacid）物質(zhì)（高鐵載體）61ppt課件根際缺磷根系分泌H+，還分泌有機(jī)酸，提高難溶磷的有效性。低分子量有機(jī)酸的分泌作用是磷高效型植物的適應(yīng)型表現(xiàn)。分泌作用是一種主動(dòng)的適應(yīng)性反應(yīng)機(jī)制，而不是細(xì)胞膜透性增加、滲漏引起。根際缺鋅根系釋放質(zhì)子，酸化根際環(huán)境；同時(shí)分泌高鐵載體。62ppt課件植物根系與根際有毒物質(zhì)根際存在的有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)根系造成不同程度的傷害，從而降低根系吸收水分和營(yíng)養(yǎng)的能力。根系中可能存在的有毒物質(zhì)主要有以下幾種：硫化氫（H2S):H2S是細(xì)胞色素氧化酶的抑制劑，當(dāng)根系周圍環(huán)境中的H2S增多時(shí)，根的呼吸會(huì)明顯受到抑制。H2S主要與栽培基質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)未充分腐熟有關(guān)。某些有機(jī)酸：根際環(huán)境中的正丁酸、乙酸、甲酸等有毒的有機(jī)酸對(duì)根系吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有抑制作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生爛根。過(guò)多的鐵離子：鐵在植株體內(nèi)參與多種氧化還原反應(yīng)，是許多酶的組成成分，但過(guò)多的鐵會(huì)抑制根的生長(zhǎng)和細(xì)胞色素氧化酶的活性，并影響植物對(duì)鉀、磷、硅、錳等元素的吸收。重金屬元素：重金屬會(huì)影響礦質(zhì)元素的有效性，導(dǎo)致植株出現(xiàn)出現(xiàn)缺綠癥。其他毒素：苯丙烷類、乙酰基類、類萜、甾類和生物堿等成分，對(duì)植物和土壤微生物的生長(zhǎng)有抑制作用。自毒物質(zhì)？63ppt課件第六節(jié)植物根系與根際微生物根際微生物是聚居在植物根部周圍，并以根的外滲物質(zhì)和容易降解的死細(xì)胞為主要營(yíng)養(yǎng)的一群微生物。根際是微生物活動(dòng)特別旺盛的區(qū)域，微生物的數(shù)量要比非根際區(qū)多出幾倍甚至幾十倍，這種現(xiàn)象稱為根際效應(yīng)。根際效應(yīng)的原因在于根系不斷分泌各種代謝產(chǎn)物，同時(shí)根表組織陸續(xù)死亡和脫落改良根際的物理與化學(xué)性質(zhì)，有機(jī)物大量增加，為根際微生物的大量繁殖創(chuàng)造了條件。根際微生物主要為真菌、細(xì)菌和放線菌，根際效應(yīng)的范圍依作物種類而異。根際微生物受植物生長(zhǎng)發(fā)育階段，根際pH，根際水分等因素影響。64ppt課件植物根系與根際微生物的關(guān)系一、根系分泌物是根際微生物的重要營(yíng)養(yǎng)和能量來(lái)源在植物的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期間，根系進(jìn)行著活躍的代謝作用，向根外不斷分泌有機(jī)物質(zhì)，這個(gè)過(guò)程稱為根際沉淀（rhizodeposition）。作物根系分泌的有機(jī)化合物主要是碳水化合物、有機(jī)酸、氨基酸、酶、維生素等，無(wú)機(jī)化合物主要是鈣、鉀、磷、硫等，它們是微生物的重要養(yǎng)料。65ppt課件二、根際微生物促進(jìn)植物生長(zhǎng)分解有機(jī)物質(zhì)和難溶性礦物：根際微生物中的有機(jī)磷細(xì)菌，可以將磷脂和核酸等有機(jī)磷化物分解成有效性磷。無(wú)機(jī)磷細(xì)菌可產(chǎn)生酸，分解難溶性磷酸鹽釋放出磷。根際中的硝化細(xì)菌和硫化細(xì)菌能產(chǎn)生硝酸和硫酸，也可分解土壤中的磷。植物促生細(xì)菌對(duì)根系的促生作用：在植物根際能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)的細(xì)菌，成為植物促生細(xì)菌(plantgrowth-promotingrhizobacteria,PGPR)生物激素（IAA,GA,KT）、維生素、抗生素66ppt課件微生物對(duì)根際營(yíng)養(yǎng)的調(diào)節(jié)和貯藏作用在氣候干旱等逆境條件下，植物的生長(zhǎng)受到抑制，降低了植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求，但微生物可以保持較高的生長(zhǎng)勢(shì)，大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)元素被微生物吸收并轉(zhuǎn)化為微生物生物量。當(dāng)逆境解除時(shí)，微生物生物量中的營(yíng)養(yǎng)元素將重新釋放出來(lái)被植物利用，其轉(zhuǎn)換速度超過(guò)生長(zhǎng)基質(zhì)中原有有機(jī)質(zhì)所含營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化效率。67ppt課件三、根際微生物與植物根系的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)植物根系與根際微生物存在相互依存又相互制約的關(guān)系。植物根系與微生物之間存在營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，它們的生長(zhǎng)都需要氮、磷和微量元素等礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，這些礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)是植物和微生物競(jìng)爭(zhēng)的對(duì)象。以氮素營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)更為突出。68ppt課件四、根與菌的共生功能根瘤是微生物和植物根系共生形成的，根瘤內(nèi)的根瘤菌從根的皮層細(xì)胞中吸取營(yíng)養(yǎng)，它本身又把空氣中的游離氮和細(xì)胞內(nèi)的糖合成含氮化合物，供豆科植物利用。菌根（Mycorrhiza）是指根與真菌的共生體。菌根可以分為外生菌根和內(nèi)生菌根兩種類型，前者指菌絲包在幼根外面或只在皮層細(xì)胞間隙中，不到細(xì)胞里面；內(nèi)生菌根是指菌絲侵入