植物生产环境-根对养分的吸收
植物营养生态学研究植物营养和生态环境的相互作用
植物营养生态学研究植物营养和生态环境的相互作用植物营养生态学是一门研究植物营养与生态环境相互作用的学科。
它探索了植物如何获取所需的营养元素，并如何适应生态环境中的变化。
本文将介绍植物营养生态学的理论基础、主要研究内容以及在实际应用中的意义。
一、植物营养生态学的基本理论植物营养生态学主要基于以下两个基本假设：第一，植物对环境的适应需要营养物质的支持；第二，环境条件对植物的生长和营养的影响是相互关联的。
根据这些假设，植物营养生态学提出了一些重要概念，如养分生态位、最佳化选择和植物资源利用策略。
1. 养分生态位养分生态位是指植物在资源竞争中所占据的位置。
不同植物物种对养分的需求和利用能力各不相同，因此它们在养分获取上存在差异。
植物营养生态学通过对养分生态位的研究，可以了解植物物种的养分利用策略，从而预测植物的生长和分布。
2. 最佳化选择最佳化选择是指植物在环境条件下通过调整营养策略以获得最大生长利益的一种适应方式。
植物能够根据环境中养分的可获得性与需求之间的关系，调整其根系形态和分布，以提高养分利用效率。
这种调整能力使植物在不同环境条件下都能够生存和繁衍。
3. 植物资源利用策略植物资源利用策略是指植物在资源获取和分配上的方式和模式。
不同植物物种对养分的利用有着各自独特的策略，如一些植物通过与共生菌根真菌建立共生关系，增加养分吸收面积；而另一些植物则通过颗粒酶等酶类物质来提高养分的利用效率。
植物营养生态学的研究可以帮助我们了解不同植物物种在资源获取和利用上的差异。
二、植物营养生态学的主要研究内容植物营养生态学研究的主要内容包括植物对养分的需求、吸收和分配、植物对环境中养分变化的响应以及植物与其他生物之间的相互作用等。
1. 植物对养分的需求植物对养分的需求是指植物在不同生长阶段对不同养分元素的需求量。
了解植物对养分的需求可以帮助我们优化植物的肥料施用方案，提高农作物产量和品质。
2. 植物对养分的吸收和分配植物通过根系吸收土壤中的养分，并将其分配到不同的器官和组织中。
植物生产环境-植物营养的阶段性
植物营养的阶段性
（二）植物营养的阶段性 1.植物营养临界期 植物氮的营养临界期一般发生在营养生长向生殖生长过渡时期， 稍晚于磷。如冬小麦在分蘖和幼穗分化期，氮素供给适量，能增加分 蘖数，为形成大穗打下基础。玉米在小穗，造成后期减产。棉花在现蕾初期缺 氮，或氮素过量，都会严重影响棉花的产量和品质。
植物营养的阶段性
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目录
植物各生育期对养分的需 01 求 02 植物营养的阶段性
植物营养的阶段性
（一）植物各生育期对养分的需求 1.植物的营养期 植物从种子萌发到形成新种子的整个生命周期中，除前期种子营养 和后期根停止吸收营养外，都要从土壤中吸收养分。植物通过根从土壤 中吸收养分的整个时期叫植物的营养期。
植物营养的阶段性
（一）植物各生育期对养分的需求 2.植物的营养特点 植物营养期包括不同的营养阶段。每一营养阶段的营养特点不同， 一般规律是植物生长前期吸收养分数量少，随着时间的推移，到营养 生长和生殖生长并进阶段，吸收养分数量逐渐增加，到生长后期又趋 于减少。
植物营养的阶段性
（一）植物各生育期对养分的需求 2.植物的营养特点 不同植物对养分吸收高峰和各生长期对氮、磷、钾需要的数量不同。 如对氮的吸收高峰水稻在拔节期，开花后有所下降；棉花在现蕾、开 花期出现。冬小麦越冬前吸收养分以氮为主，磷次之，钾最少；越冬 后吸收养分，在开花期磷，钾较高，氮较少；开花后，钾停止吸收。
（二）植物营养的阶段性 2.植物营养最大效率期 不同植物营养元素最大效率期不同。以氮为例，玉米最大效率期在 大喇叭口至抽雄初期，冬小麦在拔节至抽穗期，大豆和油菜在开花期。 不同营养元素最大效率期不同，如甘薯生长初期为氮的最大效率期，而 块根膨大时为磷、钾的最大效率期。
植物根系的作用范文
植物根系的作用范文植物的根系是植物体的重要组成部分，具有重要的生理和生态功能。
它扎根于土壤，并提供植物所需的水分和养分，同时还确保植物的稳定性和固定性。
根系的构成和结构多种多样，根据植物的生活形态和生态环境的不同，根系的形态和功能也存在较大的差异。
首先，根系的最重要的功能之一是吸收水分和营养物质。
根系通过与土壤颗粒的接触，通过根毛等吸水结构，能够吸收土壤中的水分和溶解在其中的养分。
水分和营养物质的吸收是植物生长发育和代谢活动的基础，对于植物的存活和繁衍至关重要。
植物根系的吸收功能对于维持植物体的水分平衡和营养平衡具有重要作用。
其次，根系还能够提供植物的固定性和稳定性。
植物的根系往往纠缠交织于土壤之中，形成一个稳定的结构，能够抵抗外力的作用，防止植物被风、水流或动物等因素带走。
根系的稳固性能够给植物提供安全的生长环境，同时也能够维持植物的形态结构和生理功能。
此外，根系还能够与土壤之中的微生物、动物和其他植物相互作用。
根系通过根尖分泌物质，能够吸引和滋养土壤中的有益微生物，如根瘤菌等。
这些有益微生物能够与植物共生，为植物提供大气氮的固氮能力或提供其他有益元素的供给，从而减少植物对外界环境的依赖，提高植物的生存能力。
此外，在植物根系周围的土壤之中，还生活着很多小型动物，它们也通过与根系的相互作用来实现自身的生活需求。
而植物的根系还具有防御功能，可以排斥或制约一些病原微生物的生长和侵袭。
另外，根系还对土壤的结构和环境的改善具有重要作用。
植物的根系能够疏松土壤，增加土壤的通气性和透水性，有利于土壤中氧气和水分的流通，利于土壤中细菌、真菌和昆虫等微生物和小型动物的生存和活动。
植物的根系还能够分泌有机物质，为土壤微生物提供生长和繁殖的条件，并帮助土壤中的有机物质的降解和转化。
此外，植物的根系还可以通过根毛等结构吸附土壤中的重金属离子和有机物，起到修复土壤环境的作用。
最后，根系还对土壤和水体的保持起到重要作用。
《植物生产与环境》自测题(含答案)
《植物生产与环境》自测题一、名词解释第一章1.主根2.侧根3.完全花4.显性性状5.隐性性状6.表现型7.基因型 8.纯合体 9.杂合体10.杂种优势 11.基因突变 12.多倍体第二章1.生长2.发育3.营养生长4.生殖生长5.顶端优势6.植物生长的大周期7.双受精8.春化作用9.光周期现象10.长日照植物(长日性植物) 11.短日照植物(短日性植物) 12.生态型第三章1.光合作用2.光呼吸3.呼吸作用4.植物的光能利用率第四章1.积温2.生物学下限温度3.活动积温4.有效积温5.植物的温周期现象第五章1.伤流现象2.吐水现象3.蒸腾4.空气相对湿度第六章1.土壤肥力2.土壤3.田间持水量4.土壤耕性5.土壤质地6.土壤容重7.土壤孔隙度第七章1.植物必需营养元素2.主动吸收3.被动吸收4.营养临界期5.最大效率期6.复合肥料7.肥料利用率8.配方施肥第八章1.季风2.暖带二、填空题第一章1.植物的细胞由( )和( )构成。
2.在高等植物细胞中的原生质体由( )、( )及( )组成。
3.染色体是( )的载体，它决定了生物体的发育和性状表现。
细胞中染色体的数目必须是( )的，否则便会影响到生物体的发育。
4.染色体在细胞中是成对的，同一对的两条染色体形态结构相同，称为( )；不同对的染色体之间形态结构不同，则互称为( )。
5.性细胞的染色体是体细胞的( )，通常以( )和( )分别表示体细胞和性细胞的染色体数目。
6.细胞通过( )分裂能使细胞中的染色体数目保持不变；通过( )分裂能使染色体数目有规律地减少一半，( )就是通过这种分裂方式产生的。
7.植物的组织依其生理功能和形态结构特点，可分为( )和( )两大类。
8.( )根系的主根发达，与侧根有明显区别。
9.从靠近地面的茎基部产生的分枝叫( )，它是( )科植物特有的分枝方式。
10.一个完整的叶包括( )、( )和( )三个部分，缺少其中一部分或两部分的叶叫( ) 。
植物的营养吸收方式
植物的营养吸收方式植物作为自养生物，依靠吸收土壤中的养分来完成生长和代谢。
为了满足其营养需求，植物通过根系和叶片等器官吸收各种养分，这些养分主要包括水分和无机盐类。
植物的营养吸收方式可以分为被动吸收和主动吸收两种。
被动吸收是指植物根系对土壤中的养分进行一种自然吸收过程。
首先，植物根系通过根毛的生长增加吸收面积，提高养分吸收效率。
根毛是细胞伸长的产物，其覆盖在根毛带的表面，并通过顶尖不断地产生新的根毛。
根毛的存在扩大了植物根系与土壤的接触面积，使植物能够更好地吸收土壤中的养分，特别是对于溶解在水中的溶液来说更为重要。
在土壤中，养分以离子的形式存在。
根毛的质膜具有渗透性，通过渗透作用，根毛内部的浓度会趋向于与土壤中相等的浓度，从而使养分被动地被植物根系吸收。
这种被动吸收方式主要是通过地下部分的根系完成的。
然而，被动吸收只能满足植物生长的基本需要，对于一些微量元素的吸收、对养分的选择性吸收以及对环境胁迫的响应能力有限。
为了克服这些限制，植物还发展了一种主动吸收的方式。
主动吸收是指植物根系主动地通过细胞渗透调节、离子通道和转运蛋白等方式，以对养分的选择性吸收和对环境的适应能力进行营养吸收。
主动吸收主要通过根尖部分完成，根尖区域有丰富的活力细胞，能够主动调节离子的渗透浓度和选择性地吸收养分。
细胞渗透调节是指植物通过改变细胞外液和细胞内液的渗透浓度来调节吸收养分的速率和选择性。
当土壤中某种养分的浓度较高时，植物细胞内部的渗透浓度就会增大，从而促使养分主动进入细胞。
相反，如果土壤中某种养分的浓度较低，细胞内液的渗透浓度就会减小，从而抑制养分进入细胞。
离子通道是植物根毛细胞膜上的蛋白质通道，它们可以通过细胞膜，调节养分的进出。
植物通过对离子通道的开启和关闭来控制根毛对养分的吸收量和种类。
不同的离子通道对不同的养分具有选择性吸收的能力，从而使植物能够根据自身需求选择性地吸收所需的养分。
转运蛋白是植物细胞膜上的一类蛋白质，它们能够通过与特定的养分结合，将养分从根毛传输到根皮质细胞中。
植物的根系吸收与养分转运
植物根系吸收与养分转运在园艺实践中的重要性 园艺实践中如何通过调节植物根系吸收与养分转运来提高植物生长和产量 园艺实践中如何通过调节植物根系吸收与养分转运来改善植物品质和抗逆性 园艺实践中如何通过调节植物根系吸收与养分转运来促进植物生长和繁殖
植被恢复：利用 植物根系吸收与 养分转运的原理， 促进植被恢复， 改善生态环境。
根系吸收效率受到土壤环境、植物 种类等因素的影响
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根系吸收能力与植物生长速度、抗 逆性等密切相关
根系吸收与植物生长发育的调控机 制是植物科学研究的重要领域
养分转运
主动转运：通过消耗能量，将养分从低浓度区域转运到高浓度区域 被动转运：通过浓度梯度，将养分从高浓度区域转运到低浓度区域 共质体转运：通过细胞膜上的共质体通道，将养分从细胞外转运到细胞内 液泡膜转运：通过液泡膜上的转运蛋白，将养分从细胞外转运到细胞内
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01 添 加 目 录 文 本
02 植 物 根 系 吸 收
03 养 分 转 运
植物根系吸收与养 04 分 转 运 的 相 互 关 系
植物根系吸收与养 05 分 转 运 的 实 践 应 用
植物根系吸收与养 06 分 转 运 的 研 究 展 望
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植物根系吸收
养分转运包括吸收、运输和 利用三个阶段
养分转运是植物生长的关键 过程
养分转运与植物生长发育、抗 逆性、产量和质量密切相关
研究养分转运有助于提高植 物生产效率和品质
植物根系吸收与养分转运的相互 关系
根系吸收是养分转运的基础，只有吸收足够的养分，才能保证植物的正常生长。
根系吸收的养分种类和数量会影响养分转运的方向和效率。 根系吸收的养分浓度会影响养分转运的速度和效率。 根系吸收的养分形态会影响养分转运的方式和效率。
植物根系对土壤环境的响应机制
植物根系对土壤环境的响应机制植物是生物界中最为广泛的一类生物，对于我们人类来说，植物在我们的生活中扮演着非常重要的角色，它们能够为我们提供食物、衣物、药物等各种生产资料，同时，植物对于维持着我们生存环境的平衡及稳定也有着非常重要的作用。
而植物生长的一个重要因素就是土壤环境，而植物的根系也是掌控着植物生长的重要组成部分。
那么，植物根系对土壤环境的响应机制是如何的呢？我们可以从以下几个方面进行展开：一、植物根系对于土壤中养分的吸收和利用植物根系主要是通过根毛吸收土壤中的养分，并将其传输至地上部分供植物生长所用。
而植物对于养分的吸收是有一定选择性的，即只会选择对植物生长比较有利的养分进行吸收，而不会吸收那些对植物生长影响不大的或者对植物生长不利的养分。
同时，植物的根系对于不同养分的吸收效率也是不一样的。
例如，对于氮素这一营养物质，植物吸收效率相对较低，而对于磷酸盐等物质，植物吸收效率相对较高。
此外，植物在对养分进行吸收的时候，还需要考虑到植物所生长的环境和生长阶段等因素，来进行有针对性的养分吸收和利用。
二、植物根系对土壤物理性质的影响植物的根系还有一个很重要的作用就是对土壤的物理性质产生影响。
例如，植物根系能够对土壤中的孔隙率和通气性产生影响。
当植物根系在土壤中生长时，它会占据一部分土壤中的孔隙空间，从而使土壤中的孔隙率发生变化。
同时，植物的根系还能够增大土壤的通气性，促进土壤中氧气和二氧化碳的交换，有利于土壤微生物的生长和活动。
此外，植物根系还能够防止水土流失，减轻水土流失对生态系统带来的负面影响。
三、植物根系对土壤的化学性质的影响植物的根系还能够对土壤的化学性质产生影响。
例如，植物根系在生长过程中会分泌出各种有机物和胶体物质，这些物质可以影响土壤中的微生物生长和代谢，从而促进土壤中不同物质的转化。
同时，植物的根系还能够通过分泌不同的物质来改变土壤的 pH 值和离子浓度，从而对土壤的化学性质产生影响。
《植物生产与环境》题库及参考答案
《植物生产与环境》题库及参考答案一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、下列选项中，最节水的灌溉方式是（）A、喷灌B、滴灌C、漫灌D、沟灌正确答案：B2、对于葡萄、甜菜和甘薯等农作物，最好不选用（）肥料。
A、硫酸铵B、氯化钾C、尿素D、过磷酸钙正确答案：B3、生长抑制剂（）能抑制细胞分裂，增加糖含量，多用于甘蔗、甜菜、西瓜。
A、青鲜素B、整形素C、增甘麟D、三碘苯甲酸正确答案：C4、以下矿质元素中，进入植物体内可被再利用的元素是（）。
A、MnB、CaC、FeD、Mg正确答案：D5、生产中，主要用于果实成熟及棉铃催熟，诱导瓜类雌花形成的生长调节剂是（）A、三碘苯甲酸B、多效唑C、矮壮素D、乙烯利正确答案：D6、一天中，土壤表面的最高温度通常出现在（）左右。
A、17时B、13时C、21时D、9时正确答案：B7、下列增温设施中，属于我国保护地主要形式的是（）A、加温温室B、智能化温室C、塑料大棚D、日光温室正确答案：C8、下列属于生理酸性肥料的是（）A、碳酸氩铵B、尿素C、硫酸钾D、硫酸铵正确答案：D9、在酸性条件下，有效性低的养分是（）A、铁B、钼C、硼D、锌正确答案：B10、下列关于植物蒸腾作用生理意义的说法中，错误的是（）A、蒸腾作用不利于植物光合作用的进行B、蒸腾作用能够降低叶片的温度C、蒸腾作用是植物水分吸收和运输的主要动力D、蒸腾作用对吸收矿物质和有机物有促进作用正确答案：A11、（）呈白色或浅橘红色，玉米对它最敏感，果树缺它会幼叶小。
A、硼肥B、锰肥C、锌肥D、钼肥正确答案：C12、下列激素中，作用与其他三项相反的是（）A、赤霉素B、生长素C、细胞分裂素D、脱落酸正确答案：D13、不属于有机肥的是（）A、饼肥B、人粪尿C、复合肥D、堆肥正确答案：C14、叶绿素对不同光波的吸收能力不同,它的吸收高峰主要是（）A、蓝紫光区B、红光区和黄光区C、红光区和蓝紫光区D、绿光区和黄光区正确答案：C15、农业生产上最理想的土壤结构类型是（）。
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植物根系对养分的吸收
植物根系是植物吸收所需养分和水分的主要器官。
因此，植物的根部对养分的吸收就是植物营养的核心。
一、根系吸收养分的过程
植物必需的营养元素除碳、氢、氧外，其它14种养分都来源于土壤。
根吸收养分的形态主要是溶于土壤溶液中的各种离子，如K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、NH4+、Zn2+、Cu2+、Mn2+和NO3-、H2PO4-、HPO42-、SO42-、H2BO3-等；其次是少量的有机态分子，如氨基酸、糖类、磷脂类等；也可吸收CO2等气体。
植物根吸收养分的主要部位是根尖。
研究表明，根吸收养分最多的部位大约在离根尖10cm以内，愈靠近根尖吸收能力愈强，在离根尖1cm处的分生区吸收养分能力最强。
根系吸收养分的过程一般包括以下四个过程，即：养分由土体向根表的迁移；养分从根表进入根内自由空间，并在细胞膜外表面聚集；养分跨膜进入原生质体；养分由根部运输到地上部。
（一）养分向根表的迁移
1.质流
是指养分作为土壤溶液中的溶质随土壤溶液运送到根表的过程。
植物地上部的蒸腾作用是土壤中质流向根部输送的基本动力。
因为植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土体间出现明显的水势差，土壤水分由土体向根表流动，土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。
养分通过质流方式迁移的距离较长，数量较多。
2.扩散
由植物根系吸收某种养分形成的根际亏缺区，与根际外土体该种养分的较丰富区之间，存在该养分的浓度差或浓度梯度。
养分沿着浓度梯度由土体向根表迁移，形成了养分的扩散作用。
这种迁移一般速度慢，距离也短。
影响扩散作用的主要因素有土壤水分的含量、不同土体间土壤溶液中离子的浓度差以及根系的吸收活力。
3.截获
根系生长过程中，直接从与根系接触的土壤颗粒表面吸收养分。
根系通过扩大伸展范围和增加伸入土粒间空隙，与土粒密切接触，便从土粒表面截取接触根表的有效养分。
由于不同养分在土壤中存在的形态和移动速率不同，且不同植物根系伸展和接触土壤的特点各异，因此，对不同植物吸收的养分总量，这三种养分运送方式所占的比例也是不同的，对同一种植物吸收的不同养分，三种运送方式所占的比例也有很大的差异。
（二）养分在细胞膜外表面聚集
到达根系的养分离子必须穿过由细胞间隙、细胞壁微孔和细胞壁与原生质膜之间的空隙
构成的自由空间，才能到达细胞质膜。
细胞壁微孔构成了物质进出细胞壁的通道，水分和无机离子可以由此进入。
（三）养分的跨膜吸收过程
养分通过自由空间到达原生质膜后，还需穿过该膜和各种细胞器（线粒体、叶绿体、液泡等），才能进入细胞内部，参与各种代谢过程。
（四）养分由根部运输到地上部
根系吸收的养分首先进入木质部导管，然后向上运输。
其中一部分养分由根的外表皮，穿过皮层进入中柱，另一部分养分则通过木质部和韧皮部的薄壁组织由根系向地上部运输。
二、植物根系吸收养分的特性
（一）植物的基本营养方式是无机营养
尽管植物根系能直接吸收极少量可溶性的有机物分子，但其基本的营养方式是吸收无机物，主要是无机离子。
（二）植物吸收养分的选择性
尽管植物组织内可以分析出许多种元素，但植物对必需的营养元素存在着选择性。
因而，养分离子要进入植物体内或参与同化时，植物就有其主动性。
（三）植物吸收养分的相对稳定性
人们栽培不同的作物，利用其不同的器官。
不同作物有不同的遗传特性，并在长期与一定的营养环境相互作用过程中，逐步形成和稳定其对必须养分的吸收，如对养分的吸收量、吸收比例等。
其主要表现有二：一是同一植物在不同的营养环境中吸收大致相似的养分量，如世界各地的小麦，其麦粒的含氮量均在1.8%～2.2%的范围内。
二是种植在相同环境中的不同植物，其吸收的营养元素可能差异就很大。