第二章植物与土壤之间的关系 第一节植物根系生长与养分吸收 第二节土壤养分有效性与土壤肥力 第三节植物根际营养
第二章 植物与土壤之间的关系 第一节 植物根系生长与养分吸收 第二节 土壤养分有效性与土壤肥力 第三节 植物根际营养
第一节植物根系生长与养分吸收 养
第一节 植物根系生长与养分吸收
作物根系的形成和在土壤中的分布 1、根系的形成 作物种子萌发后,先伸出幼根,然后再长出幼苗 双子叶植物,如棉花、大豆等的胚根直接生长,形 成主根或直根。主根上生出侧根,侧根上再分出次级侧 根,这样反复分支,形成一个根体系叫直根系。 单子叶植物,如禾本科作物发芽过程中形成不止 条种子根。当幼苗长出后在胚芽鞘节处长出几条次生根 (永久根)。次生根和种子根上再产生侧根,侧根再分 支,就形成须根系。由于这些根系周围无分生组织, 般只能伸长,不能加粗,所以不能形成明显的主根
一、作物根系的形成和在土壤中的分布 • 1、根系的形成 • 作物种子萌发后，先伸出幼根，然后再长出幼苗。 • 双子叶植物，如棉花、大豆等的胚根直接生长，形 成主根或直根。主根上生出侧根，侧根上再分出次级侧 根，这样反复分支，形成一个根体系叫直根系。 • 单子叶植物，如禾本科作物发芽过程中形成不止一 条种子根。当幼苗长出后在胚芽鞘节处长出几条次生根 （永久根）。次生根和种子根上再产生侧根，侧根再分 支，就形成须根系。由于这些根系周围无分生组织，一 般只能伸长，不能加粗，所以不能形成明显的主根
2、根系在土壤中的分布 ·禾本科作物的根系最深可达2~25米, 但是一般耕作层的根量占总根量的60 80%以上 双子叶植物的主根在上部15厘米左右 比较粗大。其上着生的侧根向外伸展, 到30-40厘米时急占向下生长,最深可达 2米,甚至5~10米(苜蓿)。但耕层根 量占总根量的80%以上。 因此,养分吸收以耕层为主,施肥也 应在耕层
• 2、根系在土壤中的分布 • 禾本科作物的根系最深可达2～2.5米， 但是一般耕作层的根量占总根量的60～ 80%以上。 • 双子叶植物的主根在上部15厘米左右 比较粗大。其上着生的侧根向外伸展， 到30-40厘米时急占向下生长，最深可达 2米，甚至5～10米（苜蓿）。但耕层根 量占总根量的80%以上。 • 因此，养分吸收以耕层为主，施肥也 应在耕层
根系形态指标 1、根系长度 LA=根系总长度(cm)/土壤表面积(cm2) 2、根系直径0.3mm ·3、根系表面积 4、根系密度 Z1=2n r m,+m2 + m3 其中:I为根系密度,m为3个主平面单位面积上的根轴数 5、根毛(长0.1-15mm,直径0005~0.025mm,密度 50~5亿个/米2);根毛对磷的吸收有重要作用 6、根尖数(对Ca2、Fe2等养分吸收很重要)
二、根系形态指标 • 1、根系长度 • LA =根系总长度（cm）/土壤表面积（cm2） • 2、根系直径 0.3mm • 3、根系表面积 • 4、根系密度 • 其中： LV为根系密度，m为3个主平面单位面积上的根轴数 • 5、根毛（长0.1-1.5mm，直径0.005～0.025mm，密度 50 ～5亿个/米2）；根毛对磷的吸收有重要作用。 • 6、根尖数（对Ca2+ 、Fe2+等养分吸收很重要） 3 m1 m2 m3 m + + = Lv = 2m
Astute Fungal Carns 100um The volume of soil exploited can be increased by the elaboration of root hairs (left), and by symbiotic associations with ectomycorrhizal fungi (centre)or vesicular-arbuscular mycorrhizae(right)
• The volume of soil exploited can be increased by the elaboration of root hairs (left), and by symbiotic associations with ectomycorrhizal fungi (centre) or vesicular-arbuscular mycorrhizae (right)
Detail of a root hair absorbing water and nutrients including phosphorus from to soil solution Water and nutrients taken in frcm the sod soluton R oot hair Ar span Soil solan Sos parte
0.6 05 ●Rape Tomato 器04 60.3 ●Lo|ium E0.2 ● Maize ● Onion 0 20 40 60 80 Volume of the root hair cylinder (mm cm From Marschner Mineral Nutrition of higher plants"2nd Edition, Academic Press, 1995
From Marschner “Mineral Nutrition of Higher Plants” 2nd Edition, Academic Press, 1995
影响根系生长的土壤条件 1、养分供应 土壤养分有效性影响根系的生长和 分布 根系生长的趋肥性在施肥点周围或 有机肥周围,根系密集,而在养分缺乏 的地方根系较少。这就叫根系的趋肥性
三、影响根系生长的土壤条件 1、养分供应 土壤养分有效性影响根系的生长和 分布。 根系生长的趋肥性 在施肥点周围或 有机肥周围，根系密集，而在养分缺乏 的地方根系较少。这就叫根系的趋肥性
Root Lateral root length(cm) zone Uniform Localised supply supply Basal 40 Middle 332 Apical 18 11 From Drew and Saker(1978)Journal of Experimental Botany 29: 435-451
From Drew and Saker (1978) Journal of Experimental Botany 29: 435-451 Root Lateral root length (cm) zone Uniform supply Localised supply Basal 40 14 Middle 27 332 Apical 18 11