学术讨论—第二章土壤与植物营养.ppt

第二章第二章土壤土壤(trng)(trng)与植物营与植物营养养第一页，共九十三页。1 1黎晓峰课件黎晓峰课件内容(nirng)(nirng)第一节第一节 根际营养根际营养第二节第二节 土壤养分类型与转化土壤养分类型与转化第三节土壤养分生物第三节土壤养分生物(shngw)(shngw)有效性有效性第四节我国土壤养分含量的基本情况第四节我国土壤养分含量的基本情况第二页，共九十三页。2 2黎晓峰课件黎晓峰课件第一节、根际营养(yngyng)(yngyng)根际根际是指受植物根系活动的影响是指受植物根系活动的影响(yngxing)，在，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。那部分微域土区。根际的范围很小，一般在离根轴表面数毫米根际的范围很小，一般在离根轴表面数毫米之内。之内。根际的许多的化学条件和生物化学过程不同于原根际的许多的化学条件和生物化学过程不同于原土体。其中最明显的就是土体。其中最明显的就是(jish)根际根际pH、氧化还原、氧化还原电位和微生物活性的变化。电位和微生物活性的变化。第三页，共九十三页。3 3黎晓峰课件黎晓峰课件根际动态根际动态(dngti)(dngti)过程中的化学反应过程中的化学反应养分梯度变化养分梯度变化根际根际pH变化变化氧化还原势氧化还原势水分变化水分变化根分泌物根分泌物根际微生物分泌物根际微生物分泌物病原病原(bngyun)微生物微生物非病原微生物非病原微生物其它根际微生物其它根际微生物 VA菌根菌根酸碱平衡酸碱平衡(pnghng)(pnghng)沉淀沉淀-溶解平衡溶解平衡吸附吸附-解吸附平衡解吸附平衡络合络合-解离平衡解离平衡第四页，共九十三页。4 4黎晓峰课件黎晓峰课件 1 1、根际有机物及微生物、根际有机物及微生物在植物的生长发育过程中，根系在植物的生长发育过程中，根系会释放出大量的光合产物。这些会释放出大量的光合产物。这些分泌物结构简单、易分解，成为分泌物结构简单、易分解，成为(chngwi)微生物的良好的碳源和氮微生物的良好的碳源和氮源，因此根际土壤中的数量往往源，因此根际土壤中的数量往往是土体数量的几倍至几十倍。是土体数量的几倍至几十倍。一、根际土壤一、根际土壤(trng)(trng)的特点的特点第五页，共九十三页。5 5黎晓峰课件黎晓峰课件根系根系根系根系(gnx)(gnx)对微生物的促进作用表现出明显的选择性：对微生物的促进作用表现出明显的选择性：对微生物的促进作用表现出明显的选择性：对微生物的促进作用表现出明显的选择性：不同种类的微生物受到的促进作用不同，不同种类的微生物受到的促进作用不同，细菌受到的促进作用往往较大细菌受到的促进作用往往较大(jio d)(jio d)；不同植物对微生物的促进作用不同，一般不同植物对微生物的促进作用不同，一般地说来，农作物地说来，农作物林木，豆科作物林木，豆科作物非禾本非禾本科作物；科作物；植物的不同生育期的效应不同。植物的不同生育期的效应不同。第六页，共九十三页。6 6黎晓峰课件黎晓峰课件表2-2 不同(b tn)(b tn)作物根际与非根际细菌数的比较 106/g风干(fnggn)土 作 物 根际土(R)非根际土（S）R S 红三叶草 3 255 134 24 燕 麦 1 090 184 6 亚 麻 1 015 184 6 小 麦 710 120 6 玉 米 614 184 3 大 麦 605 140 3 第七页，共九十三页。7 7黎晓峰课件黎晓峰课件根际根际(R)土壤土壤(S)根际微生物分布示意图根际微生物分布示意图第八页，共九十三页。8 8黎晓峰课件黎晓峰课件根际与土体反消化细菌数（根际与土体反消化细菌数（104个个/g土）土）土体土体根际土根际土施氮施氮 不施氮不施氮细菌总数细菌总数反硝化细菌数反硝化细菌数6.4 127 46.60.21 43.6 6.7第九页，共九十三页。9 9黎晓峰课件黎晓峰课件根根际际微微生生物物与与根根系系组组成成的的特特殊殊生生态态体体系系是是根根际际微微生生态态系系统统的的重重要要组组成成部部分分，对对根根际际土土壤壤养养分分的的有有效效性性及及养养分分循循环环(xnhun)(xnhun)起起着着重重要要作用作用。第十页，共九十三页。1010黎晓峰课件黎晓峰课件2 2、根际养分和水分、根际养分和水分(shufn)(shufn)(shufn)(shufn)状况状况根际是根系根际是根系(gnx)吸收养分与水分的门户，吸收养分与水分的门户，根系根系(gnx)及微生物的活动对根际土壤中的及微生物的活动对根际土壤中的养分含量、转化、生物有效性影响很大。养分含量、转化、生物有效性影响很大。根际土壤中的养分有效性往往不同于土体，其原因为：（1）根际微生物对土壤有机质的分解和吸收可促进土壤养分的释放(shfng)；（2）根系及微生物分泌螯合物改变根际环境。（3）分泌质子（4）分泌氧化还原物第十一页，共九十三页。1111黎晓峰课件黎晓峰课件累累积积 当当土土壤壤溶溶液液中中养养分分(yngfn)(yngfn)浓浓度度高高，植植物物蒸蒸腾腾量量大大，养养分分(yngfn)(yngfn)供供应应以以质质流流方方式式为为主主时时，根根对对水水分分的的吸吸收收速速率率高高于于养养分分(yngfn)(yngfn)吸吸收收速速率率，根根际际养养分分(yngfn)(yngfn)浓浓度度增增加加并并高高于于土土体体的的眼眼粉粉浓浓度度，出出现现养养分分累累积区积区;亏缺亏缺 当土壤溶液中养分浓度当土壤溶液中养分浓度(nngd)(nngd)低，植物蒸腾强低，植物蒸腾强度小，根系吸收土壤溶液中养分的速率大于吸收水度小，根系吸收土壤溶液中养分的速率大于吸收水分的速率时，根际即出现养分亏缺区分的速率时，根际即出现养分亏缺区;持平持平 一定条件一定条件(tiojin)(tiojin)下，当水分蒸腾速率和养分吸收速下，当水分蒸腾速率和养分吸收速率相等时，根际没有养分浓度梯度。率相等时，根际没有养分浓度梯度。根际养分的分布与土体比较的可能状况：根际养分的分布与土体比较的可能状况：根际养分的分布与土体比较的可能状况：根际养分的分布与土体比较的可能状况：第十二页，共九十三页。1212黎晓峰课件黎晓峰课件根际养分分布根际养分分布(fnb)类型类型根际富集：迁移根际富集：迁移(qiny)吸收量吸收量根际亏缺：迁移根际亏缺：迁移 吸收量吸收量不不 变变 化：迁移化：迁移=吸收量吸收量第十三页，共九十三页。1313黎晓峰课件黎晓峰课件玉米根际主要养分的浓度分布玉米根际主要养分的浓度分布(fnb)情况情况0 0.1 0.2 0.31.00.60.2离离 根根 距距 离（离（cmcm）相对浓度梯度相对浓度梯度0.80.40.0PKNO3第十四页，共九十三页。1414黎晓峰课件黎晓峰课件影响根际养分(yngfn)(yngfn)状况的因素II.II.元素种类元素种类(zhngli)(zhngli)：富集：富集：CaCa2 2、NONO3-3-、SOSO4 42+2+、MgMg2 2 （土壤溶液浓度高）（土壤溶液浓度高）亏缺：亏缺：H H2 2POPO4 4-、NHNH4 4、K K （土壤溶液浓度高）（土壤溶液浓度高）I.I.养分养分(yngfn)(yngfn)需要量、土壤溶液浓度，如：需要量、土壤溶液浓度，如：P P、K K 大大 低亏缺低亏缺III.植物的蒸腾作用、吸收强度、根毛特性植物的蒸腾作用、吸收强度、根毛特性IV.土壤特性：质地、缓冲能力、水分土壤特性：质地、缓冲能力、水分质地轻、缓冲能力弱的易亏缺、范围广；水分质地轻、缓冲能力弱的易亏缺、范围广；水分缺，养分迁移慢，易亏缺缺，养分迁移慢，易亏缺第十五页，共九十三页。1515黎晓峰课件黎晓峰课件养分亏缺(ku qu)(ku qu)和富集的意义亏缺：增加土壤中养分(yngfn)的有效性 养分浓度低，有利于根际养分的解吸和土体中的养分向根际迁移富集：形成新的离子间相互作用、降低(jingd)水分有效性 如：钙富集，影响钙、钾交换平衡，微量元素有效性 氯化钠富集，降低根际土壤水势第十六页，共九十三页。1616黎晓峰课件黎晓峰课件根际土壤(trng)(trng)中水分的有效性根系对水分和养分吸收的差异，可使根际土壤的水势(shu sh)发生变化，从而改变根际土壤水分有效性。如盐土中，氯化钠的积累(jli)，是根际土壤水分有效性降低。第十七页，共九十三页。1717黎晓峰课件黎晓峰课件玉米的水分吸收与根际钠，氯积累的关系玉米的水分吸收与根际钠，氯积累的关系 水分吸收水分吸收（蒸腾（蒸腾ml/cm10）氯（氯（Cl-）（mg/Kg）钠（钠（Na+）（mg/kg）根表电导率根表电导率（nS/cm）土体土体 根际根际 根表根表 土体土体 根际根际 根表根表0.380.460.820.95310 410 580 220 340 410 1.38360 430 650 280 330 450 2.28430 660 970 360 490 680 3.79440 640 1280 380 570 900 5.02第十八页，共九十三页。1818黎晓峰课件黎晓峰课件根根际际微微区区有有机机物物、酶酶和和微微生生物物增增多多，生生物物活活性性很很强强，从从而而使使得得(sh(sh de)de)根根际际氧氧化化还还原原状状况况不不同同于于土土体。体。旱作旱作(hn zu)(hn zu)土壤根际土壤根际EhEh值都低于土体；值都低于土体；水稻根系具有输氧的特性，体内存在着由叶片向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，使根际根部的输氧组织，并有部分氧排出根外，使根际的氧化的氧化(ynghu)(ynghu)还原电位还原电位高高于土体于土体。3.3.根际氧化还原电位根际氧化还原电位第十九页，共九十三页。1919黎晓峰课件黎晓峰课件氧化区氧化区水稻根水稻根水稻根际氧化带示意图水稻根际氧化带示意图第二十页，共九十三页。2020黎晓峰课件黎晓峰课件根根际际pHpH值值变变化化的的原原因因复复杂杂，主主要要是是根根系系吸吸收收阴阴阳阳(yn(yn yn)yn)离子的不平衡。离子的不平衡。此此外外：根根系系吸吸收收作作用用和和根根际际微微生生物物的的呼呼吸吸作作用用释释放放COCO2 2；根尖细胞伸长过程中分泌的质子和有机酸；根尖细胞伸长过程中分泌的质子和有机酸；（1 1）根际）根际pH值变化值变化(binhu)(binhu)的原因的原因4 4、根际、根际pH第二十一页，共九十三页。2121黎晓峰课件黎晓峰课件施施用用NHNH4 4+-N-N根根系系(gnx)(gnx)向向外外释释放放H H+，根根际际pHpH值值下下降；降；施用施用NONO3 3-N-N根系释放根系释放OHOH-或或HCOHCO3 3-，根际，根际pHpH值值上升上升。（2 2）影响根际）影响根际pHpH值变化值变化(binhu)(binhu)(binhu)(binhu)的因素的因素1 1）、氮素形态）、氮素形态(xngti)(xngti)NONO3 3-N-N根际根际pHpH值上升使的幅度一般低于值上升使的幅度一般低于NHNH4 4+-NN使根际使根际pHpH值下降的幅度，而且不同种类植物之间值下降的幅度，而且不同种类植物之间有明显差异。有明显差异。第二十二页，共九十三页。2222黎晓峰课件黎晓峰课件NO3-N NH4-N第二十三页，共九十三页。2323黎晓峰课件黎晓峰课件NO3-N NH4-N第二十四页，共九十三页。2424黎晓峰课件黎晓峰课件2）共生(gngshng)(gngshng)固氮第二十五页，共九十三页。2525黎晓峰课件黎晓峰课件3）逆境(njng)(njng)胁迫缺磷缺铁铝胁迫(xip)第二十六页，共九十三页。2626黎晓峰课件黎晓峰课件NAD（P）HNAD（P）+2Fe2+ATPADP+PiH+-ATPaseH+2Fe2+2Fe3+H+K+2e-细胞壁细胞壁细胞质细胞质还原系统还原系统缺铁引起缺铁引起(ynq)根系原生质膜分泌质子模式图根系原生质膜分泌质子模式图第二十七页，共九十三页。2727黎晓峰课件黎晓峰课件4)植物遗传(ychun)(ychun)特性植物铵硝禾本科 豆科荞麦 第二十八页，共九十三页。2828黎晓峰课件黎晓峰课件5）根际微生物呼吸作用(h x zu yn)分泌物第二十九页，共九十三页。2929黎晓峰课件黎晓峰课件5、根际土壤结构根际土壤结构较好：根系穿插(chunch)、挤压 根系分泌物（如植物粘多糖）表现：如：水稳性团聚体第三十页，共九十三页。3030黎晓峰课件黎晓峰课件二、根际在植物(zhw)(zhw)营养中的作用根际是矿质元素向根系迁移的门户；根际是植物吸收养分的重要（主要(zhyo)？）场所；根际pH、氧化还原状况、根系分泌物显著影响根际的营养状况及根系生长。第三十一页，共九十三页。3131黎晓峰课件黎晓峰课件 增加磷的活化增加磷的活化(huhu)(huhu)作用作用增加增加(zngji)(zngji)微量元素的吸收微量元素的吸收其它其它(qt)(qt)元素元素1 1、根际、根际pHpH值变化与养分有效性值变化与养分有效性第三十二页，共九十三页。3232黎晓峰课件黎晓峰课件不同形态氮肥对小麦吸收微量元素的影响（田间测量）不同形态氮肥对小麦吸收微量元素的影响（田间测量）氮肥种类氮肥种类植株含量（植株含量（mg/Kg干重）干重）Fe Mn Zn Cu Ca（NO3）2（NH4）2SO455 23 18 2.668 45 24 2.9第三十三页，共九十三页。3333黎晓峰课件黎晓峰课件表表2-3 2-3 供应不同供应不同(b tn)(b tn)形态的氮对菜豆根际及地上部养形态的氮对菜豆根际及地上部养分吸收的影响分吸收的影响NN根际根际pHpHK KP PNONO3 3-7.37.313.613.61.51.5NHNH4 45.45.414.014.02.92.9第三十四页，共九十三页。3434黎晓峰课件黎晓峰课件2、氧化还原状况与植物(zhw)(zhw)营养EhEh降低：氧化降低：氧化(ynghu)(ynghu)态养分有效性增加，态养分有效性增加，FeFe、MnMnEhEh升高：还原态养分毒性降低升高：还原态养分毒性降低第三十五页，共九十三页。3535黎晓峰课件黎晓峰课件.植植物物通通过过根根系系以以根根系系脱脱落落物物或或分分泌泌物物的的形形式式进进入根际微区，一般占其总同化碳量的入根际微区，一般占其总同化碳量的5%25%5%25%。所所谓谓的的“根根分分泌泌物物”是是指指植植物物生生长长过过程程中中向向生生长基质中释放的有机物质的总称。长基质中释放的有机物质的总称。由由于于根根系系分分泌泌物物极极大大地地改改变变了了根根-土土界界面面物物理理、化化学学和和生生物物学学性性状状，因因而而对对土土壤壤中中各各种种养养分的生物有效性产生分的生物有效性产生(chnshng)(chnshng)重要的影响。重要的影响。3 3、根分泌物、根分泌物第三十六页，共九十三页。3636黎晓峰课件黎晓峰课件养分养分(yngfn)(yngfn)(yngfn)(yngfn)胁迫胁迫根际微生物根际微生物植物植物(zhw)(zhw)(zhw)(zhw)种类种类（1 1）影响）影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)根系分泌物的因素根系分泌物的因素机械阻抗机械阻抗第三十七页，共九十三页。3737黎晓峰课件黎晓峰课件1 1）保护保护(boh)(boh)根尖；根尖；（2 2）根分泌物对土壤）根分泌物对土壤(trng)(trng)(trng)(trng)养分有效性的影响养分有效性的影响第三十八页，共九十三页。3838黎晓峰课件黎晓峰课件2 2）对养分）对养分(yngfn)(yngfn)(yngfn)(yngfn)的化学活化作用的化学活化作用:还原作用还原作用 根根分分泌泌物物中中的的还还原原物物质质通通过过还还原原作作用用可可提提高高土土壤中变价金属元素铁、锰、铜等的有效性。壤中变价金属元素铁、锰、铜等的有效性。螯溶作用螯溶作用植植物物分分泌泌(fnm)(fnm)的的大大量量有有机机酸酸、氨氨基基酸酸和和酚酚类类化化合合物物，与与根根际际内内各各种种金金属属元元素素（铁铁、锰锰、铜铜、锌锌等等）形形成成螯螯合合物物。它它一一方方面面能能直直接接增增加加这这些些微微量量元元素素的的有有效效性性；另另一一方方面面也也可可活活化化许许多多金金属属氧氧化化物物所所固固持持的的营营养养元元素素（如如磷磷、钼钼等等），从从而对根际养分有效性产生重要影响。而对根际养分有效性产生重要影响。第三十九页，共九十三页。3939黎晓峰课件黎晓峰课件麦根酸（麦根酸（MA）（Fe-MA）第四十页，共九十三页。4040黎晓峰课件黎晓峰课件（3 3）.增增加加土土壤壤团团聚聚体体结结构构的的稳稳定定性性，从从而改善而改善(gishn)(gishn)根际养分的缓冲性能根际养分的缓冲性能第四十一页，共九十三页。4141黎晓峰课件黎晓峰课件（1 1）加快土壤有机物的分解；）加快土壤有机物的分解；（2 2）活化与竞争根际养分）活化与竞争根际养分 在在根根际际数数量量可可观观的的微微生生物物一一方方面面通通过过分分泌泌有有机机酸酸、酶酶、氨氨基基酸酸、改改变变(gibin)(gibin)根根际际EhEh等等活活化化根根际际土土壤壤中中难难溶溶性性无无机机态态或或有有机机态态养养分分，提提高高其其有有效效性性；另另一一方方面面，高高密密度度的的微微生生物物又又要要利利用用根根际际的的养养分分，与与植植物物竞竞争争有有效养分，并可导致养分的耗竭与亏缺。效养分，并可导致养分的耗竭与亏缺。（3 3）改变根系形态，增加养分吸收面积）改变根系形态，增加养分吸收面积（4 4）影响植物生长发育）影响植物生长发育4、根际微生物的作用(zuyng)(zuyng)第四十二页，共九十三页。4242黎晓峰课件黎晓峰课件菌根与养分菌根与养分(yngfn)(yngfn)有效性有效性 菌菌根根是是高高等等植植物物根根系系与与真真菌菌形形成成的的共共生生体体，分分布布很广，分很广，分外生外生菌根和菌根和内生内生菌根两大类。菌根两大类。外外生生菌菌根根主主要要分分布布于于温温带带森森林林树树种种或或干干旱旱地地区区灌灌木木。内内生生菌菌根根中中最最普普遍遍的的是是泡泡囊囊-丛丛枝枝菌菌根根（VAMVAM）。自自然然(zrn)(zrn)条条件件下下，80%80%以以上上的的植植物物种种都都可可形形成成VAVA菌菌根。根。作作用用：菌菌根根的的形形成成能能显显著著增增加加植植物物对对矿矿质质养养分分和和水水分分的的吸吸收收。外外生生菌菌根根可可以以提提高高树树苗苗对对土土壤壤中中K K+和和NHNH4 4+的的吸吸收收率率；VAVA菌菌根根可可以以增增加加植植物物对对土土壤壤中中一一些些移移动动性小的营养元素如磷、铜、锌等的吸收。性小的营养元素如磷、铜、锌等的吸收。第四十三页，共九十三页。4343黎晓峰课件黎晓峰课件菌根真菌(zhnjn)第四十四页，共九十三页。4444黎晓峰课件黎晓峰课件第二节第二节 土壤养分土壤养分(yngfn)(yngfn)(yngfn)(yngfn)类型与转类型与转化化一、土壤养分的类型与转化类型按物理形态分：固态、液态、气态养分按化学组成(z chn)：有机养分、无机养分 或者：为离子态养分、分子态养分 第四十五页，共九十三页。4545黎晓峰课件黎晓峰课件土壤(trng)养分的类型根据养分(yngfn)的来源、溶解性和对植物的有效性分5类：1、水溶性养分水溶性养分是指土壤溶液中的养分，这种养分对植物的有效性高2、代换性养分代换性养分也称交换态养分，是土壤胶体上吸附的养分。在习惯上，将交换态养分和水溶性养分合称为速效性养分。第四十六页，共九十三页。46黎晓峰课件土壤(trng)养分的类型（续）3 3、缓效性养分、缓效性养分(yngfn)(yngfn)在土壤某些矿物中，比较容易分解释放出在土壤某些矿物中，比较容易分解释放出来的养分来的养分称为缓效性养分称为缓效性养分 。4 4、难溶性养分、难溶性养分 主要指主要指土壤原生矿物（如磷灰石、白云石土壤原生矿物（如磷灰石、白云石和正长石）组成中所含的养分，一般很和正长石）组成中所含的养分，一般很难溶解，难溶解，不易被植物吸收利用不易被植物吸收利用 5 5、土壤有机质和微生物体中的养分、土壤有机质和微生物体中的养分 在土壤中，有机养分大多需要被微生物分解后才在土壤中，有机养分大多需要被微生物分解后才能转化为有效养分。微生物在它们生活过程中，能转化为有效养分。微生物在它们生活过程中，需要从土壤中吸收一些需要从土壤中吸收一些(yxi)(yxi)有效养分，但微生物有效养分，但微生物的生活周期很短，随着微生物的死亡，很快分解的生活周期很短，随着微生物的死亡，很快分解释放出来。所以，释放出来。所以，微生物体内的养分可视为有效微生物体内的养分可视为有效养分养分。第四十七页，共九十三页。47黎晓峰课件二、影响土壤养分转化二、影响土壤养分转化(zhunhu)(zhunhu)的的因素因素微生物、土壤水分、通气状况、温度以及酸碱度影响土壤养分的转化。微生物、土壤水分、通气状况、温度以及酸碱度影响土壤养分的转化。1 1、土温、土温不不仅仅影影响响微微生生物物的的活活动动，也也影影响响土土壤壤养养分分的的吸吸收收与与释释放放(shfng)(shfng)、土土壤壤胶胶体体对对离离子子的的吸吸附附与解吸与解吸。2 2、土壤水分、土壤水分、（1 1）水分是溶解土壤养分的溶剂，土壤中的养分只有）水分是溶解土壤养分的溶剂，土壤中的养分只有溶解溶解在土壤溶液中才能被植物吸收。在适宜的水分含量范在土壤溶液中才能被植物吸收。在适宜的水分含量范围围(fnwi)(fnwi)内，增加水分有利于土壤和肥料中的养分的溶内，增加水分有利于土壤和肥料中的养分的溶解，有利于提高养分有效性。但是，水分也会稀释土解，有利于提高养分有效性。但是，水分也会稀释土壤养分，并加速养分的流失。壤养分，并加速养分的流失。（2 2）水分影响土壤的）水分影响土壤的氧化还原氧化还原状态，间接地影响养分的状态，间接地影响养分的转化和植物对养分的吸收转化和植物对养分的吸收第四十八页，共九十三页。48黎晓峰课件 3、土壤氧化(ynghu)还原状态 直接影响作物根系和微生物的直接影响作物根系和微生物的呼吸作呼吸作用，用，影响土壤各种物质的存在状态。影响土壤各种物质的存在状态。改变改变有些有些(yuxi)(yuxi)营养元素或它们的化合物营养元素或它们的化合物化合价化合价。第四十九页，共九十三页。49黎晓峰课件 4、土壤(trng)反应 土壤土壤(trng)(trng)反应影响作物的生长和养分的转化与吸收。反应影响作物的生长和养分的转化与吸收。一般而言，在酸性条件下，作物一般而言，在酸性条件下，作物吸收吸收阴离子多于阴离子多于阳离子；在碱性条件下，作物吸收阳离子多于阴阳离子；在碱性条件下，作物吸收阳离子多于阴离子。离子。土壤反应对养分土壤反应对养分转化转化的影响很大，因为土壤反应既能的影响很大，因为土壤反应既能直接影响土壤养分的溶解或者沉淀，也能够影响土直接影响土壤养分的溶解或者沉淀，也能够影响土壤微生物的活动。壤微生物的活动。第五十页，共九十三页。50黎晓峰课件N：氨化作用、硝化作用最适pH值分别是6.67.5和6.57.9，在pH68范围(fnwi)内，土壤有效氮的含量较高；磷一般在pH6.67.5有效性较高；K、Ca、Mg:当pH1 无无0.20.3 无无0.10.2 少少 量量0.10.2 多而长多而长 9 9 11 29 3 3 5 7110 16 38 61 2 9 60 243第七十六页，共九十三页。76黎晓峰课件0 0钾吸收钾吸收(xshu)(xshu)速率速率(pmolcm(pmolcm-1-1s s-1-1)0.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50 02020404060608080根毛根毛(gnmo)(gnmo)园柱体的容积园柱体的容积(mm(mm3 3/cm)/cm)洋葱洋葱(yngcng)(yngcng)玉米玉米黑麦草属黑麦草属番茄番茄油菜油菜0.60.6在粉沙土壤上，植物根毛容积对吸在粉沙土壤上，植物根毛容积对吸K K+速率的影响速率的影响第七十七页，共九十三页。77黎晓峰课件3 3、根系深度与底层土壤养分的有效性、根系深度与底层土壤养分的有效性 根根根根系系系系分分分分布布布布深深深深度度度度关关关关系系系系(gun(gun(gun(gun x)x)x)x)着着着着植植植植物物物物从从从从土土土土壤壤壤壤剖剖剖剖面面面面中中中中获获获获取取取取养养养养分分分分的的的的深深深深度度度度和和和和有有有有效效效效空空空空间间间间。通通通通常常常常农农农农作作作作物物物物的的的的根根根根深深深深为为为为50-100cm50-100cm50-100cm50-100cm。植植植植物物物物种种种种类类类类差差差差异异异异和和和和环环环环境境境境因因因因素素素素对对对对根根根根系系系系分分分分布布布布深深深深度度度度有有有有很很很很大大大大影影影影响响响响。4 4、根系密度与养分空间有效性、根系密度与养分空间有效性 根根根根系系系系密密密密度度度度是是是是指指指指单单单单位位位位(dnwi)(dnwi)(dnwi)(dnwi)土土土土壤壤壤壤体体体体积积积积中中中中根根根根的的的的总总总总长长长长度度度度，表示有多大比例的土壤体积向根供应养分。表示有多大比例的土壤体积向根供应养分。表示有多大比例的土壤体积向根供应养分。表示有多大比例的土壤体积向根供应养分。第七十八页，共九十三页。78黎晓峰课件舂小麦不同生育期从各土层的相对吸磷率（舂小麦不同生育期从各土层的相对吸磷率（%）生育期生育期孕穗期孕穗期开花期开花期灌浆期灌浆期 舂小麦吸磷总量舂小麦吸磷总量（Kg/ha天）天）0.3450.2650.145土层深度（土层深度（cm）83.3 8.1 5.9 2.758.8 17.8 16.3 7.167.4 15.5 12.0 5.1030 3150 5175 7690第七十九页，共九十三页。79黎晓峰课件 土土壤壤(trng)(trng)容容重重增增加加意意味味着着紧紧实实度度变变大大，大大孔孔隙隙减减少少，根根的的伸伸长长速速度度降降低低，平平均均直直径径减减少少。主主根根伸伸长长受受阻阻会会激激发发侧侧根根的的发展，形成密集的表层根系。发展，形成密集的表层根系。1 1、土壤土壤(trng)(trng)容重容重（二）、影响（二）、影响(yngxing)(yngxing)根系生长的环境因素根系生长的环境因素第八十页，共九十三页。80黎晓峰课件不同容重土壤上大麦幼苗根系不同容重土壤上大麦幼苗根系不同容重土壤上大麦幼苗根系不同容重土壤上大麦幼苗根系(gnx)(gnx)生长情况生长情况生长情况生长情况1.35g/cm31.55g/cm3第八十一页，共九十三页。81黎晓峰课件2、空气(kngq)和水分第八十二页，共九十三页。82黎晓峰课件根区温度对马铃薯幼苗根区温度对马铃薯幼苗(yumio)根形态和地上部生长的影响根形态和地上部生长的影响10oC15oC20oC25oC30oC 35oC3、土温(twn)通常根系通常根系(gnx)(gnx)生生长最适温度范围长最适温度范围在在202520250 0C C之间，之间，土壤温度过高或土壤温度过高或过低都可能抑制过低都可能抑制根系的生长。根系的生长。第八十三页，共九十三页。83黎晓峰课件增增加加养养分分供供应应可可促促进进根根系系生生长长。一一般般根根系系集集中中生生长长在在养养分分浓浓度度(nngd)(nngd)较较高高的的地地方方。适适当当深深施施肥肥料料有有利利于于根根系系下下扎扎和和吸吸收收下下层层土土壤壤水水分分和和养养分分。在在局局部部根根区区提提高高养养分分浓浓度度(nngd)(nngd)对对根根系系形形态态有有明明显显影影响响，其其中中以以供供应应硝硝酸酸盐盐最最为为突突出。出。矿矿质质养养分分的的供供应应对对根根毛毛的的长长度度和和密密度度也也有有很很大大影影响响。土土壤壤硝硝酸酸盐盐和和土土壤壤磷磷的的浓浓度度与与根根毛毛数数目目及及根根毛毛长长度度之之间间呈负相关关系；而铵盐的存在则增加根毛的密度与长度。呈负相关关系；而铵盐的存在则增加根毛的密度与长度。4 4、土壤、土壤(trng)(trng)养分状况养分状况第八十四页，共九十三页。84黎晓峰课件大麦根局部供应硝态大麦根局部供应硝态氮时侧根生长的差异氮时侧根生长的差异施施硝硝态态氮氮肥肥第八十五页，共九十三页。85黎晓峰课件大麦局部根段供磷对侧根总长度的影响大麦局部根段供磷对侧根总长度的影响根区处理根区处理侧根长度（侧根长度（cm）三段均匀供给磷三段均匀供给磷侧根长度（侧根长度（cm）只供中段磷只供中段磷A（基部）（基部）B（中部）（中部）C（顶端）（顶端）40.027.217.514.3322.011.0第八十六页，共九十三页。86黎晓峰课件硝酸盐浓度对油菜硝酸盐浓度对油菜(yuci)根毛数和长度的影响根毛数和长度的影响根毛根毛(gnmo)特征特征硝酸盐浓度硝酸盐浓度(nngd)（mmol/L）根毛存在部位根毛存在部位根毛数根毛数/cm根长根长平均根长（平均根长（mm）0.01 0.05 0.10 1.0 10.0全部全部 大部分大部分 大部分大部分 部分部分 部分部分 407 628 407 407 407 2.95 2.05 0.68 0.34 0.34 第八十七页，共九十三页。87黎晓峰课件磷胁迫磷胁迫(xip)(xip)对玉米地上部和根生长的影响对玉米地上部和根生长的影响无磷的无磷的天数天数地上部地上部干重干重 P P (g/(g/盆盆)(%)(%)根系根系 干重干重 长度长度 半径半径(g/(g/盆盆)(m/)(m/盆盆)(10)(102 2cm)cm)1 12 24 46 62.10 0.95 0.27 4.64 2.272.10 0.95 0.27 4.64 2.272.34 0.65 0.31 5.77 2.232.34 0.65 0.31 5.77 2.231.93 0.32 0.40 7.57 1.991.93 0.32 0.40 7.57 1.991.63 0.27 0.43 9.08 1.841.63 0.27 0.43 9.08 1.84第八十八页，共九十三页。88黎晓峰课件低低浓浓度度的的富富里里酸酸可可以以促促进进(cjn)(cjn)发发根根和和根根的的伸伸长长，较较高高浓浓度度下下的的酚酚类类和和短短链链脂脂肪肪酸酸类类等等低低分分子子化化合合物物可可以抑制根的生长。以抑制根的生长。淹淹水水条条件件下下，乙乙酸酸和和其其它它挥挥发发性性短短链链脂脂肪肪酸酸积积累累到到一一定浓度时，对根系的生长不利。定浓度时，对根系的生长不利。在在有有机机质质含含量量高高或或施施入入大大量量新新鲜鲜有有机机物物而而又又通通气气不不良良的的土土壤壤上上，根根际际微微生生物物活活动动可可能能导导致致根根际际微微区区累累计计大大量乙烯，抑制根系的扩展。量乙烯，抑制根系的扩展。4 4、有机物、有机物第八十九页，共九十三页。89黎晓峰课件5、其它(qt)有毒物质乙烯乙烯(y x)(y x)、HH2 2S S、FeFe2+2+、MnMn2+2+第九十页，共九十三页。90黎晓峰课件五、根际养分(yngfn)的有效性第九十一页，共九十三页。91黎晓峰课件第五节我国土壤(trng)养分含量的基本情况第九十二页，共九十三页。92黎晓峰课件内容(nirng)总结第二章土壤与植物营养。第二章土壤与植物营养。黎晓峰课件。施用NO3-N根系释放OH-或HCO3-，根际pH值上升。表现：如：水稳性团聚体。由于根系分泌物极大地改变了根-土界面物理、化学和生物学性状，因而对土壤中各种养分的生物有效性产生(chnshng)重要的影响。外生菌根可以提高树苗对土壤中K+和NH4+的吸收率。化学有效养分通常可以采用不同的化学方法从土壤中提取出来。3.Al-Abbas-。二、养分的强度因素与容量因素第九十三页，共九十三页。