1、 主要内容主要内容 基本要求基本要求 养分的短距离运输了解 养分的长距离运输了解 植物体内养分的循环了解 养分的再利用了解 牛牛文库文档分享 吸收了的养分的去向: 1. 在原细胞被同化,参与代谢或物质形成,在原细胞被同化,参与代谢或物质形成, 或积累在液泡中成为贮存物质或积累在液泡中成为贮存物质 2. 转移到根部相邻的细胞转移到根部相邻的细胞 3. 通过输导组织转移到地上部各器官通过输导组织转移到地上部各器官 4. 随分泌物一道排回介质中随分泌物一道排回介质中 短距离运输 长距离运输 牛牛文库文档分享 第一节第一节 养分的短距离运输养分的短距离运输 含义:也称横向运输,是指介质中的养分 沿根表
2、皮、皮层、内皮层到达中柱( (导管) )的 迁移过程。由于其迁移距离短,故称为短距 离运输。 一、养分的运输途径 牛牛文库文档分享 离子短距离运输的质外体(A)和共质体(B)示意图 皮层皮层 中柱中柱 根表皮根表皮 外皮层外皮层 B A 晚期后生木质部晚期后生木质部 早期后生木质部早期后生木质部 凯氏带凯氏带 内皮层内皮层 韧皮部韧皮部 根毛根毛 牛牛文库文档分享 一、养分的运输途径 (一)质外体途径(一)质外体途径 1. 运输部位:根尖的分生区和伸长区根尖的分生区和伸长区 由于内皮层还未充分分化,凯氏带尚未形成,质外体可由于内皮层还未充分分化,凯氏带尚未形成,质外体可 延续到木质部,即养分可
3、直接通过质外体进入木质部导管。延续到木质部,即养分可直接通过质外体进入木质部导管。 2. 运输方式:自由扩散、静电吸引自由扩散、静电吸引 3. 运输的养分种类:Ca2+、Mg 2+、 Na+等等 如如Ca2+ ,主要通过质外体运输,只有少量进入细胞内,主要通过质外体运输,只有少量进入细胞内, 因为:因为: 质外体中的质外体中的 Ca2+果胶果胶果胶酸钙果胶酸钙 细胞内的细胞内的 Ca2+草酸草酸草酸钙草酸钙 所以:钙的运输受到限制所以:钙的运输受到限制 牛牛文库文档分享 (二)共质体途径(二)共质体途径 1. 运输部位:根毛区根毛区 内皮层已充分分化,凯氏带已形成,养分进入共质体内皮层已充分分
4、化,凯氏带已形成,养分进入共质体 (细胞内)后,靠胞间连丝在相邻的细胞间进行运输,最后向(细胞内)后,靠胞间连丝在相邻的细胞间进行运输,最后向 中柱转运中柱转运 2. 方式:扩散作用、原生质流动(环流)、水流带动扩散作用、原生质流动(环流)、水流带动 3. 运输的离子:NO3 、 、H2PO4 、 、K 、 、SO42 、 、Cl 根毛细胞是贮存磷、钾的生理库,如禾谷类作物生长前根毛细胞是贮存磷、钾的生理库,如禾谷类作物生长前 期吸收的磷占全量的期吸收的磷占全量的6070,到后期经转运和再利用。,到后期经转运和再利用。 4. 具有自我调节作用:共质体内被运输的离子并不完全进入导管,共质体内被运
5、输的离子并不完全进入导管, 除一部分在根内被利用和同化外,还要优先被液泡选择吸收而除一部分在根内被利用和同化外,还要优先被液泡选择吸收而 积累在液泡的积累在液泡的“离子库离子库”中。当通过共质体运输的离子暂时减中。当通过共质体运输的离子暂时减 少时,少时,液泡又释放离子液泡又释放离子,使之通过运输到达导管。,使之通过运输到达导管。 牛牛文库文档分享 二、养分进入木质部 是指养分从是指养分从中柱薄壁细胞中柱薄壁细胞向向木质部导管木质部导管的转移过程。实际上是离子自的转移过程。实际上是离子自共质共质 体体向向质外体质外体的过渡过程。的过渡过程。 (一)养分进入机理(一)养分进入机理 早期认为是被动
6、过程早期认为是被动过程渗漏假说渗漏假说:认为共质体中的离子跨越皮层组织,:认为共质体中的离子跨越皮层组织, 穿过内皮层细胞后渗漏进入木质部导管。穿过内皮层细胞后渗漏进入木质部导管。 后来证明是主动过程后来证明是主动过程双泵模型双泵模型:认为离子进入木质部导管需经两次泵:认为离子进入木质部导管需经两次泵 的作用:的作用: 第一次是将离子由介质或自由空间主动泵入细胞膜内,是将离子由介质或自由空间主动泵入细胞膜内,进入共质体进入共质体; 第二次是将离子由木质部薄壁细胞主动泵入木质部导管,是将离子由木质部薄壁细胞主动泵入木质部导管,进入质外体进入质外体。 牛牛文库文档分享 内皮层内皮层 木质部木质部
7、薄壁组织薄壁组织 细胞质细胞质 凯氏带凯氏带 1 2 细胞壁细胞壁 根表皮层根表皮层 细胞质细胞质 木质部 液泡液泡 根部离子短距离运输进入木质部导管的根部离子短距离运输进入木质部导管的双泵模型双泵模型 共质体 质外体 养分从介质到达木质部导管至少通过次原生质膜 2 牛牛文库文档分享 (二)影响因素(二)影响因素 1. 外界离子浓度 介质K K浓度对向日葵伤流液中含钾量的影响 介质介质K 浓度 浓度(mmol/L) 伤流液中伤流液中K 总量 总量(g) 0.129.2 1.045.0 10.026.6 可见,浓度适中,进入的离子总量最大可见,浓度适中,进入的离子总量最大 2. 温度:升高,水分
8、易扩散进入,使木质部汁液体积增加;而因质膜的选择性 随温度的提高而增加,利于钾的吸收,但对钙不利。 牛牛文库文档分享 分泌物浓度分泌物浓度温温 度度 (OC) 溢出量溢出量 (ml/4h) K + Ca 2+ K + /Ca2+ 8 5.313.41.5 8.9 1821.915.21.015.2 2831.719.60.824.5 温度对玉米伤流液数量及其K K+ +, Ca, Ca2+ 2+浓度的影响 3. 呼吸作用:受抑制时,受抑制时, K 、 、Ca2 运输量减少, 运输量减少, 但但K /Ca2比值不变 比值不变 牛牛文库文档分享 第二节第二节 养分的长距离运输养分的长距离运输 含义
9、:也称纵向运输,是指养分沿木质部导管向上,或沿轫皮部筛管向上 或向下移动的过程。由于养分迁移距离较长,故称为长距离运输。 一、木质部运输 (一)动力和方向(一)动力和方向 1.动力: 蒸腾作用蒸腾作用一般起主导作用一般起主导作用 根压根压当蒸腾作用微弱或当蒸腾作用微弱或停止停止 时,起主导作用时,起主导作用 木质部导管 牛牛文库文档分享 木质部汁液的移动是木质部汁液的移动是根根 压压和和蒸腾作用蒸腾作用驱动的共同结驱动的共同结 果,但两种力量的强度并不果,但两种力量的强度并不 相同。从相同。从力量力量上,蒸腾拉力上,蒸腾拉力 远大于根压压力。从作用的远大于根压压力。从作用的 时间时间上,蒸腾作
10、用在一天内上,蒸腾作用在一天内 有阶段性,而根压具有连续有阶段性,而根压具有连续 性。蒸腾对木质部养分运输性。蒸腾对木质部养分运输 作用的大小取决于植物生育作用的大小取决于植物生育 阶段、昼夜时间、离子种类阶段、昼夜时间、离子种类 和离子浓度等因素。和离子浓度等因素。 牛牛文库文档分享 (1)植物生育阶段 在植物生长旺盛期,蒸腾强度大,木质部养分的运输主在植物生长旺盛期,蒸腾强度大,木质部养分的运输主 要靠蒸腾拉力。要靠蒸腾拉力。 (2 2)昼夜时间 白天木质部运输主要靠蒸腾作用,驱动力较强,且运输白天木质部运输主要靠蒸腾作用,驱动力较强,且运输 量大。夜间主要靠根压,其动力弱,养分运输量小。
11、量大。夜间主要靠根压,其动力弱,养分运输量小。 (3 3)元素种类 一般以质外体运输的养分受蒸腾作用影响较大,而以共一般以质外体运输的养分受蒸腾作用影响较大,而以共 质体运输为主的养分则受影响较小。高蒸腾强度质体运输为主的养分则受影响较小。高蒸腾强度对对K K+ +的木质的木质 部运输速率影响不大部运输速率影响不大但能大幅度提高但能大幅度提高NaNa+ +的运输速率。的运输速率。 植物体内以植物体内以分子态分子态运输的养分,其木质部运输也受蒸腾运输的养分,其木质部运输也受蒸腾 作用的作用的强烈影响强烈影响,最为典型的是,最为典型的是硅硅和和硼硼。钙钙的木质部运输与的木质部运输与 蒸腾作用也有密
12、切关系。蒸腾作用也有密切关系。 牛牛文库文档分享 K + Na + 低蒸腾低蒸腾高蒸腾高蒸腾低蒸腾低蒸腾高蒸腾高蒸腾 2.93.02.03.9 6.57.03.48.1 牛牛文库文档分享 燕麦植株蒸腾(耗水)与硅吸收的计算 值和实测值间的关系 收获前的天数收获前的天数 蒸腾作用蒸腾作用 ( ml株)株) 硅吸收实测值硅吸收实测值 ( mg/ 株)株) 硅吸收的计算值硅吸收的计算值 ( mg/ 株)株) 44 67 3.4 3.6 58 175 9.4 9.4 82 910 50.0 49.1 1002785156.0150.0 牛牛文库文档分享 (4 4)离子浓度 介质中养分的浓度介质中养分的
13、浓度明显影响明显影响进入木质部离子进入木质部离子 的数量,也能影响蒸腾作用对木质部养分运输作的数量,也能影响蒸腾作用对木质部养分运输作 用的程度。用的程度。 (5 5)植物器官 植物各器官的蒸腾强度不同,在木质部运输的养分数量上也有差异。养分的植物各器官的蒸腾强度不同,在木质部运输的养分数量上也有差异。养分的 积累量取决于蒸腾速率和蒸腾持续的时间。积累量取决于蒸腾速率和蒸腾持续的时间。蒸腾强度越大和生长时间越长的植物蒸腾强度越大和生长时间越长的植物 器官,经木质部运入的养分就越多器官,经木质部运入的养分就越多。 牛牛文库文档分享 供硼量供硼量 (mg/(mg/盆盆) ) 硼含量硼含量 (mg/
14、g(mg/g干重干重) ) 0 0 叶片叶片 102030 0.1 0.2 0.3 荚果荚果 籽粒籽粒 土壤施硼对油菜地上部各器官中硼分配的影响 牛牛文库文档分享 油菜各器官中硼的含量有明显影响。油菜各器官中硼的含量有明显影响。叶叶 片蒸腾量大片蒸腾量大,硼的含量就高,而且施硼量对,硼的含量就高,而且施硼量对 含量的影响十分明显;含量的影响十分明显;荚果蒸腾量小荚果蒸腾量小,硼的,硼的 含量较低,受施硼量的影响较小;甚至在含量较低,受施硼量的影响较小;甚至在同同 一叶片上一叶片上也会因蒸腾量的局部差异而造成含也会因蒸腾量的局部差异而造成含 硼量的明显变化。一般,硼量的明显变化。一般,叶尖蒸腾量
15、最大叶尖蒸腾量最大, 硼的含量最高;硼的含量最高;叶柄蒸腾量最小叶柄蒸腾量最小,相应地含,相应地含 硼量也最低。硼量也最低。 当介质中硼过高时,植物 硼毒害的症状首先出现在叶尖 和叶缘。 牛牛文库文档分享 在生产实践中,茄果类的番茄、辣椒等在在生产实践中,茄果类的番茄、辣椒等在 结果期若遇较长时间的低温或结果期若遇较长时间的低温或 阴雨阴雨 天,蒸腾强度低,常会发生天,蒸腾强度低,常会发生 果实果实 生理性缺钙生理性缺钙而出现而出现脐腐病脐腐病。 牛牛文库文档分享 (一)动力和方向(一)动力和方向 2. 方向:单向,自根部向地上部运输 目的地:目的地:叶子、果实和种子叶子、果实和种子 养分进入
16、叶片的过程称为“卸”(unloading) 牛牛文库文档分享 (二)运输机理二)运输机理 1. 质流:指养分离子在木质部导管中随着蒸腾流向指养分离子在木质部导管中随着蒸腾流向 上运输的方式上运输的方式主要主要 2. 交换吸附 含义:含义:由于木质部导管壁上有很多由于木质部导管壁上有很多带负电荷的阴离子基团带负电荷的阴离子基团,它们将导管汁液,它们将导管汁液 中的中的阳离子吸附阳离子吸附在管壁上。所吸附的离子又可被其它阳离子交换下来,继续随汁在管壁上。所吸附的离子又可被其它阳离子交换下来,继续随汁 液向上移动。液向上移动。 结果:结果:降低了离子的运输速率,出现降低了离子的运输速率,出现滞留作用
17、滞留作用(导管周围组织带负电荷的细(导管周围组织带负电荷的细 胞壁也参与吸引滞留在导管中的阳离子的作用)胞壁也参与吸引滞留在导管中的阳离子的作用) 影响因素:影响因素:离子种类、离子浓度、离子活度、竞争离子、导管壁电荷密度等。离子种类、离子浓度、离子活度、竞争离子、导管壁电荷密度等。 牛牛文库文档分享 竞争阳离子与根分泌物对竞争阳离子与根分泌物对 离体菜豆茎中长距离运输的影响离体菜豆茎中长距离运输的影响* * 处处 理理 植物测定部位植物测定部位 45CaCl 2 45CaCl 2+Ca 2+, , Mg2+, ,K +和 和 Na+ 45CaCl 2 +根 根 分泌物分泌物 初生叶初生叶0.
18、044.71.8 茎茎 1218cm71911 812cm285640 48cm845761 04cm1598181 *45Ca转移数量以转移数量以mol/g干重表示。干重表示。 牛牛文库文档分享 (三)养分的再吸收和释放(三)养分的再吸收和释放 1. 再吸收 含义:溶质在木质部导管运输过程中,部分离子可被导管周围的薄壁细胞吸收,溶质在木质部导管运输过程中,部分离子可被导管周围的薄壁细胞吸收, 从而减少了溶质到达茎叶数量的现象。从而减少了溶质到达茎叶数量的现象。 结果:使木质部汁液的使木质部汁液的离子浓度自下而上递减离子浓度自下而上递减 影响因素:植物的生物学特性和离子性质植物的生物学特性和离
19、子性质 应用例子: 牛牛文库文档分享 例例1. 选育牧草:选育牧草: 供钠后不同牧草中供钠后不同牧草中Na 的含量(,干重) 的含量(,干重) 牧草种类牧草种类根部根部地上部地上部 杂交三叶草杂交三叶草0.770.22 梯牧草梯牧草0.280.38 黑麦草0.051.16 应考虑选育根系对钠离子再吸收较弱的牧草品种。 牛牛文库文档分享 例例2. 指导施肥:指导施肥: 番茄和菜豆植株中钼的含量(番茄和菜豆植株中钼的含量(mg/kg干重)干重) 植株部位植株部位番茄番茄菜豆菜豆 叶片叶片325 85 茎茎123 210 根根4701030 菜豆应适当多施钼肥,而番茄可少施或暂时不施。 牛牛文库文档
20、分享 2. 释放 含义:木质部运输过程中,导管周围的薄壁细胞将吸收了的离子重新释放到导木质部运输过程中,导管周围的薄壁细胞将吸收了的离子重新释放到导 管中的现象管中的现象 作用:维持木质部汁液中养分浓度的稳定性维持木质部汁液中养分浓度的稳定性 养分浓度高,再吸收养分浓度高,再吸收 养分浓度下降,释放养分浓度下降,释放 木质部导管木质部导管木质部薄壁细胞木质部薄壁细胞 牛牛文库文档分享 二、韧皮部运输 (一)(一) 特点:特点:养分在活细胞内双向运输 筛管:管状活细胞,端壁有筛管:管状活细胞,端壁有筛孔筛孔 轫皮部的结构轫皮部的结构 伴胞:以胞间连丝与筛管相通伴胞:以胞间连丝与筛管相通 薄壁细胞
21、薄壁细胞 牛牛文库文档分享 筛管筛管 伴胞伴胞 韧皮部薄壁组织韧皮部薄壁组织 厚壁组织厚壁组织 韧皮部韧皮部 木质部木质部 导管导管 筛管筛板筛管筛板 木质部木质部 导管导管 木质部薄壁组织木质部薄壁组织 P P P P 牛牛文库文档分享 (二)韧皮部汁液的组成(二)韧皮部汁液的组成 韧皮部汁液的组成与木质部比较有显著的差异: 第一,韧皮部汁液的pH值高于木质部 前者偏碱性而后者偏酸性。韧皮部偏碱性可前者偏碱性而后者偏酸性。韧皮部偏碱性可 能是因其含有能是因其含有HCO3-和大量和大量K+等阳离子所引起的;等阳离子所引起的; 第二,韧皮部汁液中干物质和有机化合物远高于木质部 韧皮部汁液中的韧皮
22、部汁液中的C/N比值比值 比木质部汁液宽;比木质部汁液宽; 第三,某些矿质元素,如如钙钙和和硼硼在韧皮部汁液中的含量远在韧皮部汁液中的含量远小于木质部小于木质部,其它矿质,其它矿质 元素的浓度高于木质部;无机态元素的浓度高于木质部;无机态阳离子总量大阳离子总量大大超过无机阴离子总量,过大超过无机阴离子总量,过 剩正电荷由有机阴离子,主要是氨基酸进行平衡。剩正电荷由有机阴离子,主要是氨基酸进行平衡。 牛牛文库文档分享 (三)韧皮部中养分的移动性(三)韧皮部中养分的移动性 营养元素的移动性与再利用程度的关系 营养元素营养元素 移动性移动性 再利用程度再利用程度 缺素症出现部位缺素症出现部位 N P
23、 K Mg 大大 高高 老叶老叶 S Fe Mn Zn Cu Mo Ca B 难移动难移动 很低很低 新叶顶端分生组织新叶顶端分生组织 小小 低低 新叶新叶 牛牛文库文档分享 三、木质部与韧皮部之间的养分转移 养分从韧皮部向木质部的转移为养分从韧皮部向木质部的转移为顺浓度梯度顺浓度梯度,可以通过筛管原生质膜,可以通过筛管原生质膜 的的渗漏作用渗漏作用来实现。相反,养分从木质部向韧皮部的转移是来实现。相反,养分从木质部向韧皮部的转移是逆浓度梯度逆浓度梯度、需要、需要 能量的主动运输过程。这种转移主要需经能量的主动运输过程。这种转移主要需经转移细胞转移细胞进行。进行。 韧皮部韧皮部木质部木质部 顺
24、浓度梯度 顺浓度梯度 渗漏作用渗漏作用 逆浓度梯度逆浓度梯度 转移细胞转移细胞 意义:木质部向韧皮部养分的转移对调节植物体内养分分配,满足各部位 的矿质营养起着重要作用。 牛牛文库文档分享 P T X 韧皮部韧皮部 韧皮部韧皮部 (P) 转移细胞转移细胞 (T) 木质部木质部 (X)(X) 牛牛文库文档分享 第三节第三节 植物体内养分的循环植物体内养分的循环 一、含义 指在轫皮部中移动性较强的矿质养分,通过木质部运输和韧皮部运输指在轫皮部中移动性较强的矿质养分,通过木质部运输和韧皮部运输 形成自形成自根至地上部之间的循环流动根至地上部之间的循环流动。 二、过程地上部地上部木质部木质部轫皮部轫皮
25、部 根根木质部木质部轫皮部轫皮部 介质介质 养分养分 牛牛文库文档分享 三、典型例子 1. 植物体内氮的循环植物体内氮的循环 叶片叶片 贮存库贮存库 NO3 NH4 氨基酸 氨基酸 蛋白质蛋白质 木质部木质部 NO3 氨基酸 氨基酸 氨基酸氨基酸 轫皮部轫皮部 根部根部 贮存库贮存库 NO3 NH4 氨基酸 氨基酸 蛋白质蛋白质 土壤溶液土壤溶液 NO3 NH4 图图 植物体内氮的循环模式植物体内氮的循环模式 牛牛文库文档分享 植物体内发生氮素的大规模循环,可能是植物体内发生氮素的大规模循环,可能是 由于由于根部硝态氮的还原能力有限根部硝态氮的还原能力有限,而必须经地,而必须经地 上部还原后再
26、运回根系,满足其合成蛋白质等上部还原后再运回根系,满足其合成蛋白质等 代谢活动的需要。代谢活动的需要。 经木质部运输到茎叶的氮素,其中经木质部运输到茎叶的氮素,其中79 以还原态的形式再由韧皮部以还原态的形式再由韧皮部运回根中运回根中,其中的,其中的 21%被根系所利用被根系所利用,其余部分再由木质部运向,其余部分再由木质部运向 地上部。地上部。 牛牛文库文档分享 2. 植物体内钾的循环植物体内钾的循环 CO2 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 K NH3 苹果酸钾苹果酸钾K NO3 地上部 地上部 轫皮部轫皮部木质部木质部 苹果酸钾苹果酸钾KNO3 HCO3 苹果酸苹果酸 丙酮酸丙酮酸 根部
27、根部 K K NO3 NO3 植物体内钾的循环模式植物体内钾的循环模式 牛牛文库文档分享 钾的循环对体内电 性的平衡和节省能量起 着重要的作用。 牛牛文库文档分享 四、养分循环的作用 调控根系吸收养分的速率 主要通过主要通过“反馈控制反馈控制”来实现来实现地上部养分在轫皮部中运到根部的数量地上部养分在轫皮部中运到根部的数量 是反映地上部营养状况的一种是反映地上部营养状况的一种信号信号,当,当 运输养分的数量 某一临界值:营养状况良好 V吸收 运输养分的数量 某一临界值:养分缺乏 V吸收 牛牛文库文档分享 离子离子 离子离子 液泡液泡 细胞质细胞质 根皮层根皮层 中柱中柱 根部离子吸收的反馈调控
28、模型根部离子吸收的反馈调控模型 牛牛文库文档分享 第四节第四节 养分的再利用养分的再利用 含义:植物某一器官或部位中的矿质养分可通过轫皮部运往其它器官或部位而 被再度利用的现象。 一、养分再利用的过程 第一步:养分的激活第一步:养分的激活 养分离子在细胞中被转化为可运输的形态。 由需要养分的新器官发出由需要养分的新器官发出“养分饥饿养分饥饿”的信号,信号传到老器官,运输系统被的信号,信号传到老器官,运输系统被 激活而启动,将养分转移到细胞外,准备进行长距离运输。激活而启动,将养分转移到细胞外,准备进行长距离运输。 牛牛文库文档分享 只有移动能力强的养分元素才能被再利用 第二步:养分进入轫皮部第
29、二步:养分进入轫皮部 被激活的养分从木质部导管通过主动运输转移至轫皮部被激活的养分从木质部导管通过主动运输转移至轫皮部 (“装装”),进行长距离运输,到达茎后,养分可通过转移),进行长距离运输,到达茎后,养分可通过转移 细胞进入木质部向上运输。细胞进入木质部向上运输。 第三步:进入新器官第三步:进入新器官 养分通过轫皮部或木质部运至靠近新器官的部位,再经养分通过轫皮部或木质部运至靠近新器官的部位,再经 过跨质膜的主动运输过程过跨质膜的主动运输过程“卸卸”入需要养分的新器官细胞内。入需要养分的新器官细胞内。 经历:经历:共质体共质体(老器官细胞内激活)(老器官细胞内激活) 质外体质外体(装入轫皮
30、部之前)(装入轫皮部之前) 共质体共质体(轫皮部)(轫皮部) 质外体质外体(卸入新器官之前)(卸入新器官之前) 共质体共质体(新器官细胞内)(新器官细胞内) 牛牛文库文档分享 老器官老器官 细胞内细胞内 (共质体共质体) (质外体质外体) 细胞外细胞外 韧皮部韧皮部 木质部木质部 (共质体共质体) (质外体质外体) 新器官新器官 细胞内细胞内 (共质体共质体) 主动主动 “装装” 运输运输 主动运输主动运输 “卸卸” 转移转移 细胞细胞 转移转移 植物体内养分再利用过程示意图 养分养分 第二信使第二信使 饥饿饥饿 信号信号 牛牛文库文档分享 二、养分再利用与缺素部位 营养元素的再利用程度与缺素
31、部位的的关系营养元素的再利用程度与缺素部位的的关系 营养元素营养元素 再利用程度再利用程度 缺素症出现部位缺素症出现部位 原因原因 N P K Mg 高高 老叶老叶 移动性大移动性大 S Fe Mn Zn Cu Mo Ca B 很低很低 新叶及顶端分生组织新叶及顶端分生组织 难移动难移动 低低 新叶新叶 移动性移动性 小小 老叶新叶 牛牛文库文档分享 钾营养状况对番茄钾分配的影响 施施K水平水平 (mmol/L ) 0.11.01025 鲜重鲜重(g/叶)叶)12213447 钾含量钾含量 老叶老叶 8 163447 中部叶中部叶12 203343 幼叶幼叶15 172223 牛牛文库文档分享
32、 三、养分再利用与生殖生长 植物生长进入植物生长进入生殖生长阶段生殖生长阶段后,根的活力减弱,养分吸收功能衰退。此时,后,根的活力减弱,养分吸收功能衰退。此时, 植物体内养分总量增加不多,各器官中养分含量主要靠体内植物体内养分总量增加不多,各器官中养分含量主要靠体内再分配再分配进行调节。进行调节。 营养器官将养分不断地运往生殖器官,随着时间的延长,营养器官中的养 分,所占比例逐渐减少。 牛牛文库文档分享 成熟成熟 开花开花 地上部分营养器官地上部分营养器官 时间时间 ( (发芽后天数发芽后天数) ) 养分吸收总量养分吸收总量 籽粒籽粒 禾谷类作物个体发育期间矿质养分分配的典型图解 牛牛文库文档
33、分享 植物根系从介质中吸收的矿质养分,一部分在根细胞中被同化利用;另一部 分经皮层组织进入木质部输导系统向地上部输送,供应地上部生长发育所需要。 植物地上部绿色组织合成的光合产物及部分矿质养分则可通过韧皮部系统运输到 根部,构成植物体内的物质循环系统,调节着养分在植物体内的分配。 在农业生产中,养分的再利用程度是影响经济产量和养分利用效率的重要因在农业生产中,养分的再利用程度是影响经济产量和养分利用效率的重要因 素。如果能通过各种措施素。如果能通过各种措施提高植物体内养分的再利用效率提高植物体内养分的再利用效率,就能使有限的养分物,就能使有限的养分物 质发挥其更大的增产作用。质发挥其更大的增产
34、作用。 牛牛文库文档分享 本章小结: 1. 养分的短距离运输养分的短距离运输 2. 养分的长距离运输养分的长距离运输 3. 植物体内养分的循环植物体内养分的循环 4. 养分的再利用养分的再利用 牛牛文库文档分享 本章复习题:本章复习题: 1. 养分的横向运输是指养分沿根的养分的横向运输是指养分沿根的 表皮表皮 、 皮层皮层 、 内皮层内皮层 ,最后到达中柱,最后到达中柱 导管导管的过程。的过程。 2. 养分的短距离运输可通过养分的短距离运输可通过 质外体途径质外体途径 和和 共肢体途径共肢体途径 等等2种途径进行。种途径进行。 3. 养分通过横向运输从外部介质到达中柱的木质部导管至少养分通过横
35、向运输从外部介质到达中柱的木质部导管至少 穿过原生质膜穿过原生质膜 次。次。 4. 养分的纵向运输是指养分沿养分的纵向运输是指养分沿 木质部导管木质部导管 向上,或沿向上,或沿 韧皮部筛管韧皮部筛管 向上或向下迁移的过程。向上或向下迁移的过程。 5. 养分在植物的木质部导管与导管周围的薄壁细胞之间存在养分在植物的木质部导管与导管周围的薄壁细胞之间存在 着着 和和 的相互关系。的相互关系。 牛牛文库文档分享 6. 植物必需的矿质元素在轫皮部中的移动性与其再利用程植物必需的矿质元素在轫皮部中的移动性与其再利用程 度大小有关,如度大小有关,如 N P K 的移动性较强,故其再的移动性较强,故其再 利
36、用程度也较大,缺素症会先在利用程度也较大,缺素症会先在 老组织老组织 出现;出现; 而而 Fe Mo 是最难移动的元素,故其再利用程度很小,缺是最难移动的元素,故其再利用程度很小,缺 素症会先在素症会先在 新叶新叶 幼组织幼组织 出现。出现。 7. 在植物体内,在植物体内, 移动能力移动能力 较强的养分可通过较强的养分可通过 韧皮部韧皮部 和和 木质部木质部 在植物的地上部和根部之间循环移动。在植物的地上部和根部之间循环移动。 8. 养分的再利用经历了从养分的再利用经历了从 共质体共质体 质外体质外体 共 质体 质外体 共质体 的过程。的过程。 牛牛文库文档分享 牛牛文库文档分享 第一节第一节
37、 养分的短距离运输养分的短距离运输 含义:也称横向运输,是指介质中的养分 沿根表皮、皮层、内皮层到达中柱( (导管) )的 迁移过程。由于其迁移距离短,故称为短距 离运输。 一、养分的运输途径 牛牛文库文档分享 (二)共质体途径(二)共质体途径 1. 运输部位:根毛区根毛区 内皮层已充分分化,凯氏带已形成,养分进入共质体内皮层已充分分化,凯氏带已形成,养分进入共质体 (细胞内)后,靠胞间连丝在相邻的细胞间进行运输,最后向(细胞内)后,靠胞间连丝在相邻的细胞间进行运输,最后向 中柱转运中柱转运 2. 方式:扩散作用、原生质流动(环流)、水流带动扩散作用、原生质流动(环流)、水流带动 3. 运输的
38、离子:NO3 、 、H2PO4 、 、K 、 、SO42 、 、Cl 根毛细胞是贮存磷、钾的生理库,如禾谷类作物生长前根毛细胞是贮存磷、钾的生理库,如禾谷类作物生长前 期吸收的磷占全量的期吸收的磷占全量的6070,到后期经转运和再利用。,到后期经转运和再利用。 4. 具有自我调节作用:共质体内被运输的离子并不完全进入导管,共质体内被运输的离子并不完全进入导管, 除一部分在根内被利用和同化外,还要优先被液泡选择吸收而除一部分在根内被利用和同化外,还要优先被液泡选择吸收而 积累在液泡的积累在液泡的“离子库离子库”中。当通过共质体运输的离子暂时减中。当通过共质体运输的离子暂时减 少时,少时,液泡又释放离子液泡又释放离子,使之通过运输到达导管。,使之通过运输到达导管。 牛牛文库文档分享 在生产实践中,茄果类的番茄、辣椒等在在生产实践中,茄果类的番茄、辣椒等在 结果期若遇较长时间的低温或结果期若遇较长时间的低温或 阴雨阴雨 天,蒸腾强度低,常会发生天,蒸腾强度低,常会发生 果实果实 生理性缺钙生理性缺钙而出现而出现脐腐病脐腐病。 牛牛文库文档分享 (三)养分的再吸收和释放(三)养分的再吸收和释放 1. 再吸收 含义:溶质在木质部导管运输过程中,部分离子可被导管周围的薄壁细胞吸收,
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