植物根系对离子态养分的被动吸收

植物保护学名词解释1、植物营养元素的再利用：植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其他器官或部位，而被再度利用。

2、大量元素：碳氢氧氮磷钾钙镁硫。

3、微量元素：铁硼锰铜钼锌氯。

4、营养：植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，并用以维持其生命活动。

5、营养元素：植物体所需的化学元素。

6、植物营养学：研究植物对营养元素的吸收、运输、转化和利用的规律及植物与外界环境之间营养物质交换和能量交换的科学。

7、必需营养元素：对植物生长具有必需性、不可替代性和直接营养作用的化学元素。

8、有益元素：对某些植物的生长发育有良好刺激作用，或为某些植物种类、在某些特定条件下所必需，但不是所有植物必需。

9、强度因素：土壤溶液中养分的浓度。

10、容量因素：土壤中有效养分的数量。

11、化学有效养分：土壤中存在的矿质态养分。

12、土壤的缓冲因素（缓冲力或缓冲容量）：表示土壤保持一定养分强度的关系。

13、截获：根直接从所接触的土壤中获取养分而不通过运输。

14、质流：植物蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差，此种压力导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。

15、扩散：由于根对周围养分离子的吸收造成根表与周围土壤的养分浓度梯度差，土体养分顺着浓度梯度向根表迁移。

16、简单扩散：溶液中的离子存在浓度差时，将导致离子由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。

17、根系密度：单位土壤体积中根的总长度。

18、养分累积：根对水分的吸收速率高于养分的吸收速率，这时根际的养分浓度高于土体的养分浓度。

19、养分亏缺：根系吸收土壤溶液中养分的速率大于吸收水分的速率。

20、养分持平：在一定条件下，水分的蒸腾速率和养分的吸收速率相等，根际不会出现浓度梯度。

21、共生固氮作用：一些豆科植物在固定空气中的N2时，也会降低根际的PH值。

22、螯溶作用：植物分泌的大量有机酸、氨基酸和酚类化合物，与根际各种金属元素形成螯合物。

23、双泵模型：离子进入木质部导管需两次泵的作用，第一次是将离子由介质或自由空间主动泵入细胞膜内，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。

植物根系对土壤养分的吸收与利用机制一、根系对土壤养分的吸收机制1. 植物根系的结构植物的根系主要分为主根和侧根两部分。

主根是从胚芽发出的第一个根，负责向下生长，吸收土壤中的水分和养分。

侧根是从主根发出的分支根，扩大了根系对土壤的吸收面积。

2. 根毛的作用根毛是主根末梢产生的细长突起，它们具有很多细胞壁突出的微绒毛状结构，增加根系与土壤之间的接触面积。

根毛能够吸附土壤中的细小颗粒和离子，并通过细胞间隙进入根系内部。

3. 主动吸收与被动吸收植物根系通过两种方式吸收土壤养分。

主动吸收是指植物根系通过运动蛋白质将养分主动地吸收到根系细胞内。

被动吸收是指物质在根系细胞内由高浓度向低浓度的方向被扩散吸收。

4. 吸附和离子交换植物根系通过根毛吸附土壤中的养分颗粒，如有机质和小颗粒矿物质。

同时，植物根系通过离子交换作用，将根系内部的离子与土壤中的离子进行交换，使无机离子被吸附到根系细胞表面。

二、根系对土壤养分的利用机制1. 根系分泌根系液根系液是根毛细胞分泌的一种含有有机酸、酶和其他物质的液体。

根系液能够溶解土壤中的养分，使其更容易被根系吸收。

此外，根系液中的酶还能分解土壤中的有机质，释放出有机养分。

2. 根瘤与共生菌根某些植物与根瘤菌或菌根真菌形成共生关系，能够利用它们与土壤中氮的循环。

根瘤菌与植物根系结合形成根瘤，在根瘤内固氮，将氮转化为植物可利用的形式。

菌根真菌在与植物根系结合后，能够扩大根系的吸收面积，并为植物提供养分。

3. 根系吸收机制的调节植物能够根据土壤养分的供应情况调节根系对养分的吸收。

当土壤中某种养分过量时，植物会降低该养分的吸收。

反之，当土壤中某种养分不足时，植物会增加该养分的吸收。

4. 植物间的竞争与共生植物根系之间会发生竞争，争夺土壤中有限的养分资源。

一些植物通过分泌有毒物质或形成根际隔离带来排斥竞争者。

而其他植物则与土壤中的微生物形成共生关系，共同利用土壤养分，提高养分的利用效率。

总结：植物根系对土壤养分的吸收与利用机制是一个复杂的过程。

植物根细胞吸收离子的方式
离子进入根细胞可划分为被动吸收和主动吸收两种形式。

被动吸收又称非代谢吸收，是一种顺浓度梯度的吸收过程，不需要消耗能量，属于物理的或物理化学的作用。

被动吸收主要包括两个方面:
①养分通过扩散、质流等形式进人根细胞。

离子态养分无论是通过截获、扩散或质流都能进入根细胞。

但一般不通过细胞膜，对整个组织来说，一般不能通过内皮层。

②离子交换。

植物吸收离子态养分，还可以通过离子交换的方式进人植物体内。

一般情况是根细胞外的氢离子和粘粒扩散层交换性阳离子进行交换。

主动吸收又称为代谢吸收，是一个逆浓度梯度且消耗能量的吸收过程，且有选择性。

土壤肥料学试题库与答案一、名词解释（每小题3分）。

1、土壤肥力：土壤能供应与协调植物正常生长发育所需要的养分和水、空气、热的能力。

2、植物营养元素的同等重要律和不可替代律：植物必需的营养元素在植物体内不论数量多少都是同等重要的；任何一种营养元素的特殊功能都不能被其它元素所代替。

3、腐殖化过程：动植物残体被嫌气性微生物分解又合成.从而形成新的、较稳定的、大分子的、复杂的有机化合物（腐殖质）的过程。

4、限制因子律：增加一个因子的供应.可以使作物生长增加.但是遇到另一生长因子不足时.即使增加前一因子也不能使作物生长增加.直到缺乏的因子得到补充.作物才能继续增长。

5、氮肥利用率：氮肥利用率是指氮肥中氮素被当季作物吸收利用的百分率。

6、土壤容重：土壤容重是指单位容积原状土壤（包括孔隙）的烘干重量。

单位g/cm ,t/m。

1、土壤退化：土壤退化是指在各种自然和人为因素影响下.导致土壤生产力、环境调控潜力和可持续发展能力下降甚至完全丧失的过程。

或指土壤数量减少和质量降低的过程。

7、土壤分布的垂直地带性：土壤垂直地带性分布是指山区的土壤随着海拔高度的变化呈现有规律的更替的现象。

9、田间持水量：毛管悬着水的最大量称为田间持水量，是在自然条件下.使土壤孔隙充满水分.当重力水排除后土壤所能保持的最大含水量。

10、养分归还学说：要点是：第一、随着作物的每次收获必然要从土壤中取走一定量的养分。

第二、如果不正确地归还养分于土壤.地力必然会逐渐下降。

第三、要想恢复地力.就必须归还从土壤中取走的全部东西。

第四、为了增加产量.就应该向土壤施加灰分元素。

11、磷的固定：所谓磷的固定是指可溶性磷酸盐转变为难溶性磷酸盐.即有效态磷转化为无效态磷的过程。

其结果导致磷的有效性降低。

12、生理酸性肥料：生理酸性肥料是指化学上是中性的.但由于作物选择性地吸收养分离子.导致有些养分离子残留在土壤中.并使土壤变酸的肥料。

13、土壤沙化：土壤沙化指良好的土壤或可利用的土地.在风蚀和风力堆积作用下.变成含沙很多的土壤或土地甚至变成沙漠的过程。

植物营养学题库一、名词解释：1.有益元素：是指为某些植物正常生长发育所必需而非所有植物必需的元素。

2.截获：指根系在土壤中伸展的过程中吸取直接接触到的养分的过程。

3.质流：指植物蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与原土体之间出现明显的水势差，此种压力差导致土壤溶液中的养分随着水流向根表迁移。

4.扩散：由于植物根系对养分离子的吸收，使根表面养分离子浓度下降，根表养分发生亏缺，与附近土体间形成养分浓度梯度，从而使养分离子从高浓度向低浓度方向迁移5.被动吸收：指养分离子顺着电化学势梯度由介质溶液进入细胞内的过程。

6.主动吸收：指养分离子逆着电化学势梯度由介质溶液通过细胞膜进入细胞内的过程。

7.叶部营养（或根外营养）：植物通过叶片或非根系部分吸收养分来营养自身的现象称为叶部营养。

这种供应营养的方式称为叶面施肥8.离子间的拮抗作用：是指在溶液中某一离子的存在能抑制另一离子吸收的现象9.离子间的协助作用：是指在溶液中某一离子的存在促进根系对另一些离子的吸收10.短距离运输（横向运输）：根外介质中的养分沿根表皮、皮层、内皮层到达中柱（导管）的迁移过程叫养分的横向运输。

由于其迁移距离短，又称为短距离运输。

11.长距离运输（纵向运输）：养分从根经木质部或韧皮部到达地上部的运输以及养分从地上部经韧皮部向根的运输过程，称为养分的纵向运输。

由于养分迁移距离较长，又称为长距离运输。

12.质外体：是由植物体相邻细胞原生质外围的细胞壁和细胞间隙所组成的连续体。

在质外体中水分和养分可以自由出入。

13.共质体：是植物体相邻细胞通过胞间连丝（Plasmodesmata)把细胞的原生质相互连接起来的整体。

养分离子可以由一个细胞进入另一个细胞。

14.矿质养分的再利用：植物某一器官或部位中的矿质养分可通过韧皮部运往其它器官或部位，而被再度利用的现象。

15.植物营养临界期：指营养元素过多或过少甚至营养元素间不平衡，对植物生长发育产生明显不良影响的时间。

File No. 35 植物根的养分和水分吸收机理植物为了生存，需要不断地吸收养分和水分来维持自身的新陈代谢和生长的需要。

除了某些特殊的场合外，植物基本上是通过根来吸收养分和水分的。

但是，根对养分和水分的吸收机理完全不同。

根对水分的吸收是基于根细胞内外的溶液浓度差而产生的渗透压来进行的。

所谓渗透压是指“在半透膜两边存在的溶液会因溶质的浓度差而产生的能够使溶剂通过半透膜移动的压力”。

即在只能通过溶剂的半透膜的两边存在有同样的溶质和溶剂但溶质浓度不同的两种溶液的话，溶剂分子会通过半透膜从溶质浓度低的溶液移动到溶质浓度高的溶液中去，直到两边的溶质浓度达到平衡状态。

换句话说，就是溶液中的溶质微粒对溶剂产生的吸引力形成了渗透压，而渗透压的大小则取决于单位体积溶液里的溶质微粒的数目。

溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对溶剂的吸引力越大，溶液渗透压就越高。

反过来，溶质微粒越少，即溶液浓度越低，对溶剂的吸引力越弱，溶液渗透压就越低。

溶质浓度与溶解在溶剂中的无机盐，氨基酸和蛋白质的含量有关。

渗透压可用范特霍夫方程式（van't Hoff equation）来表示：π= MRTπ：渗透压[atm] ，M：摩尔浓度[mol / dm3]，R：气体定数[atm·dm3 / K·mol]，T：绝对温度[K]植物根的细胞膜是一种只能通过水的半透膜，在正常的情况下，根细胞内的离子和有机酸等溶质的浓度要比根外土壤溶液中的溶质浓度高，保持着较低的水势（Water potensharu），因而产生了渗透压。

土壤溶液中的水分因该渗透压的存在而透过根的细胞膜进入到根细胞内（图1a）。

同样，根细胞内的水分也是因渗透压的存在而流入根的导管，通过根和茎的导管流入水势最低的叶片里。

叶细胞的水势最低，渗透压最高的原因是水分通过叶面的蒸发以及光合作用生成的同化产物和无机离子在叶细胞内的积储，使得叶细胞溶液的浓度达到植物各器官中最高点。

植物吸收养分的器官植物根系是植物吸收养分和水分的器官。

因此，植物的根部对养分的吸收就是植物营养的核心。

根系吸收养分的过程一般包括以下四个过程:养分从土壤向根表迁移；养分从根表进入根内的自由空间，聚集在细胞膜的外表面；营养物质穿过细胞膜进入原生质体；养分从根部运输到地上部分。

1、土壤养分向根表的迁移土壤养分到达根面有三种途径:截留、扩散和质量流。

①截获养分在土壤中不经过迁移，而是根系在生长发育中直接从与根系接触的土壤颗粒表面吸收养分，类似于接触交换，这种方式称为截获。

然而由于与根系接触的土壤很少（1-3%），一般不超过10%，因此养分截获量很少。

②质流植物的蒸腾作用和根系吸水造成根表土壤与土体之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，称为质流。

养分通过质流方式迁移的距离较长，数量较多。

某种养分通过质流到达根部的数量取决于植物的蒸腾率和土壤溶液中该养分的浓度。

③扩散当根系截获和质流不能向植物提供足够的养分时，在根系表面出现一个养分耗竭区，使得土体与根表产生了一个养分浓度梯度，养分就沿着这个养分浓度梯度由土体向根表迁移，这就是养分的扩散作用。

这种迁移一般速度慢，迁移距离短（0.1~15mm）。

不同迁移方式对植物养分吸收的贡献不同。

在大多数情况下，质流和扩散是根系获得养分的主要途径。

不同的养分迁移方式不同。

钙、镁和硝态氮主要取决于质量流量。

磷酸二氢、钾离子和铵离子主要靠扩散和迁移。

在一定程度上，养分的迁移方式还取决于土壤溶液中各种养分的浓度。

高营养浓度有利于质量流；当养分浓度较低时，扩散效应相对较大。

2、养分在细胞膜外表的聚集到达根系表面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（相当于质外体），才能到达细胞质膜。

细胞壁的主要结构物质是纤维素，纤维素分子按一定规律排列形成微纤维。

这些微纤维由交链聚糖相连，中间填充果胶等物质，形成网架状结构。

作物养分吸收基础知识（一）根系吸收养分的原理作物根系一般能吸收气态、离子态和分子态养分。

气态养分有二氧化碳、氧气及水汽等。

离子态养分又可分阳离子和阴离子两类，阳离子养分有：NH4+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+等；阴离子养分有：NO3-、H2PO4-、HPO42-、SO42-、H2BO4-、B4O72-、Cl-等。

作物根系也能吸收少量分子态的有机养分，如尿素、氨基酸、糖类、磷脂类、生长素、维生素和抗生素等。

土壤中的养分可分为有机态和无机态等两种成分。

根系对无机态养分的吸收有主动吸收和被动吸收。

主动吸收又称代谢吸收，是一个需要消耗能量的代谢过程，具有选择性；被动吸收又称非代谢吸收，不需要消耗能量，属物理或物理化学作用。

根系吸收初期以被动吸收为主，后期以主动吸收为主，通常是两者相结合进行。

1.根系对无机态养分的被动吸收根系对养分的被动吸收主要以截流、扩散、质流和离子交换等形式进行。

气体二氧化碳、氧气和水可以从高浓度向低浓度扩散，通过质流进入植物体内。

离子态养分质流进入根内，主要受土壤溶液中离子态养分含量和植物蒸腾作用的影响。

当离子态养分较多（施肥后），气温较高，植物蒸腾作用较大时，通过质流进入根内的矿质元素也多。

根系进行呼吸所产生的H+离子和HCO3-离子（或OH-离子）与土壤中阴、阳离子进行交换，使部分离子态养分吸附在根细胞表面而被植物吸收。

作物根系从土壤中吸收养分有三种方式，即扩散、截获和质流。

（1）扩散：在土壤溶液中某种养分的浓度出现差异时所引起的养分运动，使养分由浓度高处向低处扩散，最后趋于平均分布。

作物不断从根际土壤吸收养分，使根际土壤溶液中的养分浓度相对降低，造成根际土壤和远离根际土壤中养分含量的差异。

远离根际处的养分浓度高，养分则慢慢向根际扩散，并被根系吸收。

通常在施肥或土壤中有机质矿质化后，会因养分浓度提高而向周围扩散，从而被作物根系吸收利用。

（2）截获：当根系尤其是数目很多的根毛与土壤养分直接接触时，就可以进行离子交换而获得养分，不通过土壤溶液。