根系如何吸收营养

时间：2019-07-17 来源：作者：万山柑橘网点击次数：

根系是植物和土壤之间的联系。作为吸收养分的主要器官，它在植物的生长发育中起着重要作用。那么作物根系如何吸收土壤中的矿质营养？主要有以下三个过程（图1）:( 1）土壤矿质营养素（离子）向根面迁移; （2）离子在根细胞膜表面的吸附; （3）离子穿过膜进入根细胞质（根细胞）内部）。

图1根系养分吸收过程示意图1.根系吸收养分为了理解根系对养分的吸收，首先需要了解根尖的结构。如图2所示，根尖从顶部分为根冠，分隔区，细长区和成熟区。对于根系，主根和侧根都有根尖，这是根系生命活动中最活跃的部分，在吸收养分方面起着重要作用。通常，顶端成熟区域的根毛的寿命仅为1-2周。根毛死亡后，新的根毛被添加到伸长区，因此根毛区域向前移动，根系也改变了土壤中的营养吸收。位置。根毛的形成大大增加了根部吸收的养分面积，但根毛易受土壤水分的影响，在干旱土壤中很难发育。

图2每个分区的根尖图和功能2.根系营养吸收过程2.1土壤矿物质营养迁移到根表面对于整个土壤空间，根系仅占体积的3％左右，仅依赖于根系活跃饲料养分不足以满足作物生长的需要，因此营养物质向根表面的迁移是植物获取养分的重要途径。土壤养分迁移到根表面有三种主要方式：主动拦截，质量流量和扩散，如图3所示。表1获取大量元素（营养素）的途径

（1）对于根系统，主动拦截是根“走”到“吃”并直接从接触的土壤中获取营养的地方。然而，通过该方法获得的营养物仅占非常小的部分，主要通过质量流或扩散获得。（2）根系流变学依赖于植物的根系吸水和蒸腾作用。在这个过程中，植物形成一种“拉力”，不断地拉起水，在土壤溶液和根表面之间产生压力差，从而促进土壤养分向根部带来水分。表迁移。（3）根系连续吸收土壤养分，导致根区土壤养分浓度降低。远离根区的土壤养分浓度相对较高，这有助于营养物质扩散到低浓度区域并到达根表面。无论质量流量或扩散如何，都必须使用水作为介质来完成营养物质向根表面的迁移。也就是说，肥料只有在溶解于水后才能被吸收到根面，否则营养成为无效的营养成分，不能被根吸收。图3土壤养分迁移到根表面的示意图2.2吸附在根细胞膜根表面的离子通过质外体（细胞壁和细胞间隙）的途径到达根细胞膜并与表面相互作用根细胞（H +和HCO3-，通过根呼吸产生）交换并吸附在吸附位点的细胞膜上，如图4所示.

图4离子在细胞膜上的吸附示意图（以钾离子为一个例子）2.3营养分离子的跨膜转运细胞膜是离子进入细胞最重要和最终的屏障。到达细胞膜吸附位点的离子需要通过跨膜转运途径。为了进入细胞质，然后通过其他方式到达植物。有三种类型的离子传输方法（图5）：简单扩散，辅助扩散，主动传输（载流子传输，离子通道，离子泵）。（1）简单扩散是细胞膜内外溶液中离子浓度的差异，离子浓度梯度从高浓度区域进入低浓度区域。该过程不需要任何载体（蛋白质材料）和能量（ATP）; （2）有助于扩散，类似于简单扩散，并且细胞膜内外之间存在浓度差异。然而，该过程的发生需要载体并且不需要能量; （3）主动运输是离子反向浓度梯度从低浓度区到高浓度区的运输，植物主要依靠这种运输方式吸收矿物质营养。执行此过程需要运营商和能源。根吸收矿物质营养素的过程如离子跨膜转运示意图图5所示。这一过程受土壤养分浓度、光照、温度、土壤水分和酸碱度等诸多因素的影响，在此不作阐述。矿质营养素被根系吸收后，通过合成体或外生体途径由根面输送到中心柱，再经木质部输送到地上进行植物吸收利用。

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