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文檔簡介

1、1會計學養(yǎng)分在植物體內(nèi)的運輸和分配養(yǎng)分在植物體內(nèi)的運輸和分配吸收了的養(yǎng)分的去向:吸收了的養(yǎng)分的去向:1. 在原細胞被同化,參與代謝或物質(zhì)形成,在原細胞被同化,參與代謝或物質(zhì)形成,或積累在液泡中成為貯存物質(zhì)或積累在液泡中成為貯存物質(zhì) 2. 轉(zhuǎn)移到根部相鄰的細胞轉(zhuǎn)移到根部相鄰的細胞3. 通過輸導組織轉(zhuǎn)移到地上部各器官通過輸導組織轉(zhuǎn)移到地上部各器官4. 隨分泌物一道排回介質(zhì)中隨分泌物一道排回介質(zhì)中短距離運輸短距離運輸長距離運輸長距離運輸牛牛文庫文檔分享第一節(jié)第一節(jié) 養(yǎng)分的短距離運輸養(yǎng)分的短距離運輸 含義:含義:也稱橫向運輸,是指介質(zhì)中的養(yǎng)分也稱橫向運輸,是指介質(zhì)中的養(yǎng)分沿根表皮、皮層、內(nèi)皮層到達中柱

2、沿根表皮、皮層、內(nèi)皮層到達中柱( (導管導管) )的的遷移過程。由于其遷移距離短,故稱為遷移過程。由于其遷移距離短,故稱為短距短距離運輸離運輸。一、養(yǎng)分的運輸途徑一、養(yǎng)分的運輸途徑牛牛文庫文檔分享離子短距離運輸?shù)碾x子短距離運輸?shù)馁|(zhì)外體質(zhì)外體(A)和和共質(zhì)體共質(zhì)體(B)示意圖示意圖皮層皮層中柱中柱根表皮根表皮外皮層外皮層BA晚期后生木質(zhì)部晚期后生木質(zhì)部早期后生木質(zhì)部早期后生木質(zhì)部凱氏帶凱氏帶內(nèi)皮層內(nèi)皮層韌皮部韌皮部根毛根毛牛牛文庫文檔分享一、養(yǎng)分的運輸途徑一、養(yǎng)分的運輸途徑(一)質(zhì)外體途徑(一)質(zhì)外體途徑1. 運輸部位:運輸部位:根尖的分生區(qū)和伸長區(qū)根尖的分生區(qū)和伸長區(qū)由于內(nèi)皮層還未充分分化,凱

3、氏帶尚未形成,質(zhì)外體可由于內(nèi)皮層還未充分分化,凱氏帶尚未形成,質(zhì)外體可延續(xù)到木質(zhì)部,即養(yǎng)分可直接通過質(zhì)外體進入木質(zhì)部導管。延續(xù)到木質(zhì)部,即養(yǎng)分可直接通過質(zhì)外體進入木質(zhì)部導管。2. 運輸方式:運輸方式:自由擴散、靜電吸引自由擴散、靜電吸引3. 運輸?shù)酿B(yǎng)分種類:運輸?shù)酿B(yǎng)分種類:Ca2+、Mg 2+、 Na+等等如如Ca2+ ,主要通過質(zhì)外體運輸,只有少量進入細胞內(nèi),主要通過質(zhì)外體運輸,只有少量進入細胞內(nèi),因為:,因為:質(zhì)外體中的質(zhì)外體中的 Ca2+果膠果膠果膠酸鈣果膠酸鈣細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的 Ca2+草酸草酸草酸鈣草酸鈣所以:鈣的運輸受到限制所以:鈣的運輸受到限制牛牛文庫文檔分享(二)共質(zhì)體途徑(二)

4、共質(zhì)體途徑1. 運輸部位:運輸部位:根毛區(qū)根毛區(qū)內(nèi)皮層已充分分化,凱氏帶已形成,養(yǎng)分進入共質(zhì)體(內(nèi)皮層已充分分化,凱氏帶已形成,養(yǎng)分進入共質(zhì)體(細胞內(nèi))后,靠胞間連絲在相鄰的細胞間進行運輸,最后向中細胞內(nèi))后,靠胞間連絲在相鄰的細胞間進行運輸,最后向中柱轉(zhuǎn)運柱轉(zhuǎn)運2. 方式:方式:擴散作用、原生質(zhì)流動(環(huán)流)、水流帶動擴散作用、原生質(zhì)流動(環(huán)流)、水流帶動3. 運輸?shù)碾x子:運輸?shù)碾x子:NO3、H2PO4、K、SO42 、Cl根毛細胞是貯存磷、鉀的生理庫,如禾谷類作物生長前根毛細胞是貯存磷、鉀的生理庫,如禾谷類作物生長前期吸收的磷占全量的期吸收的磷占全量的6070,到后期經(jīng)轉(zhuǎn)運和再利用。,到后期

5、經(jīng)轉(zhuǎn)運和再利用。4. 具有自我調(diào)節(jié)作用:具有自我調(diào)節(jié)作用:共質(zhì)體內(nèi)被運輸?shù)碾x子并不完全進入導管,共質(zhì)體內(nèi)被運輸?shù)碾x子并不完全進入導管,除一部分在根內(nèi)被利用和同化外,還要優(yōu)先被液泡選擇吸收而除一部分在根內(nèi)被利用和同化外,還要優(yōu)先被液泡選擇吸收而積累在液泡的積累在液泡的“離子庫離子庫”中。當通過共質(zhì)體運輸?shù)碾x子暫時減中。當通過共質(zhì)體運輸?shù)碾x子暫時減少時,少時,液泡又釋放離子液泡又釋放離子,使之通過運輸?shù)竭_導管。,使之通過運輸?shù)竭_導管。牛牛文庫文檔分享二、養(yǎng)分進入木質(zhì)部二、養(yǎng)分進入木質(zhì)部是指養(yǎng)分從是指養(yǎng)分從中柱薄壁細胞中柱薄壁細胞向向木質(zhì)部導管木質(zhì)部導管的轉(zhuǎn)移過程。實際上是離子自的轉(zhuǎn)移過程。實際上是

6、離子自共質(zhì)共質(zhì)體體向向質(zhì)外體質(zhì)外體的過渡過程。的過渡過程。(一)養(yǎng)分進入機理(一)養(yǎng)分進入機理早期認為是被動過程早期認為是被動過程滲漏假說滲漏假說:認為共質(zhì)體中的離子跨越皮層組織,:認為共質(zhì)體中的離子跨越皮層組織,穿過內(nèi)皮層細胞后滲漏進入木質(zhì)部導管。穿過內(nèi)皮層細胞后滲漏進入木質(zhì)部導管。后來證明是主動過程后來證明是主動過程雙泵模型雙泵模型:認為離子進入木質(zhì)部導管需經(jīng)兩次泵:認為離子進入木質(zhì)部導管需經(jīng)兩次泵的作用:的作用:第一次第一次是將離子由介質(zhì)或自由空間主動泵入細胞膜內(nèi),是將離子由介質(zhì)或自由空間主動泵入細胞膜內(nèi),進入共質(zhì)體進入共質(zhì)體;第二次第二次是將離子由木質(zhì)部薄壁細胞主動泵入木質(zhì)部導管,是將

7、離子由木質(zhì)部薄壁細胞主動泵入木質(zhì)部導管,進入質(zhì)外體進入質(zhì)外體。牛牛文庫文檔分享內(nèi)皮層內(nèi)皮層木質(zhì)部木質(zhì)部薄壁組織薄壁組織細胞質(zhì)細胞質(zhì)凱氏帶凱氏帶12細胞壁細胞壁根表皮層根表皮層細胞質(zhì)細胞質(zhì)木質(zhì)部液泡液泡根部離子短距離運輸進入木質(zhì)部導管的根部離子短距離運輸進入木質(zhì)部導管的雙泵模型雙泵模型 共質(zhì)體共質(zhì)體 質(zhì)外體質(zhì)外體 養(yǎng)分從介質(zhì)到達木質(zhì)部導管至少通過養(yǎng)分從介質(zhì)到達木質(zhì)部導管至少通過次原生質(zhì)膜次原生質(zhì)膜2牛牛文庫文檔分享(二)影響因素(二)影響因素1. 外界離子濃度外界離子濃度介質(zhì)介質(zhì)K K濃度對向日葵傷流液中含鉀量的影響濃度對向日葵傷流液中含鉀量的影響介質(zhì)介質(zhì)K濃度濃度(mmol/L) 傷流液中傷流

8、液中K總量總量(g) 0.129.2 1.045.010.026.6可見,濃度適中,進入的離子總量最大可見,濃度適中,進入的離子總量最大2. 溫度:溫度:升高,水分易擴散進入,使木質(zhì)部汁液體積增加;而因質(zhì)膜的選擇性升高,水分易擴散進入,使木質(zhì)部汁液體積增加;而因質(zhì)膜的選擇性隨溫度的提高而增加,隨溫度的提高而增加,利于鉀的吸收利于鉀的吸收,但,但對鈣不利對鈣不利。牛牛文庫文檔分享分泌物濃度分泌物濃度溫溫 度度(OC)溢出量溢出量(ml/4h)K+Ca2+K+ /Ca2+ 8 5.313.41.5 8.91821.915.21.015.22831.719.60.824.5溫度對玉米傷流液數(shù)量及其溫

9、度對玉米傷流液數(shù)量及其K K+ +, Ca, Ca2+2+濃度的影響濃度的影響3. 呼吸作用:呼吸作用:受抑制時,受抑制時, K 、Ca2運輸量減少,運輸量減少, 但但K /Ca2比值不變比值不變牛牛文庫文檔分享第二節(jié)第二節(jié) 養(yǎng)分的長距離運輸養(yǎng)分的長距離運輸 含義:含義:也稱也稱縱向運輸縱向運輸,是指養(yǎng)分沿木質(zhì)部導管向上,或沿軔皮部篩管向上,是指養(yǎng)分沿木質(zhì)部導管向上,或沿軔皮部篩管向上或向下移動的過程。由于養(yǎng)分遷移距離較長,故稱為或向下移動的過程。由于養(yǎng)分遷移距離較長,故稱為長距離運輸長距離運輸。一、木質(zhì)部運輸一、木質(zhì)部運輸(一)動力和方向(一)動力和方向1.動力:動力: 蒸騰作用蒸騰作用一般

10、起主導作用一般起主導作用 根壓根壓當蒸騰作用微弱或當蒸騰作用微弱或停止停止時,起主導作用時,起主導作用木質(zhì)部導管木質(zhì)部導管牛牛文庫文檔分享 木質(zhì)部汁液的移動是木質(zhì)部汁液的移動是根根壓壓和和蒸騰作用蒸騰作用驅(qū)動的共同結驅(qū)動的共同結果,但兩種力量的強度并不果,但兩種力量的強度并不相同。從相同。從力量力量上,蒸騰拉力上,蒸騰拉力遠大于根壓壓力。從作用的遠大于根壓壓力。從作用的時間時間上,蒸騰作用在一天內(nèi)上,蒸騰作用在一天內(nèi)有階段性,而根壓具有連續(xù)有階段性,而根壓具有連續(xù)性。蒸騰對木質(zhì)部養(yǎng)分運輸性。蒸騰對木質(zhì)部養(yǎng)分運輸作用的大小取決于植物生育作用的大小取決于植物生育階段、晝夜時間、離子種類階段、晝夜時

11、間、離子種類和離子濃度等因素。和離子濃度等因素。牛牛文庫文檔分享(1)植物生育階段)植物生育階段 在植物生長旺盛期,蒸騰強度大,木質(zhì)部養(yǎng)分的運輸主在植物生長旺盛期,蒸騰強度大,木質(zhì)部養(yǎng)分的運輸主要靠蒸騰拉力。要靠蒸騰拉力。(2 2)晝夜時間)晝夜時間 白天木質(zhì)部運輸主要靠蒸騰作用,驅(qū)動力較強,且運輸白天木質(zhì)部運輸主要靠蒸騰作用,驅(qū)動力較強,且運輸量大。夜間主要靠根壓,其動力弱,養(yǎng)分運輸量小。量大。夜間主要靠根壓,其動力弱,養(yǎng)分運輸量小。(3 3)元素種類)元素種類一般以質(zhì)外體運輸?shù)酿B(yǎng)分受蒸騰作用影響較大,而以共一般以質(zhì)外體運輸?shù)酿B(yǎng)分受蒸騰作用影響較大,而以共質(zhì)體運輸為主的養(yǎng)分則受影響較小。高蒸

12、騰強度質(zhì)體運輸為主的養(yǎng)分則受影響較小。高蒸騰強度對對K K+ +的木質(zhì)的木質(zhì)部運輸速率影響不大部運輸速率影響不大但能大幅度提高但能大幅度提高NaNa+ +的運輸速率。的運輸速率。 植物體內(nèi)以植物體內(nèi)以分子態(tài)分子態(tài)運輸?shù)酿B(yǎng)分,其木質(zhì)部運輸也受蒸騰運輸?shù)酿B(yǎng)分,其木質(zhì)部運輸也受蒸騰作用的作用的強烈影響強烈影響,最為典型的是,最為典型的是硅硅和和硼硼。鈣鈣的木質(zhì)部運輸與的木質(zhì)部運輸與蒸騰作用也有密切關系。蒸騰作用也有密切關系。牛牛文庫文檔分享K+Na+低蒸騰低蒸騰高蒸騰高蒸騰低蒸騰低蒸騰高蒸騰高蒸騰2.93.02.03.96.57.03.48.1牛牛文庫文檔分享收獲前的天數(shù)收獲前的天數(shù)蒸騰作用蒸騰作用

13、( ml株)株)硅吸收實測值硅吸收實測值( mg/ 株)株)硅吸收的計算值硅吸收的計算值( mg/ 株)株) 44 67 3.4 3.6 58 175 9.4 9.4 82 910 50.0 49.1 1002785156.0150.0牛牛文庫文檔分享(4 4)離子濃度)離子濃度 介質(zhì)中養(yǎng)分的濃度介質(zhì)中養(yǎng)分的濃度明顯影響明顯影響進入木質(zhì)部離子進入木質(zhì)部離子的數(shù)量,也能影響蒸騰作用對木質(zhì)部養(yǎng)分運輸作的數(shù)量,也能影響蒸騰作用對木質(zhì)部養(yǎng)分運輸作用的程度。用的程度。 (5 5)植物器官)植物器官 植物各器官的蒸騰強度不同,在木質(zhì)部運輸?shù)酿B(yǎng)分數(shù)量上也有差異。養(yǎng)分的植物各器官的蒸騰強度不同,在木質(zhì)部運輸?shù)?/p>

14、養(yǎng)分數(shù)量上也有差異。養(yǎng)分的積累量取決于蒸騰速率和蒸騰持續(xù)的時間。積累量取決于蒸騰速率和蒸騰持續(xù)的時間。蒸騰強度越大和生長時間越長的植物蒸騰強度越大和生長時間越長的植物器官,經(jīng)木質(zhì)部運入的養(yǎng)分就越多器官,經(jīng)木質(zhì)部運入的養(yǎng)分就越多。牛牛文庫文檔分享供硼量供硼量 (mg/(mg/盆盆) )硼含量硼含量 (mg/g(mg/g干重干重) )00葉片葉片1020300.10.20.3莢果莢果籽粒籽粒土壤施硼對油菜地上部各器官中硼分配的影響土壤施硼對油菜地上部各器官中硼分配的影響牛牛文庫文檔分享 油菜各器官中硼的含量有明顯影響。油菜各器官中硼的含量有明顯影響。葉葉片蒸騰量大片蒸騰量大,硼的含量就高,而且施硼

15、量對,硼的含量就高,而且施硼量對含量的影響十分明顯;含量的影響十分明顯;莢果蒸騰量小莢果蒸騰量小,硼的,硼的含量較低,受施硼量的影響較??;甚至在含量較低,受施硼量的影響較?。簧踔猎谕蝗~片上一葉片上也會因蒸騰量的局部差異而造成含也會因蒸騰量的局部差異而造成含硼量的明顯變化。一般,硼量的明顯變化。一般,葉尖蒸騰量最大葉尖蒸騰量最大,硼的含量最高;硼的含量最高;葉柄蒸騰量最小葉柄蒸騰量最小,相應地含,相應地含硼量也最低。硼量也最低。 當介質(zhì)中硼過高時,植物當介質(zhì)中硼過高時,植物 硼毒害硼毒害的癥狀首先出現(xiàn)在的癥狀首先出現(xiàn)在葉尖葉尖 和葉緣和葉緣。牛牛文庫文檔分享 在生產(chǎn)實踐中,茄果類的番茄、辣椒

16、等在在生產(chǎn)實踐中,茄果類的番茄、辣椒等在結果期若遇較長時間的低溫或結果期若遇較長時間的低溫或 陰雨陰雨天,蒸騰強度低,常會發(fā)生天,蒸騰強度低,常會發(fā)生 果實果實生理性缺鈣生理性缺鈣而出現(xiàn)而出現(xiàn)臍腐病臍腐病。牛牛文庫文檔分享(一)動力和方向(一)動力和方向2. 方向:方向:單向,自根部向地上部運輸單向,自根部向地上部運輸目的地:目的地:葉子、果實和種子葉子、果實和種子養(yǎng)分進入葉片的過程稱為養(yǎng)分進入葉片的過程稱為“卸卸”(unloading)牛牛文庫文檔分享(二)運輸機理二)運輸機理1. 質(zhì)流:質(zhì)流:指養(yǎng)分離子在木質(zhì)部導管中隨著蒸騰流向指養(yǎng)分離子在木質(zhì)部導管中隨著蒸騰流向 上運輸?shù)姆绞缴线\輸?shù)姆绞?/p>

17、主要主要2. 交換吸附交換吸附 含義:含義:由于木質(zhì)部導管壁上有很多由于木質(zhì)部導管壁上有很多帶負電荷的陰離子基團帶負電荷的陰離子基團,它們將導管汁液,它們將導管汁液中的中的陽離子吸附陽離子吸附在管壁上。所吸附的離子又可被其它陽離子交換下來,繼續(xù)隨汁在管壁上。所吸附的離子又可被其它陽離子交換下來,繼續(xù)隨汁液向上移動。液向上移動。 結果:結果:降低了離子的運輸速率,出現(xiàn)降低了離子的運輸速率,出現(xiàn)滯留作用滯留作用(導管周圍組織帶負電荷的細(導管周圍組織帶負電荷的細胞壁也參與吸引滯留在導管中的陽離子的作用)胞壁也參與吸引滯留在導管中的陽離子的作用) 影響因素:影響因素:離子種類、離子濃度、離子活度、競

18、爭離子、導管壁電荷密度等離子種類、離子濃度、離子活度、競爭離子、導管壁電荷密度等。牛牛文庫文檔分享處處 理理植物測定部位植物測定部位45CaCl245CaCl2+Ca2+,Mg2+,K+和和 Na+45CaCl2+根根分泌物分泌物初生葉初生葉0.044.71.8莖莖 1218cm71911812cm28564048cm84576104cm1598181*45Ca轉(zhuǎn)移數(shù)量以轉(zhuǎn)移數(shù)量以mol/g干重表示。干重表示。牛牛文庫文檔分享(三)養(yǎng)分的再吸收和釋放(三)養(yǎng)分的再吸收和釋放1. 再吸收再吸收含義:含義:溶質(zhì)在木質(zhì)部導管運輸過程中,部分離子可被導管周圍的薄壁細胞吸收溶質(zhì)在木質(zhì)部導管運輸過程中,部

19、分離子可被導管周圍的薄壁細胞吸收,從而減少了溶質(zhì)到達莖葉數(shù)量的現(xiàn)象。,從而減少了溶質(zhì)到達莖葉數(shù)量的現(xiàn)象。結果:結果:使木質(zhì)部汁液的使木質(zhì)部汁液的離子濃度自下而上遞減離子濃度自下而上遞減影響因素:影響因素:植物的生物學特性和離子性質(zhì)植物的生物學特性和離子性質(zhì)應用例子:應用例子:牛牛文庫文檔分享例例1. 選育牧草:選育牧草:供鈉后不同牧草中供鈉后不同牧草中Na的含量(,干重)的含量(,干重)牧草種類牧草種類根部根部地上部地上部雜交三葉草雜交三葉草0.770.22梯牧草梯牧草0.280.38黑麥草黑麥草0.051.16應考慮選育根系對鈉離子應考慮選育根系對鈉離子再吸收較弱再吸收較弱的牧草品種。的牧草

20、品種。牛牛文庫文檔分享例例2. 指導施肥:指導施肥:番茄和菜豆植株中鉬的含量(番茄和菜豆植株中鉬的含量(mg/kg干重)干重)植株部位植株部位番茄番茄菜豆菜豆葉片葉片325 85莖莖123 210根根4701030菜豆應適當菜豆應適當多施多施鉬肥,而番茄可鉬肥,而番茄可少施或暫時不施少施或暫時不施。牛牛文庫文檔分享2. 釋放釋放含義:含義:木質(zhì)部運輸過程中,導管周圍的薄壁細胞將吸收了的離子重新釋放到導木質(zhì)部運輸過程中,導管周圍的薄壁細胞將吸收了的離子重新釋放到導管中的現(xiàn)象管中的現(xiàn)象作用:作用:維持木質(zhì)部汁液中養(yǎng)分濃度的穩(wěn)定性維持木質(zhì)部汁液中養(yǎng)分濃度的穩(wěn)定性 養(yǎng)分濃度高,再吸收養(yǎng)分濃度高,再吸收

21、 養(yǎng)分濃度下降,釋放養(yǎng)分濃度下降,釋放木質(zhì)部導管木質(zhì)部導管木質(zhì)部薄壁細胞木質(zhì)部薄壁細胞牛牛文庫文檔分享二、韌皮部運輸二、韌皮部運輸(一)(一) 特點:特點:養(yǎng)分在活細胞內(nèi)雙向運輸養(yǎng)分在活細胞內(nèi)雙向運輸 篩管:管狀活細胞,端壁有篩管:管狀活細胞,端壁有篩孔篩孔軔皮部的結構軔皮部的結構 伴胞:以胞間連絲與篩管相通伴胞:以胞間連絲與篩管相通 薄壁細胞薄壁細胞牛牛文庫文檔分享篩管篩管伴胞伴胞韌皮部薄壁組織韌皮部薄壁組織厚壁組織厚壁組織韌皮部韌皮部木質(zhì)部木質(zhì)部導管導管篩管篩板篩管篩板木質(zhì)部木質(zhì)部導管導管木質(zhì)部薄壁組織木質(zhì)部薄壁組織P PP P牛牛文庫文檔分享(二)韌皮部汁液的組成(二)韌皮部汁液的組成韌

22、皮部韌皮部汁液的組成與汁液的組成與木質(zhì)部木質(zhì)部比較有顯著的差異:比較有顯著的差異:第一,韌皮部汁液的第一,韌皮部汁液的pH值高于木質(zhì)部值高于木質(zhì)部 前者偏堿性而后者偏酸性。韌皮部偏堿性前者偏堿性而后者偏酸性。韌皮部偏堿性可能是因其含有可能是因其含有HCO3-和大量和大量K+等陽離子所引起的;等陽離子所引起的;第二,韌皮部汁液中干物質(zhì)和有機化合物遠高于木質(zhì)部第二,韌皮部汁液中干物質(zhì)和有機化合物遠高于木質(zhì)部 韌皮部汁液中的韌皮部汁液中的C/N比值比值比木質(zhì)部汁液寬;比木質(zhì)部汁液寬;第三,某些礦質(zhì)元素,第三,某些礦質(zhì)元素,如如鈣鈣和和硼硼在韌皮部汁液中的含量遠在韌皮部汁液中的含量遠小于木質(zhì)部小于木質(zhì)

23、部,其它礦質(zhì),其它礦質(zhì)元素的濃度高于木質(zhì)部;無機態(tài)元素的濃度高于木質(zhì)部;無機態(tài)陽離子總量大陽離子總量大大超過無機陰離子總量,過大超過無機陰離子總量,過剩正電荷由有機陰離子,主要是氨基酸進行平衡。剩正電荷由有機陰離子,主要是氨基酸進行平衡。牛牛文庫文檔分享(三)韌皮部中養(yǎng)分的移動性(三)韌皮部中養(yǎng)分的移動性營養(yǎng)元素的移動性與再利用程度的關系營養(yǎng)元素的移動性與再利用程度的關系營養(yǎng)元素營養(yǎng)元素 移動性移動性 再利用程度再利用程度 缺素癥出現(xiàn)部位缺素癥出現(xiàn)部位N P K Mg 大大 高高 老葉老葉 S Fe MnZn Cu MoCa B 難移動難移動 很低很低 新葉頂端分生組織新葉頂端分生組織 小小

24、低低 新葉新葉牛牛文庫文檔分享三、木質(zhì)部與韌皮部之間的養(yǎng)分轉(zhuǎn)移三、木質(zhì)部與韌皮部之間的養(yǎng)分轉(zhuǎn)移養(yǎng)分從韌皮部向木質(zhì)部的轉(zhuǎn)移為養(yǎng)分從韌皮部向木質(zhì)部的轉(zhuǎn)移為順濃度梯度順濃度梯度,可以通過篩管原生質(zhì)膜,可以通過篩管原生質(zhì)膜的的滲漏作用滲漏作用來實現(xiàn)。相反,養(yǎng)分從木質(zhì)部向韌皮部的轉(zhuǎn)移是來實現(xiàn)。相反,養(yǎng)分從木質(zhì)部向韌皮部的轉(zhuǎn)移是逆濃度梯度逆濃度梯度、需要、需要能量的主動運輸過程。這種轉(zhuǎn)移主要需經(jīng)能量的主動運輸過程。這種轉(zhuǎn)移主要需經(jīng)轉(zhuǎn)移細胞轉(zhuǎn)移細胞進行。進行。 韌皮部韌皮部木質(zhì)部木質(zhì)部 順濃度梯度順濃度梯度 滲漏作用滲漏作用逆濃度梯度逆濃度梯度 轉(zhuǎn)移細胞轉(zhuǎn)移細胞 意義:意義:木質(zhì)部向韌皮部養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移對木質(zhì)部

25、向韌皮部養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移對調(diào)節(jié)植物體內(nèi)養(yǎng)分分配,滿足各部位調(diào)節(jié)植物體內(nèi)養(yǎng)分分配,滿足各部位的礦質(zhì)營養(yǎng)的礦質(zhì)營養(yǎng)起著重要作用。起著重要作用。牛牛文庫文檔分享P TX韌皮部韌皮部韌皮部韌皮部 (P)轉(zhuǎn)移細胞轉(zhuǎn)移細胞 (T)木質(zhì)部木質(zhì)部 (X)(X)牛牛文庫文檔分享第三節(jié)第三節(jié) 植物體內(nèi)養(yǎng)分的循環(huán)植物體內(nèi)養(yǎng)分的循環(huán)一、含義一、含義指在軔皮部中移動性較強的礦質(zhì)養(yǎng)分,通過木質(zhì)部運輸和韌皮部運輸指在軔皮部中移動性較強的礦質(zhì)養(yǎng)分,通過木質(zhì)部運輸和韌皮部運輸形成自形成自根至地上部之間的循環(huán)流動根至地上部之間的循環(huán)流動。二、過程二、過程地上部地上部木質(zhì)部木質(zhì)部軔皮部軔皮部 根根木質(zhì)部木質(zhì)部軔皮部軔皮部 介質(zhì)介質(zhì) 養(yǎng)分

26、養(yǎng)分牛牛文庫文檔分享三、典型例子三、典型例子1. 植物體內(nèi)氮的循環(huán)植物體內(nèi)氮的循環(huán)葉片葉片 貯存庫貯存庫 NO3 NH4 氨基酸氨基酸 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 木質(zhì)部木質(zhì)部 NO3 氨基酸氨基酸 氨基酸氨基酸 軔皮部軔皮部根部根部 貯存庫貯存庫 NO3 NH4 氨基酸氨基酸 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)土壤溶液土壤溶液 NO3 NH4圖圖 植物體內(nèi)氮的循環(huán)模式植物體內(nèi)氮的循環(huán)模式牛牛文庫文檔分享植物體內(nèi)發(fā)生氮素的大規(guī)模循環(huán),可能是植物體內(nèi)發(fā)生氮素的大規(guī)模循環(huán),可能是由于由于根部硝態(tài)氮的還原能力有限根部硝態(tài)氮的還原能力有限,而必須經(jīng)地,而必須經(jīng)地上部還原后再運回根系,滿足其合成蛋白質(zhì)等上部還原后再運回根系,滿足其合成蛋白

27、質(zhì)等代謝活動的需要。代謝活動的需要。經(jīng)木質(zhì)部運輸?shù)角o葉的氮素,其中經(jīng)木質(zhì)部運輸?shù)角o葉的氮素,其中79以還原態(tài)的形式再由韌皮部以還原態(tài)的形式再由韌皮部運回根中運回根中,其中的,其中的21%被根系所利用被根系所利用,其余部分再由木質(zhì)部運向,其余部分再由木質(zhì)部運向地上部。地上部。牛牛文庫文檔分享2. 植物體內(nèi)鉀的循環(huán)植物體內(nèi)鉀的循環(huán) CO2磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸KNH3蘋果酸鉀蘋果酸鉀K NO3 地上部地上部軔皮部軔皮部木質(zhì)部木質(zhì)部蘋果酸鉀蘋果酸鉀KNO3 HCO3 蘋果酸蘋果酸 丙酮酸丙酮酸 根部根部 K K NO3 NO3植物體內(nèi)鉀的循環(huán)模式植物體內(nèi)鉀的循環(huán)模式牛牛文庫文檔分享鉀的循環(huán)

28、對體內(nèi)電鉀的循環(huán)對體內(nèi)電性的平衡和節(jié)省能量性的平衡和節(jié)省能量起著重要的作用。起著重要的作用。牛牛文庫文檔分享四、養(yǎng)分循環(huán)的作用四、養(yǎng)分循環(huán)的作用調(diào)控根系吸收養(yǎng)分的速率調(diào)控根系吸收養(yǎng)分的速率 主要通過主要通過“反饋控制反饋控制”來實現(xiàn)來實現(xiàn)地上部養(yǎng)分在軔皮部中運到根部的數(shù)量地上部養(yǎng)分在軔皮部中運到根部的數(shù)量是反映地上部營養(yǎng)狀況的一種是反映地上部營養(yǎng)狀況的一種信號信號,當,當運輸養(yǎng)分的數(shù)量運輸養(yǎng)分的數(shù)量 某一臨界值:營養(yǎng)狀況良好某一臨界值:營養(yǎng)狀況良好 V吸收吸收運輸養(yǎng)分的數(shù)量運輸養(yǎng)分的數(shù)量 某一臨界值:養(yǎng)分缺乏某一臨界值:養(yǎng)分缺乏 V吸收吸收牛牛文庫文檔分享離子離子離子離子液泡液泡細胞質(zhì)細胞質(zhì)根

29、皮層根皮層中柱中柱根部離子吸收的反饋調(diào)控模型根部離子吸收的反饋調(diào)控模型牛牛文庫文檔分享第四節(jié)第四節(jié) 養(yǎng)分的再利用養(yǎng)分的再利用 含義:含義:植物某一器官或部位中的植物某一器官或部位中的礦質(zhì)養(yǎng)分礦質(zhì)養(yǎng)分可可通過軔皮部通過軔皮部運往其它器官或部位而運往其它器官或部位而被被再度利用再度利用的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。一、養(yǎng)分再利用的過程一、養(yǎng)分再利用的過程第一步:養(yǎng)分的激活第一步:養(yǎng)分的激活 養(yǎng)分離子在細胞中被轉(zhuǎn)化為可運輸?shù)男螒B(tài)。養(yǎng)分離子在細胞中被轉(zhuǎn)化為可運輸?shù)男螒B(tài)。 由需要養(yǎng)分的新器官發(fā)出由需要養(yǎng)分的新器官發(fā)出“養(yǎng)分饑餓養(yǎng)分饑餓”的信號,信號傳到老器官,運輸系統(tǒng)被的信號,信號傳到老器官,運輸系統(tǒng)被激活而啟動,將

30、養(yǎng)分轉(zhuǎn)移到細胞外,準備進行長距離運輸。激活而啟動,將養(yǎng)分轉(zhuǎn)移到細胞外,準備進行長距離運輸。牛牛文庫文檔分享 只有移動能力強的養(yǎng)分元素才能被再利用只有移動能力強的養(yǎng)分元素才能被再利用第二步:養(yǎng)分進入軔皮部第二步:養(yǎng)分進入軔皮部 被激活的養(yǎng)分從木質(zhì)部導管通過主動運輸轉(zhuǎn)移至軔皮部被激活的養(yǎng)分從木質(zhì)部導管通過主動運輸轉(zhuǎn)移至軔皮部(“裝裝”),進行長距離運輸,到達莖后,養(yǎng)分可通過轉(zhuǎn)移),進行長距離運輸,到達莖后,養(yǎng)分可通過轉(zhuǎn)移細胞進入木質(zhì)部向上運輸。細胞進入木質(zhì)部向上運輸。第三步:進入新器官第三步:進入新器官 養(yǎng)分通過軔皮部或木質(zhì)部運至靠近新器官的部位,再經(jīng)養(yǎng)分通過軔皮部或木質(zhì)部運至靠近新器官的部位,再

31、經(jīng)過跨質(zhì)膜的主動運輸過程過跨質(zhì)膜的主動運輸過程“卸卸”入需要養(yǎng)分的新器官細胞內(nèi)入需要養(yǎng)分的新器官細胞內(nèi)。經(jīng)歷:經(jīng)歷:共質(zhì)體共質(zhì)體(老器官細胞內(nèi)激活)(老器官細胞內(nèi)激活) 質(zhì)外體質(zhì)外體(裝入軔皮部之前)(裝入軔皮部之前) 共質(zhì)體共質(zhì)體(軔皮部)(軔皮部) 質(zhì)外體質(zhì)外體(卸入新器官之前)(卸入新器官之前)共質(zhì)體共質(zhì)體(新器官細胞內(nèi))(新器官細胞內(nèi))牛牛文庫文檔分享老器官老器官細胞內(nèi)細胞內(nèi)(共質(zhì)體共質(zhì)體)(質(zhì)外體質(zhì)外體) 細胞外細胞外 韌皮部韌皮部 木質(zhì)部木質(zhì)部 (共質(zhì)體共質(zhì)體) (質(zhì)外體質(zhì)外體)新器官新器官細胞內(nèi)細胞內(nèi)(共質(zhì)體共質(zhì)體) 主動主動“裝裝”運輸運輸主動運輸主動運輸“卸卸”轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移細胞細

32、胞 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移植物體內(nèi)養(yǎng)分再利用過程示意圖植物體內(nèi)養(yǎng)分再利用過程示意圖養(yǎng)分養(yǎng)分第二信使第二信使饑餓饑餓信號信號牛牛文庫文檔分享二、養(yǎng)分再利用與缺素部位二、養(yǎng)分再利用與缺素部位營養(yǎng)元素的再利用程度與缺素部位的的關系營養(yǎng)元素的再利用程度與缺素部位的的關系營養(yǎng)元素營養(yǎng)元素 再利用程度再利用程度 缺素癥出現(xiàn)部位缺素癥出現(xiàn)部位 原因原因N P K Mg 高高 老葉老葉 移動性大移動性大S Fe MnZn Cu MoCa B 很低很低 新葉及頂端分生組織新葉及頂端分生組織 難移動難移動 低低 新葉新葉 移動性移動性小小 老葉老葉新葉新葉牛牛文庫文檔分享施施K水平水平 (mmol/L )0.11.01025鮮

33、重鮮重(g/葉)葉)12213447鉀含量鉀含量 老葉老葉 8163447 中部葉中部葉12203343 幼葉幼葉15172223牛牛文庫文檔分享三、養(yǎng)分再利用與生殖生長三、養(yǎng)分再利用與生殖生長植物生長進入植物生長進入生殖生長階段生殖生長階段后,根的活力減弱,養(yǎng)分吸收功能衰退。此時后,根的活力減弱,養(yǎng)分吸收功能衰退。此時,植物體內(nèi)養(yǎng)分總量增加不多,各器官中養(yǎng)分含量主要靠體內(nèi),植物體內(nèi)養(yǎng)分總量增加不多,各器官中養(yǎng)分含量主要靠體內(nèi)再分配再分配進行調(diào)節(jié)。進行調(diào)節(jié)。營養(yǎng)器官將養(yǎng)分不斷地運往生殖器官營養(yǎng)器官將養(yǎng)分不斷地運往生殖器官,隨著時間的延長,營養(yǎng)器官中的養(yǎng),隨著時間的延長,營養(yǎng)器官中的養(yǎng)分,所占比

34、例逐漸減少。分,所占比例逐漸減少。牛牛文庫文檔分享成熟成熟開花開花地上部分營養(yǎng)器官地上部分營養(yǎng)器官時間時間 ( (發(fā)芽后天數(shù)發(fā)芽后天數(shù)) )養(yǎng)分吸收總量養(yǎng)分吸收總量籽粒籽粒禾谷類作物個體發(fā)育期間礦質(zhì)養(yǎng)分分配的典型圖解禾谷類作物個體發(fā)育期間礦質(zhì)養(yǎng)分分配的典型圖解牛牛文庫文檔分享 植物根系從介質(zhì)中植物根系從介質(zhì)中吸收的礦質(zhì)養(yǎng)分吸收的礦質(zhì)養(yǎng)分,一部分一部分在根細胞中被同化利用;在根細胞中被同化利用;另一部另一部分分經(jīng)皮層組織進入木質(zhì)部輸導系統(tǒng)經(jīng)皮層組織進入木質(zhì)部輸導系統(tǒng)向地上部輸送向地上部輸送,供應地上部生長發(fā)育所需要。,供應地上部生長發(fā)育所需要。植物地上部綠色組織合成的光合產(chǎn)物及部分礦質(zhì)養(yǎng)分則可通

35、過韌皮部系統(tǒng)運輸?shù)街参锏厣喜烤G色組織合成的光合產(chǎn)物及部分礦質(zhì)養(yǎng)分則可通過韌皮部系統(tǒng)運輸?shù)礁?,構成根部,構成植物體內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),調(diào)節(jié)著養(yǎng)分在植物體內(nèi)的分配植物體內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),調(diào)節(jié)著養(yǎng)分在植物體內(nèi)的分配。 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,養(yǎng)分的再利用程度是影響經(jīng)濟產(chǎn)量和養(yǎng)分利用效率的重要因在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,養(yǎng)分的再利用程度是影響經(jīng)濟產(chǎn)量和養(yǎng)分利用效率的重要因素。如果能通過各種措施素。如果能通過各種措施提高植物體內(nèi)養(yǎng)分的再利用效率提高植物體內(nèi)養(yǎng)分的再利用效率,就能使有限的養(yǎng)分物,就能使有限的養(yǎng)分物質(zhì)發(fā)揮其更大的增產(chǎn)作用。質(zhì)發(fā)揮其更大的增產(chǎn)作用。牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享本章復習題:本章復習題:1. 養(yǎng)分的

36、橫向運輸是指養(yǎng)分沿根的養(yǎng)分的橫向運輸是指養(yǎng)分沿根的 表皮表皮 、 皮層皮層 、內(nèi)皮層內(nèi)皮層 ,最后到達中柱,最后到達中柱 導管導管的過程。的過程。2. 養(yǎng)分的短距離運輸可通過養(yǎng)分的短距離運輸可通過 質(zhì)外體途徑質(zhì)外體途徑 和和 共肢體途徑共肢體途徑 等等2種途徑進行。種途徑進行。3. 養(yǎng)分通過橫向運輸從外部介質(zhì)到達中柱的木質(zhì)部導管至少養(yǎng)分通過橫向運輸從外部介質(zhì)到達中柱的木質(zhì)部導管至少穿過原生質(zhì)膜穿過原生質(zhì)膜 次。次。4. 養(yǎng)分的縱向運輸是指養(yǎng)分沿養(yǎng)分的縱向運輸是指養(yǎng)分沿 木質(zhì)部導管木質(zhì)部導管 向上,或沿向上,或沿 韌皮部篩管韌皮部篩管 向上或向下遷移的過程。向上或向下遷移的過程。5. 養(yǎng)分在植物

37、的木質(zhì)部導管與導管周圍的薄壁細胞之間存在養(yǎng)分在植物的木質(zhì)部導管與導管周圍的薄壁細胞之間存在著著 和和 的相互關系。的相互關系。牛牛文庫文檔分享6. 植物必需的礦質(zhì)元素在軔皮部中的移動性與其再利用程植物必需的礦質(zhì)元素在軔皮部中的移動性與其再利用程度大小有關,如度大小有關,如 N P K 的移動性較強,故其再的移動性較強,故其再利用程度也較大,缺素癥會先在利用程度也較大,缺素癥會先在 老組織老組織 出現(xiàn);出現(xiàn);而而 Fe Mo 是最難移動的元素,故其再利用程度很小,缺是最難移動的元素,故其再利用程度很小,缺素癥會先在素癥會先在 新葉新葉 幼組織幼組織 出現(xiàn)。出現(xiàn)。7. 在植物體內(nèi),在植物體內(nèi), 移

38、動能力移動能力 較強的養(yǎng)分可通過較強的養(yǎng)分可通過 韌皮部韌皮部 和和 木質(zhì)部木質(zhì)部 在植物的地上部和根部之間循環(huán)移動。在植物的地上部和根部之間循環(huán)移動。8. 養(yǎng)分的再利用經(jīng)歷了從養(yǎng)分的再利用經(jīng)歷了從 共質(zhì)體共質(zhì)體 質(zhì)外體質(zhì)外體 共共質(zhì)體質(zhì)體 質(zhì)外體質(zhì)外體 共質(zhì)體共質(zhì)體 的過程。的過程。牛牛文庫文檔分享牛牛文庫文檔分享第一節(jié)第一節(jié) 養(yǎng)分的短距離運輸養(yǎng)分的短距離運輸 含義:含義:也稱橫向運輸,是指介質(zhì)中的養(yǎng)分也稱橫向運輸,是指介質(zhì)中的養(yǎng)分沿根表皮、皮層、內(nèi)皮層到達中柱沿根表皮、皮層、內(nèi)皮層到達中柱( (導管導管) )的的遷移過程。由于其遷移距離短,故稱為遷移過程。由于其遷移距離短,故稱為短距短距離

39、運輸離運輸。一、養(yǎng)分的運輸途徑一、養(yǎng)分的運輸途徑牛牛文庫文檔分享(二)共質(zhì)體途徑(二)共質(zhì)體途徑1. 運輸部位:運輸部位:根毛區(qū)根毛區(qū)內(nèi)皮層已充分分化,凱氏帶已形成,養(yǎng)分進入共質(zhì)體(內(nèi)皮層已充分分化,凱氏帶已形成,養(yǎng)分進入共質(zhì)體(細胞內(nèi))后,靠胞間連絲在相鄰的細胞間進行運輸,最后向中細胞內(nèi))后,靠胞間連絲在相鄰的細胞間進行運輸,最后向中柱轉(zhuǎn)運柱轉(zhuǎn)運2. 方式:方式:擴散作用、原生質(zhì)流動(環(huán)流)、水流帶動擴散作用、原生質(zhì)流動(環(huán)流)、水流帶動3. 運輸?shù)碾x子:運輸?shù)碾x子:NO3、H2PO4、K、SO42 、Cl根毛細胞是貯存磷、鉀的生理庫,如禾谷類作物生長前根毛細胞是貯存磷、鉀的生理庫,如禾谷類作物生長前期吸收的磷占全量的期吸收的磷占全量的6070,到后期經(jīng)轉(zhuǎn)運和再利用。,到后期經(jīng)轉(zhuǎn)運和再利用。4. 具有自我調(diào)節(jié)作用:具有自我調(diào)節(jié)作用:共質(zhì)體內(nèi)被運輸?shù)碾x子并不完全進入導管,共質(zhì)體內(nèi)被運輸?shù)碾x子并不完全進入導管,除一部分在根內(nèi)被利用和同化外,還要優(yōu)先被液泡選擇吸收而除一部分在根內(nèi)被利用和同化外,還要優(yōu)先被液泡選擇吸收而積累在液泡的積累在液泡的“離子庫離子庫”中。當通過共質(zhì)體運輸?shù)碾x子暫時減中。當通過共質(zhì)體運輸?shù)碾x子暫時減少時,少時,液泡又釋放離子液泡又釋放離子,使之通過運輸?shù)竭_導管。,使之通過運輸

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