根系数量、根毛、密度、根冠比、根体积、根表面积、根毛 2、根系的重要代谢参数 a.根系的代谢参数 b.根系阳离子代换量
c.根系代谢活力——氧化力与还原力 3、根系参数的意义及其研究方法 （1）根数－计数法
根重：现已不常用，用称重法 根长：直接法：用尺量 间接法：方格交叉法 随意剪断
当根总长大于１米时，用１厘米框格
当根长总长大于５米时，用２厘米框格 根长＝11/14×交叉数×框格边长 （2）根表面积－最常用的参数
直接法：根长×平均直径 间接法、光电法、表面积仪
注意：１）根不能重叠
２）不能透明，通常用染料加深
（3）吸附法：把洗净的根系浸入染料中，停留一定时间，根据根系对染料的吸附量来估计根系表面积。 （4）伤流量：
根压的作用，与根系养分吸收关系密切： 根茎离地面４－５ｃｍ处切数，收集伤流液。 （5）根系氧化还原能力： 植物生理学用已测定 Ｘ－萘胺法测定根系氧化力 ＴＴＣ法测定根系还原力
ＴＴＣ（氮化三苯基四氮唑） （6）根系活力研究法：
根系阳离子代换量（ＣＥＣ） 用盐酸代换
用Ｋ置换 测定浓度中氢离子浓度 4、影响根系生长的环境因素 （1）土壤物理因素
土壤容重增加意味着紧实度变大，大孔隙减少，根的伸长速度降低，平均直径减少。主根伸长受阻会激发侧根的发展，形成密集的表层根系。
通常根系生长最适温度范围在20~250C之间，土壤温度过高或过低都可能抑制根系的生长。
（2）土壤养分状况
增加养分供应可促进根系生长。一般根系集中生长在养分浓度较高的地方。适当深施肥料有利于根系下扎和吸收下层土壤水分和养分。在局部根区提高养分浓度对根系形态有明显影响，其中以供应硝酸盐最为突出。
矿质养分的供应对根毛的长度和密度也有很大影响。土壤硝酸盐和土壤磷的浓度与根毛数目及根毛长度之间呈负相关关系；而铵盐的存在则增加根毛的密度与长度。
（3）土壤pH与钙、铝等阳离子的浓度
根系生长对钙的需要量因作物种类而异，也与环境的pH和Al3+的浓度有关。土壤溶液中钙和阳离子总量的摩尔比，平均为0.15。在酸性土壤中，当这一比例<0.15时，根系生长便受到抑制。在酸性土壤上重金属以及有机络合物对根系也有抑制作用，不同元素的毒害程度为：Cu>Ni>Cd>Zn>Al>Fe。高pH条件下，根系易受NH4+(NH3+)的毒害作用。 （4）有机物
低浓度的富里酸可以促进发根和根的伸长，较高浓度下的酚类和短链脂肪酸类等低分子化合物可以抑制根的生长。
淹水条件下，乙酸和其它挥发性短链脂肪酸积累到一定浓度时，对根系的生长不利。
在有机质含量高或施入大量新鲜有机物而又通气不良的土壤上，根际微生物活动可能导致根际微区累计大量乙烯，抑制根系的扩展。 第6节 植物根际变化与养分有效性 一、根际养分的动态变化 根际养分分布特征
影响根际养分分布的因素 （一）根际的概念
根际是指受植物根系活动的影响，在物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分微域土区。根际的范围很小，一般在离根轴表面数毫米之内。根际的许多的化学条件和生物化学过程不同于原土体。其中最明显的就是根际pH、氧化还原电位和微生物活性的变化。 （二）根际养分浓度的分布
1、累积：当土壤溶液中养分浓度高，植物蒸腾量大，养分供应以质流方式为主时，根对水分的吸收速率高于养分吸收速率，根际养分浓度增加并高于土体的眼粉浓度，出现养分累积区;
2、亏缺：当土壤溶液中养分浓度低，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分的速率时，根际即出现养分亏缺区;
3、持平：一定条件下，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。
（三）影响根际养分分布的因素 1、营养元素种类
Ca2+，NO3-，SO42-，Mg2+等养分在土壤溶液中含量较高，在根际一般呈累积分布；H2PO4-，NH4+，K+和一些微量元素Fe2+，Mn2+，Zn2+等养分在土壤溶液中的浓度低，由于植物吸收，根际出现亏缺分布。养分在根际亏缺的强度、范围与该种养分的扩散系数、迁移速率等特性密切相关。 2、土壤缓冲性能
粘粒含量少的土壤，对养分的吸附力弱，离子迁移速率快，养分亏缺范围大。反则反之。
3、植物营养特性
植物的选择吸收及植物的吸收能力
根系吸收养分能力的强弱能影响根际养分浓度的分布，不同植物之间在根系容积，养分吸收速率，最低吸收浓度，蒸腾强度等方面都有差异。因此，同一养分在不同种类植物的根际，其浓度分布是不同的。根毛的形态、根毛密度和长度对难移动性养分（如磷）有重要影响。 二、根际pH
（一）根系pH值变化的原因
根际pH值变化原因复杂，主要有：根系吸收作用和根际微生物的呼吸作用，释放CO2；根尖细胞伸长过程中分泌的质子和有机酸；根系吸收阴阳离子不平衡等。 1、阴阳离子吸收不平衡 A.环境中阴、阳离子比例不均衡 B.作物选择吸收，生理酸（碱）性肥料 2、氮素形态
施用NH4+-N根系向外释放H+，根际pH值下降；相反。施用NO3--N根系释放OH-或HCO3-，根际pH值上升。 NO3--N根际pH值上升使的幅度一般低于NH4+-N使根际pH值下降的幅度，而且不同种类植物之间有明显差异。 3、土壤呼吸作用
A.植物根系 B.土壤微生物 C.土壤生物 4、根系分泌物
A.非专一性分泌物：在通常情况都分泌的物质 B.专一性分泌物在特定的条件下才分泌的物质 5、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pH值。 6、养分胁迫
双子叶植物和一些耐低铁的非禾本科单子叶植物在铁胁迫时，根系主动分泌还原性物质，根在释放电子的同时也释放质子，以酸化根际环境。在石灰性土壤上，白羽扇豆缺磷时，可形成排根，向体外分泌大量柠檬酸，酸化根际，螯合钙、铁、铝
等。
7、植物遗传特性
不同种类植物在选择吸收、体内酸碱平衡的生理调节方式和能力等方面均有差异 8、根际微生物
微生物既可通过呼吸作用释放CO2 ，又可合成并分泌某些有机酸而引起根际pH值的改变。
（二）根际pH对养分有效性的影响 1、磷的活化作用 2、增加微量元素的吸收 3、增加其它元素
三、根际氧化还原电位（Eh）
根际微区有机物、酶和微生物增多，生物活性很强，从而使得根际氧化还原状况不同于土体。旱作土壤根际Eh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根部的输氧组织，并有部分氧排出根外，使根际的氧化还原电位高于土体。
（一）引起根际Eh变化的因素 1、呼吸作用－植物和微生物 2、根系分泌物；3、泌氧
（二）根际Eh变化对养分有效性的影响 养分形态－氧化态或还原态 N：NH3 NO3; Fe：Fe3+ Fe2+ Mn：Mn4+ Mn3+ Mn2+ Cu：Cu2+ Cu+
Mo：Mo6+ Mo4+NH3+ NO3- 四、根系分泌物
植物通过根系以根系脱落物或分泌物的形式进入根际微区，一般占其总童话碳量的5%~25%。所谓的“根分泌物”是指植物生长过程中想生长基质中释放的有机物质的总称。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
农业大学植物营养学总结
