植物根系离子交换

A. 根系阳离子交换量对指导施肥有什么意义

有利于植物根系更好的吸收土壤中的养分和水分

B. 根部离子交换吸附原理

根系吸收矿质的过程
1.离子被吸附在根系细胞表面
Ø根部细胞呼吸作用放出CO2和H2O。CO2溶于水生成H2CO3, H2CO3能解离出H+和HCO3－离子,这些离子同土壤溶液和土壤胶粒上吸附的离子交换，如K+、Cl-、NCO3－等进行交换,使土壤中的离子被吸附到根表面。
Ø离子交换按“同荷等价”的原理进行,即阳离子只同阳离子交换,阴离子只能同阴离子交换,而且价数必须相等。
Ø根系还可分泌出一些柠檬酸、苹果酸等有机酸来溶解一些难溶性盐类，并进一步加以吸收。岩石缝中生长的树木、岩石表面的地衣等植物就是通过这种方式来获取矿质营养的。
http://jpkc.yzu.e.cn/course/zhwshl/nljx/sfja/sfjafile/chap3-2.files/frame.htm#slide0100.htm

C. 请叙述植物根的形态结构如何适应其生理功能

根一般指植物在地下的部位。主要功能为固持植物体，吸收水分和溶于水中的矿物质，将水与矿物质输导到茎，以及储藏养分。许多植物的地下构造本质上为特化的茎（如球茎、块茎），根与枝不同处主要在于缺少叶痕与芽，具有根冠，分枝由内部组织产生而非由芽形成。根的主要功能是固定植物体、吸收水分和无机盐。这就要求植物要长有一个庞大的根系（一般情况下，植物的地下部分比地上部分大），这有赖于根尖的分生区（可不断分裂使根细胞数目增加） 和伸长区（使细胞长长）；在每个根尖的成熟区的表皮细胞上，有细胞向外突起形成的根毛， 大大扩大的吸收水分和无机盐的面积。
根分为根尖结构、初生结构和次生结构三部分。根尖是主根或侧根尖端，是根的最幼嫩、生命活动最旺盛的部分，也是根的生长、延长及吸收水分的主要部分。根尖分成根冠、分生区、伸长区和成熟区。根生长最快的部位是伸长区。伸长区的细胞来自分生区。由根尖顶端分生组织经过细胞分裂、生长和分化形成了根的成熟结构，这种生长过程为初生生长。
在初生生长过程中形成的各种成熟组织属初生组织，由它们构成根的结构，就是根的初生结构。若从根尖成熟区作一横切面可观察到根的全部初生结构，从外至内分为表皮、皮层和维管柱三部分。有形成层细胞分裂形成的结构与根尖、茎尖生长椎分生组织细胞分裂形成的初生结构相区别，称它们为次生结构。
一株植物全部根的总称。胚胎的胚根形成的根是植物的主根。后来当植物发育到一定阶段，中柱的中柱鞘活动产生侧根。按其形态，可分为轴根系和须根系。 植物的生存环境，如土壤情况和水分分布，和气候状况，如湿度和温度，影响着根系的形态。
一般来说，轴根系的深入土壤的深度大于须根系。一般木本植物的根深达10-12米。而生活在沙漠地区的骆驼刺可深入地下20米，以吸收地下水。单子叶植物，如禾本科的植物，其须根入土只有20-30厘米。论伸展的直径，本科植物可达10-18米，超过其树冠直径。禾本科植物只有40-60厘米。木本科植物的根吸收面积可达400平方米。
根系从土壤中吸收水分的最活跃部位，是根端的根毛区。通常仅由根系的活动而引起的吸水现象，称为主动吸水，而把由地上部分的蒸腾作用所产生的吸水过程，称被动吸水。根系从土壤中吸收矿物质是一个主动的生理过程，它与水分的吸收之间，各自保持着相对的独立性。根部吸收矿质元素最活跃的区域是根冠与顶端分生组织，以及根毛发生区。土壤中的各种离子先吸附在根表面，然后经能量转换与 的作用，通过细胞膜进入细胞中，再由细胞间的离子交换、进入维管柱的木质部导管。
根系的吸收功能： 一种是根系对土壤养分的主动“截获”。其二是植物生长与代谢活动（如蒸腾、吸收）的影响下，土壤中的养分向根系表皮的迁移，成为“质流和扩散”。
“截获”养分是依靠根系不断生长时，生长出的新根系所接触的土壤中直接吸收养分。
“质流”由于植物蒸腾的作用，是根际水势下降，溶解在土壤里的养分随土壤水分迁移到植物的根表部位的过程叫“质流”
“扩散”是指养分通过扩散（自由流动）而迁移到根表的过程，这种养分流动速度慢、距离短。

D. 植物的根有什么用

1,支持和固定植物体的作用
2,为植物体吸收水分和营养物质.
下面的植物根系可不同呵!
——我知道了,原来根尖的结构是这样的!
——它可是吸收水分和无机盐的主要部位呵!
根冠
分生区:
伸长区
根毛区
液泡较大
细胞壁较厚
液泡较小
细胞壁较薄
没有液泡
细胞核
木质导管
老根毛
嫩根毛
顶端分生组织
我观察到的
——干旱的土壤中,植物常常出现萎焉现象.
——淹在盐水或糖水中的萝卜会变软.
——给花施肥过多,植物也会发生萎焉现象.
盐水
清水
我的实验证明
变硬
变软
当土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度时,
_______;当土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度时,______.
植物细胞失水
植物细胞吸水
植物的生长需要无机盐,不同的无机盐对植物生长起不同的作用.
植株矮小,叶片上有许多褐斑
茎杆粗壮.不易倒伏
K
生长缓慢,嫩叶变小, 植株暗绿带红
促进根系生长,迅速开花.籽粒饱满
P
植株矮小,叶片
发黄,瘦小
促进植物生长,
枝叶茂盛,
N
缺乏时的症状
作用
营养元素
促进植物生长,
枝叶茂盛,
植株矮小,叶片
发黄,瘦小
促进根系生长,迅速开花.籽粒饱满
生长缓慢, 植株暗绿带红
茎杆粗壮.不易倒伏
植株矮小,叶片上有许多褐斑

E. 植物庞大的根系对植物有何意义

功能根是在长期进化过程中适应陆地生活发展起来的器官，它的功能有：
◇吸收水分和无机盐
根系从土壤中吸收水分的最活跃部位，是根端的根毛区。通常仅由根系的活动而引起的吸水现象，称为主动吸水，而把由地上部分的蒸腾作用所产生的吸水过程，称被动吸水。根系从土壤中吸收矿物质是一个主动的生理过程，它与水分的吸收之间，各自保持着相对的独立性。根部吸收矿质元素最活跃的区域是根冠与顶端分生组织，以及根毛发生区。土壤中的各种离子先吸附在根表面，然后经能量转换与 的作用，通过细胞膜进入细胞中，再由细胞间的离子交换、进入维管柱的木质部导管。
◇固着和支持作用
根系将植物的地上部分牢固地固着在土壤中。
◇合成能力根部能进行一系列有机化合物的合成转化。其中包括有组成蛋白质的氨基酸，如谷氨酸、天门冬氨酸和脯氨酸等；各类植物激素，如 乙酸、细胞分裂素类，以及少量的乙烯等。
◇贮藏功能根的薄壁组织发达，是贮藏物质的场所。
◇输导功能输导功能是由根尖以上的部位来完成的。由根毛和表皮细胞吸收的水和无机盐通过根的维管组织输送给茎和叶的，而叶所制造的有机物也通过茎送到根，由根的维管组织输送到根的各部分，维持根的生长和生活。
◇菌根和根瘤
许多植物的根系与土壤中的微生物建立了共生关系，在植物体上形成菌根或根瘤。某些种子植物的根与土壤真菌共生所形成的共生体，称为菌根。根据真菌对寄主皮层细胞浸染的情况，又分为两种类型：外生菌根，真菌形成一鞘层，即菌丝罩，整个包裹着幼根的外部，只有少数菌丝侵入到根皮层的细胞间隙中，如松树、栎树等。内生菌根，真菌形成不明显的罩子，而大部分菌丝均侵入到根部皮层的细胞内部，如兰属、草莓等。菌根真菌的菌丝如同根毛一样，起吸收水分与矿质营养的作用。还能将土壤中的矿质盐和有机物质，转变为易于寄主吸收的营养物质，以及可制造维生素等，供给根系。而寄主植物分泌的糖类、氨基酸及其它有机物质又可供真菌生活，因此两者为共生关系。豆科植物与根瘤细菌的共生体，即为根瘤。根瘤的维管束与根的维管柱连接，两者可互通营养，一方面豆科植物将水分及营养物质供给根瘤细菌的生长；另一方面根瘤细菌也将固定合成的铵态氮，通过输导组织运送给寄主植物。

F. 植物的根在植物生长过程中有什么作用

根是植物的营养器官，通常位于地表下面，根在植物生长过程中负责吸收土壤里面的水分及溶解其中的离子，并且具有固持植物、贮存合成有机物质等作用。

一、吸收水分和无机盐

根系的吸收功能： 一种是根系对土壤养分的主动“截获”。另一种是植物生长与代谢活动（如蒸腾、吸收）的影响下，土壤中的养分向根系表皮的迁移，成为“质流和扩散”。

土壤中的各种离子先吸附在根表面，然后经能量转换与 的作用，通过细胞膜进入细胞中，再由细胞间的离子交换、进入维管柱的木质部导管。

二、固着和支持作用

根系将植物的地上部分牢固地固着在土壤中，使植物屹立不倒，进一步向上生长，获得更多的阳光与水分。

三、合成能力

根部能进行一系列有机化合物的合成转化。其中包括有组成蛋白质的氨基酸，如谷氨酸、天门冬氨酸和脯氨酸等﹔各类植物激素，如：龙根生、 乙酸、细胞分裂素类，以及少量的乙烯等。

四、贮藏功能

根的薄壁组织发达，是贮藏物质的场所。

五、输导功能

输导功能是由根尖以上的部位来完成的。由根毛和表皮细胞吸收的水和无机盐通过根的维管组织输送给茎和叶的，而叶所制造的有机物也通过茎送到根，由根的维管组织输送到根的各部分，维持根的生长和生活。

(6)植物根系离子交换扩展阅读

影响根发挥吸水等功能的土壤条件

一、土壤中的可用水分

土壤的水分对植物来说并不是都能被利用的。根部有吸水的能力，土壤有保水的能力。植物从土壤中吸水，实质上是植物和土壤争夺水分的问题。植物只能利用土壤中可用水分（available water）。

土壤可用水分多少与土粒粗细以及土壤胶体数量有密切关系，粗沙、细沙、沙壤、壤土和黏土的可用水分数量依次递减。

二、土壤通气状况

土壤通气不良，造成土壤缺氧，二氧化碳浓度过高，短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，继而阻碍吸水；时间较长，就形成无氧呼吸，产生和积累较 多的酒精，根系中毒受伤，吸水更少。

作物受涝，反而表现出缺水现象，也 是因为土壤空气不足，影响吸水。

三、土壤温度

低温能降低根系的吸水速率，其原因是：水分本身的黏性增大，扩散速率降低；细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。

土壤温度过高对根系吸水也不利。高温加速根的老化过程，使根的木质化部位几乎达到尖端，吸收面积减少，吸收速率也下降。同时，温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水。

G. 植物的根与地上部分有何关系

根的主要作用是固定植物体，并从土壤里吸收水分和无机盐。

根吸收水分和无机盐的部分主要是根毛。根毛的细胞壁很薄，细胞质紧贴着细胞壁形成一薄层，细胞的中央是一个很大的液泡，里面充满着细胞液。这样的构造是适于吸收水分的。根毛在土壤里的生长状况，也适于吸收水分。根毛在土壤里跟土粘贴在一起，土粒之间含有水分，水里溶解着无机盐，形成了土壤溶液。细胞液和土壤溶液有不同的浓度，在一般情况下，根毛的细胞液总比土壤溶液要浓，在渗透压的作用下，土壤溶液中的水分能够透过细胞壁、细胞膜和细胞质进入到根毛的液泡里。土壤里的水分就这样被根毛吸收进去。土壤里的水分被根毛吸收后，并不停留在根毛和表皮里，而是经过表皮以内的层层细胞，逐步向里面渗入，最后进入导管，再由导管输送到植物的其他器官。

根是植物长期适应陆地生活而在进化过程中逐渐形成的器官，构成植物体的地下部分。它主要的功能是吸收作用。通过根，植物可以吸收到土壤里的水分、无机盐类及某些小分子化合物。根还能固着和支持植物，以免倒伏。根是由主根、侧根和不定根组成的，并且按根系的形态，可将植物分为直根系和须根系两大类。

茎是种子植物地上部分的骨干，是联系根、叶的轴状结构。其主要功能是输导和支持作用。根部从土壤中吸收的水分和溶于水的无机盐通过茎运送到地上各部。同时叶光合作用所制造的有机营养物质经过茎又运输到体内各部被利用或储藏。因此，茎的运输作用把植物体各部分的活动联成了一个统一体。

植物的根是植物主要的吸水器官，主要是靠渗透吸水的原理来吸收水分的。水分是从低浓度的一边流向高浓度的一边。也就是说，如果植物细胞液浓度低于外界土壤溶液的浓度，植物就通过渗透作用吸水，如果土壤浓度高于细胞液浓度，植物就通过渗透作用失水，这就是盐碱地不能种植植物的原因。

植物的根吸收矿质离子的过程叫做矿质代谢。植物所需要的元素主要有两大类，大量元素：C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg等；微量元素：Zn、Fe、Cu、Mo、Cl等。除C、H、O外，其他元素叫矿质元素。根主要是通过交换吸附的原理吸收矿质元素的。空气中的二氧化碳溶解于水中形成碳酸，碳酸不稳定，电离成氢离子和碳酸氢根离子，离子在土壤中与矿质离子发生离子交换，被根吸收，就是交换吸附，交换吸附不需消耗能量，是植物吸收矿质离子的主要方式。

H. 植物根系怎样用离子交换吸收NH4+

植物根系怎样用离子交换吸收NH4+
呼吸作用产生CO2溶于水
变成HCO3-和H+HCO3-吸附NH4+

I. 根系离子交换吸附现象的观察实验水溶液为什么浅蓝色

呵呵!离子交换就是吸附技术,概念上就是一个原理…。一杰华粼

J. 植物根系吸收离子时，离子交换需要能量吗

交换吸附是不需要的