根系是作物吸收養(yǎng)分和水分的主要器官,也是養(yǎng)分和水分在作物體內(nèi)運輸?shù)闹匾课?,它在土壤中能固定作物,保證作物正常受光和生長,并能作為養(yǎng)分的貯藏庫。根部可以從土壤溶液中吸收礦物質,也可以吸收被土粒吸附著的礦物質。根部吸收礦物質主要是根尖,其中根毛區(qū)吸收離子最活躍,根毛的存在使根部與土壤環(huán)境的接觸面積大大增加。
根系吸收溶液中的礦物質主要經(jīng)過以下兩個步驟:
①離子吸附在根系細胞表面,在吸收離子的過程中。同時進行著離子的吸附與解吸附;
②離子進人根系內(nèi)部,吸附在質膜表面的離子經(jīng)過主動吸收、被動吸收或者胞飲作用等到達質膜內(nèi)。根也可以利用土壤膠體顆粒表面的吸附態(tài)離子,根對吸附態(tài)離子的利用方式有兩種:
一種是通過土壤溶液進行交換,另一種是直接交換或者接觸交換。
土壤中養(yǎng)分到達根表的途徑:
A、截獲
是根對土壤養(yǎng)分的主動截獲(根系直接從所接觸的土壤中獲取養(yǎng)分而不通過運輸,所截獲的養(yǎng)分實際是根系所占據(jù)的土壤容積中的養(yǎng)分,截獲量與根表面積和土壤中有效養(yǎng)分的濃度有關);
B、質流
是在植物生長與代謝活動(如蒸騰、吸收等)影響下,土體養(yǎng)分向根表的遷移。遷移方式有兩種:一是質流:植物的蒸騰作用和根系吸水造成的根表土壤與原土體之間出現(xiàn)明顯的水勢差,此種壓力差導致土壤溶液中的養(yǎng)分隨著水流向根表遷移;
C、擴散
當根系通過截獲和質流作用獲得的養(yǎng)分不能滿足植物需求時,隨著根系不斷地吸收養(yǎng)分,根系周圍有效養(yǎng)分濃度明顯降低,并在根表垂直方向上出現(xiàn)養(yǎng)分濃度梯度,從而引起土體的養(yǎng)分順著濃度梯度向根表遷移。
綜上所述,簡單地將根系吸收養(yǎng)分的途徑歸納為三個詞:遇到(截獲)、帶到(質流)和要到(擴散)。而影響這一過程的因素包括溫度、通氣性、光(主要影響蒸騰作用)、養(yǎng)分濃度、酸堿性、離子間相互作用,這些因素均與灌溉和施肥存在著直接或者間接的關系。