作物養(yǎng)分吸收基礎(chǔ)知識

1、作物養(yǎng)分吸收基礎(chǔ)知識（一）根系吸收養(yǎng)分的原理作物根系一般能吸收氣態(tài)、離子態(tài)和分子態(tài)養(yǎng)分。氣態(tài)養(yǎng)分有二氧化碳、氧氣及水汽等。離子態(tài)養(yǎng)分又可分陽離子和陰離子兩類，陽離子養(yǎng)分有： NH4+ 、 K+ 、 Ca2+、 Mg2+、 Fe2+、 Mn2+ 、 Cu2+、 Zn2+等； 陰離子養(yǎng)分有： NO3- 、 H2PO4-、 HPO42-、SO42-、 H2BO4-、B4O72-、Cl-等。作物根系也能吸收少量分子態(tài)的有機(jī)養(yǎng)分，如尿素、氨基酸、糖類、磷脂類、生長素、維生素和抗生素等。 土壤中的養(yǎng)分可分為有機(jī)態(tài)和無機(jī)態(tài)等兩種成分。根系對無機(jī)態(tài)養(yǎng)分的吸收有主動吸收和被動吸收。主動吸收又稱代謝吸收，是一個(gè)需

2、要消耗能量的代謝過程，具有選擇性；被動吸收又稱非代謝吸收，不需要消耗能量，屬物理或物理化學(xué)作用。根系吸收初期以被動吸收為主，后期以主動吸收為主，通常是兩者相結(jié)合進(jìn)行。 1.根系對無機(jī)態(tài)養(yǎng)分的被動吸收 根系對養(yǎng)分的被動吸收主要以截流、擴(kuò)散、質(zhì)流和離子交換等形式進(jìn)行。氣體二氧化碳、氧氣和水可以從高濃度向低濃度擴(kuò)散，通過質(zhì)流進(jìn)入植物體內(nèi)。離子態(tài)養(yǎng)分質(zhì)流進(jìn)入根內(nèi)，主要受土壤溶液中離子態(tài)養(yǎng)分含量和植物蒸騰作用的影響。當(dāng)離子態(tài)養(yǎng)分較多（施肥后） ，氣溫較高，植物蒸騰作用較大時(shí)，通過質(zhì)流進(jìn)入根內(nèi)的礦質(zhì)元素也多。根系進(jìn)行呼吸所產(chǎn)生的 H+ 離子和 HCO3-離子（或 OH- 離子）與土壤中陰、陽離子進(jìn)行交換，

3、使部分離子態(tài)養(yǎng)分吸附在根細(xì)胞表面而被植物吸收。 作物根系從土壤中吸收養(yǎng)分有三種方式，即擴(kuò)散、截獲和質(zhì)流。（ 1）擴(kuò)散：在土壤溶液中某種養(yǎng)分的濃度出現(xiàn)差異時(shí)所引起的養(yǎng)分運(yùn)動，使養(yǎng)分由濃度高處向低處擴(kuò)散，最后趨于平均分布。作物不斷從根際土壤吸收養(yǎng)分，使根際土壤溶液中的養(yǎng)分濃度相對降低，造成根際土壤和遠(yuǎn)離根際土壤中養(yǎng)分含量的差異。遠(yuǎn)離根際處的養(yǎng)分濃度高，養(yǎng)分則慢慢向根際擴(kuò)散， 并被根系吸收。 通常在施肥或土壤中有機(jī)質(zhì)礦質(zhì)化后，會因養(yǎng)分濃度提高而向周圍擴(kuò)散，從而被作物根系吸收利用。 （ 2）截獲：當(dāng)根系尤其是數(shù)目很多的根毛與土壤養(yǎng)分直接接觸時(shí)，就可以進(jìn)行離子交換而獲得養(yǎng)分，不通過土壤溶液。這種不通過運(yùn)

4、輸，而依靠根系從土壤中直接吸收養(yǎng)分的方式稱為截獲。 （ 3）質(zhì)流：質(zhì)流與擴(kuò)散不同，不是養(yǎng)分的濃度差引起的養(yǎng)分運(yùn)動，而是土壤水溶液中的養(yǎng)分蒸騰作用把養(yǎng)分運(yùn)送到根際。當(dāng)作物蒸騰作用消耗了根層土壤中大量水分后，植物根系為了維持正常的蒸騰作用，必須不斷地從周圍環(huán)境中吸收水分。這就造成土體中大量水分流向根部， 以補(bǔ)充根系周圍水分的虧缺， 則產(chǎn)生了質(zhì)流作用。土壤水溶液中的養(yǎng)分也隨著水分的流動被帶到根的表面。從而，為作物獲得更多養(yǎng)分提供了有利條件。 一般認(rèn)為，養(yǎng)分在土壤中長距離時(shí)，質(zhì)流是補(bǔ)充養(yǎng)分的主要形式，而短距離內(nèi)，擴(kuò)散作用可更有效地補(bǔ)充養(yǎng)分。如果從養(yǎng)分在土壤中的移動性來看，硝酸態(tài)氮移動性較大，質(zhì)流可提供

5、大量的氮素供作物根系吸收，提供的磷、鉀較少。氮通過擴(kuò)散作用運(yùn)輸?shù)木嚯x比磷和鉀要遠(yuǎn)得多。根系對磷的吸收比對鉀的吸收作用更大，因?yàn)榱椎臄U(kuò)散遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鉀。2.根系對無機(jī)態(tài)養(yǎng)分的主動吸收無機(jī)態(tài)養(yǎng)分的主動吸收分為離子泵解說和載體解說，都是通過代謝過程，消耗能量吸收土壤中的養(yǎng)分。植物體內(nèi)離子態(tài)養(yǎng)分的濃度比外界土壤中溶液濃度高，而根系仍能逆濃度吸收，且吸收時(shí)有選擇性，這是由于植物體內(nèi)能量的釋放以及酶的作用結(jié)果，其中包括一系列生理生化過程。 3.根系對有機(jī)態(tài)養(yǎng)分的吸收根系能直接吸收利用有機(jī)態(tài)養(yǎng)分 （如各種氨基酸、 磷酸己糖、磷酸甘油酸和酰胺等） ，它是通過生物膜酶載體進(jìn)入細(xì)胞的?？梢娡寥篮头柿现械挠袡C(jī)態(tài)養(yǎng)分，是

6、植物養(yǎng)分直接來源之一。 所以有機(jī)肥不但能提高土壤肥力， 也能直接被根系吸收，營養(yǎng)植株，既能肥土，又能肥樹。 （二）土壤水分是影響作物根系吸收養(yǎng)分的主要原因 水分是生命活動的重要因素， 對作物吸收養(yǎng)分的影響是多方面的。 土壤中養(yǎng)分的釋放、遷移和植物吸收養(yǎng)分等都和土壤水分有密切關(guān)系，土壤水分適宜時(shí)，養(yǎng)分釋放及其遷移速率都高，從而能夠提高養(yǎng)分的有效性和肥料中養(yǎng)分的利用率。土壤水分是化肥溶解和有機(jī)肥料礦化的必要條件，養(yǎng)分通過擴(kuò)散與質(zhì)流的方式向根表遷移以及根系對養(yǎng)分的吸收都必須有水。 土壤水分影響土壤中離子的溶解度、土壤氧化還原狀況，也間接影響離子的吸收。 當(dāng)土壤處于干旱狀態(tài)時(shí)， 無機(jī)態(tài)養(yǎng)分的濃度相對提

7、高，影響作物根系對養(yǎng)分的吸收。但當(dāng)灌溉量或降雨量過多時(shí)，一方面稀釋土壤中養(yǎng)分的濃度,加速養(yǎng)分的流失， 另一方面會使土壤下層的氧不足，根系集中生長在表層，不利于吸收深層養(yǎng)分，同時(shí)有可能出現(xiàn)局部缺氧而導(dǎo)致有害物質(zhì)的產(chǎn)生而影響植物的正常生長，甚至死亡。所以在干旱地區(qū)采取保墑措施，可增加根部對養(yǎng)分的吸收。在灌區(qū)提倡合理用水對防止水肥損失和提高肥效都具有重要意義。 通俗地講，就是肥料必須要溶解于水，根系才能吸收，不溶解的肥料是無效的。生產(chǎn)當(dāng)中，無論我們施用哪一種肥料，要被果樹吸收利用，就必須首先溶解于水。一些肥料能快速溶解于水，肥效迅速，屬于速效肥料；一些肥料不易溶于水，在土壤中緩慢的溶解，被果樹緩慢的吸收，所以肥效很長，屬于長效肥料；還有一些肥料，施入土壤后，需要漫長的分解轉(zhuǎn)化過程，如有機(jī)肥等，最終形成小分子有機(jī)物被果樹吸收利用屬于緩釋肥；肥料施入土壤后形成肥料溶液的時(shí)間長短，很大程度上決定了肥效起作用的時(shí)間長