植物根系的养分吸收过程

植物所获得的养分大部分是通过根系的吸收获得的，根部营养使作物获得高产的前提与保证。

1、通过交换吸附将离子吸附在根部细胞表面。

所谓交换吸附是指根部细胞表面的正负离子（主要是细胞呼吸形成的CO2和H2O生成H2CO3再解离出的H+和HCO3-）与土壤中的正负离子进行交换，从而将土壤中的离子吸附到根部细胞表面的过程。

2、离子进入根部内部

通过质外体途径进入根部内部，质外体是指植物体内由细胞壁、细胞间隙、导管等所构成的允许矿物质、水分和气体自由扩散的非细胞质开放性连续体系。离子经质外体运送至内皮层时，由于有凯氏带的存在，离子（和水分）最终必须经共质体途径才能到达根部内部或导管。这使得根系能够通过共质体的主动转运及对离子的选择性吸收控制离子的运转，共质体是指植物体内细胞原生质体通过胞间连丝和内质网等膜系统相联而成的连续体，溶质经共质体的运输以主动运输为主。

3、离子进入导管

离子经共质体途径最终从导管周围的薄壁细胞进入导管。

影响植物根系吸收矿质元素的因素

1、土壤温度

土壤温度过高或过低，都会使根系吸收矿物质的速率下降。高温（如超过40℃）使酶钝化，影响根部代谢，也使细胞透性加大而引起矿物质被动外流；温度过低，代谢减弱，主动吸收慢，细胞质粘性也增大，离子进入困难。同时，土壤中离子扩散速率降低。

2、土壤通气状况

根部吸收矿物质与呼吸作用密切有关。土壤通气好，增强呼吸作用和ATP的供应，促进根系对矿物质的吸收。

3、土壤溶液的浓度

土壤溶液的浓度在一定范围内增大时，根部吸收离子的量也随之增加。但当土壤浓度高出此范围时，根部吸收离子的速率就不再与土壤浓度有密切关系。此乃根细胞膜上的传递蛋白数量有限所致。而且，土壤溶液浓度过高，土壤水势降低，还可能造成根系吸水困难。因此，农业生产上不宜一次施用化肥过多，否则，不仅造成浪费，还会导致“烧苗”发生。

4、土壤溶液的pH值

直接影响根系的生长。大多数植物的根系在微酸性（pH5.5～6.5）的环境中生长良好，也有些植物（如甘蔗、甜菜等）的根系适于在较为碱性的环境中生长。

影响土壤微生物的活动而间接影响根系对矿质的吸收。当土壤偏酸（pH值较低）时，根瘤菌会死亡，固氮菌失去固氮能力。当土壤偏碱（pH值较高）时，反 细菌等对农业有害的细菌发育良好，这些都会对植物的氮素营养产生不利影响。

影响土壤中矿质的可利用性。土壤溶液中的pH值较低时，有利于岩石的风化和K+、Mg2+、Ca2+、Mn2+等的释放，也有利于 盐、 盐、 盐等的溶解，从而有利于根系对这些矿物质的吸收。但pH值较低时，易引起磷、钾、钙、镁等的淋失；同时引起铝、铁、锰等的溶解度增大，而造成毒害。相反，当土壤溶液中pH值增高时，铁、磷、钙、镁、铜、锌等会形成不溶物，有效性降低。

6、土壤水分含量

土壤中水分的多少影响土壤的通气状况、土壤温度、土壤pH值等，从而影响到根系对矿物质的吸收。

7、土壤颗粒对离子的吸附

土壤颗粒表面一般都带有负电荷，易吸附阳离子。

8、土壤微生物

菌根的形成可增强根系对矿物质和水的吸收。固氮菌、根瘤菌等有固氮能力。而反 细菌则引起NO3—N损失。

9、土壤中离子间的相互作用

溶液中某一离子的存在会影响另一离子的吸收。例如，溴的存在会使氯的吸收减少。