作物养分吸收基础知识

作物养分吸收基础知识

（一）根系吸收养分的原理作物根系一般能吸收气态、离子态和分子态养分。气态养分有二氧化碳、氧气及水汽等。离子态养分又可分阳离子和阴离子两类，阳离子养分有：

NH4+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+等；阴离子养分有：

NO3-、H2PO4-、HPO42-、SO42-、H2BO4-、B4O72-、Cl-等。作物根系也能吸收少量分子态的有机养分，如尿素、氨基酸、糖类、磷脂类、生长素、维生素和抗生素等。土壤中的养分可分为有机态和无机态等两种成分。根系对无机态养分的吸收有主动吸收和被动吸收。

主动吸收又称代谢吸收，是一个需要消耗能量的代谢过程，具有选择性；被动吸收又称非代谢吸收，不需要消耗能量，属物理或物理化学作用。根系吸收初期以被动吸收为主，后期以主动吸收为主，通常是两者相结合进行。1.根系对无机态养分的被动吸收根系对养分的被动吸收主要以截流、扩散、质流和离子交换等形式进行。气体二氧化碳、氧气和水可以从高浓度向低浓度扩散，通过质流进入植物体内。离子态养分质流进入根内，主要受土壤溶液中离子态养分含量和植物蒸腾作用的影响。当离子态养分较多（施肥后），气温较高，植物蒸腾作用较大时，通过质流进入根内的矿质元素也多。根系进行呼吸所产生的H+离子和HCO3-离子（或OH-离子）与土壤中阴、阳离子进行交换，使部分离子态养分吸附在根细胞表面而被植物吸收。作物根系从土壤中吸收养分有三种方式，即扩散、截获和质流。

（1）扩散：

在土壤溶液中某种养分的浓度出现差异时所引起的养分运动，使养分由浓度高处向低处扩散，最后趋于平均分布。作物不断从根际土壤吸收养分，使根际土壤溶液中的养分浓度相对降低，造成根际土壤和远离根际土壤中养分含量的差异。远离根际处的养分浓度高，养分则慢慢向根际扩散，并被根系吸收。通常在施肥或土壤中有机质矿质化后，会因养分浓度提高而向周围扩散，从而被作物根系吸收利用。

（2）截获：

当根系尤其是数目很多的根毛与土壤养分直接接触时，就可以进行离子交换而获得养分，不通过土壤溶液。这种不通过运输，而依靠根系从土壤中直接吸收养分的方式称为截获。

（3）质流：

质流与扩散不同，不是养分的浓度差引起的养分运动，而是土壤水溶液中的养分蒸腾作用把养分运送到根际。当作物蒸腾作用消耗了根层土壤中大量水分后，植物根系为了维持正常的蒸腾作用，必须不断地从周围环境中吸收水分。这就造成土体中大量水分流向根部，以补充根系周围水分的亏缺，则产生了质流作用。

土壤水溶液中的养分也随着水分的流动被带到根的表面。从而，为作物获得更多养分提供了有利条件。一般认为，养分在土壤中长距离时，质流是补充养分的主要形式，而短距离内，扩散作用可更有效地补充养分。如果从养分在土壤中的移动性来看，硝酸态氮移动性较大，质流可提供大量的氮素供作物根系吸收，提供的磷、钾较少。氮通过扩散作用运输的距离比磷和钾要远得多。根系对磷的吸收比对钾的吸收作用更大，因为磷的扩散远远低于钾。

2.根系对无机态养分的主动吸收分为离子泵解说和载体解说，都是通过代谢过程，消耗能量吸收土壤中的养分。植物体内离子态养分的浓度比外界土壤中溶液浓度高，而根系仍能逆浓度吸收，且吸收时有选择性，这是由于植物体内能量的释放以及酶的作用结果，其中包括一系列生理生化过程。

3.根系对有机态养分的吸收根系能直接吸收利用有机态养分（如各种氨基酸、磷酸己糖、磷酸甘油酸和酰胺等），它是通过生物膜酶载体进入细胞的。

可见土壤和肥料中的有机态养分，是植物养分直接来源之

一。所以有机肥不但能提高土壤肥力，也能直接被根系吸收，营养植株，既能肥土，又能肥树。

（二）土壤水分是影响作物根系吸收养分的主要原因水分是生命活动的重要因素，对作物吸收养分的影响是多方面的。土壤中养分的释放、迁移和植物吸收养分等都和土壤水分有密切关系，土壤水分适宜时，养分释放及其迁移速率都高，从而能够提高养分的有效性和肥料中养分的利用率。土壤水分是化肥

溶解和有机肥料矿化的必要条件，养分通过扩散与质流的方式向根表迁移以及根系对养分的吸收都必须有水。土壤水分影响土壤中离子的溶解度、土壤氧化还原状况，也间接影响离子的吸收。当土壤处于干旱状态时，无机态养分的浓度相对提高，影响作物根系对养分的吸收。但当灌溉量或降雨量过多时，一方面稀释土壤中养分的浓度,加速养分的流失，另一方面会使土壤下层的氧不足，根系集中生长在表层，不利于吸收深层养分，同时有可能出现局部缺氧而导致有害物质的产生而影响植物的正常生长，甚至死亡。所以在干旱地区采取保墒措施，可增加根部对养分的吸收。在灌区提倡合理用水对防止水肥损失和提高肥效都具有重要意义。通俗地讲，就是肥料必须要溶解于水，根系才能吸收，不溶解的肥料是无效的。生产当中，无论我们施用哪一种肥料，要被果树吸收利用，就必须首先溶解于水。一些肥料能快速溶解于水，肥效迅速，属于速效肥料；一些肥料不易溶于水，在土壤中缓慢的溶解，被果树缓慢的吸收，所以肥效很长，属于长效肥料；还有一些肥料，施入土壤后，需要漫长的分解转化过程，如有机肥等，最终形成小分子有机物被果树吸收利用属于缓释肥；肥料施入土壤后形成肥料溶液的时间长短，很大程度上决定了肥效起作用的时间长短，肥料在土壤中存放的时间越长，肥料损失就越大，肥料的吸收利用率就越低。反之，我们采取肥水一体化施肥，直接将肥料溶解于水，就大大的缩短了肥料吸收进程，减少了肥料挥发、淋溶、径流以及被土壤固定的机会，提高了肥料利用率。