根系是连接植物和土壤的纽带,作为吸收养分的主要器官,对于植物的生长发育起着重要作用。 若想了解影响根系对养分吸收的环境条件有哪些,首先需要知道根尖的结构。如图所示,根尖从顶端依次分为根冠,分生区,伸长区,成熟区。对于根系来说,无论主根还是侧根都具有根尖,根尖是根系生命活动最为活跃的部分,扮演着吸收养分的重要角色。通常,根尖成熟区根毛的寿命只有1-2周,根毛死亡之后,伸长区就会产生新的根毛来补充,所以根毛区一直在向前推移,也改变了根系在土壤中吸收养分的位置。根毛的形成大大增加了根系吸收养分的面积,但是根毛易受土壤湿度影响,在干旱的土壤里几乎不能发育。
根好作物才能好,所以会影响作物根系生长的各种因素,我们都要格外注意,这里分为非生物因素和生物因素两大板块,非生物因素包括: 1、光照和温度:太阳光通过影响作物叶片的光合强度而对某些酶的活性、气孔的开闭和蒸腾强度等产生间接影响,最终影响到根系对养分的吸收。 根系吸收养分同时要求适宜的土壤温度为15~25℃。在0~30℃范围内,随着温度的升高,根系吸收养分的速度加快,吸收的数量也增加。低温时由于根部呼吸强度降低,代谢弱,供给能量少而影响主动或者吸收。高温时则由于酶的钝化以及根系的木栓化,同样影响根部代径相谢,使其吸收矿质养分的绝对数量减少。
2、土壤水分和通气性:适宜的水分含量为田间持水量的60-80%,过高或者过低都会影响作物对养分的吸收。水分直接影响养分的溶解度以及迁移速率,过多的水分还会降低空气含量,影响根系生长以及土壤微生物的正常生长代谢。 土壤通气性的好坏,直接影响根系的呼吸作用。良好的通气环境,能使根部供氧状况良好,增强作物有氧呼吸,释放更多能量,吸收更多养分,并能使呼吸产生的CO2很快从根际散失出去。 3、土壤酸碱性:当土壤溶液碱性增高时,铁、铜、锌、钙、磷的溶解度降低,从而吸收减少;当土壤溶液酸性高时,虽能增大各种金属离子的溶解度,有利于根系吸收,但易被雨水淋失,所以酸性土壤中往往缺乏钾、钙、镁、磷等元素。因此,绝大多数作物,只有在中性和微酸性条件下,才有利于养分的吸收和生长。
4、养分的有效性:有效养分是指在植物生长过程中,根系能够接触到,并以能够吸收的形态存在的养分。生产过程中虽然投入大量的肥料,但土壤中的养分只有到达根系表面才能被植物吸收利用,成为实际的“有效养分”。 5、离子互作:不同矿质离子之间存在拮抗和协同两种互作关系,在投入肥料的时候需要平衡各类养分的含量,避免因某种养分过多而抑制作物对另外几种养分的吸收。 影响根系吸收养分的生物因素包括: 1、微生物:土壤微生物能够分解有机养分,释放出能被作物吸收的无机营养;产生和释放生理活性物质,促进根系的生长和养分的吸收;有些还能固定和转化大气中的养分,例如固氮菌。 2、菌根:这是一个常常被忽视的因素,是指土壤中某些真菌与植物根的共生体。作物根系为真菌提供碳水化合物,真菌反过来为作物根系提供矿质营养和激素。菌丝的生长、延展增加了根系与土壤的接触位点,同时根外菌丝数量、长度的增加,扩大了根际分布范围,减少了矿质元素的迁移距离,增加吸收面积,同时还能提高宿主根系对根部浸染病菌的抵抗能力。
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