种植基础｜环境因素对植物吸收养分的影响

在自然条件下，植物生长发育时刻受到土壤和气候条件的影响。光照、温度、通气、酸碱度、养分浓度和养分离子间的相互作用都直接影响植物对养分的吸收速度和强度。

一、光照

植物吸收养分是一个耗能过程，根系养分吸收的数量和强度受地上部往地下部供应的能量所左右。当光照充足时，光合作用强度大，产生的生物能也多，养分吸收的也就多。有些营养元素还可以弥补光照的不足，例如，钾肥就有补偿光照不足的作用。光由于影响到蒸腾作用，因而也间接地影响到靠蒸腾作用而吸收的养分离子。

二、温度

植物的生长发育和对养分的吸收都对温度有一定的要求。大多数植物根系吸收养分要求的适宜土壤温度为15～25℃。在0～30℃范围内，随着温度的升高，根系吸收养分加快，吸收的数量也增加。 低温影响阴离子吸收比阳离子明显，可能是由于阴离子的吸收是以主动吸收为主。

低温影响植物对磷、钾的吸收比氮明显。所以植物越冬时常需施磷肥，以补偿低温吸收阴离子不足的影响。钾可增强植物的抗寒性，所以，越冬植物要多施磷肥、钾肥。

三、通气

大多数植物吸收养分是一个好氧过程，良好的土壤通气，有利于植物的有氧呼吸，也有利于养分的吸收。某些植物如水稻、芦苇等，在淹水条件下，仍能正常生长，是因为它们的叶部和茎秆有特殊的构造能进入氧气，并向根部运输供植物利用。

四、酸碱度

土壤溶液中的酸碱度常影响植物对养分离子形态的吸收和土壤中养分的有效性。在酸性反应中，植物吸收阴离子多于阳离子；而在碱性反应中，吸收阳离子多于阴离子。表2-1是番茄吸收-N和-N的培养试验，在pH 4.0～7.0范围内，培养液的pH值越低，则使阴离子-N的吸收增加；反之则阳离子-N的吸收增加。

土壤溶液中的酸碱度影响土壤养分的有效性。如在石灰性土壤上，土壤pH值在7.5以上，施入的过磷酸钙中的常受土壤中钙、镁、铁等离子的影响，而形成难溶性磷化合物，使磷的有效性降低。大多数养分在pH 6.5～7.0时其有效性最高或接近最高。因此这一范围通常认为是最适pH范围。

各种植物对土壤溶液的酸碱度的敏感性不一样。据中国科学院南京土壤研究所在江西甘家山红壤试验结果：大麦对酸性最敏感，金花菜、小麦、大豆、豌豆次之，花生、小米又次之，芝麻、黑麦、荞麦、萝卜菜、油菜都比较耐酸，而以马铃薯最耐酸。茶树只宜于在酸性土壤中生长。植物对土壤碱性的敏感性也有类似情况。田菁耐碱性较强，大麦次之，马铃薯不耐碱，而荞麦无论酸、碱都能适应。

五、水分

水是植物生长发育的必要条件之一，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。应用示踪原子研究表明，在生草灰化土上，冬小麦对硝酸钾和硫酸铵中氮的利用率，湿润年份为43%～50%，干旱年份为34%。反之当土壤含水量过高时，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，甚至导致死亡。

六、离子间的相互作用

土壤是一个复杂的多相体系，不仅养分浓度影响植物的吸收，而且各种离子之间的相互关系也影响着植物对它们的吸收，从已有的研究结果可知，离子间的相互关系中影响植物吸收养分的主要有离子拮抗作用和离子协同作用。这些作用都是对一定的植物和一定的离子浓度而言的，是相对的而不是绝对的。如果浓度超过一定的范围，离子协同作用反而会变成离子拮抗作用。

离子拮抗作用是指介质中某种离子的存在能抑制植物对另一种离子吸收或转运的作用，这种作用主要表现在阳离子与阳离子之间或阴离子与阴离子之间。如K+、Cs+、Rb+的拮抗作用；k+、Cs+也有这种作用，但不及K+、Rb+、Cs+那样明显。Ca2+、Mg2+有抑制作用，如果同时存在Ca2+、K+，则大豆对Mg2+的吸收所受的抑制作用就显著的增加。水稻吸收K+能减少对Fe2+的吸收。一般来讲，一价离子的吸收比二价离子快，而二价离子与一价离子之间的拮抗作用，比一价离子与一价离子之间所表现的要复杂得多。此外阴离子如Cl-、Br-之间，HPO4-、Cl-之间，都存在不同程度的拮抗作用。

离子协同作用是指介质中某种离子的存在能促进植物对另一种离子吸收或转运的作用，这种作用主要表现在阴离子与阳离子之间或阳离子与阳离子之间。阴离子均能促进阳离子的吸收，这是由于这些阴离子被吸收后，促进了植物的代谢作用，形成各种有机化合物，如有机酸，故能促使大量阳离子K+、Ca2+、Mg2+等的吸收。阳离子之间的协同作用最典型的是维茨效应，据维茨研究，溶液中Ca2+、Mg2+、Al3+等二价及三价离子，特别是Ca2+，能促进K+、Rb+以及Br-的吸收。值得注意的是，吸收到根内的Ca2+并无此促进作用。根据这些事实，认为Ca2+的作用是影响质膜，并非影响代谢，通常这一作用称为“维茨效应”。试验证明，Ca2+非但能促进K+的吸收，而且还能减少根中阳离子的外渗。氮常能促进磷的吸收，生产上氮磷配合使用，其增产效果常超过单独作用正是由于氮磷常有正交互效果所致。