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。那么作物根系是如何吸收土壤中的矿质养分呢？主要是以下三个过程（如图1）：
（1）土壤矿质养分（离子）向根表的迁移；
（2）离子吸附在根部细胞膜表面；
（3）离子跨膜运输进入根细胞质（根细胞内部）。
图1根系矿质养分吸收过程简图
01
根系吸收养分的部位
若要了解根系对养分的吸收，首先需要知道根尖的结构。如图2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。
图2根尖示意图及各分区功能
02
根系吸收养分的过程
2.1土壤矿质养分向根表的迁移
对于整个土壤空间来说，根系分布只占了约3%的体积，仅仅依靠根系主动去觅食养分是不能满足作物生长的需求，所以养分向根表的迁移是植物获取养分的重要途径。土壤养分向根表迁移途径主要有三种：主动截获，质流，扩散，如图3所示。
表1根系获取大量元素（养分）的途径
（1）对于根系来说，主动截获就是根“走”到哪就“吃”到哪，直接从接触的土壤中获取养分。但该方式获取的养分只占极少部分，主要还是通过质流或扩散获取。
（2）根系质流取决于根系吸水和植物的蒸腾作用，此过程植物体内形成不断将水分向上拉的“拉力”，导致土壤溶液与根表面形成压力差，该压力促使土壤养分随水分向根表迁移。
（3）根系不断从土壤中吸收养分，导致根区土壤的养分浓度降低，离根区较远土壤的养分浓度相对较高，有助养分向低浓度区域扩散，进而到达根表。
不论质流还是扩散，若要完成养分向根表的迁移，必须有水作为媒介。也就是说，肥料只有溶解在水里面才能到达根表被吸收，否则养分就变成了无效养分，无法被根系吸收。
