(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。(根的营养输送靠主动截获的年代早就过去了)
(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。同时,一个更重要的指标就是我们可以上图看到,中微量元素,包括钾离子都是阳性,他们不会转化为阴性,因此在土壤中属性为惰性。这些元素是产量的根本,要提升吸收率必须使用纳米碳,纳米碳具备阴离子属性,可以和阳离子进行团聚。同时因为纳米碳自身具备强大吸附性、催化性、导电性、高活跃性。其状态又是纳米级小颗粒性(头发丝十万分之一),可以更快更舒适的利用质流和扩散,更容易输送根表区,直接穿过细胞壁,进入共质层,再利用作物体内的蒸腾和扩散,刺激酶运行,加快新陈代谢,提高光合作用。
纳米碳可主动提高作物根系截获(捕获)养分的吸收速度和量。
插个视频,可以感受一下。
养分离子吸附在根细胞膜表面
根表面的离子通过质外体(细胞壁和细胞间隙等空间构成)途径到达根细胞膜上,并且与根细胞表面的离子(H 和HCO3-,由根呼吸产生)发生交换,并吸附在细胞膜上的吸附位点(如下图)
离子在细胞膜上的吸附示意图(以钾离子为例)
养分离子的跨膜运输
细胞膜是离子进入细胞的最主要和最终的屏障,到达细胞膜吸附位点的离子需要通过跨膜运输途径才能进入细胞质内,再经其它途径到达植物体内。而离子的跨膜运输方式有以下三种类型(如图5):简单扩散、协助扩散、主动运输(载体运输、离子通道、离子泵)。
(1)简单扩散就是细胞膜内外溶液中的离子存在浓度差时,离子顺浓度梯度从高浓度区进入低浓度区。此过程不需要任何载体(蛋白类物质)和能量(ATP);
(2)协助扩散类似于简单扩散,细胞膜内外溶液存在浓度差即可。但此过程的发生需要载体,不需要能量;
(3)主动运输是离子逆浓度梯度从低浓度区运输到高浓度区,植物吸收矿质养分主要就依靠这种运输方式。进行此过程需要载体和能量。
以上所述即为根系吸收矿质养分的过程,该过程受诸多因素的影响,例如土壤养分浓度、光照、温度、土壤水分和pH等,在此不做详细阐述。矿质养分被根系吸收后,经过共质体或质外体途径,将养分从根表运输到中柱,再经过木质部输送到地上部,供植物吸收利用。
DA 4
根系吸收还需要土壤肠道的干爽性。