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一、植物根系对水分的吸收
根系是吸收水分的主要器官。根系吸水的部位主要是根尖，包括分生区、伸长区和根毛区。其中根毛区吸水能力最强。水分还可以通过皮孔、裂口或伤口处进入植物体。
（一）根系对水分的吸收
根系吸水的方式：主动吸水和被动吸水。
1、被动吸水
植物根系以蒸腾拉力为动力的吸水过程称为被动吸水(passive absorption of water)。所谓蒸腾拉力(transpirational pull)是指因叶片蒸腾作用而产生的使导管中水分上升的力量。当叶片蒸腾时,气孔下腔周围细胞的水以水蒸气形式扩散到水势低的大气中，从而导致叶片细胞水势下降，这样就产生了一系列相邻细胞间的水分运输，使叶脉导管失水，而压力势下降，并造成根冠间导管中的压力梯度，在压力梯度下，根导管中水分向上输送，其结果造成根部细胞水分亏缺(water deficit)，水势降低，从而使根部细胞从周围土壤中吸水。
2、主动吸水
根系代谢活动而引起的根系从环境吸水的过程叫主动吸水。
（1）现象：吐水、伤流和根压都是主动吸水的表现。
（2）机理：根系代谢活动而引起的离子的吸收与运输，造成了内外水势差，从而使水按照下降的水势梯度，从环境通过表皮、皮层进入中柱导管，并向上运输。主动吸水由于根系的生命活动，产生的把水从根部向上压送的力量。
（二）水分在根系中的运输
水分在根系中运输的具体途径是：土壤→根毛→皮层→内皮层→中柱鞘→根的导管或管胞。水分进入植物根表皮后，其运输既有质外体运输，又有共质体运输。
（三）影响根系吸水的外界条件
1、土壤可利用水分
土壤水分状况与植物吸水有密切关系。土壤缺水时，植物细胞失水，膨压下降，叶片、幼茎下垂，这种现象称为萎蔫(wilting)。如果当蒸腾速率降低后，萎蔫植株可恢复正常，则这种萎蔫称为暂时萎蔫(temporary wilting)。暂时萎蔫常发生在气温高湿度低的夏天中午，此时土壤中即使有可利用的水，也会因蒸腾强烈而供不应求，使植株出现萎蔫。傍晚，气温下降，湿度上升，蒸腾速率下降，植株又可恢复原状。若蒸腾降低以后仍不能使萎蔫植物恢复正常，这样的萎蔫就称永久萎蔫(permanent wilting)。永久萎蔫的实质是土壤的水势等于或低于植物根系的水势，植物根系已无法从土壤中吸到水，只有增加土壤可利用水分，提高土壤水势，才能消除萎蔫。
2、土壤温度：土壤温度直接影响根系的生理活动和根系的生长，所以对根系吸水影响很大。土壤温度过低，根系吸水能力明显下降。这是因为低温使根系代谢减弱，低温使水分和原生质的粘滞性增加，因而影响了根系对水分的吸收。温度过高，酶易钝化，根系代谢失调，对水分的吸收也不利。因而适宜的温度范围内土温愈高，根系吸水愈多。
3、土壤通气状况：根系通气良好，代谢活动正常，吸水旺盛。通气不良，若短期处于缺氧和高CO2的环境中，也会使细胞呼吸减弱，影响主动吸水。若长时间缺氧，导致植物进行无氧呼吸，产生和积累较多的酒精，使根系中毒，以至吸水能力减弱。植物受涝而表现缺水症状，就是这个原因。

植物通过根部的细胞膜进入到植物体内，这样肥料就被植物吸收了。
植物主要是吸收土壤中游离于水的以氮磷钾为主的离子状态的化合物，不能完全吸收有机物。有机物必须降解后变成离子状态才能被植物通过透析作用吸收进植物体。但是植物的生长需要的养料的决大部分不是通过土壤吸收，而是通过植物自身的光合作用产生，植物叶子里的叶绿体可以进行光合作用，能够把空气中的二氧化碳转变为碳水化合物和氧气，使植物得以快速生长。也因为这个原因，地球上的能量大多数都是来自于太阳的光能然后被植物转化成化学能，然后形成矿物能（煤炭、石油），而不是来自于土壤的能量，土壤只是给植物提供了植物必需的“微量元素”就象人体必需的维生素，重要但是不起决定作用。

光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。我们每时每刻都在吸入光合作用释放的氧。我们每天吃的食物，也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。那么，光合作用是怎样发现的呢？
光合作用的发现 直到18世纪中期，人们一直以为植物体内的全部营养物质，都是从土壤中获得的，并不认为植物体能够从空气中得到什么。1771年，英国科学家普利斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死。因此，他指出植物可以更新空气。但是，他并不知道植物更新了空气中的哪种成分，也没有发现光在这个过程中所起的关键作用。后来，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。下面介绍其中几个著名的实验。1864年，德国科学家萨克斯做了这样一个实验：把绿色叶片放在暗处几小时，目的是让叶片中的营养物质消耗掉。然后把这个叶片一半曝光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
1880年，德国科学家恩吉尔曼用水绵进行了光合作用的实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气并且是黑暗的环境里，然后用极细的光束照射水绵。通过显微镜观察发现，好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近；如果上述临时装片完全暴露在光下，好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。恩吉尔曼的实验证明：氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。
光合作用的过程:
光反应阶段 光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。
暗反应阶段 光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。
光合作用的重要意义 光合作用为包括人类在内的几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。因此，光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义。光合作用的意义可以概括为以下几个方面；
第一，制造有机物。绿色植物通过光合作用制造有机物的数量是非常巨大的。据估计，地球上的绿色植物每年大约制造四五千亿吨有机物，这远远超过了地球上每年工业产品的总产量。所以，人们把地球上的绿色植物比作庞大的“绿色工厂”。绿色植物的生存离不开自身通过光合作用制造的有机物。人类和动物的食物也都直接或间接地来自光合作用制造的有机物。
第二，转化并储存太阳能。绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，都是直接或间接利用这些能量作为生命活动的能源的。煤炭、石油、天然气等燃料中所含有的能量，归根到底都是古代的绿色植物通过光合作用储存起来的。
第三，使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。据估计，全世界所有生物通过呼吸作用消耗的氧和燃烧各种燃料所消耗的氧，平均为10000 t／s(吨每秒)。以这样的消耗氧的速度计算，大气中的氧大约只需二千年就会用完。然而，这种情况并没有发生。这是因为绿色植物广泛地分布在地球上，不断地通过光合作用吸收二氧化碳和释放氧，从而使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。
第四，对生物的进化具有重要的作用。在绿色植物出现以前，地球的大气中并没有氧。只是在距今20亿至30亿年以前，绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势以后，地球的大气中才逐渐含有氧，从而使地球上其他进行有氧呼吸的生物得以发生和发展。由于大气中的一部分氧转化成臭氧(O3)。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线，从而使水生生物开始逐渐能够在陆地上生活。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种动植物。

作物根系吸收养分的原理

植物的根系主要有两个类型：直根系和须根系

直根系的主要特点
它就有一个非常强大的主根，它可以把根扎得很深，能够汲取深层土壤的养分和水分；它的抵抗逆境的能力就更强，尤其是像干旱的环境里，因为它可以扎到深处去吸收养分。
须根系的主要特点
它的主根不明显，它有很多细小的须根系 ，须根系能在土壤的表层范围内扩展的区域更大，也同样有利于它的生长和营养的吸收；须根系吸收营养水分的能力比较强，它可以把根系扩展得很远。

像双子叶植物和单子叶植物，它们分别都有不同的根系，它们根系类型是不同 ，比方说双子叶植物以直根系为主：像胡萝卜、白萝卜、还有白菜等等这些都是非常典型的直根系；而单子叶植物像玉米、水稻、还有小麦这些单子叶植物，它们就是须根系；所以须根系相对是与直根系来说，它吸收营养的能力更强，我们就以玉米为例，短短的90天，它就可以从一个苗子长成有两米多高的植株并结果，所以说须根系和直根系，各有优缺，各有自己的优点。

根毛的结构和作用
就整个根系来说，它是由三个部分组成的，第一个是主根；第二是侧根；再就是毛根。主根和侧根主要起到了框架和延伸的作用，而毛根是最重要的，是吸收养分的！我们平时挖开土壤来看根，毛根就是那个白色的根，基本上90%以上的养分都是要靠毛根吸收的，但是同时毛根也是最脆弱的，咱们的平时的肥害或者是积水或者是干旱，这些逆境都会导致毛根的死亡，所以有时候我们果农朋友挖开根来看，就发现没有白色的结构，只看到黄色的根 那个黄色根是老根，因为毛根已经死掉，所以说其实我们要想保持根的活跃的吸收能力和它的生长能力的话，就必须要有一个好的土壤，有一个好的土壤环境，才能让毛根有更好的生命力，

毛根最重要的部分就是根尖
毛根主要是通过根尖的活动生长出来的，根尖首先它是由三部分组成，包括分生区、伸长区、成熟区，分生区是干嘛的？就是咱们的细胞在这里，从一个变成两个、从两个变成四个 的细胞分裂最密集的地方，它主要是增加细胞的数量，就像我们人的肌髓细胞一样，它是增加细胞数量的，而分生细胞会慢慢的往上走，它到了伸长区以后，伸长区的细胞它是从分生区过来的，但是在这里它主要进行的一个活动就是伸长，把细胞由小变大，由一个小的细胞变成一个成熟的细胞，但是它要经过发育，才能变成一个真正的成熟的、具有吸收能力，或者说具有根毛的这样一个真正的毛根组织，这个就是一个根尖的结构，所以说咱们为什么要了解这个，因为只有我们把根系搞清楚了，我们才了解土壤的重要性，才知道我们施肥和日常管理的合理的重要性。

根细胞发育的重要性
根毛是植物根细胞发育成熟的一个体现，只有发育成熟的根细胞才会产生根毛，但是不同的作物它有区别，有的作物根毛特别多，有的作物基本上没有根毛，咱们就比方说洋葱和胡萝卜，洋葱和胡萝卜它是没有根毛的，所以说它的吸收能力稍微比较差一点，它的生长量就会稍微小一点，又比如说柑橘，柑橘的根毛也是特别少的，但是柑橘它有独特的地方，它有很多菌根，它可以通过一些丛枝菌根，无论是外缘的还是它内生的菌根 ，帮助它来吸收营养，但是这些菌根它和根毛一样，它对环境的反应也是特别敏感的，所以也需要咱们好的土壤才能培养出菌根来。

根毛的寿命
根毛的寿命也是非常短的，它通常是几天到几周的时间，正因为它的寿命比较短，所以我们在田间的操作当中，就是要不停地刺激这种根毛或者是毛根的出现，才能够提高它的一个吸收能力，这个根毛的长度一般是0.1到1.5毫米，非常的短，但是它却大大增加了根系跟土壤的接触面积，从而提高了它的吸收能力，接触面积就代表了它的吸收能力，接触面积越大，它接触营养的机会就更多。

根外施肥
我们接下来聊聊根外施肥，它虽然说吸收量或者对植物体来起的作用没有通过根的施肥这么明显，没有通过根施肥的影响这么大，但是根外施肥也是不可缺少的，因为在植物的生长某个临界期，它的营养的临界期，对养分的需求特别迫切，这个时候我们通过根系来补的话，很难马上供应植物对营养的需求，所以根外施肥是在很多作物生长的过程当中必不可少的一个营养补充的措施。
根外施肥主要它也是通过叶面来吸收营养，它吸收的原理是什么？首先叶片是由三部分组成的
包括表皮，表皮分为上表皮和下表皮；其次就是叶肉组织，再其次就是叶脉组织，表皮上面我们知道有气孔，气孔可以吸收气体的肥料，气体的肥料就包括二氧化碳、还有氨气，氨气虽然说它可以对叶片造成灼伤，但是少量的氨气也是一个好的肥料，可以被植物所捕获到吸收并利用，气孔可以吸收气体肥料，它同时也是液体肥料进去的一个重要通道之一，除了气孔，第二个重要的途径，那就是这些角质层和蜡质层的这种空隙，第三个就是外质连丝，外质连丝就是细胞会像果胶或纤维一样的丝伸出叶面来。

叶面气孔吸收
叶片对养分的吸收，主要有三个途径：第一个就是气孔，气孔是它吸收的一个主要途径，它大部

植物生长五大要素
植物生长需要空气、水、温度、光和养分五个基本因素，缺一不可。

1、空气：大气成分中对植物生长影响最大的是氧、CO2、水气和氮。空气中的氧气是植物进行作用的条件，而二氧化碳是植物进行光合作用的原料。

2、水分：植物体内60%以上是水。水是构成植物体的最主要物质。植物根系和叶片均能吸收水分，参与植物的生理活动。

3、适宜的温度：植物的光合作用、呼吸作用都与温度有关，一般植物生长适宜的气温是8-38度。

4、光照：光是植物进行光合作用的条件。没有光，植物就不能进行光合作用。

5、养分：植物需要的养料很多，有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、硫、镁、铁等10 多种元素。

植物扦插生根原理 扦插是园林植物繁殖的一种重要方法，利用植物的一部分茎、根或叶，扦插在排水良好的壤 土、砂土或基质中，长出不定根和不定芽，从而长成完整、独立的新植株，具有生长快、开 花早、繁殖数量大及保持园林植物优良性状等特点。 应用扦插繁殖在园林植物中主要有枝插和根插两类。枝插又根据插枝的性质不同，分为 硬枝扦插(休眠期扦插)和软枝扦插(嫩枝扦插、生长期扦插)。
一、扦插生根的原理 植物的细胞具有全能性，每个细胞都具有相同的遗传物质。在适宜的环境条件下，具有 潜在的形成相同植株的能力。同时，植物体具有再生机能，即当植物体的某一部分受伤或被 切除而使植物整体受到破坏时，能表现出弥补损伤和恢复协调的功能。 在插枝扦插后的生根过程中，枝插与根插的生根原理是不同的。其中枝插生根是在枝条 内的形成层和维管束鞘组织，形成根原始体，从而发育生长出不定根，并形成根系;而根插 是在根的皮层薄壁细胞组织中生长不定芽，而后发育成茎叶。 插枝扦插后，通常是在插枝的叶痕以下剪口断面处，先产生愈合组织，而后形成生长点。 在适宜的温度和湿度条件下，插枝基部发生大量不定根，地上部萌芽生长，长成新的植株。 按插枝生根的部位来分，有三种生根类型:一是愈合组织生根类型，包括大部分园林树 种;二是皮部生根类型，三是两者兼有类型。
二、扦插成活的条件 扦插后插枝能否生根成活，决定于插枝本身的内在条件和外界环境条件。
1.插枝的内在条件 园林植物不同种或同一种园林植物的不同种，扦插成活率不同，如扦插容易生根的有侧 柏、杉木、大叶黄杨、夹竹桃、杨、柳、红杉、悬铃木、珊瑚树、榕树、石榴、橡皮树、巴 西铁、富贵竹、菊花、大丽花、万寿菊、矮牵牛、香石竹及秋海棠等;扦插较易生根的有山 茶、桂花、雪松、火棘、南天竹、龙柏、茉莉、丁香、棕竹、槭及木兰等;扦插难生根的有 松、榆树、山毛榉、桃、蜡梅、栎类、香樟、海棠、鹅掌楸、鸡冠花、矢东菊、虞美人、百 合、美人蕉及大部分单子叶植物花卉。 园林植物的不同生育特性，对扦插成活的难易有影响，如灌木比乔木容易生根，匍匐类 型比直立类型容易生根;地理分布在高温、多湿地区的树种比低温、干旱地区的树种容易生 根;幼龄树上的插枝比老龄树上的扦枝容易生根;根茎上的萌蘖枝比树冠上部的一年生枝容 易生根;枝条生长健壮、组织充实、叶芽饱满比营养物质不足的细小枝容易生根等。 此外，扦插用插枝的粗度、长度、生长期、扦插时的留叶量、插枝内部的抑制物质等， 对生根与成活率都有一定的影响。
2.外界环境条件 扦插生根的外界环境条件主要有温度、湿度、空气和光照。
(1)温度 温度对插枝生根的快慢起重要的作用，如春季硬枝扦插，一般树种以15~20℃为适宜， 也有需要温度高于20℃，如木槿、石榴等;而夏季软枝扦插，温度通常以25℃左右为宜。
(2)湿度 除保持土壤或基质适宜水分有利生根外，还要控制空气中的相对湿度，特别是软枝扦插， 要求空气湿度大，空气相对湿度最好在 90%以上，以保持插枝不枯萎。因此，扦插苗床需 要遮荫或密闭(梅雨季节扦插可不密闭)。随着插枝不断生根，逐渐降低空气湿度和基质湿 度，有利促进根系生长和培育壮苗。
(3)空气 插枝生根过程中要不断进行呼吸作用，需要氧气的供应。因此，宜选择疏松的砂性土、 草炭土、蛭石、珍珠岩等苗床基质，其通透性好，有利生根。同时，苗木不能积水，以免供 氧不足，影响不定根的生长。
(4)光照 扦枝生根，要有一定的光照条件，特别是软枝扦插。充足的光照可促进叶片制造光合产 物，促进生根;尤其是在扦插后期，插枝生根后，更需要有光照条件。但在扦插前期，要注 意避免直射强光照，防止插枝水分过度蒸发，造成叶片萎蔫或灼伤，影响发根和根的生长， 因此在扦插后要适当遮荫，提高空气湿度，有利插枝生长。
三、扦插的适宜时期 园林植物种类、性状、扦插方法及气候条件不同，扦插的时期亦不相同。一般可分为落 叶树扦插和常绿树扦插两种类型。
1.落叶树扦插 落叶树以休眠期扦插为主，春、秋两季均可进行，但以春插为多，并在萌芽前及早进行， 而秋插宜在土壤冰冻前进行，随采插条随扦插;落叶树在生长期扦插，多在夏季枝条生长充 实后进行。但有些树种如蔷薇、石榴等，一年四季均能扦插。
2.常绿树种 常绿树种多在梅雨季节扦插，插枝生根需要较高的温度和湿度，扦插后要注意遮荫和保 湿。 四、促进插枝生根的化学调控技术 对扦插繁殖进行化学调控，是应用植物生长激素活化插枝组织内的形成层细胞，刺激、 愈伤组织的形成与根的发生，增加根数，有利于插枝养分和水分的吸收，促进扦插苗的生长， 提高成活率达 95%以上。特别是对生根能力较弱和扦插难成活的种类，或者生活力衰弱的 高龄亲本进行扦插时，除采用生根机能旺