一.植物与水
1．水分是原生质的主要成分
原生质的含水量一般在70％～90％，使原生质呈溶胶状态，保证了旺盛的代谢作用正常地进行，如根尖、茎尖。 如果含水量减少，原生质便由溶胶状态变成凝胶状态，生命活动就大大减弱，如休眠种子。2．水分是代谢作用过程的反应物质3．水是植物对物质吸收和运输的溶剂 。 一般来说，植物不能直接吸收固态的无机物质和有机物质，这些物质只有溶解在水中才能被植物吸收。同样，各种物质在植物体内的运输，也要溶在水中后才能进行。4．水分能保持植物的固有姿态
由于细胞含有大量水分，维持细胞的紧张度(即膨胀)，使植物枝叶挺立，便于充分接受光照和交换气体，同时，也使花朵张开，有利于传粉。
由于水分在植物生命活动中起着如此重大的作用，所以，满足植物对水分的需要是植物体正常生存十分重要的条件；适时灌溉是夺取农业丰收的重要保证。
二.根系与水
根系吸水有两种动力：根压和蒸腾拉力，后者较为重要。
水分在植物体内的运输
1、根压(root pressure)
植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力，称为根压（root pressure）。根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充到根部，这就形成根系吸水过程，这是由根部形成力量引起的主动吸水。
从植物茎的基部把茎切断，由于根压作用，切口不久即流出液滴。从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，称为伤流。
没有受伤的植物如处于土壤水分充足、天气潮湿的环境中，叶片尖端或边缘也有液体外泌的现象。这种从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象，称为吐水。
根压的两种解释：
1、渗透论
根部导管四周的活细胞由于新陈代谢，不断向导管分泌无机盐和有机物，导管的水势下降，而附近活细胞的水势较高，所以水分不断流入导管；同样道理，较外层细胞的水分向内移动。
2、代谢论
持这种见解的人认为，呼吸释放的能量参与根系的吸水过程。
2、蒸腾拉力(transpirational pull)
植物因蒸腾失水而产生的吸水动力叫做蒸腾拉力。水分在植物体内的运输叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势[1]下降，所以能从旁边细胞取得水分。同理，旁边细胞又从另外一个细胞取得水分，如此下去，便从导管要水，最后根部就从环境吸收水分。这种吸水完全是蒸腾失水而产生的蒸腾拉力所引起的。[2]
三.影响根系吸水的土壤条件
根系通常生存在土壤中，所以土壤条件直接影响根系吸水。
1、土壤中的可用水分
相对扎根深度土壤的水分对植物来说并不是都能被利用的。根部有吸水的能力，土壤有保水的能力（土壤中一些有机胶体和无机胶体能吸附一些水分，土壤颗粒表面也吸附一些水分）。植物从土壤中吸水，实质上是植物和土壤争夺水分的问题。植物只能利用土壤中可用水分（availablewater）。土壤可用水分多少与土粒粗细以及土壤胶体数量有密切关系，粗沙、细沙、沙壤、壤土和黏土的可用水分数量依次递减。[3]
2、土壤通气状况
土壤通气不良，造成土壤缺氧，二氧化碳浓度过高，短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，继而阻碍吸水；时间较长，就形成无氧呼吸，产生和积累较 多的酒精，根系中毒受伤，吸水更少。作物受涝，反而表现出缺水现象，也 是因为土壤空气不足，影响吸水。
3、土壤温度
低温能降低根系的吸水速率，其原因是：水分本身的黏性增大，扩散速率降低；细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。
土壤温度过高对根系吸水也不利。高温加速根的老化过程，使根的木质化部位几乎达到尖端，吸收面积减少，吸收速率也下降。同时，温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水。
土壤溶液所含盐分的高低，直接影响其水势的大小。根系要从土壤中吸水，根部细胞的水势必须低于土壤溶液的水势。在一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较高，根系吸水；盐碱土则相反，土壤水分中的盐分浓度高，水势很低，作物吸水困难。施用化学肥料时不宜过量，特别是在沙质土，以免根系吸水困难，产生“烧苗”现象。
四.土壤面临的问题
1、土壤氮磷钾元素营养比例失调
中、微量元素严重缺乏在日常管理中绝大多数农民不按比例施肥，往往只大量施氮磷肥，致钾素匮乏，长期不施中微量元素肥料，造成土壤中微量元素耗竭，土壤中大量氮磷钾比例失调，大量元素与中微量元素之间的营养比例失调。
2、农田土壤污染
过量使用化肥、农药、农膜的残留污染，未经处理的有机肥污染，以及连作和病虫害病原物污染。这些污染物长期进入或残留土壤之中，一旦超出土壤自净化能力后就会“溢出”，直接造成农田土壤的污染。大量的污染物进入土壤后，首先会破坏土壤生态平衡，使土壤有益生物和有益微生物大量死亡，土壤生物种群减少，土壤理化生物性质恶化，土壤活性下降、土壤功能变差，严重污染者会使土壤丧失生产能力，失去农业利用价值。
3、土壤趋于酸化
土壤酸化主要是由于过量使用化学氮肥和生理酸性肥料，导致土壤中酸性物质增加，使土壤酸化。土壤酸化会引起土壤养分流失，土壤有害重金属活化，土壤有害微生物特别是寄生真菌增加，加速土壤贫瘠化和土传病害发生。
4、土壤次生盐碱化
由于长期过量使用化学肥料，使土壤中的盐分不断积累，尤其是硝酸盐积累更甚。这些盐分聚集到地表，形成土壤表层次生盐碱化，轻则影响种子发芽出苗，阻碍养分吸收，作物生长不良，重则造成生理干旱，营养吸收障碍，土壤结构破坏，再甚者可导致盐害、死亡，永久失去农业利用价值。
5、农作物连作造成的“土壤病”
在土壤中连续种植一种或同科作物，由于该作物所需要的中微量营养元素因连续被吸收而缺乏，也使相应的某些病菌得以连年繁殖，在土壤中大量积累，还有前茬作物根系的分泌物因累积成为有毒物质而形成病土。
6、耕作层变浅
农田由于长期的机械耕作碾压和人工作业，使大部分农田土壤耕层变浅，有效活土层在15公分左右，加之降雨、灌水沉实，“犁底层”上移加厚，形成了坚硬深厚的阻隔层，阻碍了土壤水分、养分和空气的上下运行，阻碍了作物根系下扎延伸，土壤蓄水能力越来越少，抗旱性能不断下降。
7、土壤有机质含量降低
农田长期不施用农家肥，秸秆还田很少进行，中国传统农业精髓的种植绿肥也不搞了，土壤有机质长期得不到补充。再加上化学氮肥超量施用，加剧了土壤碳的耗竭。致土壤有机质含量严重不足。土壤有机质减少会引发一系列土壤问题，土壤酸化和次生盐碱化，土壤结构破坏，土壤肥力低下，土传病害加剧等。
8、土壤结构破坏、板结严重
由于土壤缺乏有机肥补充，以及不合理的耕作和不合理的灌溉，化肥的大量施用，加剧了土壤团粒结构的破坏，致使土壤板结越来越严重，直接影响到土壤的自然活力和自我调节能力。
9、设施农业土壤综合障碍病
设施栽培是在全年封闭或季节封闭环境下，由于高度集约化、高复种指数、高肥料投入、高农药用量、高强度高频度人为干扰，过量施肥，土壤长期处于高温高湿状态，过量灌水，过度耕作与践踏，在如此强烈的干扰和巨大压力下，土壤健康急剧恶化。一般种植2-3年，就出现了土壤营养失衡、土壤酸化、土壤次生盐碱化、土壤有害物质积累、土壤微生物种群多样性和功能退化等一系列土壤病害。
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