植物依靠根系從土壤中吸取水分和養分。根系中的根毛是吸收水分和礦物質的主要結構,它們通過增加根系的表面積來提高吸收效率。水分和養分通過以下幾種方式被吸收:
滲透作用:土壤中的水通過滲透作用進入根毛細胞,因為根毛細胞內的溶質濃度通常高于土壤溶液,水分會從低濃度(外界土壤)流向高濃度(根細胞內)。
主動運輸:植物通過主動運輸將土壤中的礦物質(如氮、磷、鉀等離子)吸收到根細胞內,這需要消耗能量(ATP)。
質外體和共質體途徑:水分和養分可以通過細胞壁間隙(質外體途徑)或通過細胞質(共質體途徑)運輸到植物的維管束(主要是木質部),然后被輸送到植物的其他部位。
根系的分布和發育對植物吸收水分和養分的能力至關重要,同時土壤的結構、濕度和養分含量也會影響吸收效率。