壤最根本的作用是为作物提供养分和水分,同时也作为作物根系伸展、固持的介质。土壤不仅仅是储存、供应养分,而且在土壤中各种养分都进行着一系列生物的、化学的和物理的转化作用。这些作用极大地影响养分的有效性,也极大地影响土壤养分的供应能力。
土壤中的水分也完全不同于江河中的水。首先它含有对作物最有效的各种养分,所以又
称土壤溶液。另外,它在土壤中受土粒的吸引,所以并不是土壤中的所有水分都对作物有效。再有,它在土壤中的运动受土壤不同孔径的孔隙影响。这些都影响土壤作为水分的供应能力。
除去作物需要养分水分以外,作物还需要一个良好的物理环境和化学环境。
土壤物理环境包括土壤的固相(固体)、
液相(液体)和
气相(气体)三部分。肥沃的土壤,它的固相占土壤体积的50%左右,另外一半是大大小小的空隙,这些空隙充满着水分和空气。
土壤空隙对作物生长十分重要。比如一个肥沃的土壤必须有相当数量直径大于250微米的大空隙,有了这些大空隙作为根系才能顺利地伸展。土壤中还应有不低于10%的直径大于50微米的中等空隙,这些空隙相互连通保证能了土壤的良好排水功能。另外,为了使土壤具有良好的水分保持功能,土壤必须有不小于10%的直径0.5-50微米的小孔隙。所以土壤物理环境和土壤的养分水分供应能力有很大关系。
土壤化学环境也是保证作物健康生长的另一重要环境条件。比如土壤太酸,太碱,盐分太多,都使作物生长受到很大影响甚至不能生长。
所以,土壤的根本作用是为作物提供养分和水分,同时土壤还要具有保证养分水分良好供应的物理和化学环境;左图中在肥沃土壤中菜豆生长健壮,在不良土壤上,菜豆生长不良。
作物怎样吸收土壤养分呢?从右图可以看到,在土粒的周围存在着土壤溶液,根尖是根的生长点。从根尖5一15毫米的地方,生长着密集的根毛。把它放在100%的湿度下,根毛就很快伸长。根毛吸收养分以后,通过细胞逐步送到根中部的导管,然后再运送到茎和叶子中去。根在生长过程中不断分叉形成无数的毛细根,它能加大植物与土壤的接触面积,为植物提供充足的营养。