植物生長在土壤中,根必須從土壤中攝取營養(yǎng)物質(zhì),根系吸收離子強(qiáng)烈的部位是根冠及分生區(qū)還有根毛發(fā)生區(qū)。吸收的方式有兩種:即被動(dòng)吸收和主動(dòng)吸收。被動(dòng)吸收是指由于擴(kuò)散作用或其它物理過程而進(jìn)行的吸收,是不需要代謝提供能量的,故又稱為非代謝吸收。
擴(kuò)散作用離子在溶液中可以從濃度高的場所向濃度低的場所進(jìn)行簡單擴(kuò)散。當(dāng)外界環(huán)境中溶液的濃度大于細(xì)胞內(nèi)部的溶液濃度時(shí),根據(jù)擴(kuò)散作用原理,外界溶液的溶質(zhì)便擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。如果細(xì)胞外與細(xì)胞內(nèi)的濃度差大時(shí),細(xì)胞大量地吸收物質(zhì),隨著濃度差變小,吸收也隨之減少,一直到細(xì)胞外與細(xì)胞內(nèi)的濃度達(dá)到平衡時(shí)為止。所以濃度差的大小是決定被動(dòng)吸收快慢的主要因素。
植物根的表面一般也帶有負(fù)電荷,它也可以吸附著各種陽離子。當(dāng)根在粘土顆粒之間生長時(shí),粘土膠粒上的陽離子便有可能和根表面吸附著的陽離子進(jìn)行交換,這種交換是等量電荷的同性離子交換。原來吸附在土粒表面的陽離子,轉(zhuǎn)移到根細(xì)胞表面,結(jié)果有新的陽離子達(dá)到根細(xì)胞的表面??梢钥闯鲈谶@一過程中是不需要代謝能量的。
上述的擴(kuò)散作用以及離子交換作用進(jìn)入根內(nèi)的離子,首先是被吸附在根系活細(xì)胞原生質(zhì)表層,沒有選擇性,并能反復(fù)進(jìn)行,它們只是根系對礦質(zhì)元素吸收的步。