今天重點分享影響作物根系發育的三個因素；養分與作物根系的關係；棉花的科學施肥方案 等三個內容。
一、作物根系的作用
作物根系的重要性不言而喻，“根系是作物的胃”“根系是作物的大腦”“作物是從根生從根死”都體現了根系對作物的重要性。
作物吸收水分、養分主要就是依靠兩張嘴，一個是根系、一個是葉片。這其中大部分的養分主要是依靠根系來吸收的，所以作物根系的健康與否至關重要。
1、固定和支持
作物根系第一個作用就是固定和支持。就像建房子要打根基，自然界作物的根系首先就是將植物穩定在土壤之中，並且支撐地上部分降低外界因素的影響。
2、儲藏
第二個就是儲藏的功能。作物在生長過程中，會不斷將養分聚集到根部，如果地上部分製造養分不足的情況下，就會從根部調取養分，從而保持一個正常的生長。
這部分的功能在胡蘿蔔、馬鈴薯等根莖類作物身上表現得十分明顯。同時在果樹上，也能體現這一功能，秋季時果樹落葉前會將大量的養分運送到根部和莖部，並且儲存起來。來年萌芽階段養分再從根部運送到地上部分，促進葉芽分化萌發。我們為什麼總說果樹要秋施肥（並且是在落葉前施肥），就是為了提前將養分儲存到根部，為來年的萌芽提供準備。
3、吸收
第三個就是吸收作用。作物根系對水分和養分的吸收是其最為重要的一個功能。
4、疏導
第四個就是疏導功能。這部分其實就是吸收作用的一個延續，根系會整體參與其中，根毛將吸收的養分通過維管束輸送到地上部分。同時葉片通過光合作用產生的有機物又會通過維管束運送到根部，來維持根系的生長。維管束的重要性可見一斑。我們棉花作物枯黃萎病主要就是維管束病害，就是說運送養分的通道破壞了，吸收養分地上和地下部分的傳導受到了抑制，造成作物死亡。
5、合成及分泌
第五個是合成以及分泌的作用。作物根系可以合成很多必需的氨基酸，生物鹼來供應作物生長。同時根系又能分泌一些碳水化合物、有機酸等等，這些化合物會對根系周圍環境產生一定影響，會進一步促進對養分的吸收。
養分是怎樣被作物吸收的，其實就是通過2個力，一個就是滲透壓力，就拿吸收肥料養分來說，肥料溶於水中之後通過高濃度向低濃度傳導（根系中液體濃度較低）被根系吸收。
另一個就是蒸騰拉力，通過蒸騰拉力將養分從根部拉到地上部分。（蒸騰拉力和溫度關係密切，溫度高低、鉀的含量等都會影響到葉片氣孔開合，從而影響對養分的吸收）
二、影響作物根系的三個重要因素
根系的健康與否對於作物生長十分重要，具體與那些因素有關呢？最主要的有三個因素。
1、水分
第一個是水分對根系的影響。土壤水分過少，土壤過幹就會導致根系木酸化，土壤水分過多，過溼又會抑制根系的呼吸作用，造成根系停止生長，腐爛死亡。而且水分過多就會擠出土壤中的氧氣，導致根系缺氧死亡。
主要就是影響了透氣性，都知道肥料的吸收是要轉換成離子狀態才能被作物吸收，這其中就需要微生物的參與，肥料通過微生物、酶的參與進行轉換成離子態在通過滲透壓力被作物根系吸收。這些微生物的存活都是需要氧氣的，如果水分過多，就會缺氧死亡的。
怎樣判斷根系是否生長健康，最簡單的方法就是挖根。比如棉花的根層主要是集中在地下二三十公分，挖開土層以後如果發現根毛白的比較多，就說明根系的透氣性是比較好的。如果根系發黑或者死亡了，就說明根系不健康（有可能就是水分過多造成的）。
判斷土壤水分是否合適，是很有必要的。特別是南疆地區，都知道兵團用水制度是輪灌模式（經常在夏天的時候水多的時候兩三天一個水，不用還不行，輪到你了不澆水後期就會輪不上造成乾旱。所以澆水的時候水多時該排到溝裡就排出去，浪費一些總比沒有水強）
2、酸鹼度
第二個是酸鹼度對根系的影響。一個是直接影響作物根系本身，二是間接影響作物吸收養分。都知道棉花是再生力較強的一種作物，pH值在5.2到8.5的範圍土壤中都能正常生長，但是
棉花生長最適合的一個pH值範圍是6.5到7.5之間。
土壤偏酸偏鹼都會不同程度降低土壤養分的有效性，難以形成好的土壤結構，同時還會抑制微生物的活動，造成微生物重金屬中毒，最終影響作物生長髮育。作物吸收礦物養分（氮磷鉀鈣鎂硫等大中量元素）最適合的pH值是7.0到7.5之間，而微量元素的吸收又比較適合偏酸一些的環境，pH值在6.0到6.5之間。所以土壤的pH值控制在6.5到7.5之間是比較合適的，比較利於作物的健康生長。
南疆的鹽鹼地較多，肥料施的很多但是還會出現僵苗情況，主要就是土壤pH值太高影響了作物對養分的吸收。鹽鹼地鈣鎂離子較多，會多磷等產生一個固定作用。我們實際測過南疆的鹽鹼地pH值基本都超過7,在8.2到8.5之間，這樣的鹽鹼地會抑制作物對礦物元素的吸收。
現在的很多種植戶開始注重土壤中微生物的存在，使用了很多微生物類肥料，但是用過之後總是說效果不明顯。這其中最大的原因就是種植戶沒有實際考慮自己土地土壤的情況。土壤中酸鹼度太大抑制了微生物的活動，造成微生物死亡等。從而沒有發揮出其原有的作用來。
3、土壤鹽分
第三個就是土壤鹽分對根系的影響。具體表現出的數據就是電導率，都知道純水是不會導電的，我們使用的肥料說白了就是鹽，鹽溶於水以後濃度越大電導率就會越大，就說明鹽分高。
每一種作物都有適合土壤中鹽的濃度範圍，超過這個範圍就會造成不利的影響。所以合理的濃度（合理的施肥比例）就很關鍵。舉個例子，我們在家種花為什麼過幾年就要換一次土，因為我們每年都會施一些肥料，多年後會發現花盆土壤表層會出現一層鹽漬化。而在大田地裡，就算施肥過量可能表現得症狀不會太明顯，但是肥料施多了對土壤的危害只會加重的。
以上就是影響根系生長髮育的三個主要因素，下面再說一下促進根系健康生長的一些化學養分和功能性成分。
三、促進根系健康生長的一些化學養分和功能性成分
1、化學元素
化學元素為作物直接提供能量。作物生長需要16種必需營養元素（大量元素：碳氫氧氮磷鉀，中量元素：鈣鎂硫，微量元素：鐵錳銅鋅硼氯鉬）這其中氮磷鈣鋅是影響根系生長最關鍵的四種元素。
氮素：氮肥對作物根系有一個調控和局部刺激作用，可以增加根系的冠數和乾重量，所以施用適量的氮肥可以促進根系的生長，這就是我們為什麼棉花苗期打葉面肥時要帶一些尿素的原因了，就是為了增加一些氮元素來促進根系的發育生長。
磷素：磷可以直接為作物根系提供能量，在作物生長過程中，磷主要聚集在生育較強的幼嫩組織中，比如說根尖、莖尖這樣的生長點。其中根系的含磷量是要高於莖葉的，如果作物缺磷就會影響作物細胞的分裂，造成糖分的運輸受阻，從而導致根系生長細弱。
北疆棉花播種基本上是“幹播溼出”滴出苗水時許多種植戶會帶一些酸性肥料，如含磷的一銨等，就是為了增加磷元素來為棉花根系的生長提供能量。同時酸性肥料還能中和土壤中的鹽鹼。南疆基本上棉花很少是“幹播溼出”，我們就在苗期的齊苗化控時帶一些磷酸二氫鉀、尿素等也能增加磷元素的措施。
鈣素：鈣主要集中在作物的成熟部位，而幼嫩部位卻含量很少，因為鈣在植物體內移動性較差，如果作物卻鈣首先表現在作物幼嫩部位。比如說頂端生長點、莖葉生長點等，在根系上根尖發黑等現象有可能就是缺鈣或者水分影響了，缺鈣在番茄、辣椒、果樹等作物上體現的比較明顯。
鋅素：鋅主要有作物體內生長素的合成作用，鋅不僅能促進莖尖等生長點的生長，更多的是促進根系尖生長點的生長，作物根系的鋅含量是高於地上部分的，並且鋅元素供應充足時還能儲藏在作物的根系中，如果作物缺鋅表現出來的症狀就是葉片收縮、結尖縮短等，植株的正常生長就會受到抑制，最主要的是抑制了根系的生長。
我們經常見得棉花早衰現象，我們都是通過補充鉀肥來調節，沒有問題，但是這其中有可能存在因為缺鋅造成的。我們說早衰發生在後期，實際上是前期就出現了問題導致的，表現在地上部分就是根莖葉紅葉莖枯，實際上是根系出了問題。有可能就是缺鋅造成的。
我們棉田很多都是連作了很多年，以前種植管理光注重補充磷肥，都知道磷和鋅在土壤中會發生一個置換作用，產生拮抗反應，生成磷酸鋅沉澱。就會影響到作物對鋅的吸收，這就是早衰、紅葉莖枯病經常發生在老棉田的原因。
2、功能性生根成分
氮磷鈣鋅四種元素是根系生長所必需的，但是在很多時候提供的養分作物無法吸收利用上（就像我們人吃飯一樣，我們不能直接進食生米，我們就要對生米進行加工，加工不好了也不能進食。我們作物的根系也是如此。）
都說根系是作物的嘴，我們通過改善土壤環境（根系的就餐環境），讓根系吸收好。這就是所說的功能性成分生根。
功能性生根成分有很多，主要有腐植酸、氨基酸、微生物。下面就這三種功能性成分對根系生長的作用進行一個介紹。
腐植酸：腐植酸的本質其實就是有機質，是指在微生物的作用下發生的複雜的生化反應生成的腐殖質。腐植酸就是腐殖質的主要成分。腐植酸根據其分子量大小、顏色分為黃腐酸等，黃腐酸是腐植酸中分子量最小的。現在市面上的很多葉面肥都會加上黃腐酸，就是因為其分子量小、能溶於水，延展性比較好。
黃腐酸類似於植物體類的類孕激素，算是植物的生長調節劑。能促進種子的萌發和根系的生長，北疆棉花出苗水為什麼要滴一些含腐植酸類的肥料就是這個原因。
黃腐酸還能促進氮磷鉀的轉換和吸收。都知道作物生長主要靠氮磷，黃腐酸的作用就是提高了作物對氮磷鉀的利用率。因為黃腐酸中含有大量的羥基、酚羥基這些官能團，都有比較好的螯合作用增加表面的吸附能力，來減少一個銨態氮的損失，同時增加磷元素在土壤中的移動距離，促進根系對磷的吸收利用。除此之外黃腐酸還能儲存鉀離子，提高有效鉀的含量。特別是黃腐酸會和微量元素髮生螯合反應，比如說能和土壤中的鋅反應形成黃腐酸鋅，特別有利於微量元素從根部往地上部分的運輸。
腐植酸作為有機質，其本身也有有機質的一些特性。比如說保水保肥，為微生物提供能量載體，促進團力結構形成等。特別對沙土地作用顯著，因為沙土地保水保肥性很差，建議沙土地多使用含腐植酸內肥料產品，其效果很更明顯的得到體現。
氨基酸：氨基酸對根系的生根發育有一個特殊的促進作用，我們常說氨基酸是作物根系肥料，對根系的影響主要是刺激根生組織的分裂和伸長，會使幼苗髮根比較快，次生根也更多，從而增強根系吸收水分、養分的能力。
氨基酸還能促進植物光合作用，氨基酸中甘氨酸能夠增加作物中葉綠素的含量，促進作物對二氧化碳的吸收利用。使作物長勢更加旺盛。同時作物吸收氨基酸以後，可以強化作物的生理生化功能（就是增加作物抗寒、抗旱、抗逆等）。
都知道在新疆我們春天播種後會經常遇到倒春寒、寒流等惡劣氣候天氣，而到了秋季降溫有比較快，整體來說就是無霜期很短。我們建議棉花苗期噴施氨基酸葉面肥等措施，就是為了應對春天的惡劣天氣氣候影響。通過氨基酸促進苗子根系生長、促進光合作用來增強抗性。
這裡單獨說一下我們經常噴施蕓薹素這個情況，使用蕓薹素遇到倒春寒還是會出現僵苗等現象。像蕓薹素等這樣的激素類產品，我們農戶要慎重使用，為什麼呢？我們就拿蕓薹素來舉例。
蕓薹素就是生長素、赤黴素、細胞分裂素三合一的東西。就拿生長素來說，生長素在一定濃度範圍內對根系有一個促進作用，如果超過一定濃度就會失去效果而且還會抑制根系的生長（包括地上部分）。會出現一個反作用。所以像蕓薹素等激素類產品要慎重使用。
微生物和根系的關係。微生物進入土壤以後，會通過自身繁殖產生一系列次生代謝產物，這些產物能夠促進土壤團力結構的形成，使土壤變得疏鬆，增強保水保肥性，減少土壤板結，促進根系的發展。
微生物還能分解有機質，微生物和有機質兩者的關係是非常密切的，微生物分解有機質可以產生一些刺激性的物質，比如說有機酸能夠被植吸收利用。
功能性微生物，像枯草芽孢桿菌等。功能性微生物能夠在作物根系周圍形成一個種群優勢，能夠有效抑制有害病菌的生長繁殖（對枯黃萎病的抑制等）。
四、棉花科學施肥方案
想要讓作物根系良好健康發育生長，科學施肥就變得尤為重要。
1、科學施肥三堅持
堅持有機無機相結合施肥。我們經常判斷土地土壤好不好，肥不肥，其實說的就是土壤中有機質含量高不高。怎樣的土壤才是好的土壤呢？好的土壤含有45％土壤土質，20％的水分，20％的氧氣，5％的有機質以及微生物。現實中，尤其我們新疆的土地土壤中大部分有機質只有0.5％到0.8％之間，超過1％的是很稀少的。
但是在許多農業發達國家如日本、美國土壤有機質就很高，尤其日本，日本的農產品為什麼價格賣得很高，就是他們的土地土壤中有機質含量很高出產的農產品品質非常好的緣故。日本很多農業土地土壤的有機質能夠達到5％，我們通過添加有機肥讓土壤有機質達到1％，對我們作物來說已經可以取得一個不錯的效果了。
有機質只有通過有機無機相結合，改良土壤，土壤中有機質高了才能提高肥料的利用率。
第二是堅持兩個養分的平衡。大量元素（氮磷鉀）要平衡，微量元素要補充，也要平衡。像氮磷鉀，大家如今比較重視，施的也比較多，但關鍵是要注意一個平衡。都知道元素之間是有拮抗的，氮施多了就會影響到作物對磷鉀的攝入，磷施多了就會影響微量元素鋅的攝入。為減少元素間的拮抗，就要堅持平衡施肥。（打個比方就像人吃飯一樣，主食、蔬菜、水果等都需要，主食吃多了菜就會吃的少）
為什麼要強調微量元素要補充呢？微量元素缺乏了是不易觀察到的，不像氮磷鉀缺乏了，能夠在棉花植株底部的老葉比較明顯的觀察到症狀，觀察到後及時補充也可以做到“亡羊補牢”。但是如果是微量元素缺乏了以後，就很難觀察到症狀。
舉個例子，缺硼，都知道棉花缺硼會造成“花而不蕾，蕾而不實”。我們在棉田看到幼鈴嘴歪的，就是授粉不良造成的，就是缺硼造成的，發現這種現象在補充硼肥肯定是無濟於事的。所以微量元素提前補充就對了。
三是堅持將三種施肥方式靈活運用。一個是底肥、一個是追肥、一個是葉面肥。現在很多人對底肥一點兒都不重視，棉花屬於深根系作物，生育期也長，為了滿足不同時期不同根層的需求，包括氮磷鉀都需要補充。
是我們滴水時基本上在6月份，施肥已經有些晚了，過了臨界期了。北疆滴出苗水時能夠帶上1到2公斤氮磷鉀，但是咱們南疆有沒有“幹播溼出”這一項，苗期我們只能通過葉噴補充氮磷等。
還有一個盛花期棉花根系基本已經停止了生長，到了盛花期時澆水可能已經澆了六七次了。每多澆一次水實際就是多增加一次土壤的板結。這時候其實可以通過葉片來補充，頁面補充量小見效也快。包括後期的追肥，都知道棉花吐絮期需要總施肥量的15％，所以八月份不能停肥過早要補充一些氮肥鉀肥就是為了防止早衰紅葉莖枯，增加單鈴重，增加棉花品質。
2、棉花科學施肥的方案
在科學施肥的三堅持基礎上，瞭解不同作物的需肥特性，制定一個科學的施肥方案，我們來說下棉花科學施肥的方案。
我們先說下棉花氮磷鉀的施肥比例和施肥量的確定。
第一個是施肥比例，綜合新疆土壤養分結構和棉花的需肥規律來說。首先要明白需肥比例和施肥比例是兩個不同概念，肥料的利用率也是不一樣的。
棉花氮磷鉀的施肥比例是1比0.3比0.3。
第二個施肥量的確定，依據是我們的目標產量。而目標產量確定，一個是品種遺傳產量（舉例說我們的棉花品種遺傳產量是600公斤，你非要確定一個600公斤的目標產量，肯定是不現實的，因為影響產量的因素很多）
一個是地力條件，不同地塊的地力不同產量潛力也是不一樣的（不然我們的地也不會進行分類的）。
新疆整體籽棉的平均產量也就是400公斤，我們就是以450公斤到500公斤來作為我們的目標產量（這幾本已經涵蓋新疆大部分棉田情況）。
基於這樣的目標產量我們來確定氮磷鉀的施肥量，需要純氮18到22公斤，我們取20公斤為基準，以施肥比例是1比0.3比0.3，純磷就是6公斤，純鉀6公斤。
如果氮素的來源只是單純的尿素，尿素含氮是46％，就是需要43公斤的尿素。實際中因為使用滴灌肥等其他肥料，尿素的使用沒有這麼高。
棉花氮磷鉀施肥比例和施肥量確定後結合科學施肥三堅持就可以確定咱們棉花的施肥方案，施肥方案中要考慮一個價格因素，南疆大概300多元每畝的施肥成本。
