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植物生长发育所必需养分的来源主要是空气、水和土壤，而土壤则是作物必需养分的最大库源，但土壤所固有的养分远远不足作物生长和生产所需，因此，还需要外援补充，即人为施肥。施肥是为了最大限度地满足作物对养分的需求。作物所需各种养分主要是通过地下部----根系从土壤溶液中吸收的，研究发现作物地上部---叶片（及部分茎枝）也具有养分吸收功能，而且，作物对叶片所吸收养分的利用同根不吸收的是一样的，由此，对作物施肥也就有两种方式----根部土壤施肥与叶面施肥。
一、 根部对养分的吸收与土壤施肥
作物吸收养分主要是通过根系从土壤溶液中吸收，所以根部是作物吸收养分的主要器官。根系吸收的养分是土壤溶液中的各种离子态养分，如NH4+、NO3-、 HPO32-、H2PO4-、SO4、K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、HBO4-、B4O72-、MoO42-、Cl-等，除此以外，根系也能少量吸收小分子的分子态有机养分，如尿素、氨基酸、糖类、磷酸之类、植物碱、生长素和抗生素等，这些物质在土壤、厩肥和堆肥等有机肥中都有存在。尽管如此，土壤和肥料中能被根系吸收的有机小分子种类并不多，加之有机分子也不如离子态养分已被根系吸收，因此矿质养分是作物根吸收的主要养分种类。如果土壤中的养分不能满足作物生长的需要，就需要通过施肥来补充。
在土壤中养分充足的前提下，作物是否能从土壤中获得充足的养分要与其根系大小、根系吸收养分的能力有关。同类作物甚至不同品种之间，根系的大小和养分吸收能力差别很大，所以对土壤中营养元素的吸收量也不同。一般而言，凡根系深而广、分支多、根毛发达的作物，根与土壤接触面积大，能吸收较多的营养元素；根系浅而分布范围小的作物对营养元素的吸收量就小。因此为，为了提高作物对视入土壤中肥料养分的吸收利用，施肥时应尽可能将肥料施在作物生长期间根系分布较密集的土层中。
由于作物一生中根系生长和分布特点是不同的，所以施肥要根据作物不同生育时期根系的生长特点来确定适宜的肥料施用方法，如在作物生长初期，根系小而入土较浅，且吸收能力也较弱，故应在土壤表层施用少量易被吸收的速效性肥料，以供应苗期营养；作物根系都处于较深土层中，所以追肥应深施。作物早期根系特点对施肥部位也有较大影响，作物早期若直根发达，肥料最好是在下面，若侧根发达则应将肥料施在种子周围。作物从幼苗开始，根系就具有吸收水分和养分的能力，所以，要想使作物多吸收养分，就应及早促使根系生长。
二、叶部对养分的吸收与叶面施肥
作物除了根系能吸收养分外，还能通过地上的部分器官，如茎、叶等吸收各种营养物质，被称作叶面营养。除部分气态养分，如二氧化碳（根系也可以吸收二氧化碳）、氧气、水（水蒸气）、二氧化硫等，是通过作物叶面上的气孔吸收的外，其他养分（包括各种矿质养分和少量有机养分）在农业生产中则主要通过叶面喷施（叶面施肥）的方法来供给作物的。叶面施肥是作物通过叶部吸收养分的主要养分来源方式，它是将作物所需各种养分直接施于叶面的技术，具有吸收速度快、吸收利用率高、用肥量少、效益好等特点。利用叶面施肥，一方面可通过叶面施用各种矿质养分以补充作物生理营养，另一方面，可通过喷施各种生长调节物质以调节作物生长发育。
一般陆生植物的叶片由角质层、蜡质层、表皮细胞、叶肉细胞等组成。而叶面，即叶表皮细胞的最外面，是角质层和蜡质层，由表皮细胞原生质生成，通过细胞壁分泌到表面。研究表明，养分进入叶肉细胞可以通过气孔，也可以通过叶片角质层上的裂缝和从表皮细胞延伸到角质层的微细结构，即外壁胞间连丝，它是角质层膜到达表皮细胞原生质的通道。植物叶部吸收的养分和根部吸收的养分一样能在植物体内同化和转换。
但叶面吸收的养分量是有限的，不能完全满足作物各生育期对养分的需求，因此，叶面吸收不能完全代替根系吸收养分，而只能作为作物所需养分的一种辅助来源，叶面施肥也能是土壤施肥的一种辅助手段，而不能完全代替土壤施肥，特别是对于作物需要量较大的养分如氮、磷、钾，主要还是要靠土壤施肥由根系吸收。但当作物需要强化某种（些）养分，特别是微量元素，或者是根部吸收养分困难时，叶面养分吸收对于作物的正常生长发育就具有重要的意义。所以，叶面施肥也是一种重复、有效的施肥方式。
