植物营养效率的遗传特点:不同基因型植物养分效率的高低,主要取决于吸收效率和利用效率两个方面,而养分高效基因型应具备的特点有:理想的根系形态和根系分布;对低浓度养分有较高的吸收速率;胁迫时根际有强烈的适应性反应;体内运输和再利用能力强;利用率高或代谢需求量低。
养分吸收效率取决于根际养分供应能力和养分的有效性,以及植物根细胞对养分的选择性吸收和转运能力。植物吸收养分时,养分必须首先到达根表才有可能被根吸收。因此,养分离根越近,即被吸收的可能性越大。但某些养分,如磷、锌等,在土壤中移动的慢且距离很小。所以,根系的形态特征,如根系的体积、几何形状、长度、分布深度、分枝状况、根毛数量等和根的结构特征对养分的吸收有明显影响。此外,许多植物还可以与真菌共生,通过菌丝的延伸,对土壤中有效性低的养分进行活化、吸收和运输。然而仅靠根系形态和变化尚不能满足植物从土壤中摄取养分的需要,植物还必须通过一系列生理特性的变化来改变根—土界面微域的物理、化学和生物性状,从而活化根际养分,增加根对养分的吸收。因此,根际pH和氧化还原电位的改变,根分泌的还原性和螯合性物质及微生物能源物质的种类和数量等,都是衡量不同基因型养分吸收效率的指标。
养分利用率高的植物能以体内较低的养分浓度进行正常的生长代谢,并产生一定的生物量。随着外界养分供应浓度的增加,养分利用率会逐渐下降。不同基因型植物的养分利用效率具有显著差异,而且高效基因型的养分利用率高。