施肥的理論基礎是什麼？作物根系如何吸收養分？
作物生長過程中為了維持其生命活動，必須從外界環境中吸收其生長發育所需要的養分，植物體生長所需的化學元素稱為營養元素。根系是作物吸收養分的主要器官，也是養分在植物體內運輸的重要部位；根系獲取土壤中礦質養分的方式主要有截獲（根系生長中遇到養分）、質流（養分隨著水分流動到根系附近）、擴散（土壤溶液中的養分離子，隨著濃度梯度向根系運移）三種方式。施肥可以增加土壤溶液中的養分濃度，從而直接增加質流和截獲的供應量，同時增強養分向根系的擴散勢。因此，合理施肥是提高土壤養分供應量、提高作物單產和品質以及擴大物質循環的保證。
根系是植物吸收養分和水分的主要器官，也是養分和水分在作物體內運輸的重要部位，它在土壤中能固定植物，保證植物正常受光和生長，，並能作為養分的貯藏庫。根部可以從土壤溶液中吸收礦物質，也可以吸收被土粒吸附著的礦物質。根部吸收礦物質主要是根尖，其中根毛區吸收離子最活躍，根毛的存在使根部與土壤環境的接觸面積大大增加。根系吸收溶液中的礦物質主要經過以下兩個步驟：①離子吸附在根系細胞表面，在吸收離子的過程中，同時進行著離子的吸附與解吸附；②離子進入根系內部，吸附在質膜表面的離子經過主動吸收、被動吸收或者胞飲作用等到達質膜內。根也可以利用土壤膠體顆粒表面的吸附態離子，根對吸附態離子的利用方式有兩種：一種是通過土壤溶液進行交換，另一種是直接交換或者接觸交換。
土壤中養分到達根表有兩個途徑：一是根對土壤養分的主動截獲（根系直接從所接觸的土壤中獲取養分而不通過運輸，所截獲的養分實際是根系所佔據的土壤容積中的養分，截獲量與根表面積和．土壤中有效養分的濃度有關）；二是在植物生長與代謝活動（如蒸騰、吸收等）影響下，土體養分向根表的遷移。遷移方式有兩種：一是質流：植物的蒸騰作用和根系吸水造成的根表土壤與原土體之間出現明顯的水勢差，此種壓力差導致土壤溶液中的養分隨著水流向根表遷移；二是擴散：當根系通過截獲和質流作用獲得的養分不能滿足植物需求時，隨著根系不斷地吸收養分，根系周圍有效養分濃度明顯降低，並在根表垂直方向上出現養分濃度梯度，從而引起土體的養分順著濃度梯度向根表遷移。
綜上所述，簡單地將根系吸收養分的途徑歸納為三個詞：遇到（截獲）、帶到（質流）和要到（擴散）。而影響這一過程的因素包括溫度、通氣性、光（主要影響蒸騰作用）、養分濃度、酸鹼性、離子間相互作用，這些因素均與灌溉和施肥存在著直接或者間接的關係。