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生长需求决定氮吸收理论认为，当氮素供应充足时，植物对氮的吸收主要受生长对氮的需求控制，植物通过调节吸收系统的活性来满足对氮的需求。地上部作为库，其大小决定了植物对氮素吸收的多少。作物的源库关系是相对的、动态的，可因部位和作用不同而发生变化。吐丝后雌穗作为碳氮需求器官始终是植物体内碳氮累积的重要库强组成部分。叶片是碳水化合物的合成器官，所合成的大量碳水化合物除了维持叶片自身生长发育和呼吸代谢以外，其余部分经过韧皮部运输到其他各个库。但对于氮素而言，叶片在营养生长期是氮素的累积器官，进入生殖生长阶段后变成氮素的供应器官。

玉米叶片

对于玉米体内的碳分配而言，库的大小和活性控制着光合速率和体内碳的分配。库也需要一定量的水分和养分来维持自身的生长。影响碳水化合物产生的因素，如叶面积、净光合速率等都可能影响植物对矿质养分的吸收。反之，植物体内的养分种类和含量直接影响叶片的生长和光合作用。以往研究发现：弱光、养分缺乏、低温、二氧化碳浓度、干旱和盐碱等环境因素都会影响根系或地上部生长，改变植物的冠根比。

玉米种植田

矿质养分缺乏会导致干物质向根系分配增加，促进根系生长。缺氮、缺磷也会增加植株的根冠比。叶片中氮营养状况与植株发育密切相关为维持正常生长，植物叶片需要一个**叶片氮浓度。当叶片氮浓度大于这一**值后，续增加光强不会再增加碳水化合物产出。C4植物与C3植物相比，单位含量的氮可以产生更大的叶面积因而具有更强的氮素吸收效率。玉米叶片的寿命受供氮水平的影响，减少库强同样也可以增加叶片的寿命 。

玉米种植

玉米吐丝后仍有大量根系吸收的氮（＞50％）先进入叶片中同化，然后再转移进入籽粒。在氮素再转移初期，韧皮部中的氨基酸浓度是叶片中浓度的4倍以上，而三个氨基酸韧皮部装载蛋白 BnAAP1， BnAAP22和 BnAAP6的转录子在籽粒形成初期并没有受到外界氮浓度变化的影响，说明在氮素再转移初期韧皮部装载并不是限制步骤。进入生殖生长阶段后，叶片的衰老速度同样影响玉米氮效率，绿熟型品种在吐丝后可以形成更大的生物量，其叶片中氮浓度和根系氮吸收速率明显高于早衰型品种，因而使叶片的光合维持时间更长，这也使得有更多的光合产物运往根系，使根系的活性延续时间更长，可以吸收更多的氮素。

玉米吐丝期

根冠比是表征碳水化合物在地上部和根系间分配的参数。供氮充足时，大根系需要消耗更多地上部的碳水化合物从而影响地上部生长。只有在低氮时，大根系才有利于氮素的吸收。在充足供氮时，氮的吸收更多地受温度、pH等环境条件的影响，小根冠比更有利于植物获得更高的氮效率，因而草本植物都倾向于随着发育期的延长降低根冠比以获得更高的养分和水分利用效率。虽然大根冠比并不能使植物获得高氮效率，但是植物根系能够快速生长的能力可以使植物获得更多吸收氮素的机会。

玉米茎杆

限制根系生长能够影响植株地上部生长，玉米只保留初生根后地上部的生物量会变小，但叶片中矿质元素的浓度并没有降低。缺失节根的玉米突变体rtcs和缺失侧根的突变体lrtl都能够完成整个生育期，但是整株生物量明显小于野生型。去掉节根后会限制水分的吸收。去掉部分节根对植株生物量和含氮量的影响与所去掉节根占整个根系的比重有关，而且对根系和地上部生长的影响不同去掉50％的根系对大麦和黑麦草根系生长速率没有显著影响，但地上部的生长速率随着去掉节根百分比的增加而降低。