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植物根系吸水的動(dòng)力
作者： 發(fā)布時(shí)間：2025/7/3 17:51:20 點(diǎn)擊量：10
植物根系吸水主要依靠的是兩種力量：一種力量是根壓，另一種力量是蒸騰拉力。
植物主要依靠根系從土壤中吸收水分，供給植物生長(zhǎng)發(fā)育、新陳代謝等生理活動(dòng)和蒸騰作用。植物根系有兩種吸水機(jī)制，一種是在蒸騰作用較弱的情況下由離子主動(dòng)吸收和根內(nèi)外的水勢(shì)差作用下的主動(dòng)吸水;另一種是在蒸騰作用下由于蒸騰作用產(chǎn)生的水勢(shì)差而使根系吸水即被動(dòng)吸水。一般情況下，兩種吸水作用是同時(shí)存在的。影響根系吸水的內(nèi)部因素主要是根木質(zhì)部溶液的滲透勢(shì)、根系生長(zhǎng)長(zhǎng)度及其分布、根系對(duì)水分的透性或阻力，以及根系呼吸速率等;外部因素主要是環(huán)境因素，包括土壤中可被植物根系利用的水分、土壤通氣狀況、土壤阻力、土壤溫度、土壤溶液濃度、大氣狀況等。
根壓根壓是由根部活細(xì)胞的代謝作用所引起的吸水動(dòng)力。植物根系可以利用呼吸作用釋放的能量主動(dòng)吸收土壤溶液中的離子，并將其轉(zhuǎn)運(yùn)到根的中柱和木質(zhì)部導(dǎo)管中，使中柱細(xì)胞和導(dǎo)管中的溶質(zhì)增加，溶質(zhì)勢(shì)下降。當(dāng)導(dǎo)管水勢(shì)低于土壤水勢(shì)時(shí)，土壤中的水分就可以自發(fā)地順著內(nèi)皮層內(nèi)外的水勢(shì)梯度從外部滲透進(jìn)入中柱和導(dǎo)管，這時(shí)內(nèi)皮層起著選擇透性膜的作用。同時(shí)導(dǎo)管的上部呈開(kāi)放狀態(tài)，不產(chǎn)生壓力，于是水柱就向上移動(dòng)，這樣由于根系生理活動(dòng)而導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)外產(chǎn)生水勢(shì)差，即形成了根壓。由于根壓的產(chǎn)生與代謝有關(guān)，因此由根壓所產(chǎn)生的吸水又稱主動(dòng)吸水。各種植物的根壓大小不同，大多數(shù)植物的根壓為0.05~0.5MPa，有些木本植物可達(dá)0.6～0.7MPa。
根壓對(duì)幼小植株、早春樹(shù)木未吐芽、蒸騰作用很弱時(shí)的水分轉(zhuǎn)運(yùn)起到一定作用。“傷流”和“吐水”現(xiàn)象說(shuō)明了根壓的存在。
傷流傷流是指從受傷或折斷的植物組織莖基部傷口溢出液體的現(xiàn)象。流出汁液稱傷流液。在切口處連接一壓力計(jì)可測(cè)出一定的壓力，即根壓。不同植物傷流液量不同，葫蘆科植物較多，稻麥較少。同一植物的根壓和傷流液因根系生理活動(dòng)強(qiáng)弱、根系有效吸收面積的大小而有所不同。傷流液成分主要包括水分、無(wú)機(jī)物、氨基酸、激素等有機(jī)物。凡是能影響植物根系生理活動(dòng)的因素都會(huì)影響傷流液的數(shù)量和成分。所以，傷流液的數(shù)量和成分，可作為根系活動(dòng)能力強(qiáng)弱的生理指標(biāo)。
吐水吐水是指未受傷葉片尖端或邊緣向外溢出液滴的現(xiàn)象。在大氣濕度較高的早晨，可以看到小麥等植物的葉尖和葉緣出現(xiàn)水珠，這就是“吐水”。作物生長(zhǎng)健壯，根系活動(dòng)較強(qiáng)，吐水量也較多，所以在生產(chǎn)上，吐水現(xiàn)象可以作為根系生理活動(dòng)的指標(biāo)，并能用以判斷苗長(zhǎng)勢(shì)的強(qiáng)弱。
蒸騰拉力把新鮮的植物枝條在水中剪斷，枝條照樣能夠吸水，這個(gè)吸水的力量不是來(lái)自根，而是來(lái)自植物的葉片。由于水分不斷地從葉肉細(xì)胞散失到空氣中去，就使葉肉細(xì)胞的吸水力增大，這個(gè)力量沿導(dǎo)管經(jīng)過(guò)莖一直傳導(dǎo)到根部細(xì)胞，結(jié)果引起根細(xì)胞水分不足，迫使根從土壤中吸水。這種來(lái)自葉肉細(xì)胞的蒸騰作用產(chǎn)生的吸水動(dòng)力，稱為蒸騰拉力。在蒸騰作用強(qiáng)烈時(shí)，可達(dá)十幾個(gè)大氣壓。由于蒸騰拉力吸水不需要植物根系代謝產(chǎn)生的能量，因此由此導(dǎo)致的吸水又稱為被動(dòng)吸水。
通常生長(zhǎng)季節(jié)的正常植株，尤其是高大的樹(shù)木，蒸騰拉力是根系吸水的主要?jiǎng)恿�，其吸水的主要方式是被�?dòng)吸水。但在空氣濕度大，土壤水分充足時(shí)，蒸騰作用很弱，根壓會(huì)成為吸水的主要?jiǎng)恿�。春季葉片未展開(kāi)或樹(shù)木落葉以后以及蒸騰速率很低的夜晚，主動(dòng)吸水也成為主要的吸水方式。
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