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植物根系吸水的動力
作者： 發(fā)布時間：2025/7/3 17:51:20 點擊量：30
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，供給植物生長發(fā)育、新陳代謝等生理活動和蒸騰作用。植物根系有兩種吸水機制，一種是在蒸騰作用較弱的情況下由離子主動吸收和根內外的水勢差作用下的主動吸水;另一種是在蒸騰作用下由于蒸騰作用產生的水勢差而使根系吸水即被動吸水。一般情況下，兩種吸水作用是同時存在的。影響根系吸水的內部因素主要是根木質部溶液的滲透勢、根系生長長度及其分布、根系對水分的透性或阻力，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胞的代謝作用所引起的吸水動力。植物根系可以利用呼吸作用釋放的能量主動吸收土壤溶液中的離子，并將其轉運到根的中柱和木質部導管中，使中柱細胞和導管中的溶質增加，溶質勢下降。當導管水勢低于土壤水勢時，土壤中的水分就可以自發(fā)地順著內皮層內外的水勢梯度從外部滲透進入中柱和導管，這時內皮層起著選擇透性膜的作用。同時導管的上部呈開放狀態(tài)，不產生壓力，于是水柱就向上移動，這樣由于根系生理活動而導致導管內外產生水勢差，即形成了根壓。由于根壓的產生與代謝有關，因此由根壓所產生的吸水又稱主動吸水。各種植物的根壓大小不同，大多數植物的根壓為0.05~0.5MPa，有些木本植物可達0.6～0.7MPa。
根壓對幼小植株、早春樹木未吐芽、蒸騰作用很弱時的水分轉運起到一定作用。“傷流”和“吐水”現象說明了根壓的存在。
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象。流出汁液稱傷流液。在切口處連接一壓力計可測出一定的壓力，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強弱、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、無機物、氨基酸、激素等有機物。凡是能影響植物根系生理活動的因素都會影響傷流液的數量和成分。所以，傷流液的數量和成分，可作為根系活動能力強弱的生理指標。
吐水吐水是指未受傷葉片尖端或邊緣向外溢出液滴的現象。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水珠，這就是“吐水”。作物生長健壯，根系活動較強，吐水量也較多，所以在生產上，吐水現象可以作為根系生理活動的指標，并能用以判斷苗長勢的強弱。
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，這個吸水的力量不是來自根，而是來自植物的葉片。由于水分不斷地從葉肉細胞散失到空氣中去，就使葉肉細胞的吸水力增大，這個力量沿導管經過莖一直傳導到根部細胞，結果引起根細胞水分不足，迫使根從土壤中吸水。這種來自葉肉細胞的蒸騰作用產生的吸水動力，稱為蒸騰拉力。在蒸騰作用強烈時，可達十幾個大氣壓。由于蒸騰拉力吸水不需要植物根系代謝產生的能量，因此由此導致的吸水又稱為被動吸水。
通常生長季節(jié)的正常植株，尤其是高大的樹木，蒸騰拉力是根系吸水的主要動力，其吸水的主要方式是被動吸水。但在空氣濕度大，土壤水分充足時，蒸騰作用很弱，根壓會成為吸水的主要動力。春季葉片未展開或樹木落葉以后以及蒸騰速率很低的夜晚，主動吸水也成為主要的吸水方式。
