第三节 植物根系对水分的吸收

　　根系是陆生植物吸水的主要器官，它从土壤中吸收大量水分，满足植物体的需要。

　　根的吸水主要在根尖进行。

一、根系吸水的途径

　　质外体途径（apoplast pathway）质外体途径是指水分通过细胞壁，细胞间隙等没有原生质的部分移动，这种方式速度快。

　　细胞途径（cell pathway），包括跨膜途径和共质体途径。

　　跨膜途径（transmembrane pathway）跨膜途径是指水分从一个细胞移动到另一个细胞，要两次经过质膜，此途径只跨过膜而不经过细胞质。

　　共质体途径（symplast pathway）共质体途径是指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，如此移动下去，移动速度较慢。

二、根系吸水的动力

(一)、根压(root pressure)：

　　植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力，称为根压（root pressure）。根压把根部的水分压到地上部，土壤中的水分便不断补充到根部，这就形成根系吸水过程，这是由根部形成力量引起的主动吸水。

　　从植物茎的基部把茎切断，由于根压作用，切口不久即流出液滴。从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象，称为伤流。

　　没有受伤的植物如处于土壤水分充足、天气潮湿的环境中，叶片尖端或边缘也有液体外泌的现象。这种从未受伤叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象，称为吐水。

根压的两种解释：

　　1、渗透论　根部导管四周的活细胞由于亲陈代谢，不断向导管分泌无机盐和有机物，导管的水势下降，而附近活细胞的水势较高，所以水分不断流入导管；同样道理，较外层细胞的水分向内移动。

　　2、代谢论　持这种风解的人认为，呼吸释放的能量参与根系的吸水过程。

(二)、蒸腾拉力(transpirational pull)：

　　植物因蒸腾失水而产生的吸水动力。

　　叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以能从旁边细胞取得水分。同理，旁边细胞又从另外一个细胞取得水分，如此下去，便从导管要水，最后根部就从环境吸收水分。这种吸水完全是蒸腾失水而产生的蒸腾拉力所引起的。                 

三、影响根系吸水的土壤条件

　　根系通常生存在土壤中，所以土壤条件直接影响根系吸水。

（一）土壤中的可用水分

　　土壤的水分对植物来说并不是都能被利用的。根部有吸水的能力，土壤有保水的能力（土壤中一些有机胶体和无机胶体能吸附一些水分，土壤颗粒表面也吸附一些水分）。植物从土壤中吸水，实质上是植物和土壤争夺水分的问题。植物只能利用土壤中可用水分（available water）。土壤可用水分多少与土粒粗细以及土壤胶体数量有密切关系，粗沙、细沙、沙壤、壤土和黏土的可用水分数量依次递减。

（二）土壤通气状况

　　土壤通气不良，造成土壤缺氧，二氧化碳浓度过高，短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，继而阻碍吸水；时间较长，就形成无氧呼吸，产生和积累较  多的酒精，根系中毒受伤，吸水更少。作物受涝，反而表现出缺水现象，也  是因为土壤空气不足，影响吸水。

（三）土壤温度

　　低温能降低根系的吸水速率，其原因是：水分本身的黏性增大，扩散速率降低；细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质；呼吸作用减弱，影响根压；根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加。

　　土壤温度过高对根系吸水也不利。高温加速根的老化过程，使根的木质化部位几乎达到尖端，吸收面积减少，吸收速率也下降。同时，温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水。

　　土壤溶液所含盐分的高低，直接影响其水势的大小。根系要从土壤中吸水，根部细胞的水势必须低于土壤溶液的水势。在一般情况下，土壤溶液浓度较低，水势较高，根系吸水；盐碱土则相反，土壤水分中的盐分浓度高，水势很低，作物吸水困难。施用化学肥料时不宜过量，特别是在沙质土，以免根系吸水困难，产生“烧苗”现象。