根壓(root 壓強(qiáng))是植物通過消耗能量,主動(dòng)吸收離子,使得水分和溶解其中的離子沿木質(zhì)部向上流動(dòng)的生理過程。
根壓是植物體除蒸騰作用外第二個(gè)為水分逆重力流動(dòng)提供動(dòng)力的過程。水和溶解其中的離子通過質(zhì)外體(Apoplast)到達(dá)根的內(nèi)皮層(Endodermis),為內(nèi)皮層細(xì)胞間凱氏帶所阻,不能自由擴(kuò)散到內(nèi)面。內(nèi)皮細(xì)胞上載體蛋白選擇性運(yùn)載離子。離子于是從質(zhì)外體途徑進(jìn)入到共質(zhì)體途徑。此過程離子是逆濃度運(yùn)輸,植物需消耗atp以完成這一過程。離子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,造成內(nèi)皮層離子濃度高于外面。水分自然會(huì)隨濃度梯度往中柱流動(dòng),進(jìn)入木質(zhì)部,被往上引導(dǎo)到植物其他器官。根壓的大小取決于多種因素,如植物的種類、根系的活動(dòng)強(qiáng)度以及土壤條件等。大多數(shù)植物的根壓在0.05到0.5MPa之間,而一些木本植物和某些特定植物的根壓可能更大。根壓對植物所起的作用是有限的,在春季葉片未展開時(shí),蒸騰作用很弱的植株,主動(dòng)吸水所形成的根壓才成為主要吸水動(dòng)力。一切影響植物根系生理活動(dòng)的因素都會(huì)影響植物根系根壓作用的吸水。此外,根壓是竹亞科輸?shù)澜M織氣栓修復(fù)的主要機(jī)制,從而控制它們的最大生長高度。
現(xiàn)象
根壓可以通過兩個(gè)現(xiàn)象證明。一是吐水(guttation)二是傷流(bleeding)
吐水
在濕度較大蒸騰作用很弱的情況下(清晨或夜晚),建立起根壓的植物,其木質(zhì)部的水通過葉緣維管束末端管胞處的排水孔滲出,表現(xiàn)為葉片邊緣有水滴存在,這種現(xiàn)象稱為吐水。在潮濕的夜晚,植物蒸騰作用因濕度大而被抑制,植物通過根壓提供水分往上運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力,黎明時(shí)分可看到植物葉面上布有水滴。
傷流
傷流現(xiàn)象指從受傷或折斷的植物組織中溢出處液體的一種現(xiàn)象,當(dāng)橫向截?cái)嘀参锏那o,等待兩三分鐘后,會(huì)發(fā)現(xiàn)橫截面上布滿水珠。流出的汁液是傷流液(bleeding sap)。
不同植物傷流程度不同,葫蘆科植物傷流液多,稻、麥等的較少。同一植物在不同季節(jié)中根系生理活動(dòng)強(qiáng)弱、根系有效吸收面積大小等都直接影響傷流液的多少
其他特征
根壓一般較低,大多數(shù)植物的根壓0.05~0.5MPa ,某些木本植物和葡萄的根壓則更大一些。在正常情況下,根壓對植物所起的作用是有限的,在春季葉片未展開時(shí),蒸騰作用很弱的植株,主動(dòng)吸水所形成的根壓才成為主要吸水動(dòng)力。一切影響植物根系生理活動(dòng)的因素都會(huì)影響植物根系根壓作用的吸水。
參考資料 >
植物根壓研究進(jìn)展.廣西植物網(wǎng).2024-03-18
版納園發(fā)現(xiàn)根壓控制竹類植物最大生長高度新機(jī)制.中國科學(xué)院.2024-03-18