从“雨润禾苗”谈起
——水的植物生理作用
来源:中国气象报   发布时间:2019-10-11
分享到:0

  10月1日晚,在庆祝中华人民共和国成立70周年活动现场,3290名群众演员手持“光影屏”组成巨幅“雨润禾苗”图案。而“雨润禾苗”这句短语,其实蕴含着丰富的气象与农业知识——如果从植物生理的角度看,水的作用还真不简单。

  水分运动构成了土壤-植物-大气连续系统。植物细胞中的水分,可分为自由水和束缚水。自由水是可以移动的。植物生理上活跃的组织中,大部分水是自由水。束缚水通过氢键吸附于细胞中,呈半晶体排列,密度比液态水大。陆生植物根与冠分别处于地下与地上,在通常情况下冠部向大气散发水分,根部则吸收水分,因此水的主要流向是自土壤进入根系,再经过茎到达叶、花、果实等器官,并经过它们的表面散失到大气中去。土壤、植物、大气形成一个连续的系统。

  水,是植物原生质的主要成分。水在生长中的植物体中含量很大,原生质含水量为80%至90%。如果含水量减少,原生质会由溶胶状态变成凝胶状态,生命活动就大大减弱,例如休眠的种子就是这样。如果细胞失水过多,就可能引起原生质破坏而招致细胞死亡。

  水,也是植物物质吸收和运输的溶剂。一般说来,植物不能直接吸收固态的无机物和有机物,这些物质只有溶解在水中才能被植物吸收。同样,各种物质在植物体内的运输也必须先溶解于水中才能进行。水的表面张力、内聚力及与一些物质间的吸附力,在植物体内物质运输中有重要意义。

  水,还能保持植物体的固有状态。植物细胞含有大量水分,能够维持细胞的紧张度(即膨胀),使植物体的枝叶挺立,便于充分接收光照和交换气体,同时也使花朵开放,有利于传粉。水还能维持植物的正常体温。水分通过植物表皮向大气扩散的过程称为蒸腾作用,能够顺利地散发叶片所吸收的热量,保证植物即使在炎夏强烈的光照下,也不致被灼伤。

  由于水在植物中扮演了如此重要的角色,一旦植物水分平衡遭受破坏,它将受到严重的生理伤害。植物蒸腾失水与根部吸水之间的收支关系称为水分平衡。前者大于后者时,植物含水量下降,超过一定限度时,植物的正常生理过程就会受到干扰,甚至使植物遭受损伤,从气象角度说,就是植物遭受了旱灾。而如果土壤水分过多,土壤渍水阻断根系的氧气供应,妨碍有氧呼吸,对植物造成损害,这就是渍涝灾害了。

  (作者:袁学所 来源:《中国气象报》10月9日三版 责任编辑:申敏夏)

相关新闻