植物如何通過根系吸收水分

一、植物根系對水分的吸收
根系是吸收水分的主要器官。根系吸水的部位主要是根尖，包括分生區、伸長區和根毛區。其中根毛區吸水能力最強。水分還可以通過皮孔、裂口或傷口處進入植物體。
（一）根系對水分的吸收
根系吸水的方式：主動吸水和被動吸水。
1、被動吸水
植物根系以蒸騰拉力為動力的吸水過程稱為被動吸水(passive
absorption
of
water)。所謂蒸騰拉力(transpirational
pull)是指因葉片蒸騰作用而產生的使導管中水分上升的力量。當葉片蒸騰時,氣孔下腔周圍細胞的水以水蒸氣形式擴散到水勢低的大氣中，從而導致葉片細胞水勢下降，這樣就產生了一系列相鄰細胞間的水分運輸，使葉脈導管失水，而壓力勢下降，并造成根冠間導管中的壓力梯度，在壓力梯度下，根導管中水分向上輸送，其結果造成根部細胞水分虧缺(water
deficit)，水勢降低，從而使根部細胞從周圍土壤中吸水。
2、主動吸水
根系代謝活動而引起的根系從環境吸水的過程叫主動吸水。
（1）現象：吐水、傷流和根壓都是主動吸水的表現。
（2）機理：根系代謝活動而引起的離子的吸收與運輸，造成了內外水勢差，從而使水按照下降的水勢梯度，從環境通過表皮、皮層進入中柱導管，并向上運輸。主動吸水由于根系的生命活動，產生的把水從根部向上壓送的力量。
（二）水分在根系中的運輸
水分在根系中運輸的具體途徑是：土壤→根毛→皮層→內皮層→中柱鞘→根的導管或管胞。水分進入植物根表皮后，其運輸既有質外體運輸，又有共質體運輸。
（三）影響根系吸水的外界條件
1、土壤可利用水分
土壤水分狀況與植物吸水有密切關系。土壤缺水時，植物細胞失水，膨壓下降，葉片、幼莖下垂，這種現象稱為萎蔫(wilting)。如果當蒸騰速率降低后，萎蔫植株可恢復正常，則這種萎蔫稱為暫時萎蔫(temporary
wilting)。暫時萎蔫常發生在氣溫高濕度低的夏天中午，此時土壤中即使有可利用的水，也會因蒸騰強烈而供不應求，使植株出現萎蔫。傍晚，氣溫下降，濕度上升，蒸騰速率下降，植株又可恢復原狀。若蒸騰降低以后仍不能使萎蔫植物恢復正常，這樣的萎蔫就稱永久萎蔫(permanent
wilting)。永久萎蔫的實質是土壤的水勢等于或低于植物根系的水勢，植物根系已無法從土壤中吸到水，只有增加土壤可利用水分，提高土壤水勢，才能消除萎蔫。
2、土壤溫度：土壤溫度直接影響根系的生理活動和根系的生長，所以對根系吸水影響很大。土壤溫度過低，根系吸水能力明顯下降。這是因為低溫使根系代謝減弱，低溫使水分和原生質的粘滯性增加，因而影響了根系對水分的吸收。溫度過高，酶易鈍化，根系代謝失調，對水分的吸收也不利。因而適宜的溫度范圍內土溫愈高，根系吸水愈多。
3、土壤通氣狀況：根系通氣良好，代謝活動正常，吸水旺盛。通氣不良，若短期處于缺氧和高CO2的環境中，也會使細胞呼吸減弱，影響主動吸水。若長時間缺氧，導致植物進行無氧呼吸，產生和積累較多的酒精，使根系中毒，以至吸水能力減弱。植物受澇而表現缺水癥狀，就是這個原因。