根壓
根壓(英語:Root pressure)指的是植物通過消耗能量,通過主動吸收離子,水分隨濃度差往上沿木質部運動的生理過程。根壓是植物體除蒸散作用外第二個為水分逆重力流動提供動力的過程。
水和溶解其中的離子通過外質體(Apoplast)到達根的內皮層(Endodermis),為內皮層細胞間的卡氏帶所阻,不能自由擴散到內面。
內皮細胞上載體蛋白選擇性地運載離子。離子於是從質外體途徑進入到共質體途徑。此過程離子是逆濃度運輸,植物需要消耗ATP以完成這一過程。離子運動的結果,造成內皮層離子濃度高於外面。水分自然會隨著濃度梯度往中柱流動,進入木質部,被往上引導到植物的其他器官。
根壓可以通過兩個現象證明。
水和溶解其中的離子通過外質體(Apoplast)到達根的內皮層(Endodermis),為內皮層細胞間的卡氏帶所阻,不能自由擴散到內面。
內皮細胞上載體蛋白選擇性地運載離子。離子於是從質外體途徑進入到共質體途徑。此過程離子是逆濃度運輸,植物需要消耗ATP以完成這一過程。離子運動的結果,造成內皮層離子濃度高於外面。水分自然會隨著濃度梯度往中柱流動,進入木質部,被往上引導到植物的其他器官。
根壓可以通過兩個現象證明。
- 泌液現象(Guttation),指的是在潮濕的夜晚,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輸的動力。黎明時分可看到植物葉面上布有水滴。
- 橫向截斷植物的莖,等待兩三分鐘後,會發現橫截面上布滿水珠。
根壓促進水分運輸:
(1)根壓: 根部細胞的滲透壓大於土壤的滲透壓所引起的滲透作用 →根壓有助於水分向上運輸 (2)無機鹽進入根部細胞 產生滲透壓→水分流入根部→產生根壓 (3)導管的細胞壁厚且不能膨脹 →水分滲透進入根部產生根壓→產生向上推擠的壓力 (4)根壓的產生與土壤的含水量密切相關 土壤含水量愈多→根壓愈大→導管中水分上升 (5)根壓:力量不大(≒1~5atm,土壤水分愈多→根壓愈大) →根壓僅能將水分運送至草本植物或灌木的葉部 →對草本植物的水分吸收很重要 (6)溢泌作用(泌液現象、泌溢作用): 夜晚氣溫低、溼度高、氣孔關閉,但植物體內木質部仍繼續運輸水分 →水溶液從葉緣或葉尖的排水孔溢出 j草本植物的葉緣或葉尖具有排水孔→液泌作用 k根壓導致泌液現象: 水液葉脈→木質部管胞→由排水孔溢出 l土壤中含水量愈充沛→泌液作用愈旺盛 m日出後,蒸散作用成為木質部運輸的主力→泌液現象消失 n芋頭植株的葉片很大,排水孔數目很多 →每夜每一葉片可溢出240ml富含礦物質的水分 |