【茶树水分生理】 茶树各器官中的含水量及其变化
在茶树生命活动中, 水的生理功能, 大致可归纳为以下四个方面:①水是原生质的主要组成成分;②水是气体、盐类和其他溶质出入于细胞和从一器官到另一器官之间的溶剂;③水是光合作用和许多水解过程中的反应物;④水是保持植株膨胀状态所必需的 。
1.茶树各器官中的含水量及其变化
由于茶树各器官内部组织的差异, 再受外界不同条件的影响, 各器官之间水分分布有很大差别 。 由薄壁细胞组成的组织与分生组织, 一般含水量较高, 常在90%以上 。 而厚壁细胞及含有大量贮藏物质的细胞含水量则低 。 幼叶细胞含原生质丰富, 含水量也较高 。 叶片定型后, 水分大减 。 凡是年龄较幼、生理机能较活跃的部位, 或处于水分较充足的条件下, 含水量便较高 。 通常, 地上部含水量比地下部高, 叶片比枝干的含水量高, 幼嫩叶比粗老叶含水量高, 幼茎比老茎含水量高 。 同一器官在生长活动时期的含水量比休止期为高 。
茶树叶片含水量的昼夜变化也很大, 一般叶子由早晨开始含水量即逐渐减低, 到午后2~4时达最低点, 此后又逐渐上升, 到夜间12点达最高点 。
2.茶树吸收水分的机理
茶树的大部分水分是由根的活细胞吸收的 。 细胞吸水能力的机理, 可分为两种:一为吸胀作用;二是渗透作用 。 根系吸水一般可分为主动吸水和被动吸水两种方式 。 主动吸收是由本身生命活动引起的吸收, 这主要靠渗透作用 。 茶树根细胞的内侧, 大部分被一个大液泡所占据, 这个大液泡, 其中充满含有不能通过液泡膜壁的大分子溶液, 如糖、盐类和酸等 。 细胞壁和液泡之间为细胞质, 它具有半透膜的性质 。 因此, 根生长在土壤中, 根细胞与土壤溶液之间成了一个渗透系统 。 水从液泡外侧通过多孔的膜向内侧移动, 这个过程是渗透作用 。 细胞液和土壤溶液之间浓度不一致, 二者渗透压不相等, 吸水力有差别, 水分便通过细胞质发生渗透 。 一般细胞液浓度较高, 渗透压和吸水力较大, 土壤中的水能不断地向根细胞内渗透, 把水吸进去 。 如土壤溶液的浓度大于细胞液浓度, 水便向外渗透, 引起细胞收缩, 脱离了细胞壁, 发生质壁分离现象 。
茶树根细胞吸水的另一原因, 是被动吸水, 这是由于地上部(主要是嫩枝和叶片)蒸腾失水所引起的 。 一般植物所用的水只占其吸收水分的l%, 其余99%被嫩枝和叶片蒸腾 。 茎的树皮上长有木栓组织, 是防止失水的结构 。 木栓皮的细胞壁中往往有脂肪性物质, 有防水的作用 。 茶树叶片表皮上有蜡状的角质层, 也可防止水分散失, 减少蒸腾 。 叶片背面有许多气孔, 每一平方毫米面积达250~300个, 这是茶树水分散失的主要途径 。 当叶片蒸腾失水时, 叶内细胞水分减少, 细胞液浓度增加, 吸水增大, 便向叶脉的导管吸水 。 导管失水, 吸水增强, 同样向茎导管吸水, 使导管的水被拉上升 。 最后向根吸水, 细胞液浓度增大, 被迫向土壤中吸水 。
茶树水分从根吸入经过渗透和蒸腾作用, 直升到叶部, 输运的途径是:根(导管、管胞)→茎(导管、管胞)→枝和叶柄(木质部)→叶主脉→叶支脉→支脉导管相连接的叶肉细胞蒸腾体外 。 水分在体内运输, 第一种为短程运输, 是从根毛到根部导管的运输, 以及从叶脉导管到叶肉间隙的运输, 这主要靠细胞间吸水力的差异, 称为渗透运输;第二种为长程运输, 是输导系统液流的运输, 水流通过木质部的导管和管胞 。 水分运输根压不是主要的原因, 而是蒸腾拉力的关系 。
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