浅谈根系吸水与水稻返青
2020-12-17王新兵
王新兵
(黑龙江省洪河农场,黑龙江 同江 156332)
在农业生产上观察水稻是否已返青,一般可以看以下几个方面:(1)水稻叶叶尖早晚是否有吐水现象;(2)移栽后的稻苗在晴天中午无卷叶现象;(3)将水稻拔出,秧苗已长出新的根系。有以上几个表现,标志着水稻已返青。在上述4个现象中,其中一条为早晚水稻叶尖是否吐水,吐水现象为什么可以作为水稻返青的标志?本文从植物生理学方面简要介绍了植物根系吸水的两种方式,并解释了为什么水稻插完秧要及时上护苗水以及叶片吐水情况可作为水稻返青的标志。
植物根系吸水依靠两种动力,一种为因蒸腾作用引起的蒸腾拉力,另一种为根压。两种不同的力形成了根系吸水的两种方式,即被动吸水和主动吸水。
1 被动吸水
1.1 原理
蒸腾作用引起了被动吸水,其动力为蒸腾拉力[1]。阳光照射在植物叶片上,叶片内的水分以气体的形式蒸发至大气中,从而使叶片叶肉细胞溶质浓度增高,从而造成水势的降低,叶肉细胞水势依次低于叶脉细胞水势、茎部导管细胞水势、根部细胞水势和土壤溶液水势。按照水分从高水势向低水势的移动方向,土壤中的水分可顺水势梯度从土壤中依次流向植物的根、茎、叶、叶脉和叶片,从而补充了因蒸腾作用蒸发掉的水分。此种吸水方式是因蒸腾作用引起的水分顺水势梯度移动的现象,不消耗能量,故称为被动吸水。
1.2 生产上应用
枝繁叶茂的植物在白天一般以这种吸水方式为主。剪下来的鲜花将茎插在清水中,可以保持长时间的不萎蔫其原因就是靠被动吸水补充了叶片及花瓣蒸发掉的水分。在农业生产上,水稻插完秧要及时上护苗水,也是为了弥补因秧苗根系植伤影响水分吸水的情况下,靠被动吸水快速补充叶片蒸发掉的水分,从而避免根系未恢复吸水能力时,叶片被阳光灼伤,保证水稻秧苗快速返青。
2 主动吸水
2.1 原理
主动吸水是由根系生理代谢活动引起的,需要依靠代谢能量,其动力为根压。根压是由于根系代谢活动的结果,根系吸收一定的水分而产生的一种静水压力。这种压力压迫着导管中的水向上流动,从而使根部的水分运输到地上茎、叶部,同时,土壤中的水分不断地补充到根部,这种形式的根系吸水过程是由根部代谢活动而引起,所以称为主动吸水[2]。
根压形成的原因是:根系依靠自身的代谢能量,主动将土壤中的矿物质、无机盐类等溶质运转到内皮层内部,然后释放到中柱内的木质导管内,引起离子的积累,溶质的介入增加了溶质浓度,从而降低了导管内的水势,形成了内皮层内外的水势差,水分则通过渗透作用透过内皮层细胞到达中柱导管。这样造成水分向中柱的扩散作用,在中柱内产生了静水压力,即根压[3]。
2.2 证明根压的两种现象
伤流和吐水两种现象可证明根压的存在,两种现象都是由根系生理代谢作用产生一定的根压引起的。根压为根部导管中的水分提供向上运输的动力,使水分持续从根部向茎叶运输。将正常生长的植物茎剪断,在剪断处会有液体流出的现象叫做伤流,流出的液体为伤流液;正常植物在湿度较大蒸腾作用很弱的情况下,根系在土壤中不停地吸水,水分在植物体内越积越多,多余的水分无法通过蒸腾作用排出体外,只能通过叶尖或叶缘的水孔排出体外,从而形成了吐水现象{4]。所以,伤流液量的多少及成分和吐水量的多少可以反映根系活力的大小,根系活力越强,代谢越旺盛,根系吸水能力越强,早晚吐水现象就越明显,反之根系活力弱,代谢缓慢则吸水缓慢,吸水量少,早晚叶片吐水少或不吐水。
2.3 生产上应用
早春树木刚发芽时根系的吸水方式主要是以根系代谢活动引起的主动吸水,所有植物移栽时应尽量减少对根系的伤害。水稻常见的病害青枯病又称为生理性失水,就是由于根系发育不良,生长不好,根量不足,根系活力弱,吸水能力弱引起的。秧田管理由于不通风或通风口小,棚内湿度大,叶片蒸腾作用不明显,秧苗表现不出来青枯现象,随着通风量增大或突然打开棚,对于根系不健壮的弱苗就会导致蒸腾水量大于根系吸收的水量,而产生青枯。其症状表现就是早晚叶片不吐水,中午出现成片的叶片卷曲现象,所以吐水现象可反映根系的健康状况和代谢活力,从而指导农业生产。
综上,在农业生产上可以依据插完秧的水稻秧苗叶片早晚吐水情况判断秧苗的返青情况,并指导农业生产,一般秧苗植伤小,根系恢复好,根系活力旺盛,秧苗吐水情况就好,返青就好,所以秧苗是否吐水可以作为水稻返青的一个标志。