蒸腾拉力的试验探析

程天转

（安徽省宁国市教退协，安徽 宣城 242300）

据说，蒸腾拉力理论最早是科学家牛顿提出的，1895年，植物学家迪克松(H.H.Dixon)提出内聚力-张力学说，支持蒸腾拉力理论。长期以来，科学家们对蒸腾拉力的争论一直没有停止。由于争议双方都拿不出试验证据，因而，谁也说服不了谁。我国几十年来，各版本的高校教科书《植物生理学》中，都将蒸腾拉力作为植物体内水分运行的主要动力来叙述，如:“（1）蒸腾作用是植物对水分的吸收和运输的主要动力，特别是高大的植物，假如没有蒸腾作用，由蒸腾拉力引起的吸水过程便不能产生，植株较高部分也无法获得水分。”[《植物生理学》（高等教育出版社1979年4月第1版022）]。蒸腾拉力理论究竟正确与否，从以下试验出现的现象中，可以看出究竟。

1 水分向下运行试验

1.1 试验材料与方法

1.试验材料。一棵三角枫树(AcerPaxii.FranCh)

2.试验方法。

2017年7月7日，将一棵三角枫树的树干劈开。如（图1）。

图1

1.2 试验结果

从2018年3月18日拍摄的照片中可以看出，被劈开的AB段伤口处长了很多愈伤组织（即瘤状物）。

1.3 结论

AB段的生存与生长瘤状物所需要的水分只有A以上的树干供给这2018年3月18日的现象一条路。AB段所获的水分都是从A以上往下运行的，假如蒸腾拉力是水分上升的动力，那么，AB段的水分都会被上部枝叶的蒸腾拉力拉去，AB段(特别是B的横截面)就不可能获得水分，就必然会死亡。从实验中水分下行的现象可以看出蒸腾拉力不是植物体内水分运行的动力。

2 植物体内水分平行和向上运行的试验

2.1 材料与方法

1.试验材料。一棵油菜。

2.试验方法。

2016年3月24日，将一棵刚进入花期的油菜割下来，放在阳台上，油菜下铺有塑料布，油菜可享受充足的日照，但淋不到雨。如（图2）。

图2 2016年3月24日的状况

3月27日时，油菜的花比3月24日开得多，而下部的叶有些萎蔫了，花穗下部五、六朵花谢了，长出了细小的油菜角。如（图3）。

图3 3月27日的状况

3月29日时，油菜下部的叶有的已经干死，下部的茎也由原来的青色转为黄色，上部的油菜花比3月29日开得更多更旺，油菜角也增多了几个。从第一朵花到顶部的茎比（图2）的茎长长了6、7cm。如（图4）。

图4 3月29日的状况

4月5日时，油菜的叶巳干到点火即燃的程度，下部的茎已被干枯变成白色，而上部的花仍在开放，油菜角也长粗了。如（图5）。

图5 2016年4月5日的状况

2.2 试验结果

从3月24日（图2）到3月29曰（图4）的比较中可以发现，图4中油菜的第一朵花以上，茎长长了，油菜角增多了，花也增多了，到4月5日时，第1个油菜角以下的茎、叶都干死了，而油菜上部的花仍在开放。

2.3 结论

在同样环境中，从图2到图4油菜的变化中可以看出，油菜第1朵花以下的茎、叶逐渐失水，直到被干死，而花穗部分的花间茎却在逐渐长长，油菜角不断增多，花愈开愈旺。从这种现象可以看出，花穗以下的茎和叶中的水分一部分是被蒸发掉的，另一部分是送给了花穗部分了，要不然，花穗部分的茎长长，油菜角的增多，花的开放等等，所需要的水分从哪来，在这期间，油菜第一朵花以下的茎、叶，所受蒸发的面积比花穗所受蒸发的面积不知要大多少倍，按照蒸腾拉力观点讲，花穗部分的水应该被下部茎、叶的蒸腾拉力而拉去，然而，茎叶的水却向着花穗部分去。由此可见，蒸腾拉力不是植物体内水分运行的动力。

以上两个试验都证明蒸腾拉力不是植物体内水分行进的动力，那么，植物体内水分运行靠的是什么力呢？根据根压原理，可以猜想，植物体内水分的行进靠的是细胞的压力。油菜的茎叶在没有根压的情况下，能将水压到花穗顶端，同理可推，细胞压将水压到百米高大树的顶端是不成问题的。

弄清楚植物体内水分运输动力问题，对于科研、教育、农业生产都具有很大的意义。