为什么植物在干燥的土壤中会失败

研究人员发现,植物吸收水分的能力受到土壤条件的限制,而不是植物特性的限制。

来源:Scientific Inquirer

植物需要水、光和空气才能茁壮成长。但当它们将水从土壤输送到叶子时,它们就会克服重力。科学家将这种惊人的现象描述为“负水势”,这是一种负张力,使草本植物、灌木和树木能够从土壤中吸取水分。

然而,植物不会不断地从土壤中提取水分。 几十年来,研究人员一直试图了解是什么限制了植物的水分吸收。现在,由苏黎世联邦理工学院土壤物理学教授安德里亚·卡米纳蒂 (Andrea Carminati) 和塔斯马尼亚大学植物生理学教授蒂姆·布罗德里布 (Tim Brodribb) 领导的研究小组为这个难题找到了一个令人惊讶的简单解释:植物的吸力不受植物自身特性的限制但顺便说一句,水会穿过土壤。

研究人员已在《科学》杂志上发表了他们的发现。

土壤孔隙内的毛细管力

土壤中的大部分水存在于不同大小的孔隙中。这些毛孔发挥毛细作用力来保持水分。 “土壤物理学家在确定最佳灌溉时间方面取得了巨大进展,”卡米纳蒂说。他们发现,当土壤水势低于 -1.5 兆帕时,植物无法足够快地提取水分来满足其需求。换句话说:“当土壤干燥时,毛孔中的毛细管力和粘性力会增加,植物会发现更难从土壤中吸水,”卡米纳蒂说。

但是植物如何感知这一点以及它们如何调节它们的张力呢?为了回答这些问题,Carminati 寻求与 Tim Brodribb 合作。塔斯马尼亚大学植物生理学教授是植物水分关系方面的专家。

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