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植物的“抽水机”

美洲有一种巨大的杉树,叫世界爷,树高过一百几十米,树冠庞大。这样高大的树,是什么力量把土壤里的水分提到一百多米高的树叶中去呢?原来植物具有吸水的特殊功能。

高等植物有庞大的根系,一般都比地上可见部分大好几倍。如小麦根深可达2米,苹果树根系水平方向能伸到27米以外。因此,植物可以从很大一片土壤里吸水。

根吸水最活跃的地方是根毛集中的根毛区。在根的细小根梢上边有一小段长着密密麻麻的根毛,每条根毛都是根毛区表皮细胞外壁的外突起所形成的,这条细长根毛与土壤颗粒紧密接触。根毛数目极多,一颗黑麦约有40亿条根毛,总长度可达9000多公里,这样就扩大了根的吸收面积。每个根毛细胞都能吸收水分,但这种吸水能力有限。根系产生的巨大吸水能力还离不开两种动力。

一种动力是根压,这是根吸水的下端动力。活的根主动吸水,并把水导向上端的能力叫根压。根的内部有许多细小的导管同心协力管理无机盐水溶液,溶液浓度较高,导管就向四周细胞夺水,四周细胞失水之后,再向外围细胞夺水,最后捉使根毛向土壤夺水。根压可达2-3个大气压,不仅能促使根主动吸水,而且可促使水分通过茎到达叶和植物全身。

另一种动力是蒸腾拉力。伸展在空中的叶子不断地散失水分,失水的叶便向枝条吸水,枝向茎吸水,间接地向根吸水。这种动力很像上端有“抽水机”将水抽上来,这个“抽水机”的作用叫蒸腾拉力。蒸腾拉力可达十几个大气压,它比日常用的最大抽水机的抽力还强十几倍。

有了上、下两种动力,就可以很方便地把水抽到一百多米高了。

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