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。
3.茶树的蒸腾作用
茶树吸收的水分只有一小部分(不超过1%)被利用到代谢作用中去,大部分水分通过蒸腾作用而损失。蒸腾作用主要通过气孔、皮孔与角质层进行,但绝大部分的蒸腾是通过气孔进行的。由于蒸腾作用的存在,茶树体内的水分随时都在损失,特别在土壤供水不良的情况下,水分亏缺是个经常的威胁。
茶树叶片的蒸腾强度,各月不同,夏季7~8月间(在杭州地区)最大时约达100克左右/平方米/小时,一般多在50~70克之间,全年平均在70~80克,夜间约占20~30%。蒸腾强度随树龄、季节不同而不同。一般说来,幼年茶树>壮年茶树>老年茶树。在四季分明地区的茶树,无论是幼年茶树,还是壮年茶树,或者是老年茶树,都是夏季>秋季>春季>冬季。
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