Ci sono molti peli radicali nell'area dei peli radicali, che aumentano l'area di assorbimento.

Lo strato esterno della parete cellulare dei capelli della radice è ricoperto di pectina, che è altamente appiccicosa e idrofila, che favorisce l'adesione alle particelle colloidali del terreno e l'assorbimento dell'acqua.

Il tessuto conduttivo nella zona dei peli radicali è ben sviluppato e ha poca resistenza al movimento dell'acqua, quindi il trasferimento dell'acqua è rapido.

Pressione delle radici

Infortunio

Anche lesioni e vomito possono dimostrare l'esistenza di una pressione radicale.

Sputare acqua

Le piante utilizzano l'energia metabolica per assorbire attivamente i soluti esterni, facendo sì che il potenziale idrico della soluzione nello strato endoteliale sia inferiore al potenziale idrico della soluzione esterna. L'acqua entra passivamente nel catetere dall'esterno lungo il gradiente del potenziale idrico.

L'acqua nel suolo può essere divisa in acqua legata, acqua capillare e acqua gravitazionale a seconda del suo stato fisico.

L’indicatore della capacità di ritenzione idrica del suolo è la capacità idrica del campo

Quando viene assorbita meno acqua di quella persa, le cellule perderanno pressione di turgore e la pianta appassirà. Se il tasso di traspirazione diminuisce, le piante appassite possono tornare alla normalità e questo avvizzimento è chiamato avvizzimento temporaneo.

Se la pianta appassita non riesce ancora a tornare alla normalità dopo aver ridotto il tasso di traspirazione, tale avvizzimento viene chiamato avvizzimento permanente.

Le basse temperature riducono l'assorbimento d'acqua da parte delle radici

Una temperatura del suolo eccessivamente elevata è anche dannosa per l'assorbimento d'acqua da parte delle radici. Aumenterà il grado di lignificazione delle radici, accelererà l'invecchiamento delle radici e causerà anche denaturazione e malessere della caseina.

I peli radicali cadono e l’area di assorbimento dell’acqua diminuisce

La determinazione della differenza di potenziale di pressione deriva principalmente da due aspetti, uno è la pressione radicale (potenziale di pressione positivo) e l'altro è la forza di attrazione della traspirazione (potenziale di pressione negativo).

Il fenomeno della cavitazione riduce in una certa misura la capacità di conduzione dell'acqua dello xilema, ma non è del tutto negativo per l'equilibrio idrico della pianta. Poiché la cavitazione si verifica principalmente alle estremità dei tessuti di conduzione dei materiali ad alta tensione e basso potenziale idrico (foglie e piccoli rami), può ridurre efficacemente la traspirazione dell'acqua e aiutare a prevenire la disidratazione dei tronchi e delle radici delle piante.

Il contenuto d'acqua relativo delle foglie si riferisce al rapporto (%) tra il contenuto d'acqua effettivo e il contenuto d'acqua quando l'acqua è satura. Di solito il contenuto di umidità relativa delle foglie è compreso tra l'85% e il 95%. Se il contenuto di umidità relativa è inferiore al valore critico (circa 50%), le foglie generalmente appassiscono.

Conosciuta anche come irrigazione di superficie, l'acqua forma uno strato d'acqua o scorre sulla superficie del terreno agricolo attraverso fossati e penetra nel terreno.

Presenta i vantaggi di un funzionamento semplice e conveniente e di bassi costi operativi.

Il suo svantaggio è che spreca molte risorse idriche e provoca l’erosione del suolo, la perdita di fertilità e altri svantaggi. La chiave per migliorare l’irrigazione di superficie è migliorare la planarità del terreno e migliorare la distribuzione dell’acqua nei campi.

Si riferisce allo spruzzare acqua nell'aria con l'aiuto di apparecchiature elettriche per formare goccioline d'acqua e atterrare su piante e terreno.

Questo metodo può alleviare efficacemente la siccità atmosferica e la secchezza del suolo, risparmiare manodopera, occupare meno terreni coltivati ​​e ha una forte adattabilità al terreno.

I suoi svantaggi sono che è fortemente influenzato dal vento e richiede elevati investimenti in attrezzature.

Un metodo di irrigazione localizzata che fornisce acqua di irrigazione e sostanze nutritive direttamente attorno alle radici delle piante attraverso una rete di tubi interrati o collocati nel terreno.

L’irrigazione a goccia non presenta quasi perdite per evaporazione e infiltrazioni profonde, consentendo alle radici delle colture di essere sempre in un buono stato di umidità, aria e sostanze nutritive. L’irrigazione a goccia può essere utilizzata in una varietà di terreni e condizioni del suolo ed è particolarmente adatta per aree con carenza d’acqua o elevato contenuto di sale.

Lo svantaggio è che l'orifizio del gocciolatore si ostruisce facilmente, quindi l'acqua di irrigazione deve essere filtrata.

Si tratta di un metodo di irrigazione intelligente a risparmio idrico basato sull’effettivo fabbisogno idrico delle colture e che utilizza tecnologie informatiche come il controllo automatico computerizzato e il telerilevamento.

Il preciso sistema di irrigazione può migliorare notevolmente l'utilizzo dell'acqua e risparmiare risorse di acqua dolce; può fornire automaticamente acqua in base alle esigenze delle piante in modo tempestivo, migliorando notevolmente la qualità della crescita delle piante. L’irrigazione di precisione è una tendenza futura dell’irrigazione verde

Si tratta di un metodo di irrigazione a risparmio idrico basato sulle caratteristiche fisiologiche delle colture, con una moderata perdita di acqua durante il periodo di picco della crescita vegetativa, una fornitura idrica sufficiente durante il periodo critico della domanda idrica e una combinazione di promozione e controllo.

Esercitare artificialmente un certo grado di stress idrico in determinati stadi di crescita può regolare il rapporto di distribuzione dei prodotti fotosintetici tra diversi tessuti e organi, regolare le dinamiche di crescita delle parti fuori terra e sotterranee, controllare la crescita vegetativa e promuovere la crescita riproduttiva, aumentando così la produzione economica. Raggiungere gli obiettivi di conservazione dell’acqua, alta efficienza, alta resa e alta qualità e aumento dell’area irrigua.

L’irrigazione alternata, in breve, è un metodo di irrigazione a risparmio idrico che irriga solo alcune aree durante il processo di irrigazione, mantenendo altre aree asciutte, in modo che gli apparati radicali in aree diverse siano sottoposti alternativamente a stress idrico.

① Le radici nella zona secca locale trasmettono l'acido abscissico al terreno sopra per regolare l'apertura degli stomi della pianta, riducendo così la straordinaria perdita di acqua per traspirazione dell'intera pianta. ② Sottoporre alcune radici a un certo grado di stress idrico può stimolare la funzione compensatoria delle radici e migliorare la conduttività radicale. ③La fotosintesi e la traspirazione rispondono in modo diverso all'apertura stomatica. La velocità fotosintetica aumenta con l'apertura stomatica. Quando l'apertura stomatica raggiunge un certo valore, l'aumento della velocità fotosintetica non è più evidente mentre la velocità di traspirazione aumenta con l'apertura stomatica . Allo stesso modo, l'apertura stomatica diventa più piccola, il tasso fotosintetico diminuisce meno e la perdita di acqua per traspirazione sarà notevolmente ridotta. Pertanto, è teoricamente possibile ottenere il massimo senza sacrificare l’accumulo di prodotti fotosintetici delle colture. ④ Ridurre l'evaporazione del suolo tra le piante e la penetrazione profonda nella zona delle radici, migliorare l'efficacia dell'acqua immagazzinata nella zona delle radici e migliorare l'efficienza di utilizzo dell'acqua.

La traspirazione stomatica è la principale modalità di traspirazione nelle piante mesofitiche e a crescita precoce.

Conosciuta anche come intensità di traspirazione, si riferisce alla quantità di acqua persa dalle piante attraverso la traspirazione per unità di tempo e per unità di superficie fogliare. Le unità comunemente utilizzate sono g/(m^2·h), mg/(dm^2·h)

Conosciuta anche come produttività della traspirazione, si riferisce alla quantità di sostanza secca formata dalla traspirazione delle piante per chilogrammo di acqua. L'unità comune è g/kg.

Noto anche come fabbisogno idrico, si riferisce alla quantità di acqua (g) traspirata dalle piante per 1 g di sostanza secca prodotta. L'unità è g/g.

Minore è il coefficiente di traspirazione, maggiore è l'efficienza di utilizzo del vapore acqueo.

Si riferisce alla quantità di acqua (mol) necessaria per la traspirazione e la dissipazione per 1 mole di anidride carbonica fissata dalla fotosintesi delle piante.

Generalmente il rapporto di traspirazione delle piante legnose è inferiore a quello delle piante erbacee.

Spinti dal gradiente di potenziale elettrochimico H, gli ioni potassio entrano nelle cellule di guardia dalle cellule circostanti attraverso il canale K* interno sulla membrana plasmatica delle cellule di guardia, e poi entrano ulteriormente nel vacuolo. La concentrazione di K* aumenta e il potenziale idrico diminuisce, causando il cellule di guardia per assorbire l'acqua e aprire gli stomi. Gli ioni cloruro possono entrare nelle cellule di guardia attraverso il co-trasportatore CI-H*. Al buio, la fotosintesi si arresta, l'attività dell'H* ATPasi diminuisce e la membrana plasmatica delle cellule di guardia si depolarizza, spingendo il K* a trasferirsi alle cellule circostanti attraverso il canale K* esterno, accompagnato dal rilascio di anioni, causando il potenziale idrico di le cellule di guardia aumentano e l'acqua si sposta verso l'esterno e chiude gli stomi

Sotto la luce, viene utilizzata l'anidride carbonica nelle cellule di guardia, il pH sale a 8,0 ~ 8,5 e la fosfoenolpiruvato carbossilasi nel citoplasma viene attivata e catalizza il fosfoenolpiruvato prodotto dalla degradazione dell'amido. Si combina con il bicarbonato per formare ossalacetato viene ridotto ad acido malico dal NADPH (o NADH). L'acido malico si dissocia in radicali 2H e malato. Spinti dalla pompa H*/K*, gli scambi H* con i radicali malato entrano nel vacuolo e Cl* mantiene insieme l'equilibrio elettrico con K*. Allo stesso tempo, la presenza di acido malico può anche ridurre il potenziale idrico, spingendo le cellule di guardia ad assorbire acqua e ad aprire gli stomi. Quando le foglie passano dalla luce all'oscurità, il contenuto di acido malico diminuisce, provocando la perdita di acqua da parte delle cellule di guardia e la chiusura degli stomi.

Quando l'amido viene convertito in zucchero solubile, il potenziale osmotico diminuisce e gli stomi si aprono; quando lo zucchero solubile viene convertito in amido, il potenziale osmotico aumenta e gli stomi si chiudono;

La luce è il principale fattore ambientale che influenza il movimento stomatico. Gli stomi della maggior parte delle piante si aprono alla luce e si chiudono al buio.

Ci sono due effetti della luce che promuovono l'apertura stomatica: ① L'effetto indiretto che si verifica attraverso la fotosintesi, che può essere inibito dall'inibitore del trasferimento di elettroni fotosintetici diclorofenildimetilurea ② L'effetto diretto che si verifica attraverso i fotorecettori che rilevano l'effetto dei segnali luminosi, che non viene inibito dalla diclorofenildimetilurea. Sia la luce rossa che la luce blu possono causare l'apertura degli stomi, con la luce rossa che agisce attraverso un effetto indiretto; la luce blu è la qualità della luce più efficace per regolare l'apertura degli stomi. Può attivare la membrana plasmatica H*-ATPasi, pompare protoni fuori cellula e aprire direttamente gli stomi. Inoltre, la luce può aumentare la temperatura dell'atmosfera e delle foglie, aumentare la differenza di pressione del vapore tra l'interno e l'esterno delle foglie e accelerare il tasso di traspirazione.

Basse concentrazioni di anidride carbonica favoriscono l'apertura degli stomi, mentre alte concentrazioni di anidride carbonica favoriscono la chiusura degli stomi.

L'apertura degli stomi generalmente aumenta con l'aumentare della temperatura

Quando il contenuto di acqua della pianta diminuisce, l'apertura degli stomi diminuisce. Quando la pianta perde molto acqua, gli stomi si chiudono anche alla luce.

La brezza facilita l'apertura e la traspirazione degli stomi

La citochinina (CTK) promuove l'apertura stomatica, mentre l'acido abscissico (ABA) promuove la chiusura stomatica.

La luce è la condizione esterna più importante che influenza la traspirazione. La luce provoca l'apertura degli stomi e riduce la resistenza stomatica; la luce aumenta la temperatura dell'atmosfera e delle foglie, aumenta la differenza di pressione del vapore tra l'interno e l'esterno delle foglie e accelera la velocità di traspirazione.

Quando la temperatura aumenta, la temperatura delle foglie può essere da 2 a 10°C superiore alla temperatura dell'aria. L'aumento della pressione del vapore nelle cellule del mesofillo è maggiore dell'aumento della pressione del vapore dell'aria aumenta l'interno e l'esterno della foglia e la traspirazione è migliorata. Quando la temperatura è troppo elevata, le foglie perdono eccessiva acqua e gli stomi si chiudono, indebolendo la traspirazione.

Quando la temperatura è la stessa, maggiore è l'umidità relativa dell'atmosfera, maggiore sarà la pressione del vapore. La pressione del vapore all'interno e all'esterno delle foglie diminuirà e il vapore acqueo nella cavità inferiore degli stomi non si diffonderà facilmente. , e la traspirazione sarà indebolita. Al contrario, quando l'umidità relativa dell'atmosfera è bassa, la traspirazione sarà ridotta. La velocità aumenta.

Quando la velocità del vento è elevata, lo strato di diffusione del vapore acqueo all'esterno degli stomi sulla superficie fogliare può essere spazzato via e sostituito da aria con umidità relativa inferiore, il che non solo riduce la resistenza alla diffusione, ma aumenta anche la differenza di pressione del vapore tra le parti interne e all'esterno della foglia, che possono accelerare la traspirazione. Una forte ventilazione può causare la chiusura o la riduzione dell’apertura degli stomi, un aumento della resistenza interna e un indebolimento della traspirazione.

La continua traspirazione delle parti fuori terra delle piante dipende dal continuo assorbimento di acqua da parte delle radici dal terreno, e la quantità di acqua persa attraverso la traspirazione e la quantità di acqua assorbita dalle radici sono uguali in circostanze normali. Pertanto, qualsiasi condizione del terreno che influisce sull’assorbimento dell’acqua da parte delle radici (come contenuto di umidità del suolo, temperatura, gas, concentrazione della soluzione, ecc.) può influenzare indirettamente la traspirazione.

Quando si trapiantano le piante, alcuni rami e foglie possono essere rimossi per ridurre l'area di traspirazione e la perdita di acqua attraverso la traspirazione per aumentare il tasso di sopravvivenza.

Evitare condizioni esterne che favoriscano la traspirazione, trapiantare le piante di sera o nelle giornate nuvolose, e spruzzare acqua per l'ombreggiatura dopo la semina, coltivare piante in serre o serre o utilizzare teli di pacciamatura, reti parasole, coperture di paglia e altri accorgimenti possono aumentare l'umidità ambientale e la diffusione; resistenza, riducono la velocità di traspirazione

Le sostanze che possono ridurre la velocità di traspirazione delle piante ma hanno scarso effetto sulla loro fotosintesi e crescita sono chiamate agenti antitraspiranti

Alcuni agenti antitraspiranti possono influenzare l'espansione delle cellule di guardia e ridurre l'apertura stomatica, come l'acido abscissico, l'atrazina, ecc., alcuni possono formare una pellicola protettiva dopo essere stati applicati sulla superficie fogliare per prevenire la perdita d'acqua, come il silicone, il lattice; , cera di polietilene, ecc.; alcuni possono aumentare la riflessione della luce sulla superficie fogliare, abbassare la temperatura della foglia e ridurre la traspirazione, come l'argilla caolino. Alcuni agenti antitraspiranti multifunzionali (come agenti filmogeni polimerici, inibitori della traspirazione, regolatori della crescita delle piante e oligoelementi, ecc.) hanno iniziato ad essere promossi nella produzione e possono essere utilizzati nel trapianto di alberi, fiori di prato e frutta materiali medicinali per alberi, colture in campo, pendii autostradali, giardini pensili, ecc., ha l'effetto di ridurre la traspirazione, prevenire il vento e il freddo, migliorare la resistenza allo stress delle piante, un alto tasso di sopravvivenza e la qualità della sopravvivenza.

Energia legata: energia che non può essere convertita in lavoro

Energia libera: energia utilizzata per compiere lavoro a temperatura costante

Il valore assoluto del potenziale osmotico e della pressione osmotica è lo stesso, ma il segno è opposto.

Soluzione diluita non elettrolitica ψs = -CRT

Composizione del potenziale idrico delle cellule senza vacuoli

Meristema vacuolare e semi secchi

La composizione del potenziale idrico delle cellule vacuolari

cellule mature con vacuoli

Assorbimento di acqua cellulare dovuto alla diminuzione del potenziale di soluto

L'assorbimento d'acqua da parte delle cellule contenenti vacuoli (come l'assorbimento d'acqua da parte delle radici e l'assorbimento d'acqua da parte delle cellule di guardia stomatiche) è principalmente un assorbimento d'acqua osmotico.

Si riferisce all'assorbimento d'acqua causato dal basso potenziale della matrice

Assorbimento d'acqua cellulare dovuto alla riduzione del potenziale di pressione