3.6 Water uptake and loss: control

3.6 Water uptake and loss: control by

environmental and plant factors

The rates of water absorption and water loss, and consequently of

water movement through the plant, are determined by an interaction

between plant and environmental factors. The environmental factors

can be classified as soil (edaphic) and atmospheric. With regard to the

soil, important considerations are the amount and availability of soil

water, soil temperature and soil aeration. Above ground, the relevant

factors are atmospheric humidity, temperature, wind speed and

light. The plant factors are the area and water permeability of

the absorbing surface in the roots; the area and water permeability

of the evaporating surfaces of the shoot; the frequency of stomata

and the degree of their opening.

3.6.1 Soil water and uptake by the roots

The soil is a complex system. Physically, it consists of particles with

sizes ranging from large stones to submicroscopic colloidal material,

and it contains pores of varied dimensions. Chemically the particles

are of various composition, organic and inorganic, and there are

many solutes in the soil water. The high colloidal content of most

soils (coarse sand is an exception) gives it a significant matric

potential; solutes such as mineral ions give it an osmotic potential.

The pressure potential is represented by tensions (negative), i.e. the

surface-tension forces at water menisci in small pores. Electrostatic

forces around particles and capillary forces in pores also decrease

free energy and help to retain water in the soil.

When a soil is saturated with water, all the pores are filled, but a

well-drained soil does not remain water-saturated for long. Water

drains away quickly under gravity from the larger spaces, but some is

retained in the smaller pores by the colloidal, surface-tension and

capillary forces, and as adsorbed surface films around soil particles. When a soil contains as much water as it can hold against gravity, it is

said to be at field capacity. The amount of water present at field

capacity depends on the soil type. Soils with fine particles have many

small pores and much total particle surface area, and can hold more

water than coarse soils (Fig. 3.11). A clay soil at field capacity may

hold 55% water on a dry-weight basis (i.e. 55 g water per 100 g dry

soil), while a coarse sand may hold only 17%. Once the water content

has fallen to field capacity, there is almost no movement of liquid

water in the soil, though water evaporates to the atmosphere.

The C of a soil at field capacity is very high, just below zero (unless

the soil is highly saline) and uptake by plants can proceed freely. As

the water content of a soil falls, its C decreases progressively. The

concentration of solutes rises and the Cp falls and the smaller

volumes of water between soil particles have more curved menisci;

this increases the surface tension forces and lowers the C. Also, as the

outer layers of water are removed from the surface films, the inner

layers are held more strongly by electric charges and van der Waals

forces. At first the lowering of the soil C is matched by lowering of

the C in the plant and water absorption continues. Eventually a stage

is reached, however, when the soil C falls so low that the plant can no

longer obtain enough water to compensate for transpirational losses,

and it wilts. At first this may be temporary, the plant wilting by day

but recovering at night, when the transpiration is low and water

uptake catches up with water loss. Eventually there comes the per-
manent wilting point (PWP), defined as the stage when the plant

will not recover from wilting unless more water is added to the soil.

Numerically the PWP is expressed as the percentage of water left in the soil. The value of the PWP depends on the species as well as on the

soil, different species reaching the PWP at different values of soil C.

Water uptake does not totally cease at the PWP but leaf turgor

pressure remains at zero. Once the PWP has been reached, removals

of very small amounts of soil water cause very large decreases in the

soil C: the relationship between soil water content and soil C is not a

linear one (Fig. 3.11). Whether the plant can survive wilting depends

on the species, on the degree of water loss and on the length of time

in the wilted state.

Most of the water uptake by a plant takes place when the soil

moisture is between field capacity and PWP. As the soil dries out, the

forces opposing plant water uptake increase; the rate of water

uptake, plant hydration and plant growth rate can be impaired by

water stress even if wilting is not reached. This reduction of growth

rate can aggravate the effect of water shortage, for the slowing down

of root growth decreases the rate at which new areas of the soil are

tapped by the roots.

Kết quả (Việt) 1:

3.6 sự hấp thu và bị mất nước: kiểm soát bởimôi trường và trồng các yếu tốTỷ lệ hấp thụ nước và mất nước, và do đó củanước di chuyển thông qua các nhà máy, được xác định bởi một tương tácgiữa thực vật và các yếu tố môi trường. Các yếu tố môi trườngcó thể được phân loại như là đất (Thổ nhưỡng) và khí quyển. Với quan đến cácđất, quan trọng cân nhắc số lượng và tính sẵn sàng của đấtnước, nhiệt độ đất và đất thoáng. Trên mặt đất, người có liên quanCác yếu tố có độ ẩm trong không khí, nhiệt độ, tốc độ gió vàánh sáng. Các yếu tố thực vật là lá và nước thấm củabề mặt hấp thụ gốc; lá và nước thấmbề mặt evaporating của bắn; tần số của stomatamức độ và mở cửa của họ.3.6.1 đất nước và hấp thụ bởi rễĐất là một hệ thống phức tạp. Về thể chất, nó bao gồm các hạt vớiKích thước khác nhau, từ đá lớn submicroscopic vật liệu chất keo,và nó có chứa các lỗ chân lông phong phú kích thước. Hóa học là các hạtlà các thành phần khác nhau, hữu cơ và vô cơ, và có đượcnhiều solutes trong đất nước. Nội dung chất keo cao nhấtđất (cát thô là một ngoại lệ) cung cấp cho nó một ý nghĩa matrictiềm năng; solutes như các ion khoáng cung cấp cho nó một tiềm năng osmotic.Áp lực tiềm năng được đại diện bởi căng thẳng (tiêu cực), tức là cácsức căng bề mặt quân nước menisci trong lỗ chân lông nhỏ. Tĩnh điệnCác lực lượng xung quanh các hạt và các lực lượng mao mạch ở lỗ chân lông cũng giảmmiễn phí năng lượng và giúp giữ nước trong đất.Khi đất là bão hòa với nước, tất cả các lỗ chân lông được lấp đầy, nhưng mộtthoát nước tốt, đất không còn bão hòa nước cho lâu dài. Nướccống đi một cách nhanh chóng theo lực hấp dẫn từ các không gian lớn hơn, nhưng một số làgiữ lại trong các lỗ chân lông nhỏ keo, sức căng bề mặt vàlực lượng mao mạch, và như adsorbed phim bề mặt xung quanh các hạt đất. Khi đất có chứa nhiều nước như nó có thể giữ chống trọng lực, nó làgọi là lĩnh vực công suất. Lượng nước xuất hiện tại sân baycông suất phụ thuộc vào loại đất. Đất với hạt mịn có nhiềulỗ chân lông nhỏ và nhiều tổng diện tích bề mặt của hạt, và có thể chứa thêmnước hơn thô đất (hình 3,11). Đất sét công suất lĩnh vực có thểGiữ 55% nước theo trọng lượng giặt (tức là 55 g nước mỗi 100 g khôđất), trong khi một cát thô có thể giữ chỉ 17%. Khi hàm lượng nướcđã giảm đến lĩnh vực khả năng, đó là hầu như không có chuyển động của chất lỏngnước trong đất, dù nước bốc hơi vào khí quyển.C một đất trường công suất là rất cao, chỉ dưới đây bằng không (trừ khiđất là rất mặn) và hấp thụ bởi các nhà máy có thể tiến hành một cách tự do. Nhưhàm lượng nước của đất rơi, C của nó giảm dần. Cácnồng độ solutes tăng và Cp falls và nhỏ hơnkhối lượng nước giữa các hạt đất có hơn cong menisci;Điều này làm tăng lực lượng của sức căng bề mặt và làm giảm C. Ngoài ra, như cáclớp bên ngoài của nước được lấy ra từ những bộ phim trên bề mặt, bên tronglớp được tổ chức mạnh mẽ hơn nữa bởi điện tích và van der Waalslực lượng. Lần đầu tiên giảm đất C là phù hợp bằng cách hạ thấp sốC trong sự hấp thụ thực vật và nước vẫn tiếp tục. Cuối cùng là một giai đoạnđạt đến, Tuy nhiên, khi đất C rơi như vậy là thấp mà cây có thể không cócòn lấy nước đủ để bù đắp cho thiệt hại transpirational,và nó wilts. Lần đầu tiên này có thể là tạm thời, cây héo theo ngàynhưng hồi phục vào ban đêm, khi tiếng thấp và nướcsự hấp thu bắt lên với mất nước. Cuối cùng có đến sự cho-Manent héo (PWP), xác định điểm là giai đoạn khi nhà máysẽ không phục hồi từ héo trừ khi nhiều nước hơn sẽ được thêm vào đất.Số lượng PWP được thể hiện như phần trăm nước còn lại trong đất. Giá trị của PWP phụ thuộc vào các loài cũng như trên cácđất, các loài khác nhau đạt PWP tại các giá trị khác nhau của đất C.Sự hấp thu nước không hoàn toàn ngừng tại turgor PWP nhưng lááp lực vẫn còn ở zero. Một khi PWP đã đạt tới, gỡ bỏsố lượng rất nhỏ của đất nước gây ra giảm rất lớn trong cácđất C: các mối quan hệ giữa đất nước nội dung và đất C không phải là mộttuyến tính một (hình 3,11). Cho dù các nhà máy có thể sống sót héo phụ thuộctrong các loài, về mức độ mất nước và độ dài của thời gianở bang wilted.Hầu hết sự hấp thu nước bằng một nhà máy diễn ra khi đấtđộ ẩm là giữa các lĩnh vực năng lực và PWP. Khi đất khô, cáclực lượng phản đối nhà máy nước hấp thụ tăng; tỷ lệ nướcsự hấp thu, tỷ lệ tăng hydrat hóa và cây thực vật có thể bị hỏng donước căng thẳng ngay cả khi héo không đạt được. Điều này giảm tăng trưởngtỷ lệ có thể làm trầm trọng thêm tác dụng của tình trạng thiếu nước, nhất là làm chậm lạirễ có tăng trưởng giảm tỷ lệ mà tại đó các khu vực mới của đấtkhai thác bởi rễ.

Kết quả (Việt) 2:

Hấp thu 3.6 Nước và mất mát: điều khiển bởi môi trường và cây yếu tố Mức hấp thụ nước và mất nước, và hậu quả của phong trào nước thông qua nhà máy, được xác định bởi sự tương tác giữa nhà máy và các yếu tố môi trường. Các yếu tố môi trường có thể được phân loại là đất (thổ nhưỡng) và khí quyển. Đối với đất, cân nhắc quan trọng là số lượng và tính sẵn có của đất nước, nhiệt độ đất và khí đất. Trên mặt đất, có liên quan yếu tố là độ ẩm không khí, nhiệt độ, tốc độ gió và ánh sáng. Các yếu tố thực vật là diện tích và độ thấm nước của bề mặt hấp thụ ở rễ; khu vực và nước thấm của các bề mặt bốc hơi của chồi; tần số của khí khổng và mức độ mở cửa của họ. nước 3.6.1 đất và hấp thụ bởi rễ Đất là một hệ thống phức tạp. Về thể chất, nó bao gồm các hạt có kích thước khác nhau, từ các viên đá lớn về vật chất keo Siêu Nhỏ, và nó chứa các lỗ chân lông có kích thước đa dạng. Hóa các hạt là các thành phần khác nhau, hữu cơ và vô cơ, và có rất nhiều chất hòa tan trong nước trong đất. Các nội dung keo cao của hầu hết các loại đất (cát thô là một ngoại lệ) cung cấp cho nó một matric đáng kể tiềm năng; chất hòa tan như các ion khoáng cho nó một khả năng thẩm thấu. Tiềm năng áp được đại diện bởi những căng thẳng (âm), tức là áp lực căng thẳng tại menisci nước trong lỗ chân lông nhỏ. Điện lực lượng xung quanh các hạt và lực mao dẫn trong lỗ chân lông cũng giảm năng lượng tự do và giúp giữ nước trong đất. Khi một đất bão hòa nước, các lỗ chân lông được lấp đầy, nhưng một đất thoát nước tốt không vẫn là nước bão hòa trong thời gian dài . Nước cống rãnh đi nhanh chóng dưới lực hấp dẫn từ những không gian lớn hơn, nhưng một số được giữ lại trong các lỗ chân lông nhỏ hơn bằng các chất keo, bề mặt căng thẳng và mao mạch lực lượng, và các bộ phim như bề mặt hấp thụ xung quanh hạt đất. Khi một đất chứa nhiều nước vì nó có thể giữ chống lại trọng lực, nó được cho là ở khả năng lĩnh vực. Sự có mặt của nước ở lĩnh vực công suất phụ thuộc vào loại đất. Đất có hạt mịn có nhiều lỗ chân lông nhỏ và nhiều khu vực tổng bề mặt hạt và có thể chứa nhiều nước hơn đất thô (Hình. 3.11). Một đất sét công suất trường có thể giữ nước 55% trên cơ sở trọng lượng khô (tức là 55 g nước mỗi 100 g khô đất), trong khi cát thô có thể giữ chỉ có 17%. Khi hàm lượng nước đã giảm dung lượng lĩnh vực, hầu như không có chuyển động của chất lỏng nước trong đất, mặc dù nước bốc hơi vào khí quyển. Các C của một đất công suất là lĩnh vực rất cao, chỉ dưới số không (trừ đất là rất cao mặn) và hấp thụ bởi các nhà máy có thể tiến hành một cách tự do. Khi hàm lượng nước trong một đất rơi, C của nó giảm dần. Các nồng độ của chất tan tăng lên và Cp rơi và nhỏ hơn khối lượng nước giữa các hạt đất có menisci cong hơn; điều này làm tăng sức căng bề mặt và làm giảm C. Ngoài ra, như các lớp bên ngoài của nước được tách ra từ những bộ phim bề mặt, bên trong các lớp được tổ chức mạnh mẽ hơn bởi chi phí điện và van der Waals lực lượng. Lúc đầu sự giảm độ C đất là lần xuất hiện bằng cách hạ thấp của C trong việc hấp thụ thực vật và nước vẫn tiếp tục. Cuối cùng một sân khấu được đạt tới, tuy nhiên, khi đất C rơi quá thấp nên nhà máy không thể còn có được đủ nước để bù đắp cho các khoản lỗ transpirational, và nó héo. Lúc đầu này có thể là tạm thời, héo cây theo ngày nhưng khôi phục vào ban đêm, khi sự thoát hơi thấp và nước hấp thu bắt kịp với sự mất nước. Cuối cùng có đến trọng điểm Manent héo (PWP), được xác định là giai đoạn khi nhà máy sẽ không phục hồi từ héo trừ khi nhiều nước hơn sẽ được thêm vào trong đất. Số CNC các PWP được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm của các nước còn lại trong đất. Giá trị của PWP phụ thuộc vào từng loài cũng như trên đất, các loài khác nhau đạt PWP tại các giá trị khác nhau của đất C. hấp thu nước không hoàn toàn chấm dứt tại PWP nhưng turgor lá áp vẫn ở số không. Khi PWP đã đạt được, loại bỏ một lượng rất nhỏ nước nguyên đất giảm rất lớn trong C đất: mối quan hệ giữa hàm lượng nước trong đất và đất C không phải là một tuyến tính (hình 3.11.). Cho dù các nhà máy có thể sống sót héo phụ thuộc vào loài, vào mức độ mất nước và vào độ dài của thời gian trong trạng thái héo. Hầu hết sự hấp thu nước của một nhà máy diễn ra khi đất ẩm là giữa năng lực và lĩnh vực PWP. Khi đất khô, các lực lượng chống đối nhà máy hấp thụ nước tăng; tỷ lệ nước hấp thu, hydrat hóa nhà máy và tốc độ tăng trưởng thực vật có thể bị suy yếu bởi căng thẳng về nước ngay cả khi héo không đạt được. Mức giảm này tăng trưởng tỷ lệ có thể làm trầm trọng thêm tác động của tình trạng thiếu nước, cho chậm lại của tăng trưởng của rễ giảm tốc độ mà tại đó các khu vực mới của đất được khai thác bởi các rễ.