吐水現象

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吐水現象介紹

吐水是指滲出的木質部汁液以液滴的形式出現。這些液滴存在於熱帶植物葉片的尖端和邊緣。吐水通常發生在潮溼土壤、潮溼和高溼度的夜晚，此時水分吸收量高，但蒸騰作用最小。這種現象在清晨很容易觀察到，在一天中的晚些時候也經常可以看到。吐水現象在許多被子植物中都有觀察到，特別是那些生長在熱帶地區的植物。例如，草、葡萄藤、草莓、穀物作物、木槿、繡球花等觀賞植物。

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吐水機制

吐水是正的靜水根壓的結果。在夜間，蒸騰作用可以忽略不計，但由於根部內部水分勢較低，根細胞仍然積極地從土壤中吸收水分和養分。蒸騰作用低和根部對水分和礦物質的積極吸收導致礦物質在維管束木質部中積累。水也從根皮層移動到維管束。這透過使用ATP的向上主動運輸（“汁液上升”）將木質部汁液（水和溶質）向上“推”入葉片。在沒有蒸騰作用的情況下，這種正根壓導致吐水現象，其中多餘的木質部汁液從葉片邊緣表面的氣孔中滲出。

水孔的結構

水孔是發生吐水的分泌結構。它們是存在於葉片邊緣和尖端的孔，存在於葉片的正面和背面。與氣孔不同，這些孔始終是開放的。每個水孔都由稱為表皮細胞的小而鬆散排列的薄壁細胞組成，這些細胞缺乏葉綠體。

木質部導管和管胞開口進入位於“表皮下腔”下方的表皮細胞。表皮下腔開口到葉緣/葉尖的氣孔。

水孔組織的氣孔有時也被稱為水氣孔，因為它們是類似於氣孔的孔，但它們不是交換氣體，而是將水從葉片中滲出。

水孔與氣孔的比較

水孔	氣孔
這些是促進吐水的結構	這些是發生蒸騰作用的結構
氣孔始終開啟，因為沒有調節開閉的機制	氣孔只在白天開放，氣孔的開放由保衛細胞控制
不與任何氣體交換相關	氣孔有助於氣體交換
出現在葉緣、側面、葉尖和葉脈尖端	存在於葉片的表皮上，在葉片的背面數量較多
沒有這樣的結構	被一對保衛細胞包圍，氣孔兩側各一個細胞
圍繞氣孔的細胞不含葉綠體	圍繞氣孔的細胞含有葉綠體
表皮下腔和表皮細胞包圍著氣孔	氣孔下方存在氣孔下腔
沒有附屬細胞	氣孔周圍存在附屬細胞

吐水與蒸騰作用的比較

雖然這兩個過程都是汁液上升理論的例子，並有助於將水分釋放到外部環境中，但它們是兩個截然不同的過程。就吐水和蒸騰作用的機制而言，最顯著的區別在於吐水是木質部汁液被“向上推”的結果，而蒸騰作用更像是“向上拉”的情況。

吐水現象	蒸騰作用
多餘木質部汁液的滲出，可能是純水或與有機和無機成分混合的水	植物地上部分水分的釋放
透過水孔發生	透過氣孔發生
只能發生在葉片的邊緣，葉脈結束的地方。	發生在葉面上
主要發生在夜間	發生在白天
是正的靜水根壓的結果	是負的根壓的結果
是木質部汁液（液體）的滲出	釋放水蒸氣
吐水是一個滲出過程	簡單的擴散過程
吐水不會導致過度的水分流失	植物系統中幾乎90%的水分透過蒸騰作用流失
水孔總是保持開放，因此吐水不受調控	氣孔的開閉有助於調節蒸騰作用
大多發生在小型草本植物中	普遍存在的過程，發生在所有具有維管束的植物中

吐水的意義

雖然大多被視為無目的的過程，但許多研究人員認為吐水實際上有助於去除植物體內的廢物。它還有助於透過排出多餘的木質部汁液來維持植物系統中鹽分和其他養分和水分的平衡。此外，它還有助於平衡植物系統中產生的多餘根壓。

吐水有害嗎？

吐水在大多數情況下是一個無害的過程。然而，在某些情況下，它會轉化為植物的問題。一個經常被引用的例子是由於滲出的汁液造成的葉片損傷。與木質部汁液一起滲出的鹽分往往會在葉片表面和邊緣積累，並導致葉片壞死。

結論

• 吐水是木質部汁液從稱為水孔的分泌結構中釋放出來，這些結構類似於氣孔。

• 吐水發生在夜間，此時蒸騰作用可以忽略不計，溼度很高。

• 水孔是存在於葉緣和葉尖、葉脈尖端的結構。

• 雖然大多被視為浪費的過程，但吐水確實有助於釋放多餘的壓力和多餘的水分和礦物質，從而維持植物系統中非常必要的平衡。

常見問題

Q1. 露水與吐水是一樣的嗎？

A1. 露珠是大氣水蒸氣在葉片表面凝結的結果。與吐水一樣，露珠也出現在清晨，但液滴遍佈整個葉面，而不僅僅是葉緣，這與吐水不同。

Q2. 吐水液的成分是什麼？

A2. 從水孔（即吐水）滲出的液體可能是純水或汁液，即水和一些從木質部組織釋放出的溶解糖和無機化合物。

Q3. 汁液上升理論是什麼？

A3. 水和礦物質從土壤上升到地上部分（如葉和莖）的過程稱為汁液上升。該理論已透過內聚力-張力理論（又稱蒸騰拉力）解釋。

Q4. 水孔有哪兩種型別？

A4. 在大多數被子植物中，水孔有兩種：表皮水孔和表皮下水孔。表皮水孔被動地參與汁液的滲出，而表皮下水孔則主動地滲出液體。