植物的根和物质吸收

林天成

摘 要 植物的根系非常庞大，依靠根部与土壤牢牢固定在一起的植物，其根部不仅能够吸收水分和无机盐，而且还能把植物牢牢固定在地面上保持水土。本文三个试验的研究可以看出植物是通过根吸收水分，有选择地吸收水分或者排出水分，以获取对植物生长必要的无机盐，确保植物自身的营养合成。通过对植物的根和物质吸收这个课题的研究，希望能让大家对其有更进一步的了解，并激发同学们的求知欲和对科学知识的探索热情。

关键词 植物 根 吸收 水 无机盐

中图分类号：Q945.12 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.10.066

Abstract The roots of plants are very large and depend on the roots and soil firmly attached to their roots， not only to absorb water and inorganic salts， but also to firmly fix the plants on the ground and keep the soil and water. In this study， three experiments show that plants absorb moisture through the roots， selectively absorb moisture or expel water to obtain essential inorganic salts for plant growth， and to ensure vegetative synthesis of plants themselves. Through the study of the root and matter absorption of plants， we hope that we can have a better understanding of it， and arouse the curiosity of the students and explore the passion for scientific knowledge.

Keywords plant； root； absorption； water； inorganic salt

2016年7月，台风“尼伯特”重创福建，在它影响下，福州泥石流突发导致多人下落不明，许多房屋损坏。泥石流总发生在光秃秃的山坡上，有树有草的山坡却较少发生，这是为什么呢？

我们要在河堤、山坡、沙地上造林种草，是因为植物的根系非常庞大，不仅固定了植物体，而且还能牢牢的抓住土壤，起到保持水土的作用。依靠根部与土壤牢牢固定在一起的植物，其根部不仅能够吸收水分和无机盐，而且还能把植物牢牢固定在地面上保持水土。根系是指一株植物所有的根合在一起，根系有两种（1）直根系，主根和侧根分别明显，主根不但长而且粗，侧根短而细。双子叶植物大多是直根系，如大豆、青菜等。（2）须根系，没有明显主侧根之分的根系，主要由不定根组成。单子叶植物大多是须根系，如水稻、小麦等。下面我们对植物的根和物质吸收的相互关系进行一些实验研究。

实验一：

实验名称：研究根的吸水部位（图1）。

实验目的：

研究1根能够吸水，根的各个部位是否都吸水？

2根吸收水分的主要部位在哪里？

实验步骤：

（1）准备两株根系生长良好的小麦。

（2）一株小麦减掉所有根系，另一株小麦根系正常。

（3）对这两株实验小麦生长进行对比。

实验现象：

被减去根的前端的小麦先出现萎蔫现象。

实验结论：

植物吸收水分主要是靠植物的根尖。移栽植物幼苗时需要连土一块移栽。因为植物吸收水分的主要部位在其根尖。如此能够避免损伤幼嫩的根尖，使根尖能从被夹带的土壤中获取必需的水分及其营养物质，慢慢去适应新环境，提高移栽成活率。

实验二：

实验名称：植物细胞吸水/失水实验（图2）

实验目的：研究植物的根在任何情况下，都能从土壤中吸收水分吗？

实验步骤：

（1）准备一瓶盐水和一瓶清水，以及实验植物（萝卜或马铃薯切块）。

（2）将实验实物分别放入盐水和清水中。

（3）觀察玻璃管中液面升降。

实验现象：（1）清水中玻璃管液面下降。（2）浓盐水中玻璃管液面上升。

实验结论：植物细胞吸水/失水的条件。（1）当植物根部毛细胞液中溶质的质量分数（浓度）大于土壤溶液中溶质的质量分数（浓度）时，根部毛细胞吸水。（2）当植物根部毛细胞液中溶质的质量分数（浓度）小于土壤溶液中溶质的质量分数（浓度）时，根部毛细胞失水。

实验三：

实验名称：植物健康生长需要多种无机盐（图3）。

实验目的：研究植物的生长除了吸收水分之外，还需要无机盐吗？

实验步骤：（1）将实验植物分别放入土壤浸出液和蒸馏水中，对比观察。（2）配制四种不同营养液，分别为正常培养液（可用土壤浸出液）和分别缺乏氮、磷、钾元素的培养液，观察植物在不同营养液中的生长状况。

实验现象：（1）在土壤浸出液中植物生长正常。（2）在蒸馏水中植物生长萎蔫。（3）在分别缺乏氮、磷和钾元素的培养液中，植物的生长状况各不相同，分别出现生长异常。（4）按照标准分别添加含氮、磷和钾的化合物后，植物的生长可以慢慢恢复正常。

实验结论：（1）植物的健康生长需要无机盐。（2）不同的无机盐对植物生长能够起到不同的作用。来自土壤的13种矿质营养元素，可以分为三类：1.大量营养元素（氮、磷、钾）；（2）中量营养元素（钙、镁、硫）；（3）微量营养元素（铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯）。

生活举例——“水华”现象（图4）。

水华（water blooms）是由藻类引起的一种自然生态现象，水华发生时，水的颜色一般呈现出蓝色或绿色，这是由于水的富营养化引起的（水体富营养化就是水体含有过多的氮、磷元素）水体氮磷元素的主要来源：（1）农业上使用过多使用氮肥和磷肥。（2）工业上排放的富有N、P及有机物的废水等。（3）生活上排放大量的含有化学成分的污水。水体富营养化污染会在淡水中出现水华现象，在海水里出现赤潮现象，而淡水中的水华能够对饮用水源造成威胁，水华中的藻毒素会严重影响人类的健康。

总之，我们从上面的三个实验可以看出，植物通过根吸收水分，利用细胞内外浓度差，有选择地吸收水分和排出水分，以及获取对植物生长必要的无机盐，从而保证植物自身的营养合成。通过对植物水分吸收的实验研究，增强了学生的动手能力和分析能力，更进一步拓宽了学生的科学视野，为学生以后从事科学研究打下坚实基础（部分图片来源于网络）。endprint