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智慧農業

智能大棚蔬菜種植“澆水”的重要性

    為了蔬菜的健康生長,植物地上和地下周圍的各種環境因素必須處于適合植物生長的條件。造成這種情況的因素有很多,例如光、溫度、濕度和二氧化碳濃度,但這次我想重點關注水。
 
“水”在植物中的作用
植物所需的水通常具有以下作用:
①通過膨脹壓力維護系統
② 光合作用的原料
③物質(營養劑)的溶劑
④防止因氣化熱(有助于蒸騰作用)引起的體溫上升
⑤對濕度環境的影響
 
    水滋潤植物體的大部分,作為植物內光合作用的原料,并協助通過根部吸收的無機元素和在葉子中合成的同化產物的運動。它們還通過讓水通過葉子的氣孔蒸發(蒸騰作用)來調節葉子的溫度。*該機制將在下一節中詳細解釋。
 
蒸騰作用有什么作用?
    蒸騰作用對植物的作用是從細胞壁蒸發到細胞間隙帶走周圍的潛熱,因此不斷釋放的水蒸氣使葉子冷卻。此外,當葉片水分通過蒸騰作用損失時,細胞的膨壓(壓力勢)降低,葉片的水勢降低。葉子和土壤之間形成水勢梯度,這種能量梯度是土壤-植物-大氣連續體(SPAC)中水分運動的驅動力。此外,無機營養素的吸收也得到增強。相反,在陽光明媚的日子里,蒸騰作用會導致植物暫時枯萎。如果土壤變干并且不補充水分,植物就會因脫水而永久枯萎并死亡。為了防止植物死亡,為土壤提供穩定的水供應非常重要。
 
光合作用也需要水嗎?
光合作用是植物產生自身營養的過程。一般認為需要二氧化碳和水作為原料。然而,只有一小部分被根部吸收的水實際上用于光合作用。光合作用過程中分解成氧氣的水量通過蒸騰作用損失了 200 多倍。另一方面,當植物暴露在干燥條件下時,它們會關閉氣孔以減少蒸騰作用。如果氣孔關閉,自然就無法吸收二氧化碳,光合作用的速度就會減慢。因此,隨著土壤變干,中午的光合作用速率會降低(見下圖)。這表明當土壤水分耗盡時,氣孔關閉,特別是在中午相對濕度降低時,導致光合作用速率降低。
 
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