据说浇水是碰都不能碰的话题,不过我觉得基础原理方面的帖子还是太少了,有必要讲,但讲清楚绝不是一言两语的事情,不喜勿喷,直接略过。
首先,要从原生环境下兰花的水代谢机制说起
![](http://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
1、与兰花水代谢与呼吸机制相关的土壤术语
土壤非活性孔:是土壤中最细微的孔隙,当量孔径一般<0.02mm。
土壤毛管孔:当量孔径约为0. 2-0.02mm。
土壤通气孔:当量孔径>0. 2mm
田间持水量:土壤吸水饱和后达到稳定状态时的含水量。(假定是100%)
毛管破裂含水量:土壤毛管破裂,毛细作用无法维持时的含水量。(大概是田间持水量的70%)
凋萎含水量:作物开始脱水凋谢时的含水量(大概是田间持水量的40%)
土壤薄膜水:是指土壤颗粒表面的吸附所保持的水层。
土壤毛管水:毛管水是指存在于土粒之间所形成的毛管孔隙中的水分。土壤是依靠毛管引力的作用将水分保持在毛管孔隙中。毛管水的特点是在土壤中可以进行移动,并且移动的速度很快,是植物利用土壤水分的主要形态。
![](http://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
2、兰花原生土壤环境
山林或溪边较为荫蔽的环境,一般在有一定的坡度,排水良好的区域。土质是富含有机质和矿物质的壤状土壤,或者岩石表面堆积的浅薄腐叶土层。微酸性、低盐度、透水透气、富含有机质是这些土壤的共性。
![](http://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
3、兰花的水代谢特征。
兰科植物多数有特异化的储水器官,包括叶片(单轴生长的蝴蝶兰、万代兰等)、假鳞茎(石斛兰、卡特兰、文心兰等)等。国兰主要依靠根系储水,这与它们的生存环境有关系(山石环境土层较薄,且地下水较深难以利用)。兰花是浅表根系,粗大而稀少的肉质根呈水平状向外扩展,难以利用深层的地下水,为了适应干旱季节,它们进化出了粗大的肉质根存储水分,革质的叶片以及缓慢的新陈代谢减少蒸腾作用,而且通常生长在较为荫蔽凉爽、空气湿度较高的山林溪边。
![](https://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
4、兰花叶片的蒸腾作用以及气孔呼吸机制。
植物的蒸腾作用与代谢速率呈正相关,因为气孔的启闭影响蒸腾,也同时影响CO2的摄取,这是植物光合作用的原材料。兰花是生长较为缓慢的多年生草本植物,具有革质的叶片,蒸腾作用不像普通的草本植物那样强烈。因为叶片正面具有较厚的革质表皮,其气孔主要分布在叶片的背面,气孔运作机制如下:
(1)光照
保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用,利用CO2,使细胞内pH值增高,淀粉磷酸化酶水解淀粉为磷酸葡萄糖,细胞内水势下降.保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;黑暗里呼吸产生的CO2使保卫细胞的pH值下降,淀粉磷酸化酶又把葡萄糖合成为淀粉,细胞液浓度下降,水势升高,保卫细胞失水,气孔关闭。简单来说,白天逐渐开启,正午时达到开启最大值,夜晚逐渐关闭,午夜接近完全关闭,它是个渐进的过程,不是一下子就打开关闭的。
(2)温度
气孔张开度一般随温度的上升而增大,在30℃左右达到最大,但是温度过高会导致蒸腾作用过强,保卫细胞失水而气孔关闭。
(3)风
微风时对气孔的打开有促进作用,因为微风可以适当降低叶片周围的湿度。大风则促使气孔关闭。
(4)化学物质
高浓度CO2、阿特拉津、乙酰水杨酸等能抑制气孔开放,降低蒸腾,细胞分裂素可促进气孔开放。
总结:兰花叶片的蒸腾作用有限,温度过高、大风天气和夜晚气孔会闭合,蒸腾作用更低。如果空气湿度过高接近饱和,就算气孔打开蒸腾作用也会很弱。
![](https://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
5、兰根的吸水机制
(1)主动吸水和被动吸水
主动吸水:是利用根部与土壤的离子浓度差产生水势差,即形成了根压,根压导致的吸水叫主动吸水。
被动吸水:叶肉细胞的蒸腾作用产生的吸水动力,称为蒸腾拉力,蒸腾拉力导致的吸水叫被动吸水。
(2)兰根吸水特点
对于大部分植物,尤其是高大的树木,蒸腾拉力是根系吸水的主要动力,其吸水的主要方式是被动吸水。但在空气湿度大,土壤水分充足时,蒸腾作用很弱,根压会成为吸水的主要动力。春季叶片未展开或树木落叶以后以及蒸腾速率很低的夜晚,主动吸水也成为主要的吸水方式。
但是对于兰花来说情况则很不同,首先它没有海量的毛细根和根毛,无法提供强大的根压(兰花基本没有吐水和伤流现象),叶片蒸腾作用也非常有限,所以其主动吸水和被动吸水的能力都十分有限。兰花采用的是储水战略,雨天水量充足,土壤含水量达到或者超过田间持水量,兰根可以利用主动吸水快速储水,根部表皮由若干层死细胞组成的海绵状亲水层可以利用毛细作用辅助兰根快速吸水,甚至几个小时就能吸饱水分。这些水分存储在根部中间层,由根部中央的维管束通过毛细作用传送给上部组织,这个过程主要是依靠被动给水。
因为兰根吸水的方式主要依靠主动吸水,所以土壤的离子浓度十分关键,一旦盐分、无机酸等浓度过高,兰根就无法吸水,甚至损失水分并造成组织破坏。当土壤中的水分逐渐减少,离子浓度就会变高,接近土壤毛管破裂含水量时,根部的表皮的海绵状结构会比土壤率先干燥而变成白色,隔断与土壤的毛管连接,相当于一层隔水透气膜,避免水分被土壤倒吸。
野生的兰花在每年缺少雨水的季节都要与干旱做殊死斗争,随着土壤中含水量的减少,低于土壤毛管破裂含水量时,根部的分水逐渐消耗而出现皱缩,然后就是由老苗到新苗逐渐干缩。旱情严重的情况下,会导致老苗逐渐退草,但最有活力的新苗往往能存活下来,这也是兰花进化出来的生存机制。实际上野生的兰花因为残酷的环境单苗寿命并不长,所以大丛的兰花并不多见。(兰棚里出来的苗可能不符合这个现象,缺水可能新苗也软掉了。因为长期大水大肥,兰根储水能力下降,根皮变薄,新苗徒长,整体抗旱能力变差)。
兰根也有很强的适应性,随着环境的不同,它可能形成气生根(会产生叶绿素,根皮也会变厚)、水生根(会变细,储水能量变差,根皮变薄)。
(3)温度对兰根吸水的影响
低温能降低根系的吸水速率,其原因是:水分本身的黏性增大,扩散速率降低;细胞质黏性增大,水分不易通过细胞质;呼吸作用减弱,影响根压;根系生长缓慢,有碍吸水表面的增加。
土壤温度过高对根系吸水极为不利。高温加速根的老化过程,吸收面积减少,吸收速率也下降。同时,温度过高使酶钝化,影响根系主动吸水。
(4)兰根适宜的土壤含水量
雨量如果能使土壤达到田间持水量,兰根可以在极短的时间内吸满水分,随着土壤水分的流失,直至土壤毛管破裂含水量,兰根开始变白,这个过程中兰根可以通过土壤的毛细作用保持吸水,兰花能保持正常的新陈代谢。当含水量继续变低,兰根变白之后无法吸水,兰根的储水量逐渐变少,兰根开始皱缩,兰叶的气孔开放度变低,兰花的新陈代谢逐渐变慢,但这个过程能持续相当长一段时期。
(5)关于死根的维管束能不能吸收水分
有不少兰友认为死根的维管束能够吸收水分,我认为这是不科学的,兰根吸收水分要通过根系表皮的细胞膜过滤,这是个半透膜,通过离子浓度差形成水势,这个过程能过滤掉水中有害杂质,而维管束没有这个功能。
![](https://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
6、兰根的呼吸与吸水的关系
植物的根是能进行呼吸作用的。根的呼吸与其对矿质元素的吸收以及与其生长和分化有密切关系。根尖分生区呼吸强烈,而且主要是无氧呼吸,因为分生组织没有细胞间隙,氧气不易透入。伸长区以上部分都进行有氧呼吸,而且其合成代谢、生长速度都与呼吸速率呈正相关。
土壤通气不良,造成土壤缺氧,二氧化碳浓度过高,短期内可使细胞呼吸减弱,影响根压,继而阻碍吸水;时间较长,就形成无氧呼吸,产生和积累较多的酒精,根系中毒受伤,吸水更少。植物受涝,反而表现出缺水现象,也就是因为土壤空气不足,影响吸水。
野生兰花所处的环境和土壤基本上不会造成根系缺氧的现象,降雨后超过田间持水量的水依靠重力渗入地下,为根部提供溶解氧;随着水分减少,土壤通气孔优先打通,根部可以依靠气孔吸入氧气,也可以靠毛细作用为根部提供溶解氧。当水分低于土壤毛管破裂含水量时,根部的透气情况进一步改善,主要通过气孔吸入氧气。
首先,要从原生环境下兰花的水代谢机制说起
![](http://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
1、与兰花水代谢与呼吸机制相关的土壤术语
土壤非活性孔:是土壤中最细微的孔隙,当量孔径一般<0.02mm。
土壤毛管孔:当量孔径约为0. 2-0.02mm。
土壤通气孔:当量孔径>0. 2mm
田间持水量:土壤吸水饱和后达到稳定状态时的含水量。(假定是100%)
毛管破裂含水量:土壤毛管破裂,毛细作用无法维持时的含水量。(大概是田间持水量的70%)
凋萎含水量:作物开始脱水凋谢时的含水量(大概是田间持水量的40%)
土壤薄膜水:是指土壤颗粒表面的吸附所保持的水层。
土壤毛管水:毛管水是指存在于土粒之间所形成的毛管孔隙中的水分。土壤是依靠毛管引力的作用将水分保持在毛管孔隙中。毛管水的特点是在土壤中可以进行移动,并且移动的速度很快,是植物利用土壤水分的主要形态。
![](http://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
2、兰花原生土壤环境
山林或溪边较为荫蔽的环境,一般在有一定的坡度,排水良好的区域。土质是富含有机质和矿物质的壤状土壤,或者岩石表面堆积的浅薄腐叶土层。微酸性、低盐度、透水透气、富含有机质是这些土壤的共性。
![](http://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
3、兰花的水代谢特征。
兰科植物多数有特异化的储水器官,包括叶片(单轴生长的蝴蝶兰、万代兰等)、假鳞茎(石斛兰、卡特兰、文心兰等)等。国兰主要依靠根系储水,这与它们的生存环境有关系(山石环境土层较薄,且地下水较深难以利用)。兰花是浅表根系,粗大而稀少的肉质根呈水平状向外扩展,难以利用深层的地下水,为了适应干旱季节,它们进化出了粗大的肉质根存储水分,革质的叶片以及缓慢的新陈代谢减少蒸腾作用,而且通常生长在较为荫蔽凉爽、空气湿度较高的山林溪边。
![](https://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
4、兰花叶片的蒸腾作用以及气孔呼吸机制。
植物的蒸腾作用与代谢速率呈正相关,因为气孔的启闭影响蒸腾,也同时影响CO2的摄取,这是植物光合作用的原材料。兰花是生长较为缓慢的多年生草本植物,具有革质的叶片,蒸腾作用不像普通的草本植物那样强烈。因为叶片正面具有较厚的革质表皮,其气孔主要分布在叶片的背面,气孔运作机制如下:
(1)光照
保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用,利用CO2,使细胞内pH值增高,淀粉磷酸化酶水解淀粉为磷酸葡萄糖,细胞内水势下降.保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;黑暗里呼吸产生的CO2使保卫细胞的pH值下降,淀粉磷酸化酶又把葡萄糖合成为淀粉,细胞液浓度下降,水势升高,保卫细胞失水,气孔关闭。简单来说,白天逐渐开启,正午时达到开启最大值,夜晚逐渐关闭,午夜接近完全关闭,它是个渐进的过程,不是一下子就打开关闭的。
(2)温度
气孔张开度一般随温度的上升而增大,在30℃左右达到最大,但是温度过高会导致蒸腾作用过强,保卫细胞失水而气孔关闭。
(3)风
微风时对气孔的打开有促进作用,因为微风可以适当降低叶片周围的湿度。大风则促使气孔关闭。
(4)化学物质
高浓度CO2、阿特拉津、乙酰水杨酸等能抑制气孔开放,降低蒸腾,细胞分裂素可促进气孔开放。
总结:兰花叶片的蒸腾作用有限,温度过高、大风天气和夜晚气孔会闭合,蒸腾作用更低。如果空气湿度过高接近饱和,就算气孔打开蒸腾作用也会很弱。
![](https://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
5、兰根的吸水机制
(1)主动吸水和被动吸水
主动吸水:是利用根部与土壤的离子浓度差产生水势差,即形成了根压,根压导致的吸水叫主动吸水。
被动吸水:叶肉细胞的蒸腾作用产生的吸水动力,称为蒸腾拉力,蒸腾拉力导致的吸水叫被动吸水。
(2)兰根吸水特点
对于大部分植物,尤其是高大的树木,蒸腾拉力是根系吸水的主要动力,其吸水的主要方式是被动吸水。但在空气湿度大,土壤水分充足时,蒸腾作用很弱,根压会成为吸水的主要动力。春季叶片未展开或树木落叶以后以及蒸腾速率很低的夜晚,主动吸水也成为主要的吸水方式。
但是对于兰花来说情况则很不同,首先它没有海量的毛细根和根毛,无法提供强大的根压(兰花基本没有吐水和伤流现象),叶片蒸腾作用也非常有限,所以其主动吸水和被动吸水的能力都十分有限。兰花采用的是储水战略,雨天水量充足,土壤含水量达到或者超过田间持水量,兰根可以利用主动吸水快速储水,根部表皮由若干层死细胞组成的海绵状亲水层可以利用毛细作用辅助兰根快速吸水,甚至几个小时就能吸饱水分。这些水分存储在根部中间层,由根部中央的维管束通过毛细作用传送给上部组织,这个过程主要是依靠被动给水。
因为兰根吸水的方式主要依靠主动吸水,所以土壤的离子浓度十分关键,一旦盐分、无机酸等浓度过高,兰根就无法吸水,甚至损失水分并造成组织破坏。当土壤中的水分逐渐减少,离子浓度就会变高,接近土壤毛管破裂含水量时,根部的表皮的海绵状结构会比土壤率先干燥而变成白色,隔断与土壤的毛管连接,相当于一层隔水透气膜,避免水分被土壤倒吸。
野生的兰花在每年缺少雨水的季节都要与干旱做殊死斗争,随着土壤中含水量的减少,低于土壤毛管破裂含水量时,根部的分水逐渐消耗而出现皱缩,然后就是由老苗到新苗逐渐干缩。旱情严重的情况下,会导致老苗逐渐退草,但最有活力的新苗往往能存活下来,这也是兰花进化出来的生存机制。实际上野生的兰花因为残酷的环境单苗寿命并不长,所以大丛的兰花并不多见。(兰棚里出来的苗可能不符合这个现象,缺水可能新苗也软掉了。因为长期大水大肥,兰根储水能力下降,根皮变薄,新苗徒长,整体抗旱能力变差)。
兰根也有很强的适应性,随着环境的不同,它可能形成气生根(会产生叶绿素,根皮也会变厚)、水生根(会变细,储水能量变差,根皮变薄)。
(3)温度对兰根吸水的影响
低温能降低根系的吸水速率,其原因是:水分本身的黏性增大,扩散速率降低;细胞质黏性增大,水分不易通过细胞质;呼吸作用减弱,影响根压;根系生长缓慢,有碍吸水表面的增加。
土壤温度过高对根系吸水极为不利。高温加速根的老化过程,吸收面积减少,吸收速率也下降。同时,温度过高使酶钝化,影响根系主动吸水。
(4)兰根适宜的土壤含水量
雨量如果能使土壤达到田间持水量,兰根可以在极短的时间内吸满水分,随着土壤水分的流失,直至土壤毛管破裂含水量,兰根开始变白,这个过程中兰根可以通过土壤的毛细作用保持吸水,兰花能保持正常的新陈代谢。当含水量继续变低,兰根变白之后无法吸水,兰根的储水量逐渐变少,兰根开始皱缩,兰叶的气孔开放度变低,兰花的新陈代谢逐渐变慢,但这个过程能持续相当长一段时期。
(5)关于死根的维管束能不能吸收水分
有不少兰友认为死根的维管束能够吸收水分,我认为这是不科学的,兰根吸收水分要通过根系表皮的细胞膜过滤,这是个半透膜,通过离子浓度差形成水势,这个过程能过滤掉水中有害杂质,而维管束没有这个功能。
![](https://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f42.png?t=20140803)
6、兰根的呼吸与吸水的关系
植物的根是能进行呼吸作用的。根的呼吸与其对矿质元素的吸收以及与其生长和分化有密切关系。根尖分生区呼吸强烈,而且主要是无氧呼吸,因为分生组织没有细胞间隙,氧气不易透入。伸长区以上部分都进行有氧呼吸,而且其合成代谢、生长速度都与呼吸速率呈正相关。
土壤通气不良,造成土壤缺氧,二氧化碳浓度过高,短期内可使细胞呼吸减弱,影响根压,继而阻碍吸水;时间较长,就形成无氧呼吸,产生和积累较多的酒精,根系中毒受伤,吸水更少。植物受涝,反而表现出缺水现象,也就是因为土壤空气不足,影响吸水。
野生兰花所处的环境和土壤基本上不会造成根系缺氧的现象,降雨后超过田间持水量的水依靠重力渗入地下,为根部提供溶解氧;随着水分减少,土壤通气孔优先打通,根部可以依靠气孔吸入氧气,也可以靠毛细作用为根部提供溶解氧。当水分低于土壤毛管破裂含水量时,根部的透气情况进一步改善,主要通过气孔吸入氧气。