植物呼吸是一个复杂的过程,它涉及到利用光合作用产生的糖分和氧气来产生能量以支持植物的生长。这个过程在很多方面与光合作用相反。下面是一些关于植物呼吸的基本知识:
植物呼吸的过程
- 植物利用环境中的二氧化碳(CO₂)生产糖分和氧气(O₂),这些产物可以作为能量源以后使用。
- 光合作用只发生在叶子和茎部,而呼吸作用则发生在叶子、茎和根部。
- 呼吸作用的化学反应方程式如下所示:
- C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+32ATP(能量)
- 与光合作用一样,植物通过气孔从空气中获取氧气。呼吸作用发生在细胞的线粒体中,并且需要氧气的存在,这一过程被称为“有氧呼吸”。
- 植物中有两种类型的呼吸作用:暗呼吸(dark respiration)和光呼吸(photorespiration)。前者可以在光照或无光照条件下发生,而后者仅在光照条件下发生。
空气温度的作用
- 植物的呼吸作用全天候进行,但在夜间更为明显,因为此时光合作用停止。
- 夜间的温度应该比白天更低,以减轻植物的压力。温度上升会导致呼吸速率加快,从而增加热量产生,可能导致花朵受损和植物生长不良。
根需要氧气
- 根也进行呼吸!基质的一个功能是为根区与大气之间的空气交换提供场所。换句话说,根像我们一样需要氧气来进行呼吸。
- 不同的植物对其根系所需的氧气量有不同的要求。例如,大丽花的根系需要大量的氧气,所以最好使用高透气性的基质;而玉簪(hostas)可以在高保水能力的基质中生长得很好。
- 在水淹或过度干燥的条件下,植物的一种防御机制是从茎部上方的根冠处生长出气生根;然而,周围相对湿度必须足够高才能维持根在基质外的生长。
理想的根区条件
- 维持理想的根区环境是实现理想植物生长的关键,同时也要考虑经济成本。
- 根可以从水中获取氧气用于呼吸,但这不如从空气中获取的氧气多。因此,浇水时应让土壤排水,直到获得一些渗滤液(建议体积比例为15%-30%),这样可以排出旧的停滞空气并补充新鲜氧气。
- 随着根区温度的升高,水中的氧气浓度会下降。
有机基质中空气的重要性
- 在有机生产中,根部呼吸尤为重要,因为根区充满了负责将有机营养转化为可利用离子的自然微生物。这些微生物也需要氧气,因为它们工作和呼吸,因此基质必须保持足够的氧气供给根部和微生物。
- 选择高透气性的栽培介质和使用更深的容器是个好主意,因为它们在浇水后会很好地排水,留下足够的空气储备。