根圧と蒸散作用の決定的な違いは、根圧が土壌溶液から根細胞への水の移動により根細胞内に発生する浸透圧であるのに対し、蒸散作用は葉面からの水の蒸発により植物上部に発生する負圧細胞であるということである。

木部と葉部は、植物の維管束を構成する2つの主要な複合組織である。木部は、植物の根から地上部へ水やミネラルを運ぶ役割を担っている。樹液の上昇は、維管束植物の木部組織内を水と溶存ミネラルが移動することである。植物の根は、土壌から水分や溶存ミネラルを吸収し、根の木部組織へと受け渡す。そして、木部細胞と管は、根から地上部へ水とミネラルを運ぶ。樹液の上昇は、蒸散、根圧、毛細管力などのプロセスで発生する受動的な力によって起こる。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 根圧とは 3. 蒸散作用とは 4. 根圧と蒸散作用の類似点 5. 横並び比較-樹木の根圧と蒸散作用の表形式 6. 要約

根元圧力は何ですか？

根圧とは、根の細胞にたまった水とミネラル（樹液）を木部から上に押し上げる浸透圧や力のことである。根圧の結果、水は植物の茎を伝って葉まで上がってくる。土壌の水分ポテンシャルと根の細胞内の水分ポテンシャルには差があります。根毛細胞の水ポテンシャルは、土壌溶液の水ポテンシャルよりも低い。そのため、水分子は土壌溶液から浸透圧によって細胞内へ移動する。根の細胞内に水分子が蓄積されると、根系に静水圧が発生し、木部を通して水が上方に押し上げられる。そのため、樹液の上昇には根系の圧力が重要な要素となる。

図01：根元圧力

蒸散が木部樹液の緊張を引き起こさない場合、通常、根圧を見ることができる。地上で茎を切断すると、根圧により切断した茎から木部樹液が流出する。また、マノメーターで根元圧を測定することができます。

根圧を発生させない植物もあります。矮性植物では、根圧は主に木部を通して水やミネラルを植物体上部へ運ぶ役割を担っている。背の高い植物では根圧は不十分だが、樹液の上昇に一部寄与している。蒸散が急速に進むと、根圧が非常に低くなる傾向がある。

トランスパレーションプルは何ですか？

蒸散吸引とは、植物の葉の葉肉細胞から気孔を通して大気中に水分が蒸発することにより、植物の上部に発生する負圧のことである。葉で蒸散が行われると、葉に吸引力が生まれます。その結果、植物の下部から上部へ水柱を引っ張る。

図02：蒸散量

1気圧の蒸散で15〜20フィートの高さまで水を引っ張ると言われています。維管束植物の水とミネラルの養分を上方に移動させる主な役割を担っている。また、蒸散作用は、水柱を崩さずに水を上に持ち上げるために、容器の直径を小さくする必要があります。

根元圧力と蒸散作用の共通点

• 根圧も蒸散も、水とミネラルを茎から葉に上昇させるように促す力である。

根元圧力と蒸散作用の違い

根圧とは、浸透圧によって土壌から根の細胞に水分が移動することにより、根の細胞内に発生する浸透圧のことである。一方、蒸散吸引力は、葉の細胞の気孔から大気中に水分が蒸発することにより、植物の上部に発生する力である。これが根圧と蒸散吸引の重要な違いなんですね。

また、植物の水分が上方に移動するのは根圧が一因であり、維管束植物の水やミネラル栄養分が上方に移動するのは蒸散が主な理由である。したがって、これが根圧と蒸散作用の違いである。また、根圧は光合成が効率的に行われる、気孔が開く前の午前中に高く、蒸散量は昼間に多くなる。

概要 - 根元圧力 vs. 蒸散作用

根圧と蒸散作用は、根から葉への流れの2つの原動力である。根圧とは、土壌溶液から水分を吸収することによって根毛細胞に発生する力のことである。小さな植物では、根から葉への水の流れに根圧がより大きな役割を果たします。逆に、蒸散作用とは、葉から空気中に水分が蒸発することにより、植物の上部に働く負の力のことである。背の高い植物では、根から葉への水の流れに主に寄与している。本稿では、根圧と蒸散作用の違いについてまとめています。

引用

1 "Cohesion hypothesis", Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 4 February 2011, available here."Xylem", Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2019年12月20日, ここで入手できます。 2 "Xylem", Wikipedia, Wikimedia Foundation, 2019年12月20日, ここで入手できます。