水脅迫

水脅迫即水分脅迫(water stress)，系因植物失水所產生的脅迫。是由於土壤供水不足，蒸騰又過快，因而造成水分供不應求的結果。引起失水的外因有大氣乾燥及外液的滲透壓高等。例如當根的吸水跟不上葉的蒸騰時，葉就會發生水分脅迫。對水分脅迫，有的植物敏感，有的植物具抵抗性。例如敏感的棉葉細胞，其脂肪酶活性上升細胞內的區劃性變得不完整，物質從線粒體和葉綠體滲出到細胞質中。也就是在水分脅迫作用下會使蛋白和酶更多地含在比重小的離心分級中。例如酸性磷酸〔酯〕酶等水解酶遊離，活性增高，這些會破壞細胞內的結構，抑制二氧化碳的吸收、光化學反應、光呼吸和暗呼吸。另外，脯氨酸含量也增高。作為對水分脅迫的生理反應有氣孔關閉防止蒸騰和原生質膜對水的透性降低等。

植物除因土層中缺水引起水分脅迫外，乾旱、淹水、冰凍、高溫或鹽鹼條件等不良環境作用於植物體時，都可能引起水分脅迫。不同植物及品種對水分脅迫的敏感性不同，影響不一。在淹水條件下，有氧呼吸受抑制，影響水分吸收，也會導致細胞缺水失去膨壓，冰凍引起細胞間隙結冰，特別是在嚴重冰凍后遇晴天，細胞間隙的冰晶體融化后又因燕騰大量失水，易引起水分失去平衡而姜蔫。高溫及鹽演條件下亦易引起植物水分代謝失去平衡，發生水分脅迫。

乾旱缺水引起的水分脅迫是最常見的，也是對植物產量影響最大的。水分脅迫對植物祝謝的影響在植物水分虧缺時，反應最快的是細胞伸長生長受抑制，因為細胞膨壓降低就使細胞伸長生長受阻，因而葉片較小，光合面積減小；隨著脅迫程度的增高，水勢明顯降低，且細胞內脫落酸(ABA)含量增高，使凈光合率亦隨之下降，另一方面，水分虧缺時細胞合成過程減弱而水解過程加強，澱粉水解為糖，蛋白質水解形成氨基酸，水解產物又在呼吸中消耗；水分虧缺初期由於細胞內澱粉、蛋白質等水解產物增亥，吸呼底物增加，促進了呼吸，時間稍長，呼吸底物減少，呼吸速度即降低，且因氧化碑酸化解聯，形成無效呼吸，導致正常代謝進程紊亂，代謝失調。

水分脅迫對植物的嚴重影響：由於水分脅迫引起植物脫水，導致細胞膜結構破壞。在正常情況下，由於細胞膜結構的存在，植物細胞內有一定的區域化 (compartmentation)，不同的代謝過程在不同的部位進行而彼此又相互聯繫；如果膜結構破壞就引起代謝紊亂。不同植物或品種對水分脅迫的反應不同植物或品種在乾旱條件下的反應不同。

旱生植物長期生活在乾旱的環境中，在生理或形態上具有一定的適應特性。例如具有強大的根系，蒸騰量高時。可吸收深層土中的水分，這是一種積極的抗旱方式。有的角質層發達，避免水分過多散失或氣孔夜開晝閉等避免水分散失。如仙人掌，白天氣孔關閉減少水分消耗量，夜間氣孔張 開，吸收的CO2，固定於蘋果酸中，白天又釋放出CO2，用於光合作用中。

栽培植物的抗旱性雖不及旱生植物，但不同植物或品種之間對水分脅迫的敏感性亦不同，一般C4植物 比C3植物的水分利用率高，抗旱性亦較強，C;植物中高粱的抗旱性又比玉米強。在水分虧缺時，高粱葉片中的ABA含量明顯低於玉米，乾旱后復水，高粱亦較玉米易於恢復正常。在生產上應注意合理施肥，提高植物抗旱性的問題，例如鉀有滲透調節功能，在施肥時應適當配合鉀肥，發揮其滲透調節功能，提高作物抗旱性。