对于人类来说,输液是一种常见的给药方法。药物直接通过针头进入静脉,然后由心脏输送到全身各处,比口服吃药的方法见效更快些。可是我们经常也会看到路边的树木上也挂着输液袋或注射器,就像这样:大树也需要输液治病吗?大树又没有血液循环,给它输液有什么作用呢?其实,虽然大树没有心脏和血管,但是大树输液确实是一种有效为树木提供营养和保护的手段。说起这个,还要从大树输液的起源和历史讲起。
根据一位植物学家的记载,早在约800年前,中东的一些园丁就尝试过用针将液体直接打入植物,想要改变植物的颜色和味道。而另一位有本可证的尝试植物注射的人,就是文艺复兴时代的大发明家达芬奇。但是达芬奇给苹果树注射的既不是营养,也不是药物,而是砒霜一类的毒药,目的是防止行人偷苹果。与此相比,直到17世纪,英国的哈维才发现了人体血液循环的规律,而建立在这一基础上的人体静脉注射肯定也是在这之后才出现的事。
这样算来,人们给大树输液的历史可要比给人输液的历史久远很多。
植物作为活着的生命体,自然需要新陈代谢和物质交换。如果植物体积较小,那么靠细胞和细胞之间的直接交换就可以满足物质交流的需要了,例如苔藓类的植物就是这样。但是对于大一些的植物——例如大树——来说,细胞数目太多,体积很大,光靠细胞之间的渗透交流就不够了。因此,植物进化出了自己的“高速公路”和“高铁”,那就是植物的维管系统。
具有维管系统的植物称为维管植物,除了藻类和苔藓之外,其它常见的植物都属于维管植物。而在维管系统中,起类似人体“动脉”作用的结构,是其中的导管。导管是一根根小管子,连通根和每一个分枝。植物由根部吸收的水分和无机盐类营养,都是通过导管向上输送给分枝,然后由分枝里的导管输送给叶子、花和果实等器官。
对于动物来说,体内的血液循环是由心脏驱动的。植物没有心脏,所以就需要使用其它动力来源。
植物导管把水从根部运送到顶端,其动力的来源之一是一种被称为“毛细现象”的物理原理。我们都有这样的体会:如果把一根吸管插到饮料里,那么吸管里的液面就要比周围的饮料液面高一点。这是液体内部的表面张力将液体表面沿吸管壁抬升的结果。如果管子越细,那么毛细现象就越强,液面上升得就越高。所以,植物把自己的导管做得尽量细,这样就可以利用毛细现象,把液体“吸”上较高的地方。
从上文中我们知道了,植物与动物类似,也有一个能够沟通整个身体的液体系统。因此,只要将药物或者营养通过管子输入到树木主干的木质部里,这些药物或营养就可以顺着导管而输送到植物全身了。如果把营养直接放在根部附近的土壤里,就无法保证这些营养都被树木吸走。事实上,大部分营养都是被微生物吃掉了,输液就可以避免这个问题。
再者,大城市中,为了保护市民的安全,不适宜喷撒农药,而输液不但可以有效地避免农药挥散到空气中,也可以避免人们接触到沾着药的植物叶片等。所以,随着全世界范围内城市化程度的提高,大树输液的技术就重新得到了人们的重视,我们也就频繁地在街上看到打着吊针的大树了。