植物生理學(xué)之水分生理課件

第一篇水分和礦質(zhì)營養(yǎng)1第一篇1標(biāo)題添加點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容前言點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容標(biāo)題添加點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容標(biāo)題添加點(diǎn)擊此處輸入相點(diǎn)擊此處輸入前言點(diǎn)擊此處輸入標(biāo)題添加點(diǎn)水分生理WATERMETABOLISM3水分生理3水分的吸收水分的運(yùn)輸水分的利用水分的散失

水是生命起源的先決條件,沒有水就沒有生命,也就沒有植物。植物的水分代謝包括：4水分的吸收水分的運(yùn)輸水分的利用水分的散失水是生命起源的先決第一章植物水分生理第一節(jié)水分對植物生命活動(dòng)的作用第二節(jié)植物細(xì)胞吸水第三節(jié)根系對水分的吸收第四節(jié)蒸騰作用第五節(jié)植物體內(nèi)水分運(yùn)輸?shù)诹?jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)5第一章植物水分生理第一節(jié)水分對植物生命活動(dòng)的作用第一節(jié)水分對植物生命活動(dòng)的作用一、水的理化性質(zhì)三、水分在植物生命活動(dòng)中的作用四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用二、植物含水量6第一節(jié)水分對植物生命活動(dòng)的作用一、水的理化性質(zhì)三、水分在植一、水的理化性質(zhì)（一）在生理溫度下是液體（二）高比熱（三）高氣化熱（四）高內(nèi)聚力和親合力（五）水是很好的溶劑7一、水的理化性質(zhì)（一）在生理溫度下是液體7水是植物的重要組成部分，比其它物質(zhì)含量都高。二、

植物含水量不同植物含水量不同。同一植物不同器官和組織含水量不同。同一器官不同生理年齡含水量也不同。8水是植物的重要組成部分，比其它物二、

植物含水量不同植物含三、

水分在植物生命活動(dòng)中的作用(一）水是原生質(zhì)的主要成分(二）水是許多代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)(三）水是生化反應(yīng)和植物對物質(zhì)吸收運(yùn)輸?shù)娜軇?三、

水分在植物生命活動(dòng)中的作用(一）水是原生質(zhì)的主要成分(四）水能使植物保持固有姿態(tài)(五）細(xì)胞分裂及伸長都需要水分(六）水還可以通過水的理化性質(zhì)調(diào)節(jié)植物周圍的環(huán)境，這就是水對植物的生態(tài)作用。三、

水分在植物生命活動(dòng)中的作用10(四）水能使植物保持固有姿態(tài)三、

水分在植物生命活動(dòng)中的作四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用不被原生質(zhì)膠體吸附的，能自由移動(dòng)并起溶劑作用的水。被原生質(zhì)膠粒緊密吸附的或存在于大分子結(jié)合空間的水，不能自由移動(dòng)，也不起溶劑作用的水。自由水：束縛水：11四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用不被原生質(zhì)膠體吸四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用自由水越高，代謝活動(dòng)越活躍，但抗性減弱；束縛水越高，代謝活動(dòng)減弱，但抗性增強(qiáng)。通常以自由水/束縛水的比值做為衡量植物代謝強(qiáng)弱和植物抗逆性大小的指標(biāo)之一。12四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用自由水越高，代謝活動(dòng)越活躍，但抗性水與植物關(guān)系包括兩方面：生理需水：直接滿足植物生命活動(dòng)的所需的水。生態(tài)需水：通過改變栽培環(huán)境，特別是土壤條件，從而間接地對植物產(chǎn)生影響的水分。13水與植物關(guān)系包括兩方面：生理需水：直接滿足植物生命活動(dòng)的所需根據(jù)植物對水分的需求，可把植物分為三種：水生植物(hydrophytes)：需在水中完成生活史的植物旱生植物(xerophytes)：適應(yīng)于干旱環(huán)境的植物中生植物(mesophytes)：適應(yīng)于不干不濕環(huán)境的植物14根據(jù)植物對水分的需求，可把植物分為三種：水生植物(hydro第二節(jié)植物細(xì)胞對水分的吸收

1、擴(kuò)散(diffusion)物質(zhì)分子從高濃度(高化學(xué)勢)區(qū)域向低濃度(低化學(xué)勢)區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。

擴(kuò)散速度與物質(zhì)的濃度梯度成正比。擴(kuò)散適合水分的短距離移動(dòng)水的蒸發(fā)、葉片的蒸騰作用都是水分子擴(kuò)散現(xiàn)象。一、水分跨膜運(yùn)輸?shù)耐緩胶头绞?5第二節(jié)植物細(xì)胞對水分的吸收1、擴(kuò)散(diffusi2、集流(massflow)

液體中成群的原子或分子在壓力梯度作用下共同移動(dòng)的現(xiàn)象。162、集流(massflow)16水通道蛋白生物膜上具有通透水分功能的內(nèi)在蛋白，亦稱水孔蛋白(aquaporin)質(zhì)膜內(nèi)在蛋白液泡膜內(nèi)在蛋白6個(gè)跨膜螺旋與兩個(gè)保留的NPA（Asn-Pro-Ala）殘基的水孔蛋白的結(jié)構(gòu)17水通道蛋白生物膜上具有通透水分功能的內(nèi)在蛋白，亦稱水孔蛋白二、水分跨膜運(yùn)輸?shù)脑恚ㄒ唬┧畡莸母拍睿ǘ┲参锛?xì)胞的水勢（三）相鄰細(xì)胞間水分的運(yùn)轉(zhuǎn)（五）植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)（四）滲透作用18二、水分跨膜運(yùn)輸?shù)脑恚ㄒ唬┧畡莸母拍睿ǘ┲参锛?xì)胞的水勢（自由能：一個(gè)體系的總能量。即生物體（或恒溫恒壓下）用以做功的能量。指物質(zhì)具有運(yùn)動(dòng)的潛能。化學(xué)勢：一種物質(zhì)每偏mol的自由能。即一個(gè)龐大的體系中，在等溫等壓保持其他組分濃度不變時(shí)，加入1mol該物質(zhì)，所增加的自由能。（一）、水勢19自由能：一個(gè)體系的總能量。即生物體（或恒溫恒壓下）用以做功的1.水勢：在相同溫度、壓力下，體系中水與純水之間每偏mol體積水的自由能之差。用ψw

表示，單位為帕（Pa）。1MPa=106Pa=10bar=9.87atm

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，純水水勢=0

1偏mol體積就是在一個(gè)龐大的體系中，等溫等壓下加入1mol水，體積的增加數(shù)。201.水勢：在相同溫度、壓力下，體系中水與純水之間每偏mol體表幾種常見化合物水溶液的水勢范圍溶液ψw（MPa）純水0Hoagland營養(yǎng)液-0.05海水-2.501mol·L-1蔗糖-2.691mol·L-1KCl-4.5021表幾種常見化合物水溶液的水勢范圍溶液ψw（M2.含水體系水勢組成在溫度不變的情況下ψw=ψs+ψm+ψp+

ψg222.含水體系水勢組成在溫度不變的情況下22ψs

(溶質(zhì)勢)：又叫滲透勢ψл，是由于溶質(zhì)的存在而引起水的自由能下降的值，為負(fù)值，ψS＝-iCRT。ψp

(壓力勢)：由于壓力存在而增加的水勢。一般為正值。(在細(xì)胞中是細(xì)胞壁壓力)

ψm(襯質(zhì)勢)：由于襯質(zhì)存在而引起水勢降低的數(shù)值。一般為負(fù)值

（襯質(zhì)：親水層表面能吸附水的物質(zhì)）ψg(重力勢)：由于重力存在使水勢增加的數(shù)值。一般為正值。23ψs(溶質(zhì)勢)：又叫滲透勢ψл，是由于溶質(zhì)的存在而引起水3、水的移動(dòng)方向水的移動(dòng)方向由水勢決定，由水勢高的地方移向水勢低的地方243、水的移動(dòng)方向水的移動(dòng)方向由水勢決定，由水勢高的地（二）植物細(xì)胞的水勢植物細(xì)胞水勢由三部分組成：滲透勢、壓力勢、襯質(zhì)勢。Ψw=ψs+ψp+ψm25（二）植物細(xì)胞的水勢植物細(xì)胞水勢由三部分組成：251、ψs：2、ψp：一般壓力勢為正值，只有在特殊情況下如質(zhì)壁分離時(shí)ψp=0，強(qiáng)烈蒸騰時(shí)ψp＜0。261、ψs：263、ψm：

在未形成液泡的細(xì)胞，如干燥種子有一定ψm，形成液泡后，細(xì)胞內(nèi)的親水物質(zhì)都被水飽和了，ψm≈0，通常忽略不計(jì)。因此

成熟植物細(xì)胞ψm≈0ψw=ψs+ψp但風(fēng)干種子ψm＞＞ψp+ψs,ψw=ψm質(zhì)壁分離的細(xì)胞ψp=0ψw=ψs273、ψm：27品種滲透勢（MPa）水勢（MPa）小麥-1.00~-1.40-0.30~-0.60玉米-0.90~-1.10-0.40~-0.90高梁-1.20~-1.80-0.60~-0.90棉花-1.30-0.60~-0.20楊樹-2.10-0.20~-0.50表常見植物葉片的滲透勢和水勢值范圍

28品種滲透勢（MPa）水勢（MPa）小麥-1.00~-1.4(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝－8PaψW＝－11Pa水勢可判斷水分運(yùn)動(dòng)方向，水勢差可判斷水分運(yùn)動(dòng)速度Aψs＝－17Paψp＝＋11PaBψs＝－16Paψp＝＋8PaCψs＝－16Paψp＝＋5Pa29(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向AψS＝－17PaψP＝＋11PaBψS＝－16PaψP＝＋8PaCψS＝－16PaψP＝＋5Pa30(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ABC30(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向AψS＝－17PaψP＝＋11PaBψS＝－16PaψP＝＋8PaCψS＝－16PaψP＝＋5PaA→B→C31(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ABCA→B→C31(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝－8PaψW＝－5PaXψS＝－14PaψP＝＋8PaYψS＝－14PaψP＝＋4PaZψS＝－12PaψP＝＋7Pa32(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向XψS＝－14PaψP＝＋8PaYψS＝－14PaψP＝＋4PaZψS＝－12PaψP＝＋7Pa33(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向XYZ33(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝－8PaψW＝－5PaX→Y←ZXψS＝－14PaψP＝＋8PaYψS＝－14PaψP＝＋4PaZψS＝－12PaψP＝＋7Pa34(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝3535(四)、滲透作用滲透裝置水柱1小時(shí)后的液面由于滲透作用純水通過選擇透性膜向糖溶液移動(dòng)，使糖溶液液面上升36(四)、滲透作用滲透裝置水柱1小時(shí)后的液面由于滲透作用純水通等壓

高滲

低滲Bag5%surgae5%surgaePurewater15%surgae37等壓高滲低滲Bag5%surgae5%15%37

經(jīng)過一段時(shí)間后，由于水分子可以自由通過半透膜，而蔗糖分子不可以。單位體積內(nèi)，清水中水分子數(shù)多于蔗糖分子中的，因此，單位時(shí)間內(nèi)由清水向蔗糖溶液擴(kuò)散的水分子數(shù)多。故而……蔗糖分子半透膜水分子38經(jīng)過一段時(shí)間后，由于水分子可以自由通過半透(四)、滲透作用滲透作用：水分子透過半透膜從水勢高的系統(tǒng)向水勢低的系統(tǒng)移動(dòng)的作用稱滲透作用。滲透系統(tǒng)—-半透膜以及由它隔開的兩側(cè)水勢不同的溶液，即水勢差和半透膜。39(四)、滲透作用滲透作用：水分子透過半透膜從水勢高的系統(tǒng)向水(五)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)1、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)質(zhì)膜和液泡膜大液泡40(五)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)1、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)質(zhì)膜一個(gè)成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)完整的滲透裝置細(xì)胞壁原生質(zhì)層（全透性）原生質(zhì)層具有選擇透過性，近似于半透膜細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液細(xì)胞核41一個(gè)成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)完整的滲透裝置細(xì)胞壁原生質(zhì)層（全透(五)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)2、植物細(xì)胞的滲透現(xiàn)象質(zhì)壁分離就是植物細(xì)胞的滲透現(xiàn)象。42(五)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)2、植物細(xì)胞的滲透現(xiàn)象質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離(plasmolysis)：細(xì)胞→高濃度溶液，細(xì)胞內(nèi)水分→外，細(xì)胞體積縮小,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分開.43質(zhì)壁分離(plasmolysis)：細(xì)胞→高濃度溶液，細(xì)胞

質(zhì)壁分離復(fù)原(deplasmolysis)：細(xì)胞(質(zhì)壁分離)→溶液(水勢較高)或純水，外界水分→細(xì)胞內(nèi)，液泡體積→增大，原生質(zhì)體積→增大，細(xì)胞恢復(fù)原狀.44質(zhì)壁分離復(fù)原(deplasmolysis)：細(xì)胞(質(zhì)壁分剛開始發(fā)生質(zhì)壁分離明顯發(fā)生質(zhì)壁分離洋蔥上表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離45剛開始發(fā)生質(zhì)壁分離明顯發(fā)生質(zhì)壁分離洋蔥上表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離4質(zhì)壁分離的作用：①測定細(xì)胞滲透勢；②判斷細(xì)胞死活。（死細(xì)胞質(zhì)膜無選擇透性，因此只有活細(xì)胞才有質(zhì)壁分離現(xiàn)象；③作為細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)的證據(jù)。46質(zhì)壁分離的作用：46吸脹作用(imbibition)是親水膠體吸水膨脹的現(xiàn)象。吸脹作用的原動(dòng)力就是細(xì)胞的Ψm。親水性蛋白質(zhì)＞淀粉＞纖維素三、

吸脹吸水47吸脹作用(imbibition)是親水膠體吸水膨脹的吸脹吸水-依賴于低的ψm而引起的吸水。風(fēng)干種子中，處于凝膠狀態(tài)的原生質(zhì)的襯質(zhì)勢常低于-10MPa，甚至-100MPa,所以吸脹吸水就很容易發(fā)生。未形成液泡的幼嫩細(xì)胞能利用細(xì)胞壁的果膠、纖維素以及細(xì)胞中的蛋白質(zhì)等親水膠體對水的吸附力吸收水分。48吸脹吸水-依賴于低的ψm而引起的吸水。風(fēng)干種子中，處于凝膠四、降壓吸水-因ψp的降低而引發(fā)的細(xì)胞吸水蒸騰旺盛時(shí)，導(dǎo)管和葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁失水收縮，壓力勢下降，引起水勢下降而吸水。失水過多時(shí)，還使細(xì)胞壁內(nèi)陷而產(chǎn)生負(fù)壓，這時(shí)ψp<0，細(xì)胞水勢更低，吸水力更強(qiáng)。水稻開花時(shí)穎殼的張開是由著生在穎花內(nèi)的漿片吸水膨大所致。漿片的吸水膨大是由細(xì)胞壁松弛、壓力勢下降引起的。49四、降壓吸水49降壓吸水-因ψp的降低而引發(fā)的細(xì)胞吸水蒸騰旺盛時(shí)，導(dǎo)管和葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁失水收縮，壓力勢下降，引起水勢下降而吸水。失水過多時(shí)，還使細(xì)胞壁內(nèi)陷而產(chǎn)生負(fù)壓，這時(shí)ψp<0，細(xì)胞水勢更低，吸水力更強(qiáng)。水稻開花時(shí)穎殼的張開是由著生在穎花內(nèi)的漿片吸水膨大所致。漿片的吸水膨大是由細(xì)胞壁松弛、壓力勢下降引起的。50降壓吸水50五、細(xì)胞吸水過程中水勢組分的變化

細(xì)胞吸水和失水的過程中，細(xì)胞的體積發(fā)生變化，其水勢、溶質(zhì)勢、壓力勢會(huì)隨之改變。細(xì)胞吸水，體積增大，Ψp增高，細(xì)胞含水量增加，

Ψs增高，Ψw增高。細(xì)胞吸水達(dá)緊張狀態(tài)，細(xì)胞體積最大時(shí)，

Ψw=0，Ψp=-Ψs細(xì)胞失水，體積縮小，

Ψp降低，細(xì)胞含水量減小，

Ψs降低，

Ψw降低。初始質(zhì)壁分離時(shí)，

Ψp=0，Ψw=Ψs，細(xì)胞相對體積為1。51五、細(xì)胞吸水過程中水勢組分的變化細(xì)胞吸水和失水的過程初始質(zhì)壁分離52初始質(zhì)壁分離52細(xì)胞間的水分移動(dòng)決定與相鄰兩細(xì)胞間的水勢差異，水勢高的細(xì)胞中的水分向水勢低的細(xì)胞流動(dòng)。Ψs=-1.4MPaΨp=+0.8MPaΨw=-0.6MPaΨs=-1.2MPaΨp=+0.4MPaΨw=-0.8MPa

AB53細(xì)胞間的水分移動(dòng)Ψs=-1.4MPaΨs=-1.2MPa多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，如果一端的細(xì)胞水勢較高，另一端水勢較低，順次下降，就形成一個(gè)水勢梯度，水分順?biāo)畡萏荻葟囊欢肆飨蛄硪欢?。純?0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8Ψw

大氣54多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，如果一端的細(xì)胞水勢較高，另一端水勢較低，當(dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量時(shí)，土壤溶液水勢僅稍稍低于0，約為-0.01MPa。大氣的水勢通常低于-100MPa。通常土壤的水勢>植物根的水勢>莖木質(zhì)部水勢>葉片的水勢>大氣的水勢，使根系吸收的水分可以源源不斷地向地上部分輸送。55當(dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量時(shí)，土壤溶液水勢僅稍稍低于0，約為第三節(jié)根系對水分的吸收一、根的吸水部位二、根系吸水途徑三、根系吸水機(jī)理㈠主動(dòng)吸水㈡被動(dòng)吸水四、影響根吸水的土壤條件56第三節(jié)根系對水分的吸收一、根的吸水部位伸長區(qū)分生區(qū)根冠根毛區(qū)一、根的吸水部位

57伸長區(qū)分生區(qū)根冠根毛區(qū)一、根的吸水部位57一、根的吸水部位——根毛區(qū)58一、根的吸水部位58根毛區(qū)吸水能力最大，因?yàn)棰俑珨U(kuò)大了吸水面積；③根毛區(qū)輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，對水分移動(dòng)阻力小。②根毛壁的果膠濃度高，粘性強(qiáng)，親水性也強(qiáng)，有利于與土壤顆粒粘著，使吸水能力加強(qiáng)；59根毛區(qū)吸水能力最大，因?yàn)棰俑珨U(kuò)大了吸水面積；③根毛二、根系吸水途徑根吸水主要通過根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱水分在根內(nèi)的徑向運(yùn)轉(zhuǎn)的途徑有：質(zhì)外體:內(nèi)質(zhì)體:不越過任何膜，阻力小，移動(dòng)速度快越過原生質(zhì)膜，阻力大，移動(dòng)速度慢60二、根系吸水途徑根吸水主要通過根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱水EndodermalcytoplasmCasparianstripH2O維管柱皮層凱氏帶61EndodermalcytoplasmCasparianEndodermalcytoplasmCasparianstrip凱氏帶是環(huán)繞在內(nèi)皮層細(xì)胞壁上的木栓化、木質(zhì)化程度高，一種結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)與凱氏帶緊密結(jié)合，質(zhì)與壁無間隙，水分既不能在壁中作徑向運(yùn)動(dòng)也不能在壁與膜之間移動(dòng)，而只能通過內(nèi)皮層的原生質(zhì)，這樣能限制外界溶液及物質(zhì)進(jìn)入中柱，內(nèi)皮層有控制水分運(yùn)轉(zhuǎn)功能，起半透膜作用）62Casparianstrip凱氏帶是環(huán)繞三、根系吸水機(jī)理㈠主動(dòng)吸水㈡被動(dòng)吸水63三、根系吸水機(jī)理㈠主動(dòng)吸水㈡被動(dòng)吸水63（一）主動(dòng)吸水主動(dòng)吸水——由于根系生理活動(dòng)而引起的吸水過程叫主動(dòng)吸水。2根壓—植物根系生理活動(dòng)促使水分從根部上升的壓力稱為根壓，根壓是主動(dòng)吸水的動(dòng)力。64（一）主動(dòng)吸水主動(dòng)吸水——由于根系生理活動(dòng)而引起的吸水過程叫3根壓的存在可以通過下面兩種現(xiàn)象證明:(1)傷流:從受傷或折斷的植物組織中溢出液體的現(xiàn)象，叫做傷流。(2)吐水:沒有受傷的植物如處在土壤水分充足，氣溫適宜，天氣潮濕的環(huán)境中，葉片的尖端或邊緣也有液體外泌的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為吐水。653根壓的存在可以通過下面兩種現(xiàn)象證明:(1)傷流:從受葉尖水孔示意圖一孔口及其下的通水組織以及木質(zhì)部末端。66葉尖水孔示意圖664根壓的產(chǎn)生機(jī)理滲透論和代謝論①滲透論：根壓產(chǎn)生是一個(gè)滲透過程。根部導(dǎo)管與外液之間建立起滲透系統(tǒng)。②代謝論：有爭議呼吸釋放能量參與了根系吸水根細(xì)胞(導(dǎo)管)----呼吸-----能量----無機(jī)鹽\簡單有機(jī)物---水勢下降-----吸水，674根壓的產(chǎn)生機(jī)理滲透論和代謝論①滲透論：根壓產(chǎn)生是一5主動(dòng)吸水與呼吸速率密切相關(guān)685主動(dòng)吸水與呼吸速率密切相關(guān)68（二）、被動(dòng)吸水被動(dòng)吸水：由于枝葉蒸騰引起的根部吸水，叫被動(dòng)吸水。吸水的動(dòng)力來自于蒸騰拉力，與植物根的代謝活動(dòng)無關(guān)。被動(dòng)吸水是植物吸水的主要方式。蒸騰拉力：由于蒸騰作用產(chǎn)生一系列水勢梯度使導(dǎo)管中水分上升的力量稱為蒸騰拉力。69（二）、被動(dòng)吸水被動(dòng)吸水：由于枝葉蒸騰引起的根部吸水，叫被動(dòng)（一）土壤中的可用水分土壤中的水分和土壤水勢水分存在形式水勢(Mpa)植物能否利用束縛水土壤顆粒所吸附的水分

<-3.1否毛管水

保持在土壤顆粒間毛管內(nèi)的水分-3.1-0.01能，植物吸水的主要來源重力水

水分飽和的土壤中，由于重力的作用，能自上而下滲漏出來的水分

>-0.01影響土壤通氣性，旱田應(yīng)排除，水田可作為生態(tài)需水四、影響根系吸水的土壤條件70（一）土壤中的可用水分水分存在形式水勢(Mpa)植物能否利用（二）土壤溫度1、土溫低使根系吸水下降，原因：⑴水粘度增加，擴(kuò)散速率降低；⑵根系呼吸速率下降，主動(dòng)吸水減弱；⑶根系生長緩慢，有礙吸水面積的擴(kuò)大。2、土溫過高對根系吸水不利，原因：⑴提高根的木質(zhì)化程度，加速根的老化，⑵根細(xì)胞中各種酶蛋白變性失活。71（二）土壤溫度1、土溫低使根系吸水下降，原因：71（三）土壤通氣狀況CO2濃度過高或O2不足，則根的呼吸減弱，不但會(huì)影響根壓的產(chǎn)生和根系吸水，而且還會(huì)因無氧呼吸累積較多的酒精而使根系中毒受傷。中耕耘田，排水曬田可增加根系周圍的O2,減少CO2以及消除H2S等的毒害，以增強(qiáng)根系的吸水和吸肥能力。72（三）土壤通氣狀況CO2濃度過高或O2不足，則根的（四）土壤溶液濃度通常土壤溶液濃度較低,水勢較高，根系易于吸水。在鹽堿地上,水中的鹽分濃度高，水勢低(有時(shí)低于-10MPa)，作物吸水困難。73（四）土壤溶液濃度通常土壤溶液濃度較低,水勢較高，根系易于第四節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的概念、意義二、蒸騰作用的途徑及指標(biāo)三、蒸騰作用的氣孔調(diào)節(jié)四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)74第四節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的概念、意義二、蒸騰作用的75757676水分以氣態(tài)形式通過植物體表面散失到體外的過程。一、蒸騰作用的概念、意義（一）蒸騰作用:77水分以氣態(tài)形式通過植物體表面散失到體外（二）蒸騰作用的生理意義1、蒸騰作用所產(chǎn)生的蒸騰拉力是植物對水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿Α?、促進(jìn)礦物質(zhì)和有機(jī)物的運(yùn)輸3、降低葉片溫度4、有利于氣孔開放，利于CO2同化一、蒸騰作用的概念、意義78（二）蒸騰作用的生理意義一、蒸騰作用的概念、意義78(一)蒸騰的途徑:1皮孔蒸騰（0.1％）

2角質(zhì)層蒸騰（5~10％）

3氣孔蒸騰二、蒸騰作用的途徑及指標(biāo)79(一)蒸騰的途徑:二、蒸騰作用的途徑及指標(biāo)79皮孔（lenticular）蒸騰（莖、枝）角質(zhì)層（cuticular）蒸騰（葉）氣孔（stomatal）蒸騰（葉）——植物蒸騰作用的最主要方式皮孔試驗(yàn)前三天后80皮孔試驗(yàn)前三天后80（二）蒸騰作用的指標(biāo)1．蒸騰速率(蒸騰強(qiáng)度):

一般用g.m-2.h-1或mg.dm-2.h-1表示.現(xiàn)在國際上通用mmol.m-2.s-1來表示.2．蒸騰效率

g.kg-1表示3．蒸騰系數(shù)植物在一定生長時(shí)期內(nèi)的蒸騰失水量與積累的干物質(zhì)量之比。g.g-1表示，又稱為需水量。81（二）蒸騰作用的指標(biāo)81作

物蒸騰系數(shù)作

物蒸騰系數(shù)水

稻211~300油

菜277小

麥257~774蠶

豆230大

麥217~755馬鈴薯167~659高

粱204~298向日葵290~705玉

米174~406甘

蔗125~350表

幾種主要作物的蒸騰系數(shù)（需水量）82作

物蒸騰系數(shù)作

物蒸騰系數(shù)水

稻211~300油

三、蒸騰作用的氣孔調(diào)節(jié)（一）氣孔大小與分布（二）小孔擴(kuò)散率（三）氣孔運(yùn)動(dòng)（四）氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理（五）影響氣孔運(yùn)動(dòng)因素（六）影響氣孔蒸騰的內(nèi)外因素83三、蒸騰作用的氣孔調(diào)節(jié)（一）氣孔大小與分布（二）小孔擴(kuò)散率（8484氣孔數(shù)目多，分布廣，氣孔大小、數(shù)目與分布隨植物種類、生長環(huán)境的不同而不同（一）氣孔大小與分布85氣孔數(shù)目多，分布廣，氣孔大小、數(shù)目與分布隨植物種類、植物氣孔數(shù)/a·mm2下表皮氣孔大小長×寬（nm）上表皮下表皮玉米526819×5燕麥252338×8向日葵5815622×8蘋果040014×12蓮400—86植物氣孔數(shù)/a·mm2下表皮氣孔大小上表皮下表皮玉米5268植物氣孔面積很小，氣孔面積占葉片總面積很小，一般不超過1％，但植物葉片蒸騰速率卻高，通過蒸騰失水占植物總失水量的90％以上，為什么？87植物氣孔面積很小，氣孔面積占葉片總面積很小，一般不超過1％，r=1共9個(gè)r=3（二）小孔擴(kuò)散律88r=1共9個(gè)r=3（二）小孔擴(kuò)散律88r=1共9個(gè)r=3（二）小孔擴(kuò)散率89r=1共9個(gè)r=3（二）小孔擴(kuò)散率89小孔擴(kuò)散律：氣體經(jīng)小孔的擴(kuò)散速率與小孔周長成正比，而不與小孔面積成正比，這就是小孔擴(kuò)散律。(也就是說面積一定，小孔越小，水分散失越多。)90小孔擴(kuò)散律：氣體經(jīng)小孔的擴(kuò)散速率與小孔周長成正比，而不與小孔邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快的現(xiàn)象稱~。91邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快的現(xiàn)象稱~。92邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快的現(xiàn)象稱~。93邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快的現(xiàn)象稱~。94邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快的現(xiàn)象稱~。95邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快的現(xiàn)象稱~。96邊緣效應(yīng)：擴(kuò)散層邊緣的水分子的擴(kuò)散速度比中央快（三）氣孔運(yùn)動(dòng)1、氣孔的結(jié)構(gòu)：氣孔由成對保衛(wèi)細(xì)胞組成。97（三）氣孔運(yùn)動(dòng)1、氣孔的結(jié)構(gòu)：氣孔由成對保衛(wèi)細(xì)胞組成。97（三）氣孔運(yùn)動(dòng)2、保衛(wèi)細(xì)胞特點(diǎn)：①保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞壁厚薄不均，靠氣孔的內(nèi)壁厚，背氣孔的外壁薄，形狀呈月芽形、啞鈴形，微纖絲與細(xì)胞壁相連；98（三）氣孔運(yùn)動(dòng)2、保衛(wèi)細(xì)胞特點(diǎn)：①保衛(wèi)細(xì)胞的細(xì)胞壁厚薄不均，（三）氣孔運(yùn)動(dòng)②保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器，內(nèi)含葉綠體、線粒體，可進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，合成ATP、OAA；2、保衛(wèi)細(xì)胞特點(diǎn)：99（三）氣孔運(yùn)動(dòng)②保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器，內(nèi)含葉綠體、線粒（三）氣孔運(yùn)動(dòng)③保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密；（三）氣孔運(yùn)動(dòng)2、保衛(wèi)細(xì)胞特點(diǎn)：100（三）氣孔運(yùn)動(dòng)③保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密；（三）氣孔運(yùn)（三）氣孔運(yùn)動(dòng)③保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密；（三）氣孔運(yùn)動(dòng)2、保衛(wèi)細(xì)胞特點(diǎn)：④保衛(wèi)細(xì)胞體積小，膨壓變化迅速。101（三）氣孔運(yùn)動(dòng)③保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密；（三）氣孔運(yùn)（四）氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理1、淀粉─糖轉(zhuǎn)變學(xué)說2、無機(jī)離子泵吸收學(xué)說（又叫K+泵學(xué)說）3、蘋果酸代謝學(xué)說102（四）氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)理1、淀粉─糖轉(zhuǎn)變學(xué)說2、無機(jī)離子泵吸收學(xué)說

氣孔運(yùn)動(dòng)是由保衛(wèi)細(xì)胞水勢的變化而引起的。⒈淀粉—糖互變學(xué)說（starch-sugar-interconvertion）

由植物生理學(xué)家F.E.Lloyd在1908年提出認(rèn)為氣孔運(yùn)動(dòng)是由于保衛(wèi)細(xì)胞中蔗糖和淀粉間的相互轉(zhuǎn)化而引起滲透勢改變而造成的。淀粉可溶性糖（pH6.1~7.3）（pH2.9~6.1）淀粉磷酸化酶103淀粉可溶性糖（pH6.1~7.3）（pH2.9~6.1）淀粉1、淀粉─糖轉(zhuǎn)變學(xué)說淀粉淀粉磷酸化酶糖PH=5淀粉磷酸化酶在不同PH下作用方向不同PH高促進(jìn)水解，PH低促進(jìn)合成光保衛(wèi)細(xì)胞光合作用，CO2減少（PEPcase）PH上升溶質(zhì)濃度上升淀粉糖保衛(wèi)細(xì)胞水勢下降氣孔開放吸水1041、淀粉─糖轉(zhuǎn)變學(xué)說淀粉淀粉磷酸化酶糖PH=5淀粉磷酸化酶在⒉無機(jī)離子泵學(xué)說，又稱K+泵假說、鉀離子學(xué)說日本學(xué)者于1967年發(fā)現(xiàn)，照光時(shí)，K+從周圍細(xì)胞進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，保衛(wèi)細(xì)胞中K+濃度增加，溶質(zhì)勢降低，吸水，氣孔張開；暗中則相反，K+由保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)入表皮細(xì)胞，保衛(wèi)細(xì)胞水勢升高，失水，氣孔關(guān)閉。105⒉無機(jī)離子泵學(xué)說，又稱K+泵假說、鉀離子學(xué)說日本學(xué)者于192、無機(jī)離子泵吸收學(xué)說（又叫K+泵學(xué)說）ATP、NADPH+H+K+是保衛(wèi)細(xì)胞主要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)ATPase活性上升，H+運(yùn)出保衛(wèi)細(xì)胞形成跨類囊體△PH，間質(zhì)PH=8.5（升高）細(xì)胞水勢下降驅(qū)動(dòng)K+從周圍細(xì)胞進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞氣孔開放K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，同時(shí)伴隨Cl-進(jìn)入，以保持電中性光保衛(wèi)細(xì)胞中不存在RuBpcase和Ru5P激酶，但有PEPcase也能進(jìn)行光反應(yīng)；PEPcase最適PH為8.0~8.51062、無機(jī)離子泵吸收學(xué)說（又叫K+泵學(xué)說）ATP、NADPH+光下：保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上存在H+—ATPase，被光激活，水解ATP，產(chǎn)生的能量將H+從保衛(wèi)細(xì)胞分泌到周圍細(xì)胞中，使保衛(wèi)細(xì)胞的pH值升高，周圍細(xì)胞的pH值降低，驅(qū)動(dòng)K+通過保衛(wèi)細(xì)胞K+通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，在進(jìn)入液泡，K+濃度增加，水勢降低，水分進(jìn)入，氣孔張開。暗處：H+—ATPase缺乏ATP停止，保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜去極化，促使K+經(jīng)外向K+通道向周圍細(xì)胞轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞水勢升高，水分外移，氣孔關(guān)閉。107光下：保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上存在H+—ATPase，被光激活，水解A1081083.蘋果酸代謝學(xué)說(malatemetabolismtheory)

光照下,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的部分CO2被利用時(shí),pH上升至8.0～8.5，從而活化了PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）羧化酶,它可催化由淀粉降解產(chǎn)生的PEP與HCO3-結(jié)合成草酰乙酸,并進(jìn)一步被NADPH還原為蘋果酸。PEP＋HCO3-

PEP羧化酶草酰乙酸＋磷酸草酰乙酸＋NADPH(NADH)蘋果酸還原酶蘋果酸＋NAPD+(NAD+)蘋果酸的存在可降低水勢，促使保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔張開。同時(shí)，蘋果酸被解離為2H+和蘋果酸根；蘋果酸根進(jìn)入液泡和Cl-共同與K+在電學(xué)上保持平衡。當(dāng)葉片由光下轉(zhuǎn)入暗處時(shí)，該過程逆轉(zhuǎn)。1093.蘋果酸代謝學(xué)說(malatemetabolismth保衛(wèi)細(xì)胞光合作用，CO2減少光合磷酸化、淀粉PH上升，保衛(wèi)細(xì)胞中剩下的CO2形成HCO3-MalPEP→解離出H+OAA光Mal、K+、Cl-上升植物細(xì)胞水勢下降植物細(xì)胞吸水氣孔開放呼吸氧化磷酸化ATP含量上升ATPase活性上升光活化H+-ATPase110保衛(wèi)細(xì)胞光合作用，CO2減少光合磷酸化、淀粉PH上升，保衛(wèi)細(xì)111111（五）影響氣孔運(yùn)動(dòng)因素1、光：一般情況下光可促進(jìn)氣孔開放，暗中則氣孔關(guān)閉。2、CO2：低濃度促開放，高濃度關(guān)閉3、溫度：在10~30℃溫度越高，氣孔開度越大。超出這個(gè)范圍，氣孔開放受抑制。4、水分：缺水、蒸騰過劇、水過多等情況下會(huì)引起氣孔關(guān)閉，112（五）影響氣孔運(yùn)動(dòng)因素1、光：一般情況下光可促進(jìn)氣孔開放（五）影響氣孔運(yùn)動(dòng)因素5、植物激素：ABA兩反饋環(huán)①胞內(nèi)CO2↓，CO2傳感器接受信號(hào)，→Mal和ATP形成，K+→細(xì)胞，氣孔張開，CO2便進(jìn)入細(xì)胞，滿足光合作用所需；113（五）影響氣孔運(yùn)動(dòng)因素5、植物激素：ABA兩反饋環(huán)①胞內(nèi)（五）影響氣孔運(yùn)動(dòng)因素5、植物激素：ABA兩反饋環(huán)②當(dāng)植物缺水時(shí)，ABA形成，ABA作為缺水信號(hào)通過K+從細(xì)胞中運(yùn)出，使氣孔關(guān)閉。第一反饋環(huán)滿足光合需CO2，第二反饋環(huán)防止過多水損耗（一個(gè)控制CO2，一個(gè)控制水）。114（五）影響氣孔運(yùn)動(dòng)因素5、植物激素：ABA兩反饋環(huán)②當(dāng)植ABA+受體Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)刺激細(xì)胞CaM活化陰離子通道Cl-流出保衛(wèi)細(xì)胞保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜去極化刺激K+向外的通道打開K+外流氣孔關(guān)閉115ABA+受體Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)刺激細(xì)胞CaM活化陰離子通道（六）影響氣孔蒸騰的內(nèi)外因素1、內(nèi)部因素：氣孔大小、頻度、開度、構(gòu)造、下腔容積等。（氣孔頻度指1mm2葉片上氣孔數(shù)）2、光：增強(qiáng)蒸騰作用。3、大氣濕度：空氣相對濕度增大，蒸騰變慢。116（六）影響氣孔蒸騰的內(nèi)外因素1、內(nèi)部因素：氣孔大小、頻度、開（六）影響氣孔蒸騰的內(nèi)外因素4、溫度：溫度促進(jìn)蒸騰。5、風(fēng)：促進(jìn)蒸騰作用。但風(fēng)速過大會(huì)使氣孔關(guān)閉、葉溫下降，反而抑制蒸騰。以上就是影響蒸騰作用的主要環(huán)境因素，總之蒸騰作用受許多環(huán)境因子綜合影響。117（六）影響氣孔蒸騰的內(nèi)外因素4、溫度：溫度促進(jìn)蒸騰。5、風(fēng)：氣孔的最優(yōu)化調(diào)節(jié)118氣孔的最優(yōu)化調(diào)節(jié)118四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)（一）“初干”或“初萎”初干是指由于葉肉細(xì)胞水分虧缺，引起細(xì)胞壁的水分飽和程度下降，細(xì)胞保水力加強(qiáng)，而使蒸騰作用減弱的現(xiàn)象。119四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)（一）“初干”或“初萎”四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)(二)萎蔫植物在嚴(yán)重水分虧缺時(shí)，失去膨脹狀態(tài)，葉子和莖的幼嫩部分下垂的現(xiàn)象稱為萎蔫。也是一種有效的非氣孔調(diào)節(jié)方式。萎蔫分為兩種:120四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)(二)萎蔫植物在嚴(yán)重水分虧缺時(shí)，失四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)(二)萎蔫暫時(shí)萎蔫如果當(dāng)蒸騰速率降低后，萎蔫植株可恢復(fù)正常，這種萎蔫稱暫時(shí)萎蔫永久萎蔫如果當(dāng)蒸騰速率降低后，萎蔫植株仍不能恢復(fù)正常，這種萎蔫稱永久萎蔫121四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)(二)萎蔫暫時(shí)萎蔫如果當(dāng)蒸騰速率降五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)（一）影響蒸騰的內(nèi)外條件蒸騰速率＝擴(kuò)散力/擴(kuò)散阻力。1．影響氣孔阻力的因素如：氣孔孔徑小、氣孔下腔容積小氣孔下陷等都會(huì)增加氣孔阻力，因而也會(huì)使蒸騰變慢122五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)（一）影響蒸騰的內(nèi)外條件蒸騰五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)（一）影響蒸騰的內(nèi)外條件2．影響邊界層阻力的因素邊界層阻力是指葉片表面一層相對靜止的空氣對氣體進(jìn)出葉片所產(chǎn)生的阻力。123五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)（一）影響蒸騰的內(nèi)外條件2．五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)（一）影響蒸騰的內(nèi)外條件3．影響葉片-大氣水氣壓差的因素124五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)（一）影響蒸騰的內(nèi)外條件3．五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)（二）蒸騰作用的人工調(diào)節(jié)1、減少蒸騰面積如移栽時(shí)去掉枝葉等2、降低蒸騰速率如搭棚遮蔭等3、使用抗蒸騰劑125五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)（二）蒸騰作用的人工調(diào)節(jié)1、第五節(jié)植物體內(nèi)水分運(yùn)輸一、運(yùn)輸途徑二、運(yùn)輸動(dòng)力(水沿導(dǎo)管上升機(jī)制)126第五節(jié)植物體內(nèi)水分運(yùn)輸一、運(yùn)輸途徑二、運(yùn)輸動(dòng)力(水沿導(dǎo)一、

運(yùn)輸途徑水分的運(yùn)輸途徑主要有兩種質(zhì)外體運(yùn)輸共質(zhì)體運(yùn)輸水分通過導(dǎo)管或管胞，以液流方式運(yùn)輸。運(yùn)輸距離長，但運(yùn)輸速度快。水分通過活細(xì)胞運(yùn)輸，運(yùn)輸距離很短，不過幾毫米，但運(yùn)輸速度很慢。127一、

運(yùn)輸途徑水分的運(yùn)輸途徑主要有兩種質(zhì)外體運(yùn)輸共質(zhì)體運(yùn)輸水分運(yùn)輸?shù)木唧w途徑：土壤水分根毛根皮層根中柱根導(dǎo)管莖的導(dǎo)管葉脈導(dǎo)管葉肉細(xì)胞葉細(xì)胞間隙與氣孔下腔氣孔大氣一、

運(yùn)輸途徑128水分運(yùn)輸?shù)木唧w途徑：土壤水分根毛根皮層根中柱根導(dǎo)管莖的葉脈葉在木質(zhì)部運(yùn)輸速度比在薄壁細(xì)胞中快得多，為3-45m.h-1活細(xì)胞中原生質(zhì)對水流阻力很大（親水膠體把水吸住，保持在水合膜上，水流便遇到阻力）。在0.1MPa下，水流經(jīng)過原生質(zhì)體的速度只有10-3cm.h-1水分運(yùn)輸?shù)乃俣?29水分運(yùn)輸?shù)乃俣?29二、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機(jī)制動(dòng)力：下：根壓上：蒸騰拉力中：內(nèi)聚力：相同分子之間相互吸引的力量。

130二、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機(jī)制130131131二、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機(jī)制內(nèi)聚力：相同分子之間存在相互吸引的力量，稱為內(nèi)聚力。（水分子能形成氫鍵，所以有很大內(nèi)聚力。132二、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機(jī)制內(nèi)聚力：相同分子之間存在相互吸二、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的動(dòng)力水分上升的動(dòng)力是根壓和蒸騰拉力導(dǎo)管中的水柱的連續(xù)性通常用狄克遜(H.H.Dixon)的內(nèi)聚力學(xué)說(cohesiontheory)來解釋：水分子的內(nèi)聚力大于張力，從而能保證水分在植物體內(nèi)的向上運(yùn)輸。導(dǎo)管水柱中的張力可達(dá)0.5-3.0MPa水分子的內(nèi)聚力可達(dá)幾十MPa。133二、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的動(dòng)力水分上升的動(dòng)力是根壓和蒸騰拉力蒸騰拉力g張力內(nèi)聚力水沿導(dǎo)管上升機(jī)制蒸騰拉力-內(nèi)聚力-張力學(xué)說(內(nèi)聚力學(xué)說)由于水的內(nèi)聚力大于張力，還由于水與輸導(dǎo)組織間有強(qiáng)的附著力，所以水柱不會(huì)中斷而使水分向上運(yùn)輸.134蒸騰拉力g張力內(nèi)聚力水沿導(dǎo)管上升機(jī)制蒸騰拉力-內(nèi)聚力-張力學(xué)北美紅杉高可達(dá)110m135北美紅杉高可達(dá)110m135第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)一、作物需水規(guī)律二、合理灌溉指標(biāo)三、灌溉方法136第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)一、作物需水規(guī)律二、合理灌溉指第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)

合理灌溉的基本原則：用最少量的水取得最大的效果。一、作物的需水規(guī)律(一)不同作物對水分的需要量不同根據(jù)蒸騰系數(shù)估計(jì)水分的需要量：

生物產(chǎn)量×蒸騰系數(shù)=理論最低需水量(生物產(chǎn)量-指作物一生中形成的全部有機(jī)物的總量)137第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)合理灌溉的基本原則：用最少量的水一些作物的蒸騰系數(shù)：作物高粱玉米大麥小麥棉花馬鈴薯水稻菜豆蒸騰系數(shù)

322370520540570640680700(二)同一作物不同生育期對水分的需要量不同

早稻苗期由于蒸騰面積較小，水分消耗量不大；分蘗期蒸騰面積擴(kuò)大，氣溫逐漸升高，水分消耗量增大；孕穗開花期蒸騰量達(dá)最大值，耗水量也最多；成熟期葉片逐漸衰老、脫落，水分消耗量又逐漸減少。138一些作物的蒸騰系數(shù)：作物高粱玉米大麥小麥棉(三)作物的水分臨界期-植物在生命周期中，對水分缺乏最敏感、最易受害的時(shí)期。

大多處于花粉母細(xì)胞四分體形成期，這個(gè)時(shí)期一旦缺水，就使性器官發(fā)育不正常。如小麥一生中有兩個(gè)水分臨界期：孕穗期，缺水，小穗發(fā)育不良，特別是雄性生殖器官發(fā)育受阻或畸形發(fā)展。開始灌漿到乳熟末期，缺水，影響旗葉的光合速率和壽命，減少有機(jī)物的制造和運(yùn)輸，影響灌漿，空癟粒增多，產(chǎn)量下降。139(三)作物的水分臨界期139由于水分臨界期缺水對產(chǎn)量影響很大，因此，應(yīng)確保農(nóng)作物水分臨界期的水分供應(yīng)。調(diào)虧灌溉（regulateddeficitirrigation,RDI）-一種新型節(jié)水技術(shù)，在作物營養(yǎng)生長旺期適度虧水，在作物需水臨界期充分供水，促控結(jié)合提高水的利用效率，增加作物產(chǎn)量。140由于水分臨界期缺水對產(chǎn)量影響很大，因此，應(yīng)確保農(nóng)作二、合理灌溉指標(biāo)作物是否需要灌溉可依據(jù)氣候特點(diǎn)、土壤墑情、作物的形態(tài)、生理性狀加以判斷。（一）土壤指標(biāo)根系活動(dòng)層(0～90cm)的土壤含水量為田間持水量的60％～80％為宜，如低于此值，應(yīng)灌溉。田間持水量-指排除重力水以后的土壤含水量。土壤含水量對灌溉有一定的參考價(jià)值，最好應(yīng)以作物本身的情況作為灌溉的直接依據(jù)。141二、合理灌溉指標(biāo)作物是否需要灌溉可依據(jù)氣候特點(diǎn)、土壤墑情、作（二）形態(tài)指標(biāo)作物缺水的形態(tài)表現(xiàn)為：1.萎蔫

細(xì)胞膨壓下降，幼嫩莖葉尤易發(fā)生萎蔫2.生長速率下降

缺水影響正常代謝，生長緩慢3.莖葉顏色變化

由于生長緩慢，葉綠素濃度相對增大，葉色變深，呈暗綠色；莖葉有時(shí)變紅，這是因?yàn)楦珊禃r(shí)糖類分解大于合成，細(xì)胞中積累較多的可溶性糖，形成較多的花色素的緣故。142（二）形態(tài)指標(biāo)142(三）生理指標(biāo)1.葉水勢

缺水時(shí)葉片水勢下降不同的葉片、不同的時(shí)間測定的水勢值有差異，一般取樣以上午9～10點(diǎn)為宜。2.滲透勢

缺水時(shí)葉片細(xì)胞溶質(zhì)勢下降3.細(xì)胞汁液濃度

干旱情況下細(xì)胞含水量下降，汁液濃度升高，當(dāng)汁液濃度超過一定值后，會(huì)阻礙植株生長。4.氣孔開度隨著水分的減少，氣孔開度逐漸縮小，當(dāng)土壤的可利用水耗盡時(shí)，氣孔完全關(guān)閉。143(三）生理指標(biāo)1.葉水勢143Q&A問答環(huán)節(jié)

敏而好學(xué)，不恥下問。

學(xué)問學(xué)問，邊學(xué)邊問。

He

is

quick

and

eager

to

learn.

Learning

is

learning

and

asking.Q&A問答環(huán)節(jié)

敏而好學(xué)，不恥下問。

學(xué)問學(xué)問，邊學(xué)邊問。

結(jié)束語

感謝參與本課程，也感激大家對我們工作的支持與積極的參與。課程后會(huì)發(fā)放課程滿意度評估表，如果對我們課程或者工作有什么建議和意見，也請寫在上邊點(diǎn)擊進(jìn)入結(jié)束語

點(diǎn)擊進(jìn)入感謝您的觀看與聆聽本課件下載后可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整感謝您的觀看與聆聽本課件下載后可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整第一篇水分和礦質(zhì)營養(yǎng)147第一篇1標(biāo)題添加點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容前言點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容標(biāo)題添加點(diǎn)擊此處輸入相關(guān)文本內(nèi)容標(biāo)題添加點(diǎn)擊此處輸入相點(diǎn)擊此處輸入前言點(diǎn)擊此處輸入標(biāo)題添加點(diǎn)水分生理WATERMETABOLISM149水分生理3水分的吸收水分的運(yùn)輸水分的利用水分的散失

水是生命起源的先決條件,沒有水就沒有生命,也就沒有植物。植物的水分代謝包括：150水分的吸收水分的運(yùn)輸水分的利用水分的散失水是生命起源的先決第一章植物水分生理第一節(jié)水分對植物生命活動(dòng)的作用第二節(jié)植物細(xì)胞吸水第三節(jié)根系對水分的吸收第四節(jié)蒸騰作用第五節(jié)植物體內(nèi)水分運(yùn)輸?shù)诹?jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)151第一章植物水分生理第一節(jié)水分對植物生命活動(dòng)的作用第一節(jié)水分對植物生命活動(dòng)的作用一、水的理化性質(zhì)三、水分在植物生命活動(dòng)中的作用四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用二、植物含水量152第一節(jié)水分對植物生命活動(dòng)的作用一、水的理化性質(zhì)三、水分在植一、水的理化性質(zhì)（一）在生理溫度下是液體（二）高比熱（三）高氣化熱（四）高內(nèi)聚力和親合力（五）水是很好的溶劑153一、水的理化性質(zhì)（一）在生理溫度下是液體7水是植物的重要組成部分，比其它物質(zhì)含量都高。二、

植物含水量不同植物含水量不同。同一植物不同器官和組織含水量不同。同一器官不同生理年齡含水量也不同。154水是植物的重要組成部分，比其它物二、

植物含水量不同植物含三、

水分在植物生命活動(dòng)中的作用(一）水是原生質(zhì)的主要成分(二）水是許多代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)(三）水是生化反應(yīng)和植物對物質(zhì)吸收運(yùn)輸?shù)娜軇?55三、

水分在植物生命活動(dòng)中的作用(一）水是原生質(zhì)的主要成分(四）水能使植物保持固有姿態(tài)(五）細(xì)胞分裂及伸長都需要水分(六）水還可以通過水的理化性質(zhì)調(diào)節(jié)植物周圍的環(huán)境，這就是水對植物的生態(tài)作用。三、

水分在植物生命活動(dòng)中的作用156(四）水能使植物保持固有姿態(tài)三、

水分在植物生命活動(dòng)中的作四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用不被原生質(zhì)膠體吸附的，能自由移動(dòng)并起溶劑作用的水。被原生質(zhì)膠粒緊密吸附的或存在于大分子結(jié)合空間的水，不能自由移動(dòng)，也不起溶劑作用的水。自由水：束縛水：157四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用不被原生質(zhì)膠體吸四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用自由水越高，代謝活動(dòng)越活躍，但抗性減弱；束縛水越高，代謝活動(dòng)減弱，但抗性增強(qiáng)。通常以自由水/束縛水的比值做為衡量植物代謝強(qiáng)弱和植物抗逆性大小的指標(biāo)之一。158四、植物體內(nèi)水分狀態(tài)及作用自由水越高，代謝活動(dòng)越活躍，但抗性水與植物關(guān)系包括兩方面：生理需水：直接滿足植物生命活動(dòng)的所需的水。生態(tài)需水：通過改變栽培環(huán)境，特別是土壤條件，從而間接地對植物產(chǎn)生影響的水分。159水與植物關(guān)系包括兩方面：生理需水：直接滿足植物生命活動(dòng)的所需根據(jù)植物對水分的需求，可把植物分為三種：水生植物(hydrophytes)：需在水中完成生活史的植物旱生植物(xerophytes)：適應(yīng)于干旱環(huán)境的植物中生植物(mesophytes)：適應(yīng)于不干不濕環(huán)境的植物160根據(jù)植物對水分的需求，可把植物分為三種：水生植物(hydro第二節(jié)植物細(xì)胞對水分的吸收

1、擴(kuò)散(diffusion)物質(zhì)分子從高濃度(高化學(xué)勢)區(qū)域向低濃度(低化學(xué)勢)區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。

擴(kuò)散速度與物質(zhì)的濃度梯度成正比。擴(kuò)散適合水分的短距離移動(dòng)水的蒸發(fā)、葉片的蒸騰作用都是水分子擴(kuò)散現(xiàn)象。一、水分跨膜運(yùn)輸?shù)耐緩胶头绞?61第二節(jié)植物細(xì)胞對水分的吸收1、擴(kuò)散(diffusi2、集流(massflow)

液體中成群的原子或分子在壓力梯度作用下共同移動(dòng)的現(xiàn)象。1622、集流(massflow)16水通道蛋白生物膜上具有通透水分功能的內(nèi)在蛋白，亦稱水孔蛋白(aquaporin)質(zhì)膜內(nèi)在蛋白液泡膜內(nèi)在蛋白6個(gè)跨膜螺旋與兩個(gè)保留的NPA（Asn-Pro-Ala）殘基的水孔蛋白的結(jié)構(gòu)163水通道蛋白生物膜上具有通透水分功能的內(nèi)在蛋白，亦稱水孔蛋白二、水分跨膜運(yùn)輸?shù)脑恚ㄒ唬┧畡莸母拍睿ǘ┲参锛?xì)胞的水勢（三）相鄰細(xì)胞間水分的運(yùn)轉(zhuǎn)（五）植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)（四）滲透作用164二、水分跨膜運(yùn)輸?shù)脑恚ㄒ唬┧畡莸母拍睿ǘ┲参锛?xì)胞的水勢（自由能：一個(gè)體系的總能量。即生物體（或恒溫恒壓下）用以做功的能量。指物質(zhì)具有運(yùn)動(dòng)的潛能?；瘜W(xué)勢：一種物質(zhì)每偏mol的自由能。即一個(gè)龐大的體系中，在等溫等壓保持其他組分濃度不變時(shí)，加入1mol該物質(zhì)，所增加的自由能。（一）、水勢165自由能：一個(gè)體系的總能量。即生物體（或恒溫恒壓下）用以做功的1.水勢：在相同溫度、壓力下，體系中水與純水之間每偏mol體積水的自由能之差。用ψw

表示，單位為帕（Pa）。1MPa=106Pa=10bar=9.87atm

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，純水水勢=0

1偏mol體積就是在一個(gè)龐大的體系中，等溫等壓下加入1mol水，體積的增加數(shù)。1661.水勢：在相同溫度、壓力下，體系中水與純水之間每偏mol體表幾種常見化合物水溶液的水勢范圍溶液ψw（MPa）純水0Hoagland營養(yǎng)液-0.05海水-2.501mol·L-1蔗糖-2.691mol·L-1KCl-4.50167表幾種常見化合物水溶液的水勢范圍溶液ψw（M2.含水體系水勢組成在溫度不變的情況下ψw=ψs+ψm+ψp+

ψg1682.含水體系水勢組成在溫度不變的情況下22ψs

(溶質(zhì)勢)：又叫滲透勢ψл，是由于溶質(zhì)的存在而引起水的自由能下降的值，為負(fù)值，ψS＝-iCRT。ψp

(壓力勢)：由于壓力存在而增加的水勢。一般為正值。(在細(xì)胞中是細(xì)胞壁壓力)

ψm(襯質(zhì)勢)：由于襯質(zhì)存在而引起水勢降低的數(shù)值。一般為負(fù)值

（襯質(zhì)：親水層表面能吸附水的物質(zhì)）ψg(重力勢)：由于重力存在使水勢增加的數(shù)值。一般為正值。169ψs(溶質(zhì)勢)：又叫滲透勢ψл，是由于溶質(zhì)的存在而引起水3、水的移動(dòng)方向水的移動(dòng)方向由水勢決定，由水勢高的地方移向水勢低的地方1703、水的移動(dòng)方向水的移動(dòng)方向由水勢決定，由水勢高的地（二）植物細(xì)胞的水勢植物細(xì)胞水勢由三部分組成：滲透勢、壓力勢、襯質(zhì)勢。Ψw=ψs+ψp+ψm171（二）植物細(xì)胞的水勢植物細(xì)胞水勢由三部分組成：251、ψs：2、ψp：一般壓力勢為正值，只有在特殊情況下如質(zhì)壁分離時(shí)ψp=0，強(qiáng)烈蒸騰時(shí)ψp＜0。1721、ψs：263、ψm：

在未形成液泡的細(xì)胞，如干燥種子有一定ψm，形成液泡后，細(xì)胞內(nèi)的親水物質(zhì)都被水飽和了，ψm≈0，通常忽略不計(jì)。因此

成熟植物細(xì)胞ψm≈0ψw=ψs+ψp但風(fēng)干種子ψm＞＞ψp+ψs,ψw=ψm質(zhì)壁分離的細(xì)胞ψp=0ψw=ψs1733、ψm：27品種滲透勢（MPa）水勢（MPa）小麥-1.00~-1.40-0.30~-0.60玉米-0.90~-1.10-0.40~-0.90高梁-1.20~-1.80-0.60~-0.90棉花-1.30-0.60~-0.20楊樹-2.10-0.20~-0.50表常見植物葉片的滲透勢和水勢值范圍

174品種滲透勢（MPa）水勢（MPa）小麥-1.00~-1.4(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝－8PaψW＝－11Pa水勢可判斷水分運(yùn)動(dòng)方向，水勢差可判斷水分運(yùn)動(dòng)速度Aψs＝－17Paψp＝＋11PaBψs＝－16Paψp＝＋8PaCψs＝－16Paψp＝＋5Pa175(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向AψS＝－17PaψP＝＋11PaBψS＝－16PaψP＝＋8PaCψS＝－16PaψP＝＋5Pa176(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ABC30(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向AψS＝－17PaψP＝＋11PaBψS＝－16PaψP＝＋8PaCψS＝－16PaψP＝＋5PaA→B→C177(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ABCA→B→C31(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝－8PaψW＝－5PaXψS＝－14PaψP＝＋8PaYψS＝－14PaψP＝＋4PaZψS＝－12PaψP＝＋7Pa178(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向XψS＝－14PaψP＝＋8PaYψS＝－14PaψP＝＋4PaZψS＝－12PaψP＝＋7Pa179(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向XYZ33(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝－8PaψW＝－5PaX→Y←ZXψS＝－14PaψP＝＋8PaYψS＝－14PaψP＝＋4PaZψS＝－12PaψP＝＋7Pa180(三)、相鄰細(xì)胞間水分運(yùn)轉(zhuǎn)的方向ψW＝－6PaψW＝18135(四)、滲透作用滲透裝置水柱1小時(shí)后的液面由于滲透作用純水通過選擇透性膜向糖溶液移動(dòng)，使糖溶液液面上升182(四)、滲透作用滲透裝置水柱1小時(shí)后的液面由于滲透作用純水通等壓

高滲

低滲Bag5%surgae5%surgaePurewater15%surgae183等壓高滲低滲Bag5%surgae5%15%37

經(jīng)過一段時(shí)間后，由于水分子可以自由通過半透膜，而蔗糖分子不可以。單位體積內(nèi)，清水中水分子數(shù)多于蔗糖分子中的，因此，單位時(shí)間內(nèi)由清水向蔗糖溶液擴(kuò)散的水分子數(shù)多。故而……蔗糖分子半透膜水分子184經(jīng)過一段時(shí)間后，由于水分子可以自由通過半透(四)、滲透作用滲透作用：水分子透過半透膜從水勢高的系統(tǒng)向水勢低的系統(tǒng)移動(dòng)的作用稱滲透作用。滲透系統(tǒng)—-半透膜以及由它隔開的兩側(cè)水勢不同的溶液，即水勢差和半透膜。185(四)、滲透作用滲透作用：水分子透過半透膜從水勢高的系統(tǒng)向水(五)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)1、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)質(zhì)膜和液泡膜大液泡186(五)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)1、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)質(zhì)膜一個(gè)成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)完整的滲透裝置細(xì)胞壁原生質(zhì)層（全透性）原生質(zhì)層具有選擇透過性，近似于半透膜細(xì)胞膜液泡膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞液細(xì)胞核187一個(gè)成熟的植物細(xì)胞就是一個(gè)完整的滲透裝置細(xì)胞壁原生質(zhì)層（全透(五)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)2、植物細(xì)胞的滲透現(xiàn)象質(zhì)壁分離就是植物細(xì)胞的滲透現(xiàn)象。188(五)、植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)2、植物細(xì)胞的滲透現(xiàn)象質(zhì)壁分離質(zhì)壁分離(plasmolysis)：細(xì)胞→高濃度溶液，細(xì)胞內(nèi)水分→外，細(xì)胞體積縮小,原生質(zhì)層與細(xì)胞壁分開.189質(zhì)壁分離(plasmolysis)：細(xì)胞→高濃度溶液，細(xì)胞

質(zhì)壁分離復(fù)原(deplasmolysis)：細(xì)胞(質(zhì)壁分離)→溶液(水勢較高)或純水，外界水分→細(xì)胞內(nèi)，液泡體積→增大，原生質(zhì)體積→增大，細(xì)胞恢復(fù)原狀.190質(zhì)壁分離復(fù)原(deplasmolysis)：細(xì)胞(質(zhì)壁分剛開始發(fā)生質(zhì)壁分離明顯發(fā)生質(zhì)壁分離洋蔥上表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離191剛開始發(fā)生質(zhì)壁分離明顯發(fā)生質(zhì)壁分離洋蔥上表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離4質(zhì)壁分離的作用：①測定細(xì)胞滲透勢；②判斷細(xì)胞死活。（死細(xì)胞質(zhì)膜無選擇透性，因此只有活細(xì)胞才有質(zhì)壁分離現(xiàn)象；③作為細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)的證據(jù)。192質(zhì)壁分離的作用：46吸脹作用(imbibition)是親水膠體吸水膨脹的現(xiàn)象。吸脹作用的原動(dòng)力就是細(xì)胞的Ψm。親水性蛋白質(zhì)＞淀粉＞纖維素三、

吸脹吸水193吸脹作用(imbibition)是親水膠體吸水膨脹的吸脹吸水-依賴于低的ψm而引起的吸水。風(fēng)干種子中，處于凝膠狀態(tài)的原生質(zhì)的襯質(zhì)勢常低于-10MPa，甚至-100MPa,所以吸脹吸水就很容易發(fā)生。未形成液泡的幼嫩細(xì)胞能利用細(xì)胞壁的果膠、纖維素以及細(xì)胞中的蛋白質(zhì)等親水膠體對水的吸附力吸收水分。194吸脹吸水-依賴于低的ψm而引起的吸水。風(fēng)干種子中，處于凝膠四、降壓吸水-因ψp的降低而引發(fā)的細(xì)胞吸水蒸騰旺盛時(shí)，導(dǎo)管和葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁失水收縮，壓力勢下降，引起水勢下降而吸水。失水過多時(shí)，還使細(xì)胞壁內(nèi)陷而產(chǎn)生負(fù)壓，這時(shí)ψp<0，細(xì)胞水勢更低，吸水力更強(qiáng)。水稻開花時(shí)穎殼的張開是由著生在穎花內(nèi)的漿片吸水膨大所致。漿片的吸水膨大是由細(xì)胞壁松弛、壓力勢下降引起的。195四、降壓吸水49降壓吸水-因ψp的降低而引發(fā)的細(xì)胞吸水蒸騰旺盛時(shí)，導(dǎo)管和葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁失水收縮，壓力勢下降，引起水勢下降而吸水。失水過多時(shí)，還使細(xì)胞壁內(nèi)陷而產(chǎn)生負(fù)壓，這時(shí)ψp<0，細(xì)胞水勢更低，吸水力更強(qiáng)。水稻開花時(shí)穎殼的張開是由著生在穎花內(nèi)的漿片吸水膨大所致。漿片的吸水膨大是由細(xì)胞壁松弛、壓力勢下降引起的。196降壓吸水50五、細(xì)胞吸水過程中水勢組分的變化

細(xì)胞吸水和失水的過程中，細(xì)胞的體積發(fā)生變化，其水勢、溶質(zhì)勢、壓力勢會(huì)隨之改變。細(xì)胞吸水，體積增大，Ψp增高，細(xì)胞含水量增加，

Ψs增高，Ψw增高。細(xì)胞吸水達(dá)緊張狀態(tài)，細(xì)胞體積最大時(shí)，

Ψw=0，Ψp=-Ψs細(xì)胞失水，體積縮小，

Ψp降低，細(xì)胞含水量減小，

Ψs降低，

Ψw降低。初始質(zhì)壁分離時(shí)，

Ψp=0，Ψw=Ψs，細(xì)胞相對體積為1。197五、細(xì)胞吸水過程中水勢組分的變化細(xì)胞吸水和失水的過程初始質(zhì)壁分離198初始質(zhì)壁分離52細(xì)胞間的水分移動(dòng)決定與相鄰兩細(xì)胞間的水勢差異，水勢高的細(xì)胞中的水分向水勢低的細(xì)胞流動(dòng)。Ψs=-1.4MPaΨp=+0.8MPaΨw=-0.6MPaΨs=-1.2MPaΨp=+0.4MPaΨw=-0.8MPa

AB199細(xì)胞間的水分移動(dòng)Ψs=-1.4MPaΨs=-1.2MPa多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，如果一端的細(xì)胞水勢較高，另一端水勢較低，順次下降，就形成一個(gè)水勢梯度，水分順?biāo)畡萏荻葟囊欢肆飨蛄硪欢?。純?0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8Ψw

大氣200多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，如果一端的細(xì)胞水勢較高，另一端水勢較低，當(dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量時(shí)，土壤溶液水勢僅稍稍低于0，約為-0.01MPa。大氣的水勢通常低于-100MPa。通常土壤的水勢>植物根的水勢>莖木質(zhì)部水勢>葉片的水勢>大氣的水勢，使根系吸收的水分可以源源不斷地向地上部分輸送。201當(dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量時(shí)，土壤溶液水勢僅稍稍低于0，約為第三節(jié)根系對水分的吸收一、根的吸水部位二、根系吸水途徑三、根系吸水機(jī)理㈠主動(dòng)吸水㈡被動(dòng)吸水四、影響根吸水的土壤條件202第三節(jié)根系對水分的吸收一、根的吸水部位伸長區(qū)分生區(qū)根冠根毛區(qū)一、根的吸水部位

203伸長區(qū)分生區(qū)根冠根毛區(qū)一、根的吸水部位57一、根的吸水部位——根毛區(qū)204一、根的吸水部位58根毛區(qū)吸水能力最大，因?yàn)棰俑珨U(kuò)大了吸水面積；③根毛區(qū)輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，對水分移動(dòng)阻力小。②根毛壁的果膠濃度高，粘性強(qiáng)，親水性也強(qiáng)，有利于與土壤顆粒粘著，使吸水能力加強(qiáng)；205根毛區(qū)吸水能力最大，因?yàn)棰俑珨U(kuò)大了吸水面積；③根毛二、根系吸水途徑根吸水主要通過根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱水分在根內(nèi)的徑向運(yùn)轉(zhuǎn)的途徑有：質(zhì)外體:內(nèi)質(zhì)體:不越過任何膜，阻力小，移動(dòng)速度快越過原生質(zhì)膜，阻力大，移動(dòng)速度慢206二、根系吸水途徑根吸水主要通過根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱水EndodermalcytoplasmCasparianstripH2O維管柱皮層凱氏帶207EndodermalcytoplasmCasparianEndodermalcytoplasmCasparianstrip凱氏帶是環(huán)繞在內(nèi)皮層細(xì)胞壁上的木栓化、木質(zhì)化程度高，一種結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)與凱氏帶緊密結(jié)合，質(zhì)與壁無間隙，水分既不能在壁中作徑向運(yùn)動(dòng)也不能在壁與膜之間移動(dòng)，而只能通過內(nèi)皮層的原生質(zhì)，這樣能限制外界溶液及物質(zhì)進(jìn)入中柱，內(nèi)皮層有控制水分運(yùn)轉(zhuǎn)功能，起半透膜作用）208Casparianstrip凱氏帶是環(huán)繞三、根系吸水機(jī)理㈠主動(dòng)吸水㈡被動(dòng)吸水209三、根系吸水機(jī)理㈠主動(dòng)吸水㈡被動(dòng)吸水63（一）主動(dòng)吸水主動(dòng)吸水——由于根系生理活動(dòng)而引起的吸水過程叫主動(dòng)吸水。2根壓—植物根系生理活動(dòng)促使水分從根部上升的壓力稱為根壓，根壓是主動(dòng)吸水的動(dòng)力。210（一）主動(dòng)吸水主動(dòng)吸水——由于根系生理活動(dòng)而引起的吸水過程叫3根壓的存在可以通過下面兩種現(xiàn)象證明:(1)傷流:從受傷或折斷的植物組織中溢出液體的現(xiàn)象，叫做傷流。(2)吐水:沒有受傷的植物如處在土壤水分充足，氣溫適宜，天氣潮濕的環(huán)境中，葉片的尖端或邊緣也有液體外泌的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為吐水。2113根壓的存在可以通過下面兩種現(xiàn)象證明:(1)傷流:從受葉尖水孔示意圖一孔口及其下的通水組織以及木質(zhì)部末端。212葉尖水孔示意圖664根壓的產(chǎn)生機(jī)理滲透論和代謝論①滲透論：根壓產(chǎn)生是一個(gè)滲透過程。根部導(dǎo)管與外液之間建立起滲透系統(tǒng)。②代謝論：有爭議呼吸釋放能量參與了根系吸水根細(xì)胞(導(dǎo)管)----呼吸-----能量----無機(jī)鹽\簡單有機(jī)物---水勢下降-----吸水，2134根壓的產(chǎn)生機(jī)理滲透論和代謝論①滲透論：根壓產(chǎn)生是一5主動(dòng)吸水與呼吸速率密切相關(guān)2145主動(dòng)吸水與呼吸速率密切相關(guān)68（二）、被動(dòng)吸水被動(dòng)吸水：由于枝葉蒸騰引起的根部吸水，叫被動(dòng)吸水。吸水的動(dòng)力來自于蒸騰拉力，與植物根的代謝活動(dòng)無關(guān)。被動(dòng)吸水是植物吸水的主要方式。蒸騰拉力：由于蒸騰作用產(chǎn)生一系列水勢梯度使導(dǎo)管中水分上升的力量稱為蒸騰拉力。215（二）、被動(dòng)吸水被動(dòng)吸水：由于枝葉蒸騰引起的根部吸水，叫被動(dòng)（一）土壤中的可用水分土壤中的水分和土壤水勢水分存在形式水勢(Mpa)植物能否利用束縛水土壤顆粒所吸附的水分

<-3.1否毛管水

保持在土壤顆粒間毛管內(nèi)的水分-3.1-0.01能，植物吸水的主要來源重力水

水分飽和的土壤中，由于重力的作用，能自上而下滲漏出來的水分

>-0.01影響土壤通氣性，旱田應(yīng)排除，水田可作為生態(tài)需水四、影響根系吸水的土壤條件216（一）土壤中的可用水分水分存在形式水勢(Mpa)植物能否利用（二）土壤溫度1、土溫低使根系吸水下降，原因：⑴水粘度增加，擴(kuò)散速率降低；⑵根系呼吸速率下降，主動(dòng)吸水減弱；⑶根系生長緩慢，有礙吸水面積的擴(kuò)大。2、土溫過高對根系吸水不利，原因：⑴提高根的木質(zhì)化程度，加速根的老化，⑵根細(xì)胞中各種酶蛋白變性失活。217（二）土壤溫度1、土溫低使根系吸水下降，原因：71（三）土壤通氣狀況CO2濃度過高或O2不足，則根的呼吸減弱，不但會(huì)影響根壓的產(chǎn)生和根系吸水，而且還會(huì)因無氧呼吸累積較多的酒精而使根系中毒受傷。中耕耘田，排水曬田可增加根系周圍的O2,減少CO2以及消除H2S等的毒害，以增強(qiáng)根系的吸水和吸肥能力。218（三）土壤通氣狀況CO2濃度過高或O2不足，則根的（四）土壤溶液濃度通常土壤溶液濃度較低,水勢較高，根系易于吸水。在鹽堿地上,水中的鹽分濃度高，水勢低(有時(shí)低于-10MPa)，作物吸水困難。219（四）土壤溶液濃度通常土壤溶液濃度較低,水勢較高，根系易于第四節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的概念、意義二、蒸騰作用的途徑及指標(biāo)三、蒸騰作用的氣孔調(diào)節(jié)四、蒸騰作用的非氣孔調(diào)節(jié)五、影響蒸騰的內(nèi)外條件及人工調(diào)節(jié)220第四節(jié)蒸騰作用一、蒸騰作用的概念、意義二、蒸騰作用的2217522276