植物的水分代謝節(jié)

植物的水分代謝節(jié)一、水分運(yùn)輸?shù)耐緩?/p>

土壤水分→根毛→根皮層→根中柱鞘→根導(dǎo)管→莖導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉肉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣。在這段過程中，一部分要經(jīng)過活細(xì)胞即共質(zhì)體進(jìn)行，另一部分要經(jīng)過死細(xì)胞即質(zhì)外體進(jìn)行。第2頁,共20頁，星期六，2024年，5月此外，水分在向上運(yùn)輸?shù)倪^程中，還可以通過維管射線做徑向運(yùn)輸，與周圍薄壁組織內(nèi)的水分相互交往。2.經(jīng)質(zhì)外體（死細(xì)胞）運(yùn)輸：水分在植物莖桿中向上運(yùn)輸是沿著導(dǎo)管和管胞進(jìn)行的。成熟的導(dǎo)管（裸子植物）和管胞（被子植物）是中空的，沒有原生質(zhì)，所以阻力小，運(yùn)輸速率較快----適于長(zhǎng)距離運(yùn)輸。1.經(jīng)共質(zhì)體（活細(xì)胞）運(yùn)輸：水分由根毛到根部導(dǎo)管必須要經(jīng)過內(nèi)皮層細(xì)胞。此外，由葉脈到葉肉細(xì)胞也要經(jīng)過活細(xì)胞。都屬于共質(zhì)體部分。特點(diǎn)：距離很短，阻力很大，慢---不適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸。第3頁,共20頁，星期六，2024年，5月共質(zhì)體運(yùn)輸質(zhì)外體運(yùn)輸徑向運(yùn)輸?shù)?頁,共20頁，星期六，2024年，5月二、水分運(yùn)輸動(dòng)力水分沿導(dǎo)管或管胞上升動(dòng)力有兩種：（1）下部根壓------一般較小，只有在早春蒸騰很小時(shí)，根壓才起較大的作用；（2）上部蒸騰拉力----水分上升的主要?jiǎng)恿Α?。。?dǎo)管中水柱如何保持不斷呢？?jī)?nèi)聚力學(xué)說可以解釋這一問題第5頁,共20頁，星期六，2024年，5月理論要點(diǎn)：相同分子之間有相互吸引的力量，稱為內(nèi)聚力。水分子之間的內(nèi)聚力很大，與此同時(shí)，水柱本身的重量又使水柱下降。這樣上拉下墜使水產(chǎn)生張力（tension）。一般講，水分子內(nèi)聚力要比張力大，故可使水柱保持不斷。蒸騰拉力－內(nèi)聚力－張力學(xué)說

（transpiration-cohesive-tensiontheory）十九世紀(jì)末期愛爾蘭人迪克松（DixonH.H.）提出。內(nèi)聚力（cohesiveforce）學(xué)說爭(zhēng)論焦點(diǎn)：1）水分上升有無活細(xì)胞參與？—導(dǎo)管周圍活細(xì)胞參與水分上升2）木質(zhì)部有氣泡，水柱不可能保持連續(xù)？--水流通過微孔上升，不需要全部木質(zhì)部起作用第6頁,共20頁，星期六，2024年，5月氣穴現(xiàn)象(cavitation)因?qū)Ч芩芤褐腥芙庥袣怏w，當(dāng)水柱張力增大時(shí)，溶解氣體會(huì)從水中逸出形成氣泡。而且在張力的作用下，氣泡還不斷擴(kuò)大的現(xiàn)象。導(dǎo)管分子相連處的紋孔阻擋氣泡在一條管道中。當(dāng)水分移動(dòng)遇到氣泡的阻隔時(shí)，可以橫向進(jìn)入相鄰的導(dǎo)管分子，繞過氣泡，形成旁路，從而保持水柱的連續(xù)性。第7頁,共20頁，星期六，2024年，5月內(nèi)聚力：相同分子之間有相互吸引的力量，20MPa以上。拉力重力上拉下拖使水柱產(chǎn)生張力。木質(zhì)部水柱張力為0.5～3MPa。水分子內(nèi)聚力大于水柱張力，故可使水柱連續(xù)不斷。水分子與細(xì)胞壁分子之間又具有強(qiáng)大附著力，故水柱中斷機(jī)會(huì)很小。第8頁,共20頁，星期六，2024年，5月第9頁,共20頁，星期六，2024年，5月第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)合理灌溉：用最少量水獲取最大經(jīng)濟(jì)效益

必需了解作物的需水規(guī)律以及懂得如何去合理灌溉。一、植物的需水規(guī)律（一）植物需水量----蒸騰系數(shù)1.不同植物需水量不同

C3植物>C4植物（大豆，水稻>小麥，甘蔗>高粱，玉米）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第10頁,共20頁，星期六，2024年，5月水分臨界期（criticalperiodofwater）：

植物一生中對(duì)水分虧缺最敏感，最容易受水分虧缺傷害的時(shí)期種子----生殖器官形成和發(fā)育時(shí)期；營(yíng)養(yǎng)器官---營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)最旺盛時(shí)期。

隨植物蒸騰面積不斷增大，生理特征不斷改變，對(duì)水分需求量也有較大變化。小麥：1）分蘗前期----少；2）分蘗末期~抽穗期----多；

3）抽穗~灌漿末期---多；4）灌漿末期~完熟期----少2.不同生育期需水量不同需水最大期----指植物利用水分最多的時(shí)期。收獲對(duì)象不同第11頁,共20頁，星期六，2024年，5月（二）水分利用效率（WUE）指植物每消耗單位水量生產(chǎn)干物質(zhì)的量（或同化CO2量）三個(gè)層次瞬時(shí)（WUE）某一時(shí)刻光合速率與蒸騰速率之比，(某一時(shí)刻蒸騰效率)。長(zhǎng)期（WUE）農(nóng)田（WUE）指一定時(shí)間內(nèi)植物積累干物質(zhì)量與蒸騰失水量之比(較長(zhǎng)一段時(shí)間的蒸騰效率)。指一定時(shí)間內(nèi)植物積累的干物質(zhì)與植物蒸騰失水和田間蒸發(fā)失水量之和（蒸發(fā)蒸騰量或蒸發(fā)量）之比。第12頁,共20頁，星期六，2024年，5月二、合理灌溉指標(biāo)看天、看地、看莊稼。(一)

土壤水分狀況：低于60~80%田間持水量灌溉（二）灌溉的形態(tài)指標(biāo)根據(jù)莊稼生長(zhǎng)速度、葉片顏色變化、萎蔫狀況確定

缺水----幼嫩莖葉凋萎；葉莖暗綠（累積葉綠素）或變紅（糖類分解大于合成，積累紅色素）第13頁,共20頁，星期六，2024年，5月生理指標(biāo)比形態(tài)指標(biāo)更靈敏、更科學(xué)、更客觀。根據(jù)不同地區(qū)、不同植物、不同生育期科學(xué)地確定合理灌溉的生理指標(biāo)。葉片的水勢(shì)、細(xì)胞汁液的濃度、滲透勢(shì)、氣孔的開關(guān)狀況等。（三）灌溉的生理指標(biāo)較靈敏指標(biāo)-----測(cè)葉片水勢(shì)也可用阿貝折射儀，測(cè)葉細(xì)胞汁液濃度，或用氣孔計(jì)測(cè)氣孔開張程度，葉片相對(duì)含水量RWC。第14頁,共20頁，星期六，2024年，5月第15頁,共20頁，星期六，2024年，5月（四）灌溉方式漫灌(wildfloodingirrigation)：費(fèi)水，土壤沖刷，鹽堿化，肥力流失塑料薄膜防滲管道輸水灌溉，節(jié)水約1/3第16頁,共20頁，星期六，2024年，5月噴灌（sprayirrigationorsprinklingirrigation）:

借助動(dòng)力設(shè)備把水噴到空中成水滴降落到植物和土壤上。節(jié)水，保持土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，防止鹽堿化噴灌比傳統(tǒng)灌溉方式節(jié)水30％－40％第17頁,共20頁，星期六，2024年，5月滴灌（dripirrigation）:

通過埋入地下或設(shè)置于地面的塑料管網(wǎng)絡(luò)，將水分輸送到作物根系周圍，水分（也可添加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）從管上的小孔緩慢地滴出，讓作物根系經(jīng)常處于保持在良好的水分、空氣、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下。

節(jié)水，使根系保持良好水分,空氣,營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)；成本大滴灌比傳統(tǒng)灌溉方式節(jié)水70－80％第18頁,共20頁，星期六，2024年，5月促控結(jié)合提高水利用效率，增加作物產(chǎn)量。調(diào)虧灌溉（regulateddeficitirrigation,RDI）一種新型節(jié)水技術(shù)作物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺期適度虧水作物需水臨界期充分供水第19頁,共20頁，星期六，2024年，5月三、合理灌溉增產(chǎn)原因合理灌溉可改善植物的各種生理狀況，改善作物的光合性能---特別是光合作用。（一）合理灌溉的生理效應(yīng)（二）合理