1水分生理.ppt

可改善各种生理作用，特别是光合作用；能改变栽培环境的土壤条件和气候条件（满足生态需水）；防止土壤干旱（满足生理需水）。 1.6.4 合理灌溉增产的原因 1.植物细胞水势的组成？ 2.水分进出植物体的全过程及动力？ 提示：根系对水分的吸收、水分在植物体内的运输、植物体内水分放入散失。 3.气孔开闭的主要机理？ 4.影响气孔运动的因素？ 5.合理灌溉的指标有哪些？ 课后思考 * 几个相关的概念 质外体：是一个开放性的连续自由空间，包括细胞壁、胞间隙及导管等。 共质体：是通过胞间连丝把无数原生质体联系起来形成的一个连续的整体。 胞间连丝：是贯穿胞壁的管状结构物内的连丝微管，其两端与内质网相连接。 根部吸水的途径 1.3.3 根系吸水动力 根压（root pressure）：植物根部的生理活动使液流从根部上升的压力。伤流和吐水可证明根压的存在 蒸腾拉力（transpirational pull）：由于蒸腾作用产生的一系列水势梯度使导管中水分上升的力量。主要动力。 机制？ 根系吸水动力： 根 压 的 产 生 根 压 主动吸水 被动吸水 蒸腾拉力 方式 伤流和吐水现象证明了根压的存在。 1.3.3 根系吸水的外部因素 土壤水分 土壤通气 土壤温度 土壤溶液浓度 植物从土壤中吸水，实质上是植物和土壤争夺水分的问题。植物只能利用超过永久萎蔫系数以上的土壤中的可利用水分（available water）。土壤可用水分多少与土粒粗细以及土壤胶体数量有密切关系，粗沙、细沙、沙壤、壤土和黏土的可用水分数量依次递减。 土壤通气不良，造成土壤缺氧，CO2浓度过高，短期内可使细胞呼吸减弱，影响根压，继而阻碍吸水；时间较长，就形成无氧呼吸，产生和积累较 多的酒精，根系中毒受伤，吸水更少。作物受涝，反而表现出缺水现象，也 是因为土壤空气不足，影响吸水。 低温能降低根系的吸水速率，原因是：水分子运动减慢；细胞质黏性增大；呼吸作用减弱；根系生长缓慢。 高温能降低根系的吸水速率。原因：加速根的老化过程；使酶钝化。 根系要从土壤中吸水，根部细胞的水势必须低于土壤溶液的水势。 土壤溶液浓度较低，水势较高，根系吸水；盐碱土则相反，土壤水分中的盐分浓度高，水势很低，作物吸水困难。 1.4 植物体内水分向地上部分的运输 水分在整个植物体内运输的途径为： ??? 土壤水→根毛→根皮层→根中柱鞘→根导管→茎导管→叶柄导管→叶脉导管→叶肉细胞→叶细胞间隙→气孔下腔→气孔（→大气） 运输的速度：轴向运输（长距离）3～45m/h。 径向运输（短距离）10-3cm/h 运输的原因： 运输的动力：根压和蒸腾拉力（主要）。 （1）水柱有张力，（0.5-3MPa） （2）水分子间有较大的内聚力（30 MPa），内聚力＞张力 （3）水分子对导管壁有很强的附着力 内聚力学说 由爱尔兰人狄克逊(H. H. Dixon)提出。主要论点：叶片因蒸腾失水而从导管或管胞吸水，使导管或管胞的水柱产生张力，由于水分子内聚力大于张力，保证水柱的连续而使水分不断上升。 存在争议 争议的焦点：木质部内的巨大负压和连续水柱的问题 到目前为止： 木质部内的巨大负压：没有直接的实验证据。 空穴化的普遍发生：证明了导管或管胞内连续水柱的不可能性,蒸腾拉力无法产生。（可修复） 叶片蒸腾和根系吸水在时间上的不一致现象,用内聚力学说也无法作出解释。 越来越多的实验证据对内聚力学说的支撑理论提出了严峻的挑战。此理论已经争议了一个多世纪，但多数研究者相信其合理性。 1.5 蒸腾作用 1.5.1 蒸腾作用的意义： 1.蒸腾作用是水分吸收与运转的动力 2.蒸腾作用促进木质部汁液中物质的运输 3.蒸腾作用降低叶片的温度 4.蒸腾作用有利于气体的交换 枝、果 ——皮孔蒸腾0.1% 叶 片——角质层蒸腾 气孔蒸腾（主要方式） 1.5.2 蒸腾作用进行的部位和方式 1. 气孔蒸腾的扩散速度： 气孔数目多而面积小，占叶面积的1%以下，但其蒸腾速率比同面积的自由水面快50倍以上。 小孔扩散原理(边缘效应):水分子经过小孔的扩散速率，不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。 1.5.3 气孔蒸腾 2.保卫细胞的特点： 保卫细胞体积小，膨压变化快速； 保卫细胞有整套的细胞器； 保卫细胞有不均匀加厚的细胞壁； 保卫细胞与表皮细胞不具有胞间连丝， 有利于水势梯度的建立，引起膨压的变化。 3. 气孔运动： 张开和关闭的程度由保卫细胞的形状来调节。吸水，膨压增大，气孔张开；失水，膨压减小，气孔关闭。 4. 气孔运动的机理 （1） 淀粉-糖转化学说 光照 保卫细胞进行光