植物根系对水分的吸收和运输.pptx

一 植物根系对水分的吸收和运输途径 1. 从土壤溶液到根表皮 (1) 土壤溶液水势很高，接近0(-0.01MPa)，只有干旱时才很低(Ψp可达-3MPa)。 (2) 根吸水的部位是根尖，并以根毛区为主。 (3) 土壤中的水可经扩散作用进入表皮细胞间隙，或通过渗透作用进入表皮细胞内部。;2021/7/11;2. 从表皮到皮层可经三条途径 (1) 非质体或质外体途径(apoplast pathway) (2) 共质体途径(symplast pathway) (3) 越膜途径(transmembrane pathway) ;质外体：是指由细胞壁、细胞间隙、胞间层以及导管的空腔组成的部分。 共质体：是指由活的细胞通过胞间连丝组成的连续整体。 越膜途径：水分从一个细胞的一端进入，从另一端流出，并进入第二个细胞，依次进行下去，在这条途径中，每通过一个细胞，水分都至少两次越过质膜，甚至越过液泡膜。;2021/7/11;2021/7/11;3. 穿越内皮层 Do you remember the casparian strip（凯氏带）? 1) 从共质体来的水可通过胞间连丝进入内皮层细胞(扩散)。 2) 质外体的水必须通过内皮层的质膜才能进入内皮层(渗透)。 The function of casparian strip: Casparian strips ensure that all substances entering the stele at least one membrane,allowing only selected ions to pass into the stele. It also prevents stele contents from leaking back to the apoplast and out into soil.;;二 水分运输的速率 共质体 10-5m/h；质外体：被子植物的导管20~30m/h，裸子植物的管胞0.6m/h。 三 水分由根部向地上部分运输的动力 1. 根压 (root pressure):由于根系本身的代谢活动而使根系吸水并使水沿导管向上运输的力量。 　　证据: (1)伤流　bleeding; (2)吐水　guttation 2. 蒸腾拉力 (transpiration pull):由于蒸腾 作用产生的水势梯度而使水分上升的力量。 　;2021/7/11;2021/7/11;2021/7/11;土壤—植物—空气间的水势梯度，决定了水分流动方向;　Transpiration-cohesion theory;四　影响根系吸水的外界条件　;2.　最大持水量（greatest capacity）:又称土壤饱和水量（soil saturation capacity），指土壤中所有孔隙完全充满水分时的含水量。 最大持水量大小与土壤质地有关。团粒结构良好的砂壤土最大持水量为50％左右。 3. 田间持水量（field capacity): 当土壤中的重力水全部排掉，而只剩下毛细管水和束缚水时，土壤含水量称为田间持水量，通常用水分占土壤干重的百分比来表示。 田间持水量是土壤耕作性质的重要指标，当土壤含水量为田间持水量的70％左右时，最适宜耕作。 ;4. 土壤质地：按构成土壤的基本颗粒的大小，分为粘土，砂壤土，砂土等。 　　　　　;4.　按植物能否利用，土壤中的水可分为可利用水与不可利用水。 　萎焉：当植物水分亏缺严重时，植物细胞因丧失水势而松驰，靠膨压维持挺立状态的叶片和茎的细嫩部分下垂，这种现象叫wilting. 萎蔫分暂时萎蔫和永久萎蔫，靠降低蒸腾可以维持的萎蔫叫暂时萎蔫（temporary wilting）；靠降低蒸腾不能消除水分亏缺，植物不能原状的萎蔫叫永久萎蔫（permanent wilting）。发生暂时萎蔫是因为蒸腾太快而根吸水供就不足；而发生永久萎蔫是因为土壤中已无植物可利用的水分(土壤水势＜根水势)。 永久萎蔫系数（permanent wilting coefficient）：指当植物发生萎蔫时，土壤中的含水量占土壤干重的百分比。植物所能利用的水，就是永久萎蔫系数以外的水。;表不同植物在各种土壤中的萎蔫系数（％）;5.　土壤水势：土壤水势包括渗透势和压力势两部分，通常土壤溶液渗透势较高，约－0.01MPa，盐碱土可达－0.2MPa，压力势一般接近0，但干燥土壤的压力势可达－3MPa。 一般来说，低于-3.1MPa的水为土壤束缚水，-3.1MPa～-0.01 MPa的水为毛细管水，高于-0.01