李合生植物生理學水分第五節(jié)

1、第五節(jié)第五節(jié) 植物體內(nèi)水分的向上運輸植物體內(nèi)水分的向上運輸一、水分運輸?shù)耐緩揭弧⑺诌\輸?shù)耐緩揭徊糠忠徊糠忠?jīng)過活細要經(jīng)過活細胞即胞即共質(zhì)體共質(zhì)體進行，進行，另一部分另一部分要經(jīng)過死細要經(jīng)過死細胞即胞即質(zhì)外體質(zhì)外體進行。進行。1.1.經(jīng)過經(jīng)過共質(zhì)體（活細胞）的運輸共質(zhì)體（活細胞）的運輸：水分由根毛到根部導管必須要經(jīng)過內(nèi)皮層細胞。水分由根毛到根部導管必須要經(jīng)過內(nèi)皮層細胞。此外，由葉脈到葉肉細胞也要經(jīng)過活細胞。都屬此外，由葉脈到葉肉細胞也要經(jīng)過活細胞。都屬于共質(zhì)體部分。于共質(zhì)體部分。特點特點：距離很短，阻力很大，不適合長距離運輸。距離很短，阻力很大，不適合長距離運輸。2.2.經(jīng)過經(jīng)過質(zhì)外體（死細胞

2、）的運輸質(zhì)外體（死細胞）的運輸：水分在植物莖桿中向上運輸沿著導管水分在植物莖桿中向上運輸沿著導管和管胞進行。和管胞進行。特點特點：成熟的導管阻力小，運輸速率較快，成熟的導管阻力小，運輸速率較快，適于長距離運輸。適于長距離運輸。二、水分運輸?shù)膭恿Χ?、水分運輸?shù)膭恿Γ?）根壓）根壓（2）蒸騰拉力）蒸騰拉力 導管中水柱如何保持不斷呢導管中水柱如何保持不斷呢？根壓一般較小，不超過根壓一般較小，不超過0.2MPa，至多能使水分上升，至多能使水分上升20.4米。米。主要動力，劇烈蒸騰時上部葉片主要動力，劇烈蒸騰時上部葉片的水勢可降到的水勢可降到-3MPa，而根部導，而根部導管液的水勢一般在管液的水勢一般在

3、-1 -2MPa。又稱為蒸騰流內(nèi)聚力張力學說（又稱為蒸騰流內(nèi)聚力張力學說（transpiration-cohesive-tansion theory）,是十九世紀末期愛爾蘭人是十九世紀末期愛爾蘭人迪克松（迪克松（Dixon H. H. ）提出的。）提出的。內(nèi)聚力（內(nèi)聚力（cohesive force）學說）學說水柱連續(xù)性水柱連續(xù)性內(nèi)聚力學說內(nèi)聚力學說 （蒸騰（蒸騰內(nèi)聚力內(nèi)聚力張力學說）張力學說）：相同分子之間有相互吸引的：相同分子之間有相互吸引的力量。力量。20 MPa20 MPa以上。以上。拉拉力力重重力力上拉下拖使水柱產(chǎn)生。木質(zhì)部上拉下拖使水柱產(chǎn)生。木質(zhì)部水柱張力為水柱張力為0.50.53

4、 MPa3 MPa。水分子與細胞壁分子之間又具有強大水分子與細胞壁分子之間又具有強大的的，所以水柱中斷的機會很小。，所以水柱中斷的機會很小。 1.導管分子相連導管分子相連處的處的紋孔阻擋氣泡紋孔阻擋氣泡在一條管道中。在一條管道中。 2.當水分移動遇當水分移動遇到氣泡的阻隔時，到氣泡的阻隔時，可以可以橫向橫向進入相鄰進入相鄰的導管分子，的導管分子，繞過繞過氣泡，形成旁路氣泡，形成旁路，從而保持水柱的連從而保持水柱的連續(xù)性。續(xù)性。氣穴現(xiàn)象氣穴現(xiàn)象(cavitation(cavitation)第六節(jié)第六節(jié) 合理灌溉的生理基礎(chǔ)合理灌溉的生理基礎(chǔ)用最少量的水獲取最大的經(jīng)濟效益。就是要用最少量的水獲取最大

5、的經(jīng)濟效益。就是要對植物進行適時適量的灌溉。對植物進行適時適量的灌溉。一、植物的需水規(guī)律一、植物的需水規(guī)律1.不同植物的需水量不同不同植物的需水量不同可以根據(jù)蒸騰系數(shù)估算作物的需水量。可以根據(jù)蒸騰系數(shù)估算作物的需水量。如小麥一生中對水分的需要大致分為如小麥一生中對水分的需要大致分為4個時期個時期（1）種子萌發(fā)）種子萌發(fā)-分蘗前期，消耗水不多。分蘗前期，消耗水不多。（2）分蘗末期）分蘗末期-抽穗期，消耗水最多。抽穗期，消耗水最多。（3）抽穗期）抽穗期-乳熟末期，消耗水較多。乳熟末期，消耗水較多。（4）乳熟末期）乳熟末期-完熟期，消耗水較少。完熟期，消耗水較少。2. 同一作物不同生育期對水的需要量

6、不同同一作物不同生育期對水的需要量不同植物一生中對水分虧缺最敏感，最容易受水分植物一生中對水分虧缺最敏感，最容易受水分虧缺傷害的時期。虧缺傷害的時期。以以種子種子為收獲對象的植物，為生殖器官形成和為收獲對象的植物，為生殖器官形成和發(fā)育時期；發(fā)育時期；以以營養(yǎng)器官營養(yǎng)器官為收獲對象的植物，在營養(yǎng)生長最為收獲對象的植物，在營養(yǎng)生長最旺盛時期。旺盛時期。2.水分臨界期：水分臨界期：二、合理灌溉的指標(一一)土壤水分狀況土壤水分狀況適于作物生長發(fā)育的根系活動層（適于作物生長發(fā)育的根系活動層（0-90cm）的土壤含水量田間持水量的的土壤含水量田間持水量的60-80%（二）灌溉的（二）灌溉的形態(tài)指標形態(tài)指

7、標（1 1）萎蔫）萎蔫（2 2）莖葉顏色）莖葉顏色; ; 葉綠素濃度葉綠素濃度; ;形成花青素形成花青素（3 3）植株生長速度）植株生長速度是合理灌溉最好的依據(jù)，是合理灌溉最好的依據(jù)，1.水勢水勢2.細胞汁液的濃度細胞汁液的濃度3.氣孔開張的程度氣孔開張的程度4.葉片相對含水量葉片相對含水量RWC（三）灌溉的（三）灌溉的生理指標生理指標漫灌漫灌三、灌溉的方法三、灌溉的方法噴灌噴灌滴灌滴灌四、合理灌溉增產(chǎn)的原因四、合理灌溉增產(chǎn)的原因 合理的灌溉可以改善植物的各種生理合理的灌溉可以改善植物的各種生理狀況，改善作物的光合性能。狀況，改善作物的光合性能。1.1.光合速率光合速率; 2.; 2.光合時間

8、光合時間; ;3.3.光合面積光合面積; 4.; 4.有機物質(zhì)的分配有機物質(zhì)的分配; ;5.5.呼吸消耗等呼吸消耗等. .（一）合理灌溉的生理效應(yīng)（一）合理灌溉的生理效應(yīng) 灌溉能改善灌溉地上的氣候條件，改善灌溉能改善灌溉地上的氣候條件，改善栽培環(huán)境，間接地對植物產(chǎn)生影響。栽培環(huán)境，間接地對植物產(chǎn)生影響。 施肥后灌溉可以溶解肥料。施肥后灌溉可以溶解肥料。鹽堿地灌溉可以洗鹽壓堿；鹽堿地灌溉可以洗鹽壓堿； 早春與晚秋季節(jié)灌溉可以保溫；早春與晚秋季節(jié)灌溉可以保溫； 夏季灌溉可以降低株間的氣溫；夏季灌溉可以降低株間的氣溫；（二）合理灌溉的生態(tài)效應(yīng)（二）合理灌溉的生態(tài)效應(yīng)1.試述氣孔運動機理及影響因素。試

9、述氣孔運動機理及影響因素。 3.簡述蒸騰作用的部位及其生理意義？簡述蒸騰作用的部位及其生理意義？ 5.植物細胞吸水與根系吸水的方式有何不同、有何聯(lián)系植物細胞吸水與根系吸水的方式有何不同、有何聯(lián)系? 練習題練習題6.6.光照如何影響植物根系吸水光照如何影響植物根系吸水 4.4.光是怎樣引起植物的氣孔開放的光是怎樣引起植物的氣孔開放的 2.2.為什么在植物移栽時，要剪掉一部分葉子，根部還要帶土？為什么在植物移栽時，要剪掉一部分葉子，根部還要帶土？ 1.分析產(chǎn)生下列實驗結(jié)果的機理分析產(chǎn)生下列實驗結(jié)果的機理生長旺盛的麥苗在適溫、高溫條件下：（生長旺盛的麥苗在適溫、高溫條件下：（1）加水，）加水，有吐水現(xiàn)象；（有吐水現(xiàn)象；（2）加）加20%Nacl無明顯吐水；（無明顯吐水；（3）冷凍處理，無明顯吐水冷凍處理，無明顯吐水2.簡述蒸騰作用的部位及其生理意義。簡述蒸騰作用的部位及