植物生理学课件(水分)

1、1第一章第一章 植物水分生理植物水分生理【难点难点】 植物细胞的渗透性吸水植物细胞的渗透性吸水【重点重点】 植物细胞的渗透性吸水，水分的运输，水分的植物细胞的渗透性吸水，水分的运输，水分的散失散失3水，孕育生命水，孕育生命陆生植物由水生植物进陆生植物由水生植物进化而来！化而来！水是植物的一个水是植物的一个“先天先天”环境条件！环境条件！4一、植物的含水量一、植物的含水量1、不同植物含水量不同、不同植物含水量不同水生植物水生植物鲜重的鲜重的90以上以上地衣、藓类地衣、藓类仅占仅占6左右左右草本植物草本植物7085木本植物木本植物稍低于草本植物稍低于草本植物水浮莲满江红金鱼藻2、一种植物，不同环境

2、下有差异、一种植物，不同环境下有差异荫蔽、潮湿荫蔽、潮湿 向阳、干燥环境向阳、干燥环境3、同一植株中，不同器官、组织不同、同一植株中，不同器官、组织不同根尖、幼苗和绿叶根尖、幼苗和绿叶： 6090树干树干：4050 休眠芽休眠芽：40风干种子为风干种子为814二、植物体内水分存在的状态二、植物体内水分存在的状态 10烷烃基、苯基NH2OHCOOH11束缚水束缚水（bound water）被细胞内胶体颗粒或大）被细胞内胶体颗粒或大分子吸附或存在于大分子结构空间，不能自由分子吸附或存在于大分子结构空间，不能自由移动，具有较低的蒸汽压，在远离移动，具有较低的蒸汽压，在远离0以下的温以下的温度下结冰，

3、不起溶剂作用，并似乎对生理过程度下结冰，不起溶剂作用，并似乎对生理过程是无效的水。是无效的水。1. 在某低温下，（通常是在在某低温下，（通常是在-20至至-25）保持不结冰的水）保持不结冰的水2. 即使长时间在即使长时间在100的烘箱中，也不易去掉。在某些种子，孢的烘箱中，也不易去掉。在某些种子，孢子和少数高等植物的耐旱性中起着重要作用子和少数高等植物的耐旱性中起着重要作用。12自由水自由水(free water)：不被不被原生质胶体吸附的水，能在体内自原生质胶体吸附的水，能在体内自由移动，并起溶剂作用的水由移动，并起溶剂作用的水。参与代谢：多代谢强参与代谢：多代谢强三、水分在生命活动中的作用

4、三、水分在生命活动中的作用1细胞原生质的主要组成分（细胞原生质的主要组成分（70-90%）2代谢作用过程的反应物质代谢作用过程的反应物质3 是物质吸收和运输的溶剂是物质吸收和运输的溶剂4 可保持植物的固有姿态可保持植物的固有姿态5 水的理化性质有利于植物的生命活动水的理化性质有利于植物的生命活动高汽化热和比热，较高的导热，高汽化热和比热，较高的导热，有利于植物散发热量、保持有利于植物散发热量、保持体温，体温，可调节小气候。可调节小气候。允许紫外和可见光通过，允许紫外和可见光通过，有利于光合作用。有利于光合作用。具备这些作用的水是哪种存在状态？具备这些作用的水是哪种存在状态？13天气炎热的中午，

5、是否可天气炎热的中午，是否可以给植物以给植物浇水降温浇水降温呢？呢？1415第二节第二节 植物对水分的吸收植物对水分的吸收q1、渗透吸水、渗透吸水 q2、吸涨吸水、吸涨吸水16一、植物细胞吸收水分：一、植物细胞吸收水分：扩散（扩散（diffusiondiffusion）：）：是一种自发过程，是一种自发过程，指由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度指由于分子的随机热运动所造成的物质从浓度高的区域向浓度底的区域移动，顺浓度梯度进高的区域向浓度底的区域移动，顺浓度梯度进行。短距离水分迁徙。行。短距离水分迁徙。 17集流集流(mass flow)(mass flow)：指液体中成群的原子或指液体中成群

6、的原子或分子在分子在压力梯度压力梯度下共同移动。下共同移动。 18水分在导管中运输方式水分在导管中运输方式水分从土壤溶液进入植物体水分从土壤溶液进入植物体水分集流和溶质浓度无关水分集流和溶质浓度无关19植物细胞的水分集流：植物细胞的水分集流： 水通道（水通道（water channel）: aquaporin20221、渗透吸水：、渗透吸水： 是物质依水势梯度的移动。是指溶剂分子通过是物质依水势梯度的移动。是指溶剂分子通过的移的移动现象。动现象。 规定纯水的化学势为规定纯水的化学势为“ 零零”。其他状态下的水的化学势总是负值，单位为其他状态下的水的化学势总是负值，单位为J mol-1(J=N

7、m)23（1）水势的概念（水势的概念（water potential)理解：理解：1.水势就是水势就是水的化学势，单位是：水的化学势，单位是：J mol-1 (J=N m)2.水的化学势：当温度、压力及物质数量一定时，水量水的化学势：当温度、压力及物质数量一定时，水量变化会引起的体系自由能的改变。变化会引起的体系自由能的改变。q依据水的化学势的概念推理，则纯水的水势依据水的化学势的概念推理，则纯水的水势为零，其他状态下的为零，其他状态下的(即其他溶液的）水势即其他溶液的）水势均为负值。均为负值。q理解：因为溶液中的溶质颗粒降低了水自由理解：因为溶液中的溶质颗粒降低了水自由能，所以溶液中水的自由

8、能比纯水中的低，能，所以溶液中水的自由能比纯水中的低，水势就为负值。浓度越高水势越低。水势就为负值。浓度越高水势越低。24几种常见化合物水溶液的水势范围纯水0Hoagland营养液 -0.05海水-2.501mol/L 蔗糖-2.691mol/L KCl-4.50（2）渗透现象）渗透现象渗透作用：是扩散和集流的集合，是水分从水渗透作用：是扩散和集流的集合，是水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。象。 是物质依水势梯度的移动。是指溶剂分子通是物质依水势梯度的移动。是指溶剂分子通过半透膜的移动现象。过半透膜的移动现象。蔗糖溶液水a.烧杯中的

9、纯水和烧杯中的纯水和漏斗内液面相平；漏斗内液面相平； b.由于渗透作用使由于渗透作用使烧杯内水面降低而烧杯内水面降低而漏斗内液面升高漏斗内液面升高28（3）植物细胞是渗透系统）植物细胞是渗透系统 29环境原生质层细胞液环境原生质层细胞液（溶解物使其具有水势）（溶解物使其具有水势） 具有质壁分离和质壁分离复原现象。具有质壁分离和质壁分离复原现象。30（4）植物细胞水势）植物细胞水势 w= s+ p+ g + m1. w：细胞水势细胞水势2. s：渗透势（溶质势）渗透势（溶质势）3. p：压力势压力势4. g ：重力势：重力势5. m：衬质势衬质势 3132 s （Osmotic potentia

10、l or solute potential)：溶液的渗透势决定于溶液中溶质的颗粒（分子或离溶液的渗透势决定于溶液中溶质的颗粒（分子或离子）总数。子）总数。 相同浓度下的电解质和非电解质溶液相比，哪个渗相同浓度下的电解质和非电解质溶液相比，哪个渗透势低？透势低？0.1mol/L的的NaCl中，有接近中，有接近80的的NaCl可分解成可分解成Na+和和Cl-，所以其溶质总数要比同浓度的非电解质多所以其溶质总数要比同浓度的非电解质多80，渗透势也低渗透势也低80。 P（Pressure potential）：细胞壁细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力，即压力势。产生一种限制原生质体膨胀的反作用力

11、，即压力势。q压力势增加还是降低细胞的水势？压力势增加还是降低细胞的水势？q其符号是正还是负？其符号是正还是负？q开放体系开放体系溶液的溶液的水势等于什么？水势等于什么？33 g（Pravity potential）：是由于水分因重力下移而引起的水势是由于水分因重力下移而引起的水势变化的值，增加细胞水分自由能，提变化的值，增加细胞水分自由能，提高水势的值。高水势的值。水分在细胞水平移动（细胞之间），水分在细胞水平移动（细胞之间），和渗透势压力势相比，可以忽略。和渗透势压力势相比，可以忽略。3435 m （Matric poential）：q 是由于细胞是由于细胞质质胶体的亲水性和毛细管对水的胶

12、体的亲水性和毛细管对水的束缚而引起的水势的降低的值，以负值表示。束缚而引起的水势的降低的值，以负值表示。q 未形成液泡的细胞具有一定的的衬质势，可未形成液泡的细胞具有一定的的衬质势，可达到达到100MPa，但形成液泡后其很小，只但形成液泡后其很小，只有有0.01MPa大小，可以忽略不计。大小，可以忽略不计。36所以，所以， w= s+ P+ g + m w= s+ P37（五）细胞间水分的移动（五）细胞间水分的移动细胞间水分移动依据它们之间的水势差：细胞间水分移动依据它们之间的水势差： -1.4MPa p=+0.8MPa m=-0.6MPa =-1.2MPa p=+0.4MPa m=-.8MP

13、a水分移动水分移动多细胞时，顺水势梯度由高向低流动。多细胞时，顺水势梯度由高向低流动。38同一植株中水势大小排列如下：同一植株中水势大小排列如下：q 地上部分比根低地上部分比根低q 叶片距离地面越高水势越低叶片距离地面越高水势越低q 叶片中距主脉越远水势越低叶片中距主脉越远水势越低q 根部中内部低于外部根部中内部低于外部*2、细胞吸涨作用细胞吸涨作用（imbibition）：是亲水胶体吸水膨胀现象。是亲水胶体吸水膨胀现象。 干燥种子干燥种子 w=？3940二、植物根系对水分的吸收二、植物根系对水分的吸收41根毛区对植物吸水的结构适应：根毛区对植物吸水的结构适应：q许多根毛，增大了吸收面积许多根

14、毛，增大了吸收面积q根毛细胞壁外部有果胶质组成，根毛细胞壁外部有果胶质组成，黏性强，亲水性也强，非常有黏性强，亲水性也强，非常有利和土壤颗粒粘着和吸水利和土壤颗粒粘着和吸水q输导组织发达，对水分移动阻输导组织发达，对水分移动阻力小力小2、根系吸水途径、根系吸水途径 质外体途径、共质体途径质外体途径、共质体途径 424344是指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有原是指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有原生质部分的移动。生质部分的移动。凯氏带：由于其存在，水分通过根毛区吸收必经凯氏带：由于其存在，水分通过根毛区吸收必经凯氏带才可进入中柱凯氏带才可进入中柱共质体途径共质体途径跨膜途径跨膜途径细胞途径细胞途径

15、46473、根系吸水的动力、根系吸水的动力（1）根压：植物根系的）根压：植物根系的形成形成并引起并引起。通过根压的吸水为根通过根压的吸水为根 证明根压存在的现象：证明根压存在的现象：q伤流伤流：将植物从茎基部切断，会有液滴从伤口流出。：将植物从茎基部切断，会有液滴从伤口流出。从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象叫伤流。流从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象叫伤流。流出的液体是伤流液（含水、无机盐、有机物和激素）。出的液体是伤流液（含水、无机盐、有机物和激素）。葫芦科植物葫芦科植物q吐水吐水：未受伤植物处于土壤水分充足、天气潮湿的：未受伤植物处于土壤水分充足、天气潮湿的环境中，叶片尖端或边缘也有

16、液体外秘的现象，这种环境中，叶片尖端或边缘也有液体外秘的现象，这种现象称为吐水。植物在蒸腾小于吸水时（如早晨和傍现象称为吐水。植物在蒸腾小于吸水时（如早晨和傍晚）可见此现象。晚）可见此现象。 4849（2） 蒸腾拉力蒸腾拉力q叶片蒸腾，导致气孔下腔周围细胞水势下降，并从相邻叶片蒸腾，导致气孔下腔周围细胞水势下降，并从相邻细胞取水。如此下去，便从导管取水，最后根部就从土细胞取水。如此下去，便从导管取水，最后根部就从土壤环境中取水，壤环境中取水，q这种由于蒸腾失水而产生的根部吸水的力叫蒸腾拉力。这种由于蒸腾失水而产生的根部吸水的力叫蒸腾拉力。 q蒸腾拉力是由植物的枝叶产生并传给根而引起的根的吸蒸腾

17、拉力是由植物的枝叶产生并传给根而引起的根的吸水是植物体的被动吸水。水是植物体的被动吸水。q设计实验证明蒸腾作用和或蒸腾拉力的存在。设计实验证明蒸腾作用和或蒸腾拉力的存在。4、影响根吸水的土壤条件、影响根吸水的土壤条件（1）土壤中可用水）土壤中可用水q植物和土竞争水分：植物可吸水，土壤保水（有植物和土竞争水分：植物可吸水，土壤保水（有机无机胶体，颗粒）机无机胶体，颗粒）q植物只能利用土壤中可利用水植物只能利用土壤中可利用水q粗沙粗沙细纱细纱沙壤沙壤壤土壤土粘土粘土(可利用水可利用水)50（2）土壤通气状况：）土壤通气状况：q短期缺氧可使细胞呼吸减弱，影响根短期缺氧可使细胞呼吸减弱，影响根压压q长

18、时间缺氧形成无氧呼吸产生和积累长时间缺氧形成无氧呼吸产生和积累较多的酒精，根系中毒受伤吸水减少。较多的酒精，根系中毒受伤吸水减少。51（3） 土壤温度：土壤温度：降低温度使吸水减少。降低温度使吸水减少。q水分本身黏性增加扩散速率降低。水分本身黏性增加扩散速率降低。q细胞质黏性增大，水分不易通过。细胞质黏性增大，水分不易通过。q呼吸减弱，影响根压。呼吸减弱，影响根压。q根系生长缓慢，吸水面积减少。根系生长缓慢，吸水面积减少。土壤温度过高对根系也不利，同样影响吸水。土壤温度过高对根系也不利，同样影响吸水。q高温加速根的老化使根的木化程度和范围加大，高温加速根的老化使根的木化程度和范围加大，减少了根

19、的吸收面积。减少了根的吸收面积。q使根的酶钝化，影响根的主动吸水。使根的酶钝化，影响根的主动吸水。52（4） 土壤溶液浓度土壤溶液浓度 盐碱土，水势低，植物很难吸水盐碱土，水势低，植物很难吸水 使用化肥过量，有烧苗现象。使用化肥过量，有烧苗现象。5354第三节第三节 植物体内水分的散失植物体内水分的散失55陆生植物所吸收的水只有陆生植物所吸收的水只有15用于代谢，剩下的用于代谢，剩下的绝大部分要散失到植物体外。绝大部分要散失到植物体外。途径有：途径有：吐水和蒸腾吐水和蒸腾56 蒸腾作用：蒸腾作用：q 指水分以气体状态，通过植物指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶片）从体体的表面（主要是

20、叶片）从体内散失到体外的现象。内散失到体外的现象。q 受受植物结构和气孔行为植物结构和气孔行为的调节。的调节。（一）蒸腾作用的生理意义（一）蒸腾作用的生理意义q蒸腾作用是植物水分吸收和运输的蒸腾作用是植物水分吸收和运输的主要动力主要动力（蒸（蒸腾拉力）腾拉力）q有利于植物有利于植物吸收矿质盐吸收矿质盐(矿质盐只有溶解在水中才矿质盐只有溶解在水中才能被植物吸收和运输能被植物吸收和运输)。q蒸腾作用可以蒸腾作用可以降低降低植物体的叶片的植物体的叶片的温度温度。叶片温。叶片温度过高，会烧伤叶片。度过高，会烧伤叶片。5758（二）蒸腾作用的部位和指标：（二）蒸腾作用的部位和指标：q 小植物小植物: 暴

21、露在地上部分都可以蒸腾暴露在地上部分都可以蒸腾q 成年植物成年植物:皮孔蒸腾（占全部蒸腾的皮孔蒸腾（占全部蒸腾的0.1%）叶片蒸腾：角质蒸腾、气孔蒸腾叶片蒸腾：角质蒸腾、气孔蒸腾59蒸腾速率蒸腾速率：植物在单位时间内单位叶面积蒸腾的植物在单位时间内单位叶面积蒸腾的水量。单位是水量。单位是g.m-2.h-1 蒸腾作用的表示方法蒸腾作用的表示方法蒸腾比率蒸腾比率：植物每消耗：植物每消耗1kg的水时所产生的的水时所产生的干物质质量（干物质质量（g）。）。 野生植物野生植物 18g；作物作物 210g蒸腾系数蒸腾系数或水分利用效率或水分利用效率：植物制造植物制造1g干物干物质所需的水分（质所需的水分（

22、g）。）。蒸腾系数越大，利用水蒸腾系数越大，利用水分的效率就越低。分的效率就越低。 野生植物野生植物 1251000g；作物作物 100500g三、气孔蒸腾三、气孔蒸腾6061为什么说气孔蒸腾量大而且是为什么说气孔蒸腾量大而且是植物蒸腾的主要形式？植物蒸腾的主要形式？ 气孔占叶片面积的气孔占叶片面积的1，所以经过气孔蒸腾的量应，所以经过气孔蒸腾的量应该等于与叶同等面积自由水面的该等于与叶同等面积自由水面的1，但实际上气，但实际上气孔的蒸腾量远远大于孔的蒸腾量远远大于1，可达到，可达到50，甚至，甚至100。气体通过小孔表面扩散速度，不与小孔的面积成正气体通过小孔表面扩散速度，不与小孔的面积成正

23、比，而和小孔的周长成正比，这就是小孔律。比，而和小孔的周长成正比，这就是小孔律。62小孔律小孔律63小孔蒸腾具有边缘效应小孔蒸腾具有边缘效应（一）气孔的结构和运动（一）气孔的结构和运动64四、四、影响气孔运动的因素影响气孔运动的因素q光光:水分充足时，光是调节气孔运动的主要环境因素水分充足时，光是调节气孔运动的主要环境因素l光导致保卫细胞合成蔗糖，降低水势，吸水，气孔光导致保卫细胞合成蔗糖，降低水势，吸水，气孔张开。张开。l蓝光刺激气孔张开：活化保卫细胞质膜上的蓝光刺激气孔张开：活化保卫细胞质膜上的ATP-质子质子泵，使得保卫细胞质膜超极化，吸收离子和积累有泵，使得保卫细胞质膜超极化，吸收离子

24、和积累有机物，降低水势，吸水，气孔打开。机物，降低水势，吸水，气孔打开。65q温度：温度：一般随温度上升气孔开度增大。一般随温度上升气孔开度增大。35以上开以上开度变小。低温，气孔不开度变小。低温，气孔不开。q二氧化碳二氧化碳：低浓度是促进低浓度是促进气孔打气孔打开，高浓度促进关开，高浓度促进关闭（光暗均此）闭（光暗均此）。qABA促使气孔关闭促使气孔关闭：调控细胞质调控细胞质Ca2+浓度增加和浓度增加和细胞质细胞质pH，抑制内向，抑制内向K+通道蛋白活性，活化外向通道蛋白活性，活化外向Cl-活活性。性。66五、影响蒸腾作用的内外条件五、影响蒸腾作用的内外条件67（一）外部因素对蒸腾作用（一）

25、外部因素对蒸腾作用的影响的影响6869光光:v 光影响气孔运动，影响蒸腾光影响气孔运动，影响蒸腾v 光同时提高大气和叶面温度，而往光同时提高大气和叶面温度，而往往叶面温度高于大气温度往叶面温度高于大气温度210，使蒸气压差增大，促进气孔蒸腾；使蒸气压差增大，促进气孔蒸腾；促使气孔开张，也有利于蒸腾促使气孔开张，也有利于蒸腾70空气湿度空气湿度： 空气湿度增大，就增大了空气湿度增大，就增大了空气的蒸气压，使压差减小，空气的蒸气压，使压差减小，蒸腾变慢。蒸腾变慢。 71温度温度：p 相对湿度相同时，温度越高，相对湿度相同时，温度越高，蒸气压越大。蒸气压越大。p 当温度相同时，相对湿度越当温度相同时

26、，相对湿度越大，蒸气压就越大。大，蒸气压就越大。p 升温可以导致内外压差加大。升温可以导致内外压差加大。 72风风： 其影响比较复杂，微风促其影响比较复杂，微风促进蒸腾，因为微风可以使扩散进蒸腾，因为微风可以使扩散层变薄或消失，有利于蒸腾；层变薄或消失，有利于蒸腾；但强风，可能会引起气孔关闭，但强风，可能会引起气孔关闭，阻力增大，蒸腾也变慢。阻力增大，蒸腾也变慢。73土壤：土壤： 间接影响。间接影响。74蒸腾作用在一天中变化：蒸腾作用在一天中变化：q 太阳升起，温度提高，气孔张大，太阳升起，温度提高，气孔张大，蒸腾也渐渐加快。蒸腾也渐渐加快。q 到中午到中午12时至下午时至下午12时，达到高时

27、，达到高峰。峰。q 太阳西落，蒸腾下降至停止。太阳西落，蒸腾下降至停止。75（二）内部因素对蒸腾作用的影响（二）内部因素对蒸腾作用的影响 761 、气孔频度（、气孔频度（气孔数量气孔数量/cm2）2 、气孔大小气孔大小直接影响蒸腾速率。直接影响蒸腾速率。3 、气孔下腔容积气孔下腔容积大，即暴露在气孔下腔大，即暴露在气孔下腔的潮湿的细胞壁的面积大，可不断补充水的潮湿的细胞壁的面积大，可不断补充水蒸汽，使气孔下腔内保持一个较高的相对蒸汽，使气孔下腔内保持一个较高的相对湿度，内外压差增大，蒸腾快。湿度，内外压差增大，蒸腾快。 对于成熟叶片，气孔频度不变，此时对于成熟叶片，气孔频度不变，此时气孔开张度

28、是主要的影响因素气孔开张度是主要的影响因素。 774 、下陷气孔：、下陷气孔：由于扩散层加厚，由于扩散层加厚，阻力大所以蒸腾慢。阻力大所以蒸腾慢。 5 、叶片内部面积：、叶片内部面积：（即细胞间隙（即细胞间隙面积）大，细胞壁变成水蒸气的面面积）大，细胞壁变成水蒸气的面积增大，细胞间隙充满水蒸气，使积增大，细胞间隙充满水蒸气，使内外压差增大，蒸腾快。内外压差增大，蒸腾快。78六、减慢蒸腾速率的途径六、减慢蒸腾速率的途径 移栽苗木时，要尽量保护幼根，适当去掉一些移栽苗木时，要尽量保护幼根，适当去掉一些枝叶，减少蒸腾面积。枝叶，减少蒸腾面积。79 第四节第四节 植物体内水分的运输植物体内水分的运输8

29、0（一）水分运输的途径（一）水分运输的途径土壤中水分土壤中水分根毛根毛根的皮层根的皮层根的中柱鞘根的中柱鞘根、茎、叶的导管或管胞根、茎、叶的导管或管胞叶肉细胞叶肉细胞叶叶细胞间隙细胞间隙气室气室气孔气孔空气中水汽空气中水汽81（一）水分运输的途径（一）水分运输的途径q 土壤水溶液土壤水溶液q 根毛或根的表皮细胞根毛或根的表皮细胞q 皮层细胞皮层细胞q 木质部导管或管胞木质部导管或管胞q 向上茎叶的木质部的导管和管胞向上茎叶的木质部的导管和管胞q 气孔下腔附近的叶肉细胞细胞壁的蒸气孔下腔附近的叶肉细胞细胞壁的蒸发部位发部位q 气孔蒸腾气孔蒸腾82水分在茎叶细胞中的运输途径：水分在茎叶细胞中的运输

30、途径：1 经死细胞：导管和管胞经死细胞：导管和管胞2 经活细胞：水分由叶脉到气孔下腔经活细胞：水分由叶脉到气孔下腔附近的叶肉细胞，要经活细胞，以渗附近的叶肉细胞，要经活细胞，以渗透方式运输透方式运输（二）水分运输的速度（二）水分运输的速度q在原生质中的速度为在原生质中的速度为103m/hq在木质部中为在木质部中为345m/h8384（三三）水沿导管或管胞上水沿导管或管胞上升的动力升的动力 根压和蒸腾拉力根压和蒸腾拉力 根压只有根压只有0.2MPa（20.66m)，85一般情况蒸腾拉力是水分上升的主要动力。一般情况蒸腾拉力是水分上升的主要动力。蒸腾拉力使在导管内的水分上升，导管内必需形蒸腾拉力使

31、在导管内的水分上升，导管内必需形成一个连续的水柱。情况如何？成一个连续的水柱。情况如何？ 86内聚力学说内聚力学说 叶片因为蒸腾失水导致从导管和管胞吸水使水柱一叶片因为蒸腾失水导致从导管和管胞吸水使水柱一端形成拉力，同时水柱自身质量使水柱下降，如此使导端形成拉力，同时水柱自身质量使水柱下降，如此使导管或管胞的水柱产生张力；这种张力小于水分子内聚力管或管胞的水柱产生张力；这种张力小于水分子内聚力，保证了水柱的连续性而使水分不断上升。，保证了水柱的连续性而使水分不断上升。蒸腾内聚力张力学说蒸腾内聚力张力学说支持内聚力学说的观点：支持内聚力学说的观点：q水分子之间的内聚力、水分子和细胞壁之间也存在水

32、分子之间的内聚力、水分子和细胞壁之间也存在内聚力，所以水柱中断机会很小。内聚力，所以水柱中断机会很小。q连续的水柱除了存在于导管腔，也存在于其它孔隙连续的水柱除了存在于导管腔，也存在于其它孔隙（细胞壁的微孔）中。（细胞壁的微孔）中。q虽然有可能气泡进入导管，使大水柱中断，但水流虽然有可能气泡进入导管，使大水柱中断，但水流还可以通过微孔上升。还可以通过微孔上升。q只要木质部有一部分畅通，即可满足水分上升运输。只要木质部有一部分畅通，即可满足水分上升运输。878889第五节第五节 合理灌溉的生理基础合理灌溉的生理基础合理灌溉的基本原则：用合理灌溉的基本原则：用最少量的水取得最大的效果最少量的水取得

33、最大的效果。一、作物的需水规律一、作物的需水规律( (一一) )不同作物对水分的需要量不同不同作物对水分的需要量不同根据蒸腾系数估计水分的需要量：根据蒸腾系数估计水分的需要量：生物产量生物产量蒸腾系数蒸腾系数 = = 理论最低需水量理论最低需水量( (生物产量：指作物一生中形成的全部有机物的总量生物产量：指作物一生中形成的全部有机物的总量) )一些作物的蒸腾系数：一些作物的蒸腾系数：作物作物高粱高粱 玉米玉米 大麦大麦 小麦小麦 棉花棉花 马铃薯马铃薯 水稻水稻 菜豆菜豆蒸腾系数蒸腾系数 322 370 520 540 570 640 680 700( (二二) )同一作物不同生育期对水分的需

34、要量不同同一作物不同生育期对水分的需要量不同 苗期苗期 由于蒸腾面积较小，水分消耗量不大；由于蒸腾面积较小，水分消耗量不大； 分蘖期分蘖期 蒸腾面积扩大，气温逐渐升高，水分消耗量增大；蒸腾面积扩大，气温逐渐升高，水分消耗量增大； 孕穗开花期孕穗开花期 蒸腾量达最大值，耗水量也最多蒸腾量达最大值，耗水量也最多； 成熟期成熟期 叶片逐渐衰老、脱落，水分消耗量又逐渐减少。叶片逐渐衰老、脱落，水分消耗量又逐渐减少。 ( (三三) )作物的水分临界期作物的水分临界期 - -植物在生命周期中，对水分缺乏最敏感、最植物在生命周期中，对水分缺乏最敏感、最易受害的时期。易受害的时期。如小麦一生中有两个水分临界期

35、：如小麦一生中有两个水分临界期：v孕穗期孕穗期，缺水，小穗发育不良，特别是雄性生殖器官发育受阻或畸形发展。缺水，小穗发育不良，特别是雄性生殖器官发育受阻或畸形发展。v开始灌浆到乳熟末期，开始灌浆到乳熟末期，缺水，影响旗叶的光合速率和寿命，减少有机物的制缺水，影响旗叶的光合速率和寿命，减少有机物的制造和运输，影响灌浆，空瘪粒增多，产量下降。造和运输，影响灌浆，空瘪粒增多，产量下降。 由于水分临界期缺水对产量影响很大，因此由于水分临界期缺水对产量影响很大，因此，应确保农作物水应确保农作物水分临界期的水分供应。分临界期的水分供应。 调亏灌溉调亏灌溉（regulated deficit irrigat

36、ion, RDIregulated deficit irrigation, RDI）- -一种新型节水一种新型节水技术，在作物营养生长旺期适度亏水，在作物需水临界期充分供技术，在作物营养生长旺期适度亏水，在作物需水临界期充分供水，促控结合提高水的利用效率，增加作物产量。水，促控结合提高水的利用效率，增加作物产量。二、合理灌溉指标二、合理灌溉指标作物是否需要灌溉可依据气候特点、土壤墒情、作物的形作物是否需要灌溉可依据气候特点、土壤墒情、作物的形态、生理性状加以判断。态、生理性状加以判断。（一）土壤指标（一）土壤指标根系活动层根系活动层(0(090cm)90cm)的土壤含水量为的土壤含水量为田间持水量的田间持水量的60608080为宜为宜，如低于此值，应灌溉。如低于