植物的水分代谢节

植物的水分代谢节第一页，共二十页，编辑于2023年，星期六一、水分运输的途径

土壤水分→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→叶肉细胞间隙→气孔下腔→气孔→大气。在这段过程中，一部分要经过活细胞即共质体进行，另一部分要经过死细胞即质外体进行。第二页，共二十页，编辑于2023年，星期六此外，水分在向上运输的过程中，还可以通过维管射线做径向运输，与周围薄壁组织内的水分相互交往。2.经质外体（死细胞）运输：水分在植物茎杆中向上运输是沿着导管和管胞进行的。成熟的导管（裸子植物）和管胞（被子植物）是中空的，没有原生质，所以阻力小，运输速率较快----适于长距离运输。1.经共质体（活细胞）运输：水分由根毛到根部导管必须要经过内皮层细胞。此外，由叶脉到叶肉细胞也要经过活细胞。都属于共质体部分。特点：距离很短，阻力很大，慢---不适合长距离运输。第三页，共二十页，编辑于2023年，星期六共质体运输质外体运输径向运输第四页，共二十页，编辑于2023年，星期六二、水分运输动力水分沿导管或管胞上升动力有两种：（1）下部根压------一般较小，只有在早春蒸腾很小时，根压才起较大的作用；（2）上部蒸腾拉力----水分上升的主要动力。。。导管中水柱如何保持不断呢？内聚力学说可以解释这一问题第五页，共二十页，编辑于2023年，星期六理论要点：相同分子之间有相互吸引的力量，称为内聚力。水分子之间的内聚力很大，与此同时，水柱本身的重量又使水柱下降。这样上拉下坠使水产生张力（tension）。一般讲，水分子内聚力要比张力大，故可使水柱保持不断。蒸腾拉力－内聚力－张力学说

（transpiration-cohesive-tensiontheory）十九世纪末期爱尔兰人迪克松（DixonH.H.）提出。内聚力（cohesiveforce）学说争论焦点：1）水分上升有无活细胞参与？—导管周围活细胞参与水分上升2）木质部有气泡，水柱不可能保持连续？--水流通过微孔上升，不需要全部木质部起作用第六页，共二十页，编辑于2023年，星期六气穴现象(cavitation)因导管水溶液中溶解有气体，当水柱张力增大时，溶解气体会从水中逸出形成气泡。而且在张力的作用下，气泡还不断扩大的现象。导管分子相连处的纹孔阻挡气泡在一条管道中。当水分移动遇到气泡的阻隔时，可以横向进入相邻的导管分子，绕过气泡，形成旁路，从而保持水柱的连续性。第七页，共二十页，编辑于2023年，星期六内聚力：相同分子之间有相互吸引的力量，20MPa以上。拉力重力上拉下拖使水柱产生张力。木质部水柱张力为0.5～3MPa。水分子内聚力大于水柱张力，故可使水柱连续不断。水分子与细胞壁分子之间又具有强大附着力，故水柱中断机会很小。第八页，共二十页，编辑于2023年，星期六第九页，共二十页，编辑于2023年，星期六第六节合理灌溉的生理基础合理灌溉：用最少量水获取最大经济效益

必需了解作物的需水规律以及懂得如何去合理灌溉。一、植物的需水规律（一）植物需水量----蒸腾系数1.不同植物需水量不同

C3植物>C4植物（大豆，水稻>小麦，甘蔗>高粱，玉米）作物高粱玉米大麦小麦棉花马铃薯水稻菜豆蒸腾系数

322370520540570640680700第十页，共二十页，编辑于2023年，星期六水分临界期（criticalperiodofwater）：

植物一生中对水分亏缺最敏感，最容易受水分亏缺伤害的时期种子----生殖器官形成和发育时期；营养器官---营养生长最旺盛时期。

随植物蒸腾面积不断增大，生理特征不断改变，对水分需求量也有较大变化。小麦：1）分蘖前期----少；2）分蘖末期~抽穗期----多；

3）抽穗~灌浆末期---多；4）灌浆末期~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时期。收获对象不同第十一页，共二十页，编辑于2023年，星期六（二）水分利用效率（WUE）指植物每消耗单位水量生产干物质的量（或同化CO2量）三个层次瞬时（WUE）某一时刻光合速率与蒸腾速率之比，(某一时刻蒸腾效率)。长期（WUE）农田（WUE）指一定时间内植物积累干物质量与蒸腾失水量之比(较长一段时间的蒸腾效率)。指一定时间内植物积累的干物质与植物蒸腾失水和田间蒸发失水量之和（蒸发蒸腾量或蒸发量）之比。第十二页，共二十页，编辑于2023年，星期六二、合理灌溉指标看天、看地、看庄稼。(一)

土壤水分状况：低于60~80%田间持水量灌溉（二）灌溉的形态指标根据庄稼生长速度、叶片颜色变化、萎蔫状况确定

缺水----幼嫩茎叶凋萎；叶茎暗绿（累积叶绿素）或变红（糖类分解大于合成，积累红色素）第十三页，共二十页，编辑于2023年，星期六生理指标比形态指标更灵敏、更科学、更客观。根据不同地区、不同植物、不同生育期科学地确定合理灌溉的生理指标。叶片的水势、细胞汁液的浓度、渗透势、气孔的开关状况等。（三）灌溉的生理指标较灵敏指标-----测叶片水势也可用阿贝折射仪，测叶细胞汁液浓度，或用气孔计测气孔开张程度，叶片相对含水量RWC。第十四页，共二十页，编辑于2023年，星期六第十五页，共二十页，编辑于2023年，星期六（四）灌溉方式漫灌(wildfloodingirrigation)：费水，土壤冲刷，盐碱化，肥力流失塑料薄膜防渗管道输水灌溉，节水约1/3第十六页，共二十页，编辑于2023年，星期六喷灌（sprayirrigationorsprinklingirrigation）:

借助动力设备把水喷到空中成水滴降落到植物和土壤上。节水，保持土壤团粒结构，防止盐碱化喷灌比传统灌溉方式节水30％－40％第十七页，共二十页，编辑于2023年，星期六滴灌（dripirrigation）:

通过埋入地下或设置于地面的塑料管网络，将水分输送到作物根系周围，水分（也可添加营养物质）从管上的小孔缓慢地滴出，让作物根系经常处于保持在良好的水分、空气、营养状态下。

节水，使根系保持良好水分,空气,营养状态；成本大滴灌比传统灌溉方式节水70－80％第十八页，共二十页，编辑于2023年，星期六促控结合提高水利用效率，增加作物产量。调亏灌溉（regulateddeficitirrigation,RDI）一种新型节水技术作物营养生长旺期适度亏水作物需水临界期充分供水第十九页，共二十页，编辑于2023年，星期六三、合理灌溉增产原因合理灌溉可改善植物的各种生理状况，改善作物的光合性能---特别是光合作用。（一）合理灌溉的生理效应（二）