【正文】 . . . .植物生理學(xué) 緒論 植物生理學(xué)：研究植物生命活動(dòng)規(guī)律及其機(jī)理的科學(xué)。植物生命活動(dòng)：植物體物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)換、形態(tài)建成及信息傳遞的綜合反應(yīng)。 植物生理學(xué)的基本內(nèi)容：細(xì)胞生理、代謝生理、生長發(fā)育生理和逆境生理。 歷程：近代植物生理學(xué)始于荷蘭 van Helmont（1627）的柳條試驗(yàn)，他首次證明了水直接參與植物有機(jī) 體的形成； 德國 von Liebig（1840）提出的植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說，奠定了施肥的理論基礎(chǔ)； 植物生理學(xué)誕生標(biāo)志是德國 von Sachs 和 Pfeffer 所著的兩部植物生理學(xué)專著； 我國啟業(yè)人是錢崇澍，奠基人是李繼侗、羅宗洛、湯佩松。 第二章 植物的水分關(guān)系 束縛水：存在于原生質(zhì)膠體顆粒周圍或存在于大分子結(jié)構(gòu)空間中被牢固吸附的水分。 自由水：存在于細(xì)胞間隙、原生質(zhì)膠粒間、液泡中、導(dǎo)管和管胞內(nèi)以及植物體其他間隙的水分。 束縛水含量增高，有利于提高植物的抗逆性；自由水含量增加，植物的代謝加強(qiáng)而抗逆性降低。 水分在植物體內(nèi)的生理作用：①水分是原生質(zhì)的主要成分；②水是植物代謝過程中重要的反應(yīng)物質(zhì)；③ 水是植物體內(nèi)各種物質(zhì)代謝的介質(zhì)；④水分能夠保持植物的固有姿態(tài)；⑤水分能有效降低植物的體溫；⑥ 水是植物原生質(zhì)良好的穩(wěn)定劑；⑦水與植物的生長和運(yùn)動(dòng)有關(guān)。 植物細(xì)胞的吸水方式：滲透性吸水和吸脹吸水。 滲透作用：溶劑分子通過半透膜擴(kuò)散的現(xiàn)象。 水的偏摩爾體積：指加入 1mol 水使體系的體積發(fā)生的變化。 水勢：溶液中每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差。 水通道蛋白調(diào)節(jié)水分以集流的方式快速進(jìn)入細(xì)胞的細(xì)微孔道。 溶質(zhì)勢：由于溶質(zhì)顆粒與水分子作用而引起細(xì)胞水勢降低的數(shù)值。Ψ s = icRT。 1襯質(zhì)勢：細(xì)胞中的親水物質(zhì)對(duì)水分子的束縛而引起水勢下降的數(shù)值，為負(fù)值。Ψ m 1壓力勢：由于細(xì)胞吸水膨脹時(shí)原生質(zhì)向外對(duì)細(xì)胞壁產(chǎn)生膨壓，細(xì)胞壁產(chǎn)生的反作用力——壁壓使細(xì)胞 水勢增加的數(shù)值。Ψ p 1Ψ w = Ψ s + Ψ m + Ψ p + Ψ g + …。 1吸脹吸水：植物細(xì)胞壁中的纖維素以及原生質(zhì)中的蛋白質(zhì)、淀粉等大分子親水性物質(zhì)與極性的水分子 以氫鍵結(jié)合而引起細(xì)胞吸水膨脹的現(xiàn)象。蛋白質(zhì)淀粉纖維素 1植物根系由表皮、皮層、內(nèi)皮層和中柱組成，吸水途徑有共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑。 1主動(dòng)吸水：僅由植物根系本身的生理活動(dòng)而引起的吸水。分為傷流和吐水。 1根壓：由于植物根系生理活動(dòng)而促使液流從根部上升的壓力。 1被動(dòng)吸水（主要方式） ：通過蒸騰拉力進(jìn)行的吸水。枝葉的蒸騰作用使水分沿導(dǎo)管上升的力量稱為蒸騰 拉力。 1植物蒸騰作用是產(chǎn)生蒸騰拉力并促進(jìn)根系吸水的根本原因 影響根系吸水的因素： （1）內(nèi)部：導(dǎo)管水勢、根系大小、根系對(duì)水的透性、根系對(duì)水吸收速率； （ 2） 外部：土壤水分、土壤溫度、土壤通氣狀況、土壤溶液濃度。2永久性萎焉主要原因是缺少可利用水。土壤水分不足成為北方旱作農(nóng)業(yè)區(qū)限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要因 素。 2土壤低溫影響根系吸水的原因是：①低溫使土壤溶液的粘滯性增加；②根細(xì)胞原生質(zhì)黏性增加；③降 低了根系的生理代謝活動(dòng)。 2土溫過高引起根系吸水降低的主要原因：加快了根細(xì)胞中各種酶蛋白變性失活的速度，提高了根系木 栓化的程度，加速根系老化的進(jìn)程。 2蒸騰作用生理意義：①蒸騰作用是植物水分吸收和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?；②蒸騰作用使植物礦質(zhì)營養(yǎng)吸收 和運(yùn)輸?shù)闹饕獎(jiǎng)恿?；③蒸騰作用能夠維持植物的適當(dāng)體溫；④蒸騰作用能加強(qiáng)植物與外界的氣體交換，有 利于光合作用。 2蒸騰速率：單位葉面積在單位時(shí)間蒸騰散失水分的數(shù)量。 2蒸騰效率：植物每蒸騰 1kg 水所生成干物質(zhì)的克數(shù)。蒸騰系數(shù)的倒數(shù)。 2蒸騰系數(shù)：植物每制造 1 克干物質(zhì)所消耗水的克數(shù)。數(shù)值越小水分利用率越高。 2小孔擴(kuò)散速率不與小孔面積成正比，而與其邊緣長度成正比。 2氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)制：糖淀粉轉(zhuǎn)化學(xué)說；無機(jī)離子（K+）泵；淀粉鉀離子蘋果酸代謝理論。 影響蒸騰作用的環(huán)境因素：光照、溫度、CO2 濃度、水分、風(fēng)速。 3水分沿導(dǎo)管上升機(jī)制：蒸騰流內(nèi)聚力張力學(xué)說。 3水分臨界期：指植物在生命周期中對(duì)水分缺乏最敏感和最易受害的時(shí)期。 3灌溉的生理指標(biāo)：葉細(xì)胞的濃度、滲透勢、水勢和氣孔開度等。 第三章 植物的礦質(zhì)營養(yǎng) 配合肥料學(xué)內(nèi)容。 植物礦質(zhì)營養(yǎng)：植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和同化等過程以及礦質(zhì)元素在植物生命活動(dòng)中的作用。 巖石圈和水圈中的礦質(zhì)是植物體內(nèi)礦質(zhì)元素的來源。 灰分元素：植物烘干后充分灼燒后的殘余物質(zhì)中存在的元素。 植物的必需元素：生長發(fā)育必不可少的元素。判斷標(biāo)準(zhǔn)：不可缺少性；不可替代性；直接功能性。 必需元素的生理功能：細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)組成成分；植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)者，參與酶的活動(dòng)；離子濃度平衡， 膠體的穩(wěn)定和電荷中和；細(xì)胞重要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)信使，如 Ca2+重要第二信使；作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，調(diào)節(jié)細(xì)胞膨 壓。 植物缺素癥及中毒癥，肥料學(xué)。 診斷方法：化學(xué)分析診斷法、病癥診斷法、加入診斷法。 植物對(duì)礦質(zhì)元素的吸收既相關(guān)又獨(dú)立 植物吸收離子的特點(diǎn)：選擇性、積累作用、吸收過程需要能量、存在基因型差異。 道南平衡：平衡時(shí)膜內(nèi)陰離子與陽離子濃度乘積等于膜外陰離子與陽離子濃度乘積。 1影響根吸收離子的因素：pH、溫度、通氣狀況、土壤溶液濃度。 1植物營養(yǎng)最大效率期：施用肥料的營養(yǎng)效果最好的時(shí)期。 1作物營養(yǎng)生理指標(biāo)：①葉片營養(yǎng)元素含量、酰胺含量、酶活性。 1發(fā)揮肥效的措施：①適當(dāng)灌溉；②適當(dāng)深耕；③改善光照條件；④改進(jìn)施肥方式；⑤控制微生物的有 害轉(zhuǎn)化。 1葉面施肥優(yōu)點(diǎn)：①補(bǔ)充養(yǎng)料；②節(jié)省肥料；③見效迅速；④利用率高。 1影響因素：葉片的部位、溫度、停留時(shí)間、大氣濕度。 1適用于：①土壤中營養(yǎng)有效性低時(shí)；②上層土壤干燥時(shí)；③生殖階段根系活力降低時(shí)；④對(duì)某類養(yǎng)分有特殊要求時(shí)。 第四章 植物的呼吸作用 呼吸作用的生理意義：①為植物生命活動(dòng)提供所需的大部分能量；②為其他有機(jī)物合成提供原料；③提 高植物抗病、抗傷害的能力。 呼吸鏈： 呼吸代謝中間產(chǎn)物的電子和質(zhì)子， 在線粒體內(nèi)膜上沿著一系列由電子傳遞組成的電子傳遞途徑， 嚴(yán)格有序地傳遞到分子氧的過程。 抗氰呼吸：不經(jīng)過細(xì)胞色素氧化酶系統(tǒng)，而是通過對(duì)氰化