【正文】 前者對水分移動的阻力小，適于長距離運輸；后者的距離雖短，但阻力大。氣孔是植物體與外界交換的“大門”，也是蒸騰的主要通道。 細胞吸水有 3種方式：擴散、集流和滲透作用，其中以滲透吸水為主。這種技術(shù)稱為 CRAI。缺點是滴頭孔口易堵塞，對灌溉水要進行過濾。 ? (sprinkling irrigation) ? 借助動力設(shè)備把水噴到空中成水滴降落到植物和土壤上。 二、合理灌溉指標及灌溉方法 土壤指標 一般作物生長較好土壤含水量為 田間持水量的 60％～ 80％ ，低于此值應(yīng)考慮灌溉 形態(tài)指標 根據(jù)作物在干旱條件下外部形態(tài)發(fā)生的變化來確定是否進行灌溉，如莖葉 萎蔫 ； 生長速度下降 ；顏色 暗綠色 、有時 變紅 ，葉柄不易折斷等，應(yīng)考慮灌溉 生理指標 可比形態(tài)指標更及時、靈敏地反映植物體水分狀況。 ３ .使用抗蒸騰劑 能降低植物蒸騰速率而對光合作用和生長影響不太大的物質(zhì) 。當(dāng)氣溫 過高 時， ? 葉片過度失水， 氣孔會關(guān)閉 ，使 蒸騰減弱 。 （ 4）植物激素： 細胞分裂素和生長素促進氣孔張開 ， 脫落酸促進氣孔關(guān)閉 ， 三、影響蒸騰作用的內(nèi)外因素 蒸騰速率與 氣孔下腔 內(nèi)水蒸氣向外的 擴散力 成正比而與擴散阻力 成反比。 低濃 度 二氧化碳 促進 氣孔 張開 ； 高濃度 二氧化碳 能使氣孔 迅速關(guān)閉 ，無論光照或黑暗均是如此 。 ? PEP＋ HCO3 PEP羧化酶 草酰乙酸＋磷酸 草酰乙酸＋ NADPH(或 NADH)蘋果酸還原酶 蘋果酸＋ NADP+(或 NAD+) 由此看出，淀粉在保衛(wèi)細胞中的作用，不只是水解產(chǎn)生可溶性糖類，而且也可以產(chǎn)生蘋果酸。這種由光照引起的保衛(wèi)細胞跨膜的 H+梯度和膜電位差合稱為 H+電化學(xué)勢梯度 。 (一 )氣孔運動 （形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理特點） 氣孔是蒸騰過程中水蒸氣的主要出口，也是光合作用和呼吸作用與外界氣體交換的“ 大門 ” 。 蒸騰速率 = 蒸騰失水量 /單位葉面積 *時間 白天為 15～ 250、 夜晚 1～ 20g〃m 2〃h 1 蒸騰比率 （ TR） 植物光合作用同化每摩爾 CO2所需蒸騰散失的H2O的摩爾數(shù)。 ? CO２ 的同化 ? 開放的氣孔是 CO2進入葉片的通道。他們認為，水分子與水分子之間具有 內(nèi)聚力 ，水分子與細胞壁分子之間又具有強大的 附著力 (adhesive force)，所以水柱中斷的機會很小。 蒸騰拉力要使水分在莖內(nèi)上升，導(dǎo)管的水分必須形成 連續(xù)的水柱 。 水分從根向地上部運輸?shù)耐緩? 運輸速度 ：水分在 木質(zhì)部 的運輸速度一般為 3～ 45cm 2， 土溫過高 對根系吸水 也不利 ， 原因 ： ⑴ 提高根的木質(zhì)化程度，加速根的老化， ⑵ 根細胞中各種 酶蛋白變性失活。 被動吸水 植物根系以蒸騰拉力為動力的吸水過程。 不少傷流液是重要的工業(yè)原料，如 松脂、生漆、橡膠 等。 （三）根系吸水的動力 (Driving force) 根系吸水有兩種動力： 根壓和蒸騰拉力 ， 后者較為重要。 這種穿越細胞壁、連接相鄰細胞原生質(zhì) (體 )的管狀通道被稱為 胞間連絲 . 胞間連絲的 功能 ：進行相鄰細胞間 物質(zhì)交換和信息傳遞 。 由于植物吸水主要靠根尖 ,因此， 在移栽時盡量保留細根，就可減輕移栽后植株的萎蔫程度。當(dāng)細胞水勢低于外界的水勢時，細胞就吸水；當(dāng)細胞水勢高于外界的水勢時，細胞就失水；而當(dāng)細胞水勢等于外界水勢時，水分交換達動態(tài)平衡。同時會產(chǎn)生一種與膨壓 大小相等 、 方向相反 的 壁壓 ，即 壓力勢 一般為正值 初始質(zhì)壁分離 時 為零 ； 劇烈蒸騰時 呈 負值。 質(zhì)膜和液泡膜 則不同，兩者都接近于 半透膜 ，因此，我們可以把 原生質(zhì)體（包括質(zhì)膜、細胞質(zhì)和液泡膜）當(dāng)作一個 半透膜 來看待。隨著水分逐漸進入玻璃管內(nèi)，液面逐漸上升，靜水壓也逐漸增大，壓迫水分從玻璃管內(nèi)向燒杯移動速度就越快，膜內(nèi)外水分進出速度越來越接近?，F(xiàn)列舉幾種水溶液在 25℃ 下的水勢，純水的水勢為 0 MPa，荷格倫特（ Hoagland）培養(yǎng)液為 MPa，海水為 MPa。在植物生理學(xué)上， 水勢（ water potential）就是每偏摩爾體積水的化學(xué)勢 差 。如果把該殘基的磷酸基團除去，則水通道變窄，水集流通過量減少。植物的水孔蛋白有 兩種 ：一種是質(zhì)膜上的 質(zhì)膜內(nèi)在蛋白 ， 另一種是液泡膜上的 液泡膜內(nèi)在蛋白。 在 光合作用、呼吸作用 、有機物質(zhì)合成和分解的過程中，都有水分子參與。其水溶液具有 膠體 的性質(zhì)。 在同一植株中，不同器官和不同組織的含水量的差異也甚大。 第一章 植物的水分代謝 第一章 植物的水分代謝 ?主要內(nèi)容 植物對水分的吸收、運輸、利用和散失的過程稱植物的水分代謝 ?第一節(jié) 植物對水分的需要 ?第二節(jié) 植物細胞對水分的吸收 ?第三節(jié) 根系吸水和水分向上運輸 ?第四節(jié) 蒸騰作用 ?第五節(jié) 植物體內(nèi)水分的運輸 ?第六節(jié) 合理灌溉的生理基礎(chǔ) ?小結(jié) 第一章 植物的水分代謝 ? 水是生命起源的先決條件，沒有水就沒有生命。 ? 人們常說 “ 有收無收在于水 ”“ 水利是農(nóng)業(yè)的命脈 ” 。 例如， 根尖、嫩梢、幼苗和綠葉 的含水量為 60%90%。蛋白質(zhì)分子的 疏水基 （如烷烴基、苯基等）在 分子內(nèi)部 ，而 親水基 （如 —NH2， — COOH， — OH等）則在 分子的表面 。 水分是植物對物質(zhì)吸收和運輸?shù)娜軇? 一般來說，植物不能直接吸收固態(tài)的無機物質(zhì)和有機物質(zhì)，這些 物質(zhì) 只有 溶解 在水中才能被植物 吸收 。 水孔蛋白廣泛分布于植物各個組織，其功能以存在部位而定。 W?0W?WV?0W W WwWWVV? ? ????????WV?WV?WVWV?三、滲透作用 （ osmosis） 滲透作用（ osmosis）是指溶劑分子通過半透膜而移動的擴散現(xiàn)象。 就是說，水溶液的化學(xué)勢（ ）與純水的化學(xué)勢（ ）之差（ ），除以水的偏摩爾體積（ ）所得的商，稱為水勢。水的偏摩爾體積 水的化學(xué)勢水勢純水的化學(xué)勢 μ w0 規(guī)定為 0。 帕斯卡 (pascal， Pa) 亦稱 帕 ，法定 壓強單位 ，也是表示水勢的單位。最后，液面不再上升，停滯不動，實質(zhì)上是 水分進出的速度相等，呈動態(tài)平衡 （圖 12B）。 液泡 里的細胞液 含許多物質(zhì) ，具有一定的水勢，這樣，細胞液與環(huán)境中的溶液之間，便會發(fā)生滲透作用。 討論同一大氣壓力下 兩個開放體系時， ψp可忽略不計 重力勢ψg 由于重力的存在使體系水勢增加的數(shù)值 重力使水向下移動，處于較高位置的水比較低位置的水有較高的水勢。植物細胞在吸水和失水的過程中，細胞 體積 會發(fā)生變化，其 水勢、溶質(zhì)勢和壓力勢 等都會 隨之改變 。 第三節(jié) 根系吸水和水分向上運輸 水分在植物體內(nèi)的傳遞途徑可分為兩個緊密相連步驟： 徑向傳輸 ， 即 根系吸水 和 軸向傳輸 ，即 水分向上運輸 。 根中的 質(zhì)外體 常被內(nèi)皮層的 凱氏帶 分隔為 外部質(zhì)外體和 內(nèi)部 質(zhì)外體 成 兩個區(qū)域 。 根壓（ root pressure） 由于水勢梯度引起水分進入中柱后產(chǎn)生的壓力稱為根壓（ root pressure）是 由于植物根系生理活動而促使液流從根部上升的壓力 大多數(shù)植物的根壓為 ～ ， 有些木本植物的根壓可達 ～ 。 (2)吐水 葉片尖端或邊緣的水孔向外溢出液滴的現(xiàn)象。 ?通常正在蒸騰著的植株，尤其是 高大的樹木 ，其吸水的主要方式是 被動吸水 。 ? 喜溫植物和生長旺盛的根系吸水易受低溫影響，特別是 驟然降溫 ，如在烈日下用冷水澆灌，對根系吸水不利 “ 午不澆園 ” 土壤溶液濃度 ? 通常土壤溶液 濃度較低 ,水勢較高，根系易于吸水 。h1； 具 環(huán)孔材 的 樹木 的導(dǎo)管較大而且較長，水流速度最高為 2040 cm?h1，甚至更高；具 散孔材 的 樹木 的導(dǎo)管較短，水流速度慢，只有 16 cm?h1；而裸子植物只有管胞，沒有導(dǎo)管， 管胞 中由于管胞分子相連的 細胞壁 未打通，水分要經(jīng)過 紋孔 才能移動 ,阻力較大 ,運輸