植物的水分生理ppt課件-在線瀏覽
2025-03-06 08:20本頁面
【正文】 使得細胞保持緊張度，植物枝葉挺立，便于充分吸收陽光、進行氣體交換、花朵開放。水份可以增加大氣濕度、改善土壤及土壤表面的溫度，作物栽培中，早春寒潮降臨時給秧田灌水保溫抗寒，就是利用水來調(diào)節(jié)農(nóng)田小氣候 小結(jié) :水分在植物生命活動中的作用 （一）生理作用： 水分是原生質(zhì)的主要成分； 水是許多代謝反應(yīng)的反應(yīng)物； 水是生命活動的良好介質(zhì)； 水能使植物保持固有姿態(tài)； 細胞分裂和伸長都需要足夠的水分； （二）生態(tài)作用： 調(diào)節(jié)植物的體溫； 不吸收可見光 。 水的化學(xué)勢用 μw來表示 二、植物對水分的吸收 偏摩爾體積 :指恒溫恒壓下混合體系中 1mol該物質(zhì)所占據(jù)的有效體積 (3)水 勢 ： 水勢是每偏摩爾體積水的化學(xué)勢差 即水溶液的化學(xué)勢（ ?w ）與同溫同壓同一體系中純水的化學(xué)勢（ μ0）之差除以水的偏摩爾體積所得的商 Ψw= μw μ0 VW 二、植物對水分的吸收 稀溶液中常用純水的摩爾體積代替偏摩爾體積 在一個大氣壓下， 0℃ 的純水水勢規(guī)定為 0 水勢單位： Pa（ 帕）； bar（ 巴）， atm（ 大氣壓） 1MPa = 106 Pa = 10 bar = 水總是從水勢高的區(qū)域流向水勢低的區(qū)域 二、植物對水分的吸收 水流方向： 地心引力 （地勢高） 水勢高 水勢低 （地勢低） 水勢高 （ 水滴 ） 水勢低 （ 干紙 ） （ 濾紙 ） 水勢低 水勢高 （水） （葉子） 水勢低 水勢高 （根系） 因此，水勢是一個能判斷自然界中水運動方向和限度的物理量，也是植物水分狀態(tài)的基本度量單位。如： 1mol 蔗糖液水勢為 1mol KCl溶液水勢為 海水的水勢約為 在任何狀況下，水分流動的方向總是由水勢高的地方流向水勢低的地方。如果在溶液的上方施加一個壓力，其大小恰好阻止水分子的凈滲入，這個外壓及其數(shù)值就是該溶液在該濃度下的滲透壓 （ osmotic pressure）。 這表明溶質(zhì)分子有降低溶液水勢的作用 ， 滲透勢 （ osmotic potential ψs ） 就指是由于溶質(zhì)顆粒的存在而使溶液水勢降低的潛在勢能 ， 也稱為溶質(zhì)勢 （ solute potential） 。 二、植物對水分的吸收 3生活細胞就是一個滲透系統(tǒng) 細胞液、原生質(zhì)層、細胞外溶液，構(gòu)成了一個滲透系統(tǒng) 質(zhì)壁分離現(xiàn)象與復(fù)原 二、植物對水分的吸收 若將細胞放入低滲液 —— 細胞吸水； 若將細胞放入等滲液 —— 細胞吸水與失水動態(tài)平衡； 若將細胞放入高滲液 —— 細胞失水； 質(zhì)壁分離 利用質(zhì)壁分離現(xiàn)象： （ 1） 判斷細胞的死活；（ 2）測定細胞的滲透勢；（ 3）觀測物質(zhì)透過原生質(zhì)體的難易程度。 Ψs = iCRT 負值 壓力勢（ Ψp）： 由于細胞壁壓力的存在而引起的細胞水勢增加的值 正值 二、植物對水分的吸收 ? 未形成液泡的細胞， Ψw=Ψm ? 形成液泡的細胞，具有大液泡， Ψw=Ψs+Ψp ? 初始質(zhì)壁分離， Ψp =0， Ψw=Ψs 植物細胞的相對體積變化與水勢、滲透勢和壓力勢之間的關(guān)系 掌握圖中 4個狀態(tài)的變化情況 二、植物對水分的吸收 ? 小葉流法：測定細胞常態(tài)下的水勢 ? 質(zhì)壁分離法：測定處于初始質(zhì)壁分離狀態(tài)時的水勢 ? 壓力室法，大致測定葉片水勢 不同生境下植物葉片的 ψw 、 ψs、 ψp范圍： 完全吸水膨脹時葉片的 ψw = 0 MPa 土壤供水充足、生長迅速： ψw = ~ 水分虧缺、生長緩慢： ψw = ~ 中生植物干旱傷害時： ψw = ~ 沙漠灌木干旱生長停止生長： ψw = ~ 溫帶作物組織滲透勢一般在： 1~ 2MPa 旱生植物葉滲透勢可低達： 10MPa 草本作物葉片細胞壓力勢下午約為： +~+ 晚上約為： + 二、植物對水分的吸收 II 細胞的吸脹吸水 干燥種子大量而快速吸水是一種親水膠體吸水膨脹現(xiàn)象。 二、植物對水分的吸收 主動吸水：根壓 被動吸水：蒸騰牽引力 根壓存在的證據(jù) —— 吐水與傷流現(xiàn)象 ： 傷流與根壓 吐水現(xiàn)象 吐水現(xiàn)象 傷流與根壓 二、植物對水分的吸收 由于 凱氏帶（高度栓質(zhì)化）不透水，因此水分自由擴散至內(nèi)皮層時，必須經(jīng)共質(zhì)體向中柱內(nèi)轉(zhuǎn)移。 根系的代謝活動不斷向根部導(dǎo)管積累有機和無機溶質(zhì) （主動吸收礦質(zhì)離子，可逆著濃度梯度進行，要消耗代謝能量） ，使其水勢降低，土壤及周圍細胞的水分向根部導(dǎo)管流動，導(dǎo)致此處溶液體積增大，溶液即沿導(dǎo)管上升 —— 即根內(nèi)導(dǎo)管溶液的滲透壓產(chǎn)生的靜水壓力 —— 根壓 。 被動吸水的動力是 蒸騰拉力 。 這種吸水的原動力是由蒸騰作用引起的 ， 與根系生理活動無直接關(guān)系 ， 故稱為被動吸水 。因此植物一般是以被動吸水為主。 二、植物對水分的吸收 根系自身的因素 土壤的因素 影響根系吸水的土壤因素 土壤水分狀況 土壤永久萎蔫系數(shù) 土壤溫度 土壤通氣狀況 土壤溶液濃度 (1)土壤水分狀況 ： 土壤水分 固態(tài)水 氣態(tài)水 束縛水 自由水 （ 冬季或永凍層土壤中的冰 ） （土壤孔隙中存在的水汽） 化學(xué)束縛水 物理束縛水 毛管水 重力水 化合水 結(jié)晶水 吸濕水 膜狀水 毛管上升水 毛管懸著水 自由重力水 支持重力水 不可利用水 最大持水量 可利用水 二、植物對水分的吸收 ? 田間持水量 （ field capacity） 在地下水埋藏較深的條件下，土壤中所能保持的毛管懸著水的最大量。毛管水根據(jù)其所處部位及存在狀況，又分為毛管上升水和毛管懸著水。 田間持水量是土壤保水性能的一個重要指標，也是設(shè)計田間排灌溝渠、擬訂灌排水定額的重要參數(shù)。當(dāng)土壤含水量正好為田間持水量時，土壤水勢在一 ～一 ，由于不同質(zhì)地土壤的含水量與水勢之間的關(guān)系不一樣，不同質(zhì)地土壤的田間持水量差別很大。 低溫時影響吸水的原因
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