植物生长与水分.ppt

18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输 H2O植物吸水土壤水分蒸腾作用大气降水18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输 目目的的要要求求：了解植物体内水分的存在状态和生理功能，依据水势的特点掌握植物的吸水动力和吸水过程，掌握气孔运动规律、蒸腾作用的特点及在生产上的调控应用。了解作物的需水规律及生产上的保障措施。掌握有机物运输的部位和途径，了解有机物运输的机理。教教学学要要点点：植物含水量，束缚水，自由水，水的生理功能。水势，水分的吸收，植物吸水的动力，蒸腾作用，气孔运动。植物需水量，植物需水规律。有机物运输的途径、形式和速度；有机物运输的压力流动学说；收缩蛋白学说外界条件对有机物运输的影响。退 出水分作用植物吸水蒸腾作用目的要求有机物运输土壤水分18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输概 述 生命起源于水，在植物的生活过程中，植物不断地 从周围环境中吸收水分，以满足其正常生命活动的需要。不同的植物、同一植物的不同部位，植物组织的含水量是不同的。植物对环境中水分的要求不同，长期的适应和自然选择便有了旱生植物、陆生植物和水生植物的划分。植物的生长环境在不断地变化，作为一种适应机理，在不同的生长状态下，植物体内的水分以不同的状态存在，并发挥着相应的生理功能。生产上根据当地的土壤、气候等自然环境的特点和植物的生长习性，选择相应作物栽培品种，保证丰产丰收。退 出水分状态含 水 量生理功能水分作用18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输 不同植物含水量不同；（草本木本）不同植物含水量不同；（草本木本）同一植物不同组织含水量不同；（根尖、茎尖、叶种子）不同植物含水量不同；（草本木本）同一植物不同组织含水量不同；（根尖、茎尖、叶种子）植物生长环境不同含水量不同；（水生植物陆生植物旱生植物）不同植物含水量不同；（草本木本）同一植物不同组织含水量不同；（根尖、茎尖、叶种子）植物生长环境不同含水量不同；（水生植物陆生植物旱生植物）组织代谢状态不同含水量不同。（代谢旺盛代谢微弱）退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出一、植物组织含水量一、植物组织含水量概 述水分状态含 水 量生理功能18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出 束缚水：被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸附不能自由移动的水。束缚水含量愈高，植物抗性能力愈强。概 述水分状态含 水 量生理功能二、水分的存在状态二、水分的存在状态 束缚水：被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸附不能自由移动的水。束缚水含量愈高，植物抗性能力愈强。自由水：不被原生质胶体颗粒或渗透性物质吸附能自由移动的水。植物新陈代谢愈旺盛，自由水含量愈高。18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出 原生质的组成成份（70%90%）；生命活动的介质和参与者；营养吸收和转运的工具；植物固有姿态的保持者；恒定体温的缓冲剂（比热、气化热大）；生长发育的动力。概 述水分状态含 水 量生理功能三、水分的生理功能三、水分的生理功能18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输 植物体内的一切生命活动，必须在细胞含水充足的 情况下才能进行，有收无收在于水，收多收少在于肥。植物生长的周围环境中，只有土壤中才含有充分而比较稳定的水分。植物的地上部分生存在大气中，只有在下雨和接触到潮湿空气的时候才能发生吸水过程。满足植物生长发育的需要，植物需水主要是从土壤中吸取的。植物吸水的器官是根，吸水部位是根毛区。细胞是 植物体结构和功能的基本单 位，植物吸水首先是细胞吸 水。细胞吸水取决于细胞内 外的水势差，细胞吸水的主 要方式是渗透吸水。退 出概 述水 势吸水器官细胞吸水植物吸水植物吸水18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输吸水器官退 出 植物吸水部位：根系根尖根毛区根毛。水 势细胞吸水概 述植物吸水一、植物吸水的器官一、植物吸水的器官18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输水 势退 出吸水器官细胞吸水概 述植物吸水二、水二、水 势势摩尔（mol）：1mol61023个自由能：不受体系束缚能够用于作功的能 量。水势：相同温度下，一个系统中一摩尔的水 与一摩尔的纯水之间的自由能差。溶 液浓度愈大，水势愈低。半透膜：水分子可以自由通过，其他物质有 选择通过。渗透作用：水分子通过半透膜由水势高向水 势低的部位流动的现象。18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出细胞吸水水 势吸水器官概 述植物吸水渗透作用发生条件：半透膜，水势差。植物细胞渗透系统：细胞膜+原生质+液泡膜=半透膜 细胞液与胞外溶液水势差别质壁分离：细胞失水使原生质与细胞壁分离的现象。质壁分离复原：质壁分离的细胞吸水，原生质膨胀最终恢复与 细胞壁相接触的现象。植物细胞吸水：细胞主要利用渗透作用吸水，水分移动由水势 高流向水势低的区域。（渗透性吸水，吸胀吸水，代谢性吸水）三、细胞吸水三、细胞吸水18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出细胞吸水水 势吸水器官概 述植物吸水三、细胞吸水三、细胞吸水18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输问题问题1 1：为什么腌蔬菜时，容器中会有很多水？问题问题2 2：为什么要向蔬菜洒水，才能保持蔬菜新鲜？问题问题3 3：植物根系应在什么情况下才容易吸收到水分？18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出植物吸水水 势吸水动力细胞吸水概 述四、植物吸水四、植物吸水吸水器官影响因素根根 压压吐吐 水水伤伤 流流18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出植物吸水水 势吸水器官细胞吸水概 述 根压根压：借助于根系代谢活动产生的能推动水分吸收和沿导管上升的力量。蒸腾拉力蒸腾拉力：由于叶片蒸腾作用产生的吸水并引水上升的力量。1.植物吸水的动力植物吸水的动力吸水动力影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出植物吸水水 势吸水器官细胞吸水概 述2.影响植物吸水的条件影响植物吸水的条件影响条件影响条件：土壤温度（正相关）土壤通气状况（正相关）土壤水分状态。生理干旱生理干旱：土壤不缺水，由于温度过低可土壤溶 液浓度过高，土壤水低于细胞水势，造成根系吸水困难而引起的干旱。吸水动力影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输 植物根系从土壤中吸收的水植物根系从土壤中吸收的水分首先通过根部的皮层进分首先通过根部的皮层进入到中柱的木质部，然后入到中柱的木质部，然后通过根与茎相互连通的木通过根与茎相互连通的木质部中的导管与管胞，向质部中的导管与管胞，向上输送，经过叶柄到达叶上输送，经过叶柄到达叶片。水分进入叶肉细胞后片。水分进入叶肉细胞后在细胞表面蒸发，通过叶在细胞表面蒸发，通过叶片的气孔逸出片的气孔逸出水分在植物体内的运输水分在植物体内的运输18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输 植物正常的生命活动，通过根系不断地从土壤中吸 收水分。吸收的水分除少数直接参与细胞的代谢作用之外，大量的水分通过植物的地上部分散失到空中，从而牵动植物体内水的流动，完成物质运输和营养分配的过程。水分从植物地上部分以水蒸气状态向外界散失的过程称蒸腾作用，蒸腾作用的主要部位是气孔、角质层和皮孔，据此将蒸腾作用分为气孔蒸腾、角质蒸腾和皮孔蒸腾三种类型，以气孔蒸腾为主。气孔很小，由于边缘效应和明开夜合运动保证了气孔的高效蒸腾。光照、大气湿度、温度和风直接影响蒸作用的效率。退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素蒸腾作用18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出蒸腾作用：水分从植物地上部分以水蒸气的形式大气 中散失的过程。生理意义-水分吸收与运输 营养物质吸收、运输与分配 恒定植物体温 植物内外气体交换 蒸腾部位-皮孔（皮孔蒸腾）角质层（角质层蒸腾）气孔（气孔蒸腾 主要）一、蒸腾作用一、蒸腾作用概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输封闭细胞补充细胞表 皮木栓形成层栓 内 层木 栓 层1.皮孔蒸腾皮孔蒸腾退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输2.气孔蒸腾气孔蒸腾表皮细胞保卫细胞气 孔退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输表皮细胞保卫细胞气 孔叶肉细胞退 出3.角质层蒸腾角质层蒸腾概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出二、小孔扩散二、小孔扩散 气孔蒸腾高效性的原因 孔面积很小时，通过小孔边缘扩散的分子受到的干扰阻力相对较小、速度快，称边缘效应。因此，分子通过小孔扩散的速率不与小孔面积成比例，而与小孔周长成比例，这是小孔扩散律。气孔蒸腾高效性的原因 孔面积很小时，通过小孔边缘扩散的分子受到的干扰阻力相对较小、速度快，称边缘效应。因此，分子通过小孔扩散的速率不与小孔面积成比例，而与小孔周长成比例，这是小孔扩散律。气孔很小（um2），符合小孔扩散规律，尽管叶面上小孔占的面积很小，只有叶面积的0.5%1%，由于小孔数量多，周长大，所以，水蒸气通过气孔扩散的速率就很高，约为植物总蒸腾量的90以上。概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输吊吊竹竹梅梅18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出基础知识三、气孔运动三、气孔运动明 开夜 合白天开放夜间闭合概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输水势（溶质）及其作用光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2CO2+H2O-H2CO3-H+HCO3PH值：H愈多，PH值愈低，OH愈多，PH值愈高。淀粉磷酸化酶 pH值升高淀粉磷酸-葡萄糖-1-磷酸 pH值降低淀粉不溶于水，葡萄糖溶于水气孔保卫细胞含有叶绿体，能光合作用1.气孔开闭机理气孔开闭机理淀粉糖学说淀粉糖学说退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输 气孔开闭（明开夜合）机理气孔开闭（明开夜合）机理 白天光照，保卫细胞光合作用吸收CO2，CO2 浓度降低，pH值升高，淀粉磷酸化酶催化淀粉转化为葡萄糖溶于细胞液中，保卫细胞水势降低，吸水膨胀，气孔张开。退 出概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素1.气孔开闭机理气孔开闭机理淀粉糖学说淀粉糖学说18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出 夜间黑暗，光合停止，保卫细胞呼吸作用释放CO2，CO2 浓度升高，pH值降低，淀粉磷酸化酶催化葡萄糖转化为淀粉析出细胞液，保卫细胞水势升高，失水收缩，气孔关闭。概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素1.气孔开闭机理气孔开闭机理淀粉糖学说淀粉糖学说18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出2.气孔开闭机理气孔开闭机理钾离子学说钾离子学说 通过研究，人们发现：通过研究，人们发现：保卫细胞内保卫细胞内K的积累量与气孔开度呈正相关。的积累量与气孔开度呈正相关。照光时，照光时，K浓度增高，气孔张开；浓度增高，气孔张开；黑暗时，黑暗时，K浓度降低，气孔关闭。浓度降低，气孔关闭。概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输环境影响：光照（正相关）空气湿度（负相关）大气温度（正相关）CO2（负相关）风（正相关）退 出四、蒸腾作用的影响因素四、蒸腾作用的影响因素概 述小孔扩散蒸腾作用气孔运动影响因素18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出植物需水量五、合理灌溉五、合理灌溉植物需水规律概 述植物需水水气凝结水分蒸发空气湿度18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输植物生长与环境植物生长与环境新世纪高职高专教改项目成果教材农业谚语农业谚语：有收无收在于水，收多收少在于肥。风调雨顺，五谷丰登。植物的需水量植物的需水量：玉米（株）-2000kg 小麦（1千克干物质）-400500kg蒸腾系数蒸腾系数：植物每合成1克干物质所需要蒸腾水 分的克数。1.植物需水量植物需水量退 出植物需水量植物需水规律18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输退 出水分临界期：植物对水分缺乏最敏感、最易受到伤害的时期。一般为“花粉母细胞四分体形成期”。植物的需水规律：生理需水-根系吸水，体内运输，叶面蒸腾。生态需水-株间蒸发，田间渗透。植物需水量-植株蒸腾，株间蒸发，田间渗透。“少-多-少”规律：出苗-拔节（少）拔节-开花（多）拔节-衰老（少）2.植物需水规律植物需水规律植物需水量植物需水规律18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输讨 论问题问题4 4：施肥过多为什么会造成烧苗？问题问题5 5：为什么作物受涝后反而表现缺 水？18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输1.树干环割实验树干环割实验植物体内有机物运输18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输一、运输途径：韧皮部韧皮部运输方向：自上往下长距离运输的分子：筛管运输的形式：主要是蔗糖蔗糖运输的速度：一般为50-100cm/h装：卸：2.有机物运输的途径、形式和速度18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输压力流动学说压力流动学说3.有机物运输的机理18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输筛管分子的内腔有一种由微纤丝微纤丝相连的网状结构。一端固定，一端游离；微纤丝可似鞭毛一样颤动，微纤丝微纤丝的摆动引起了筛管分子内液体可快速地进行脉冲式的集流。微纤丝微纤丝之所以能运动是因为它由P-蛋白蛋白收缩丝所组成，P-蛋白蛋白收缩时，以ATP做功，从而改变自己的位置。收缩蛋白学说18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输1、温度2、矿质元素 B、P、K3、光照4、植物激素4.外界条件对有机物运输的影响18 植物的营养植物的营养第一节植物对养分的吸收和运输