第三章植物的無機(jī)營養(yǎng)第一節(jié)植物的水分代謝第二節(jié)植物的礦質(zhì)營養(yǎng)第一節(jié)植物的水分代謝一、水在植物生命活動中的重要性

二、植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)

三、植物細(xì)胞對水分的吸收

四、根系對水分的吸收

五、蒸騰作用

六、水分的運(yùn)輸

七、合理灌溉的生理基礎(chǔ)

一、水在植物生命活動中的重要性水是細(xì)胞的重要組成成分；水是代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)；水是各種生理生化反應(yīng)和運(yùn)輸物質(zhì)的介質(zhì)；水能使植物保持固有的姿態(tài)；水具有重要的生態(tài)意義。二、植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)有束縛水和自由水兩種自由水/束縛水比值影響代謝，三、植物細(xì)胞對水分的吸收滲透吸水：含有液泡的細(xì)胞吸水，如根系吸水、氣孔開閉時的保衛(wèi)細(xì)胞吸水主要為滲透吸水。吸脹吸水：是無液泡的分生組織和干燥種子細(xì)胞的主要吸水方式。降壓吸水：蒸騰過旺盛時，可能導(dǎo)致的細(xì)胞吸水方式。四、根系對水分的吸收4.1土壤水分存在的形式：按物理狀態(tài)可分為三種：

①毛管水

②束縛水

③重力水按植物對水分利用情況可分為兩種：①可利用水②不可利用水4.2根系吸水的部位：主要在根的尖端約10cm內(nèi)4.3根系吸水的途徑：

質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑4.4根系吸水的機(jī)理：主動吸水（傷流和吐水）被動吸水（蒸騰拉力）根尖：從根的頂端到根毛生長處的部分。是根伸長生長、分枝和吸收活動最重要的部分。根尖從頂端起，可依次分為根冠、分生區(qū)、生長區(qū)、根毛區(qū)（成熟區(qū)）四個部分。各區(qū)細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，從分生區(qū)到根毛區(qū)逐漸分化成熟，除根冠外，各區(qū)之間并無嚴(yán)格的界限。根毛是表皮細(xì)胞外側(cè)壁向外突出形成的管狀結(jié)構(gòu)，核在末端，細(xì)胞質(zhì)分布于周圍及末端，有中央大液泡。具吸收作用。根毛長到一定位置便死亡，故根毛區(qū)一直在移動，有利吸收養(yǎng)分。根毛的生長和更新對吸收水、肥非常重要，作物移栽根系損傷后影響返青、活棵，生產(chǎn)上采用塑盤育秧、小苗帶土移栽等方法。內(nèi)皮層：最內(nèi)方一層皮層細(xì)胞，細(xì)胞小，排列整齊，徑向壁和橫向壁常木質(zhì)化和栓質(zhì)化加厚成凱氏帶。凱氏帶連到質(zhì)膜，使土壤溶質(zhì)由皮層進(jìn)入中柱要全部通過內(nèi)皮層的選擇透性的細(xì)胞質(zhì)膜，因而可以阻止一些物質(zhì)繼續(xù)進(jìn)入維管柱。

4.5影響根系吸水的土壤條件土壤通氣狀況：通氣狀況良好，有利于根吸水；土壤溫度：適宜的溫度范圍內(nèi)土溫愈高，根系吸水愈多；土壤溶液濃度：根細(xì)胞水勢小于土壤水勢有利于根系吸水。五、蒸騰作用5.1概念：水分從植物地上部分以水蒸汽狀態(tài)向外散失的過程叫蒸騰作用。

5.2蒸騰作用的生理意義

蒸騰作用能產(chǎn)生蒸騰拉力蒸騰作用促進(jìn)植物對礦物質(zhì)的吸收和運(yùn)輸；蒸騰作用能降低植物體和葉片的溫度；蒸騰作用的正常進(jìn)行有利于CO2

固定。5.3蒸騰的器官：葉片（主要），莖及地上部其它器官。5.4蒸騰的方式：氣孔蒸騰（主要），角質(zhì)蒸騰，皮孔蒸騰。5.5氣孔蒸騰

氣孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn):

①氣孔數(shù)目多，分布廣。

②氣孔的面積小，蒸騰速率高。

③保衛(wèi)細(xì)胞的體積小，膨壓變化迅速。

④保衛(wèi)細(xì)胞具有多種細(xì)胞器，特別是含有葉綠體，對氣孔開閉有重要作用。

⑤保衛(wèi)細(xì)胞具有不均勻加厚的細(xì)胞壁及微纖絲結(jié)構(gòu)。

⑥保衛(wèi)細(xì)胞與周圍細(xì)胞聯(lián)系緊密，便于物質(zhì)及水分的交流。5.6影響蒸騰作用的外界因素光：光促進(jìn)氣孔的開啟，蒸騰增加。溫度：氣孔開度一般隨溫度的升高而增大，但溫度過高失水增大也可使氣孔關(guān)閉。濕度：在溫度相同時，大氣的相對濕度越大，其蒸氣壓就越大，葉內(nèi)外蒸氣壓差就變小，氣孔下腔的水蒸氣不易擴(kuò)散出去，蒸騰減弱；風(fēng)：微風(fēng)有利于蒸騰，強(qiáng)風(fēng)蒸騰降低。5.7蒸騰的指標(biāo)：蒸騰強(qiáng)度（蒸騰速率）蒸騰效率蒸騰系數(shù)5.8.降低蒸騰的途徑：減少蒸騰面積；改善植物生態(tài)環(huán)境；應(yīng)用抗蒸騰劑。

(1)代謝型抗蒸騰劑

這類藥物中有些能影響保衛(wèi)細(xì)胞的膨脹，減小氣孔開度，如阿特拉津等；也有些能改變保衛(wèi)細(xì)胞膜透性，使水分不易向外擴(kuò)散，如苯汞乙酸、烯基琥珀酸等。

(2)薄膜型抗蒸騰劑

這類藥物施用于植物葉面后能形成單分子薄層，阻礙水分散失，如硅酮、丁二烯丙烯酸等。

(3)反射型抗蒸騰劑

這類藥物能反射光，其施用于葉面后，葉面對光的反射增加，從而降低葉溫，減少蒸騰量，如高嶺土。六、水分的運(yùn)輸運(yùn)輸?shù)耐緩剑和寥浪帧印鷥?nèi)皮層→木質(zhì)部薄壁細(xì)胞→莖的導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→氣孔下腔→氣孔→大氣。運(yùn)輸?shù)乃俣龋汗操|(zhì)體10-3cm/h導(dǎo)管3－45m/h

管胞0.6m/h運(yùn)輸?shù)臋C(jī)理：

內(nèi)聚力學(xué)說七、合理灌溉的生理基礎(chǔ)植物需水規(guī)律灌溉的指標(biāo)

(1)土壤指標(biāo)：田間持水量低于60%-80%時需灌溉。

(2)形態(tài)指標(biāo)：幼嫩莖葉凋萎；莖葉轉(zhuǎn)深或變紅；植株生長速度下降。

(3)生理指標(biāo)：細(xì)胞汁液濃度，葉片滲透壓，葉片水勢，氣孔開度，氣孔阻力。灌溉的需水量：可通過蒸騰系數(shù)和田間蒸發(fā)量估算。灌溉的方式：漫灌、溝灌、噴灌、滴灌

灌溉增產(chǎn)的原因：生理效應(yīng)生態(tài)效應(yīng)第二節(jié)植物的礦質(zhì)營養(yǎng)一、植物體內(nèi)的必需元素

二、植物必需元素的生理功能

三、必需元素的生理功能四、植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式

五、根部是植物吸收礦質(zhì)元素的主要器官

六、合理施肥的生理基礎(chǔ)灰分：植物充分燃燒后余下的不能燃燒的部分。灰分含量：

Ａ．生境不同而不同：B．環(huán)境相同植物不同而不同：C．年齡不同而不同：D．同一植物不同器官及組織不同：一、植物體內(nèi)的必需元素通過無土栽培植物，根據(jù)植物需要的多寡將其分為大量元素和微量元素。

（1）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg

。約占植物體干重的0.01%～10%。

（2）微量元素：Cu、Zn、Mn、Fe、Mo、B、Cl。約占植物體干重的10-5%～10-3%。有益元素：Ni(也有的將其視為必需元素)，Na，Co，稀土元素等。二、植物必需元素的生理功能是細(xì)胞結(jié)構(gòu)物質(zhì)的組成成分。是生命活動的調(diào)節(jié)者。起電化學(xué)作用。三、必需元素的生理功能

存在狀態(tài)：1．可再利用（循環(huán)）元素2．不可再利用（循環(huán)）元素存在部位：1．可再利用（循環(huán)）元素：代謝旺盛處2．不可再利用（循環(huán)）元素：器官越老越多。缺素病癥先出現(xiàn)部位：1．可再利用（循環(huán)）元素（N、P、K、Mg）：缺時老葉先病。2．不可再利用（循環(huán)）元素（Ca、Fe、S、Mo、Mn）：缺時嫩葉先病。四、植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的方式離子通道運(yùn)輸載體運(yùn)輸離子泵運(yùn)輸胞飲作用五、根部是植物吸收礦質(zhì)元素的主要器官吸收部位：根毛區(qū)為主吸收特點(diǎn)：與水的相互關(guān)系；選擇性；單鹽毒害；

影響因素：溫度通氣狀況土壤溶液濃度土壤pH結(jié)合作物的需肥規(guī)律，適時、適量的施肥不同作物需不同