第3節(jié)

土壤與植物生長

（第2課時）

——根的吸水與失水、植物生長需要無機(jī)鹽1、一株植物所有根的總稱叫_____。有明顯發(fā)達(dá)的主根和______之分的是_______，而沒有明顯主根的根系則是_______。2、在根尖結(jié)構(gòu)中，起保護(hù)作用的是_____，能不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂的是_______，_____區(qū)的細(xì)胞能逐漸生長，使根伸長。根毛是_______區(qū)________的向外突起。一、復(fù)習(xí)舊知，提出問題，引入學(xué)習(xí)任務(wù)【答案】1、根系

側(cè)根

主根系

須根系

2、根冠

分生區(qū)

伸長

根毛區(qū)

表皮細(xì)胞

【引入】

植物的根毛很多，保證了植物能獲取足夠的營養(yǎng)。根毛區(qū)是根尖吸收水分和無機(jī)鹽的主要部位。那么植物的根毛細(xì)胞是怎樣從土壤中吸收水分的？是否在任何情況下，它都能從土壤中吸收水分？【實(shí)踐活動】1.選取4株生長旺盛的同種植物（如白菜等）幼苗，隨機(jī)分成2組。2.將2組植物的根部洗凈，分別放入盛有清水和濃鹽水的2只錐形瓶中，如圖所示。3.過20~40min后觀察2組植物加以比較，并做好觀察記錄。在清水中的植物：

；在濃鹽水中的植物：

。4.請分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的原因，說說根毛細(xì)胞必須在什么條件下才能從土壤中吸收水分。正常生長葉片萎蔫（一）根的吸水和失水二、新知展開，圍繞任務(wù)，引導(dǎo)問題解決根毛細(xì)胞適于吸水的特點(diǎn)：根毛細(xì)胞的細(xì)胞壁極薄，液泡較大，內(nèi)含豐富的細(xì)胞液。根毛穿過土壤顆粒的空隙時，與土壤顆粒緊密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和無機(jī)鹽。（土壤顆粒之間所含有的水分和無機(jī)鹽組成土壤溶液。）根毛細(xì)胞吸水和失水的條件根毛細(xì)胞吸水根毛細(xì)胞失水若根毛細(xì)胞液的濃度＞土壤溶液的濃度若根毛細(xì)胞液的濃度＜土壤溶液的濃度根毛細(xì)胞吸水

根毛細(xì)胞失水

“燒苗”是指植物因施肥不當(dāng)或其他原因?qū)е赂凳軗p，出現(xiàn)萎蔫、枯黃甚至死亡的現(xiàn)象。如肥料濃度過高、施肥方式不當(dāng)、干旱等導(dǎo)致土壤溶液濃度高于植物細(xì)胞液濃度，使細(xì)胞失水出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象。此時應(yīng)及時澆水緩解。在制作泡菜之前通常需要用鹽將蔬菜腌制出水，高鹽環(huán)境使蔬菜細(xì)胞失水，同時抑制微生物生長。萎蔫的蔬菜可以放入水中使其變得新鮮，超市的蔬菜也常常噴水保險(xiǎn)。根毛吸水的過程:水分進(jìn)入根毛細(xì)胞后，根據(jù)細(xì)胞液濃度的差異，由一個細(xì)胞進(jìn)入另一個細(xì)胞，然后進(jìn)入根的木質(zhì)部導(dǎo)管，最后在蒸騰拉力作用下，上升到植物體的各結(jié)構(gòu)。水分進(jìn)入根部的途徑水→根毛細(xì)胞→各皮層細(xì)胞→導(dǎo)管1.植物吸水器官是根，吸水主要部位是根尖的根毛區(qū)。2.根毛細(xì)胞適于吸水的特點(diǎn)：

根毛細(xì)胞的細(xì)胞壁極薄，液泡較大，內(nèi)含豐富的細(xì)胞液。根毛細(xì)胞在土壤縫隙中穿過，與土壤顆粒緊密地黏附在一起，以利于吸收土壤中的水分和無機(jī)鹽?！練w納總結(jié)】4.根毛吸水的過程和動力：

根毛吸水的具體過程:水

→

根毛細(xì)胞

→

各皮層細(xì)胞

→

導(dǎo)管，最后在蒸騰拉力作用下，上升到植物體的各結(jié)構(gòu)。3.根毛細(xì)胞吸水和失水的條件：

細(xì)胞吸水或失水取決于植物根毛細(xì)胞的細(xì)胞液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和土壤中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小。①細(xì)胞吸水條件:根毛細(xì)胞液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于土壤溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。②細(xì)胞失水條件:根毛細(xì)胞液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于土壤溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。植物生長除了從土壤中吸收水分外，還需要吸收無機(jī)鹽。種莊稼要施肥，養(yǎng)花種草也要施肥。肥料的作用主要是給植物的生長提供無機(jī)鹽。（二）植物生長需要無機(jī)鹽【探索活動】

將若干株生長情況基本相同的植物幼苗（如青菜、玉米、小蔥等），清洗根系后分別“種”入錐形瓶中，隨機(jī)分為A、B兩組。A組加土壤浸出液，B組加蒸餾水，均使根系浸沒。一段時間后，觀察并比較兩組幼苗的生長情況，記錄兩組幼苗的高度、顏色，以及根、莖、葉的生長情況。實(shí)驗(yàn)表明：在土壤浸出液中培養(yǎng)的幼苗要比在蒸餾水中培養(yǎng)的幼苗生長得好，這是因?yàn)橥寥澜鲆褐泻兄参锷L所需要的多種無機(jī)鹽?！緦?shí)驗(yàn)分析】1.實(shí)驗(yàn)中需要控制的變量有哪些？

控制植物的種類、植物的生長狀況和環(huán)境、蒸餾水和土壤浸出液的質(zhì)量、盛放容器等相同。2.能否將蒸餾水換成自來水？為什么？

不能，避免自來水中含有的無機(jī)鹽對實(shí)驗(yàn)造成干擾。無機(jī)鹽的作用：正常葉片缺氮時氮：合成葉綠素的原料，促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長，使枝葉長得繁茂；缺氮癥狀：植株矮小瘦弱，葉色發(fā)黃，嚴(yán)重時葉脈呈淡棕色。植物通過根系從土壤中吸收各種無機(jī)鹽，不同的無機(jī)鹽對植物生長起到不同的作用。植物生長需要量最多的是含氮、磷和鉀的無機(jī)鹽。它們對植物生長的作用和植物缺乏它們時的癥狀各不相同。磷的作用：促進(jìn)幼苗的生長發(fā)育和開花，使果實(shí)、種子提早成熟；缺磷時癥狀：植株特別矮小且暗綠帶紅，甚至呈紫色。正常葉片

缺磷時

缺鉀時鉀的作用：使莖稈粗壯，促進(jìn)淀粉的合成和運(yùn)輸；缺鉀時癥狀：莖稈軟弱，容易倒伏，葉片上有褐斑，并逐漸焦枯。其他無機(jī)鹽的作用：鎂是合成葉綠素的原料，硫是合成蛋白質(zhì)的原料科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境無土栽培技術(shù)無土栽培，是指以水、草炭或森林腐葉土、蛭石等介質(zhì)作為培養(yǎng)基質(zhì)固定植株，植物根系能直接接觸營養(yǎng)液的栽培方法。無土栽培中營養(yǎng)液成分易于控制，且可隨時調(diào)節(jié)。無土栽培的優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)水、省肥、高產(chǎn)；②清潔衛(wèi)生無污染；③省工省力、易于管理；④避免連續(xù)栽培同種作物引起的作物生長發(fā)育異常；⑤不受地區(qū)限制、充分利用空間；⑥有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。

我國無土栽培的研究和生產(chǎn)應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代，主要包括水稻無土育秧，蔬菜作物無土育苗。1980年我國成立了蔬菜工廠化育苗協(xié)作組，除研究無土育苗外，還進(jìn)行了保護(hù)地?zé)o土栽培技術(shù)研究。2016年，中國科學(xué)院植物研究所建立起世界上最大面積的全人工光植物工廠，實(shí)現(xiàn)了無土栽培蔬菜生產(chǎn)的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。杭州塘棲村“天空草莓瀑布全人工光植物工廠（一）基礎(chǔ)知識：1、植物吸水器官是根，吸水主要部位是根尖的根毛區(qū)。2、細(xì)胞吸水或失水取決于植物根毛細(xì)胞的細(xì)胞液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和土壤中

溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小。3、植物通過根系從土壤中吸收各種無機(jī)鹽，不同的無機(jī)鹽對植物生長起到不

同的作用。三、總結(jié)歸納，理清概念，落實(shí)課堂任務(wù)例1.某同學(xué)表演了一個魔術(shù)：取兩塊等大的蘿卜條，各放入盛有等體積的清水和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%鹽水的燒杯中，30分鐘后，該同學(xué)取出蘿卜條發(fā)現(xiàn)：A燒杯中的蘿卜條變硬了，B燒杯中的蘿卜條變軟了。下列分析錯誤的是（）A.A燒杯內(nèi)是清水，B燒杯內(nèi)是鹽水B.A燒杯中的蘿卜條吸水，蘿卜條的質(zhì)量變大C.取出蘿卜條后，A燒杯中的液面比B燒杯中的液面高D.魔術(shù)中的蘿卜條細(xì)胞液濃度小于魔術(shù)中的鹽水濃度C【解析】AB.結(jié)合分析可知，A燒杯中的蘿卜條變硬了，B燒杯中的蘿卜條變軟了，說明A燒杯內(nèi)的蘿卜條吸水質(zhì)量變大，溶液是清水；B燒杯內(nèi)蘿卜條失水，質(zhì)量減少，溶液是鹽水，AB正確。C.取出蘿卜條后，A燒杯中的液面因蘿卜條的吸水而比B燒杯中的液面低，C錯誤。D.由B燒杯中的蘿卜條失水變軟了，可知:蘿卜條細(xì)胞液濃度小于術(shù)中的鹽水濃度，D正確。故選C（二）隨堂任務(wù)：例2.鹽拌黃瓜時，黃瓜細(xì)胞會出現(xiàn)如圖所示的狀態(tài)，原因是（）A.b濃度小于a濃度，細(xì)胞吸水B.b濃度大于a濃度，細(xì)胞吸水C.a濃度小于b濃度，細(xì)胞失水D.a濃度大于b濃度，細(xì)胞失水C【解析】當(dāng)周圍水溶液的濃度大于細(xì)胞液濃度時，細(xì)胞就失水；當(dāng)細(xì)胞液濃度大于細(xì)胞周圍水溶液的濃度時，細(xì)胞就吸水。據(jù)圖可知，鹽拌黃瓜時，細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離，說明a細(xì)胞內(nèi)濃度小于b細(xì)胞外的濃度，故ABD錯誤，C正確。故選C。例3.新疆的哈密瓜以味甜質(zhì)優(yōu)而聞名。在哈密瓜開花結(jié)果的過程中，應(yīng)適當(dāng)多施加（

）A.含鈣無機(jī)鹽B.含鉀無機(jī)鹽C.含磷無機(jī)鹽D.含氮無機(jī)鹽C【解析】植物需要最多的無機(jī)鹽是含氮、磷、鉀的無機(jī)鹽。含氮的無機(jī)鹽能促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長，使枝繁葉茂；含磷的無機(jī)鹽可以促進(jìn)幼苗的發(fā)育和花的開放，使果實(shí)、種子提早成熟；含鉀的無機(jī)鹽使植物莖稈健壯，促進(jìn)淀粉的形成與運(yùn)輸。據(jù)此可知，要想促進(jìn)西瓜等植物的開花和結(jié)果要多施磷肥，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C例4.如圖所示，利用放置在陽臺上的裝置進(jìn)行蔬菜的無土栽培。在培育過程中，需要適時添加培養(yǎng)液、向培養(yǎng)液中通入空氣并適時補(bǔ)水。（1）培養(yǎng)液中含多種無機(jī)鹽，其中含氮的無機(jī)鹽（如硫酸銨）主要作用是

。A.促進(jìn)蔬菜細(xì)胞分裂和生長，使枝葉長得繁茂B.促進(jìn)蔬菜的生長發(fā)育和開花，使果實(shí)、種子的成熟提早C.使蔬菜蓮桿健壯，促進(jìn)淀粉的形成（2）若培養(yǎng)液的濃度

蔬菜的根細(xì)胞液濃度，會導(dǎo)致蔬菜細(xì)胞內(nèi)水分含量下降而發(fā)生萎蔫。因此，需要適時補(bǔ)水。A大于【解析】（1）植物需要最多的是含氮、磷、鉀的無機(jī)鹽，含氮的無機(jī)鹽能促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長，使枝繁葉茂，含磷的無機(jī)鹽可以促進(jìn)幼苗的發(fā)育和花的開放，使果實(shí)、種子提早成熟；含鉀的無機(jī)鹽使植物莖稈健壯，促進(jìn)淀粉的形成與運(yùn)輸。故選A。（2）若培養(yǎng)液的濃度大于蔬菜的根細(xì)胞液濃度，會導(dǎo)致蔬菜細(xì)胞內(nèi)