1、第二章植物的水分生理(1)、第二章代謝生理、第二章植物的水分代謝、第一節(jié)水在植物生命活動中的作用第二節(jié)植物細胞的水分吸收第三節(jié)植物根系的水分吸收第四節(jié)蒸騰作用第五節(jié)植物體內水分輸送第六節(jié)合理灌溉的生理基礎總結“有無收獲在水”和“水利是農業(yè)的命脈”。 圖2-1不同生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)量與年降水量的函數(shù)關系，植物對水分的吸收、運輸、利用和散失的過程稱為植物水分代謝。 另一方面，植物的含水量，以一般含有的水分量占生重的百分比表示：含水量(% ) (生重干重) /生重，第一節(jié)的水是植物在生命活動中的作用，二是在植物體內的水分存在的狀態(tài)下，結束水與細胞成分緊密結合不能自由移動的水。 自由水和細胞成分之間的吸附力弱

2、，可以自由移動的水。 自由水/束線水高，溶膠態(tài)，代謝旺盛，生長快，抗逆性弱凝膠態(tài)，代謝活性低，生長慢，但抗性強。 三、水分在植物生命活動中的作用，1 .水是細胞原形質的主要成分，2 .水在植物生理活動中具有重要作用(1)水是代謝過程的反應物質，(2)水是物質輸送吸收和生化反應的介質，(3)水維持細胞的膨壓促進生長，(4)水對植物的生存(3)水的透光性使水生植物的需求光反應正常進行，生理需求水用于保持植物的生命活動和植物體內的水分平衡所必需的水分。 生態(tài)需水利用水的理化特性，調節(jié)植物生態(tài)環(huán)境所需的水分。 第二節(jié)植物細胞吸收水分，一、水勢概念、水勢(water potential )是美國水分生理

3、學家克雷默從物理化學中的化學勢誘導而應用于植物生理學。 植物生理學采用的水勢概念不是水的化學勢差，而是“每體積水的化學勢差”: w (w-wo)/(Vw，m).w0=01mpa=106pa=10bar=)集流液體中的群體原子或分子隨壓力梯度共同移動尼亞加拉瀑布、黃果樹瀑布、(2)擴散擴散物質分子從高化學勢區(qū)向低化學勢區(qū)轉移，均勻分布的現(xiàn)象。 水的蒸發(fā)，葉子的蒸騰作用。 所謂、半透過性膜、(3)滲透作用滲透作用是指溶液中的溶劑分子通過半透膜的擴散現(xiàn)象。 半透膜是選擇性滲透膜，三是植物細胞的吸水，(一)植物細胞的水勢成分，一.細胞的溶質水勢也可以稱為由于溶質粒子的存在而引起系統(tǒng)水勢降低的數(shù)值。 負

4、值。 也稱為滲透勢。 陸生植物-2-1 MPa，干生植物葉-10 MPa。 2 .細胞的壓力潛力膨脹。 根據(jù)壓力勢能細胞壁對細胞的壓力，細胞的水勢變化的值。 一般為正值。 初期質壁的分離為零，進一步脫水后，細胞收縮出現(xiàn)負值。 p、膨壓、2009年考研問題，干種子的吸水力取決于種子的() a重力勢c襯里勢d滲透勢，2010年試驗研究問題，將植物細胞放入0.1mol.L-1的蔗糖溶液中，水分交換達到平衡時， 其細胞的w值a .等于0.1MPa B，大于0.1MPa C，0 MPa D .小于0 MPa，(2)含植物氣泡細胞的吸水，如根系的吸水，氣孔保護細胞的吸水主要是滲透吸水。 水分子除通過膜脂雙

5、分子層的縫隙擴散進入細胞外，還可以通過水通道蛋白(水孔蛋白，AQP )進入細胞。 2 .膨脹吸水依賴于低m的吸水。襯里吸引水分子的力稱為吸收膨脹力，襯里吸水膨脹的現(xiàn)象稱為吸收膨脹作用。 沒有氣泡的分生組織，干燥種子，3 .降壓吸水p的降低引起的細胞吸水。 (三)細胞吸水過程中水勢成分的變化、w (Mpa )、細胞體(times )、初始質壁分離、3、充分吸水細胞w=0、p=-s、特例1 (簡單解答，8點)、答案要點：初始質壁分離細胞的壓力勢為0，水勢為其滲透勢隨著細胞吸水的進行，細胞的體積、水勢、滲透勢、壓力勢達到逐漸增大的平衡后，細胞的水勢等于純水的水勢，此時壓力勢和滲透勢的絕對值相等，細胞

6、體積、水勢、滲透勢2008年考研問題，s=-1.2MPa p=1.0MPa，s=-1.0MPa p=0.9MPa，s=-0.8MPa p=0.4MPa，a s=-1.0MPa p=0.9MPa w=-0.1MPa， s=-0.8MPa p=0.4MPa w=-0.4MPa、A B C、a、c、植物生命活動中的第一節(jié)水的作用第二節(jié)吸收植物細胞的水分第三節(jié)吸收植物根系的水分第四節(jié)蒸騰作用第五節(jié)輸送植物體內水分第六節(jié)合理灌溉的生理基礎總結第三節(jié)植物的水分吸收一、根系的吸水部位、根系是陸生根尖端的根毛區(qū)是吸水的主要部位，二、根系吸水的路徑通過根毛皮質、內皮層、中柱薄壁細胞進入導管。 水分可以通過質外體

7、、共質體和膜貫通路徑，模式性地表示圖2-10的植物根部吸收水分的路徑。 水分到達內皮層時被凱氏阻斷，為了進出內皮層必須穿過膜進行輸送，是水分穿過膜透過細胞膜的輸送路徑。 三、根系吸水的機理；(一)有源吸水有源吸水根系代謝活動對根系吸水的過程傷流和吐水是有源吸水的表現(xiàn)。 1 .根壓根壓是木質部的正壓。 傷流和吐水是證明存在根壓的兩種生理現(xiàn)象。 (1)傷流是液體從植物傷口溢出的現(xiàn)象。 把絲瓜莖在接近地面的地方切斷，傷口的流動會持續(xù)幾天。 圖2-11傷流和根壓模式圖a .傷流液從莖部的切口開始b .通過壓力校正測量根壓，傷流液有多種無機物和有機物，以及植物激素。 有些傷流液為重要的工業(yè)原料、松脂、生

8、漆、橡膠等。 傷流液的數(shù)量和成分、根系生理活性的指標。 切割橡膠，采集漆液，從馬尾松收集松脂，(2)吐水是從植株的葉子的前端和邊緣的水孔向外溢出液滴的現(xiàn)象。 在土壤水分充足、濕暖、蒸騰弱的環(huán)境下。 根系的生理活動與內皮層內外的水勢差有關，(3)產(chǎn)生根壓的機理，(2)被動吸水蒸騰張力引起的根系吸水。 蒸騰張力是指葉子的蒸騰作用產(chǎn)生的水勢梯度使植物體內的水分上升的力量。 與根系活力無關的物理過程，四、影響根系吸水的土壤條件，1、土壤水分狀況土壤中的水分按物理狀態(tài)分為凝結水、毛管水和重力水。 暫時萎靡不振。 在氣溫高濕度低的夏天白天經(jīng)常發(fā)生，即使土壤中有可以利用的水，蒸發(fā)作用也很強，所以不能要求。 永遠枯萎。 只有增加土壤利用水，才能消除永久