植物生长与水分VIP专享VIP免费

第八章第八章植物生长与水分植物生长与水分第一节水分在植物生命活动中的作用一、植物含水量一般植物组织含水量占鲜重的60％～90％二、植物体内水分的存在状态细胞中的水可分为两类：束缚水－与细胞组分紧密结合不能自由移动、不易蒸发散失的水。自由水－与细胞组分之间吸附力较弱，可以自由移动的水。自由水束缚水两者比值原生质代谢生长抗逆性高溶胶旺盛快弱低凝胶活性低迟缓强三、水分在植物生命活动中的作用1.水分是原生质的组成成分含水量减少溶胶凝胶含水量增加2.水分是生命活动的介质和参与者3.水分是物质吸收和运输物质的工具4.水分能使植物保持固有的姿态生理需水--满足植物生理活动所需要的水分生态需水--利用水的理化特性,调节植物周围的环境所需要的水分第二节植物对水分的吸收满足植物生长发育的需要水分，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。一、植物吸水原理（一）水势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。水的流动方向由水势的高低决定，水由水势高流向水势低的区域。水在植物体内的移动主要形式为集流与扩散。渗透作用是扩散的一种特殊形式。（一）细胞吸水扩散作用：物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移，直到均匀分布的现象。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。半透膜：水分子可以自由通过，其他物质有选择通过的特殊的膜。原生质层：包括质膜、细胞质和液泡膜看成一个半透膜，液泡内的细胞液含许多溶解在水中的物质，具有水势。因此，细胞构成一个渗透系统。细胞的吸水方式：渗透性吸水（细胞形成液泡后的主要吸水方式）；吸胀吸水（未形成液泡的细胞的吸水方式）；代谢性吸水（直接消耗能量的吸水方式）。植物细胞主要是通过渗透作用来吸收水分的。质壁分离与复原质壁分离：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。利用细胞质壁分离和质壁分离复原的现象可以判断细胞死活。（二）根系吸水1.根系吸水的部位主要在根的尖端，从根尖向上约10mm的范围内，包括根冠、根毛区、伸长区和分生区，以根毛区的吸水能力最强，因为：①根毛多，增大了吸收面积(5～10倍)；②细胞壁外层由果胶质覆盖，粘性较强，有利于和土壤胶体粘着和吸水；③输导组织发达，水分转移的速度快。根冠分生区伸长区根毛区2.植物根系吸水动力主动吸水——由植物根系生理活动而引起的吸水过程。根的主动吸水具体反映在根压上。被动吸水——植物根系以蒸腾拉力为动力的吸水过程。2.根系吸水的动力根压——是指由于植物根系生理活动而促使液流从根部上升的压力。大多数植物的根压为0.1～0.2MPa，有些木本植物的根压可达0.6～0.7MPa。伤流和吐水是证实根压存在的两种生理现象。①伤流从受伤或折断的植物组织伤口处溢出液体的现象。伤流是由根压引起的。从伤口流出的汁液叫伤流液。伤流液其中除含有大量水分之外，还含有各种无机物、有机物和植物激素等。伤流和根压示意图(1)伤流液从茎部切口处流出；(2)用压力计测定根压②吐水叶片尖端或边缘的水孔向外溢出液滴的现象。3.产生根压的原因①植物根系主动吸收土壤溶液中的离子。②离子转运到根的内皮层内，使中柱细胞和导管的溶质增加。③内皮层的水势低于土壤溶液的水势时，土壤中的水分顺水势梯度从外部经内皮层渗透进入中柱细胞和导管。（三）影响根系吸水的土壤条件1.土壤温度①土温低使根系吸水下降，原因：粘度增加，扩散速率降低；根系呼吸速率下降，主动吸水减弱；根系生长缓慢，有碍吸水面积的扩大。②土温过高对根系吸水不利，原因：提高根的木质化程度，加速根的老化，根细胞中各种酶蛋白变性失活。2.土壤通气状况CO2浓度过高或O2不足，则根的呼吸减弱，不但会影响根压的产生和根系吸水，而且还会因无氧呼吸累积较多的酒精而使根系中毒受伤。3.土壤水分土壤缺水时，植物细胞失...