第一章植物的水分代谢名师编辑PPT课件.ppt

第一章 植物的水分代谢,窒蔚躯鹰概疏优偏绪江淖啃挠司醉支征哲度街教他惋计铂户舅耘垂踏赫擦第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,目的要求：通过本章学习，主要了解植物对水分的吸收、运输及蒸腾的基本原理，认识维持植物水分平衡的重要性，为作物合理灌溉提供理论基础。本章重点：1.植物细胞和根系对水分吸收机制。2.植物蒸腾作用的调控、气孔运动机制及其调控。,临漾柳掌氰膝由线菇候企宋罢啮思缄懒努傲肢孵觅蜀泥氓宣徊险粤蒸坤碳第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,水分的吸收,水分的运输,水分的利用,水分的散失,水是植物的一个重要的先天环境条件,没有水就没有生命,也就没有植物。植物的水分代谢包括：,隆捎赞鼠蒋诉咯携拆垒美玫泣皋括坍烦缔耕物盔僧墨俄烹颜圈协湃著窿鹿第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第一节 水分在植物生命活动中的重要性,一、植物的含水量 植物的含水量一般占组织鲜重的70%90%。它随植物种类、植物组织以及外界环境条件而变化。1、不同植物：水生植物：在90%以上；中生植物：70%90%；旱生植物：低于中生植物；地衣：6%。2、同一植物生长在不同环境中,含水量有差异。3、不同发育时期、不同器官和组织中，含水量不同。,猎鲁直炸沧赫汤趟星帝巩沫俊措嘴榔旅铁生衣溢氓蟹莱桃储荫敖崩轩杯扯第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第一节 水分在植物生命活动中的重要性,二、水在植物生命活动中的重要性1.水是原生质的主要组分；2.水直接参与植物体内重要的代谢过程；3.水是各种生理生化反应和运输物质的良好介质；4.水能使植物保持固有的姿态；5.细胞分裂和延伸生长都需要足够的水；6.水具有重要的生态意义。,恶蠢设序脐蜗释蒋区惩推刨狡战恩间使愈胆迄谈漏逞烧拜精臂瞄夹椎研誊第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,三、植物体内水分存在的状态 1.植物体内水分存在的状态有：自由水：距离胶体颗粒较远，可以自由移动的 水分。束缚水：较牢固地被细胞胶体颗粒吸附，不易 流动的水分。2.自由水/束缚水比值影响代谢和抗逆性 自由水/束缚水比值高时，代谢旺盛，但抗逆性较强。；自由水/束缚水比值低时，代谢缓慢，但抗逆性较强。,第一节 水分在植物生命活动中的重要性,楼雅悄靶警蜗帐念蚊夹瞥胜汐绍忱创蓬趣斯棕神汪引洋庄猛赋澈快忍团坤第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,一、植物细胞的水势 1.概念 水势指每偏摩尔体积水的化学势（差）。即水溶液的化学势（w）与同温同压同一系统中纯水的化学势（w0）之差除以水的偏摩尔体积（Vw）所得的商，用w表示。w,Vw,w,Vw,w-w0,苍知淹迪苦意码峨昏渗臆袄瘟鼠尚臃裸丫辨币褒骋侥胸深服瓮飞袍疚泻殷第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,一、植物细胞的水势 2.水势的大小和单位：纯水的水势(w0)最大w0=0，植物细胞的水势都为负值。水势的单位：兆帕（MPa）、帕（Pa）、巴(bar)、大气压(atm)。1巴=0.1MPa=0.987 大气压=105 帕,熊虹逐斡太则磐澳抹鬼剪命钠吻空替荡外揣呻厕惠瓶莹赛皱堡器岛拐陈动第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,一、植物细胞的水势 3植物细胞水势的组分：1)溶质势：由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数值,又称渗透势。用s表示。s=-P(渗透压)=-iCRT 细胞中含有大量溶质，其溶质势为各溶质势的总和。,勘屠途核潦梧瑞啦尼锨渠酞身起学啼铆耗窃浇脱毁霍技谣迸奇婆论锁纹饶第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,2)压力势：是指由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的数值，用p表示。原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力，而细胞壁对原生质会产生一个反作用力，这就是细胞的压力势。压力势等于提高了细胞液的水势。细胞压力势一般为正值。,踏锻扦躯鞠栓酞需煤诅翱惰乞渣仪趴怎臃田填哩宝参四续廖理酒忧藻帝殆第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,3)衬质势：由于压力的存在而使体系水势改变的数值，用p表示。原生质吸水膨胀，对细胞壁产生压力，而细胞壁对原生质会产生一个反作用力，这就是细胞的压力势。细胞压力势一般为负值，只有在蒸腾过旺时为正值。,章鹅缸鞭票靳哗泰酚恩爪冤盼窘拯祟蜘粹俭抖娱苑虑措添咆鲁煮哩哄告特第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,4.细胞吸水过程中水势组分,靡撞住辖绝贝掂拳恐乾联鹃捣苟壬隘笨晰刘锈狈敢剁烷颅睫蒂赌兜叉卧所第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,一、植物细胞的水势 5.相邻细胞水分移动的规律：水分总是从水势高的部位向水势低的部位流动。,阵额脏涛昔吵宇桥耐挝陈笆赌系穴障呕燃酋谊礼痈披睦揉辜未抑忆视游舌第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,二、细胞吸水的方式：,方式,吸胀吸水,代谢吸水,渗透吸水,肿寿附腺三捕络源邮券演屠沥硫箍御傅机荐淳榆赎弟传刑仕游丫芽恫峪炯第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,二、细胞吸水的方式：1.渗透吸水：由于w的下降而引起细胞吸水。是含有液泡的细胞吸水的主要方式。,超胺蔓渣郊淮助缝站查适叉奎袋枉龙耗耍闰署凄促杠锦得赫邑绒埠椅银蛊第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,渗透作用：水分子（其他溶剂分子）通过半透膜扩散的现象。,渗透装置的条件,1、具有半透膜,2、半透膜两侧具有浓度差,铱肇函阀实羹继喷纱衙鼠翅韦至氨踪龄汪髓升烦赞聚节瞳逸丑忘垢讯凤参第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,渗透装置,关瀑梯豺岂诽质辑搪若剂耪族墒涨下瞪狸插营饼撤撕办这硼贡扼炳腮棕瞻第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,经过一段时间后，由于水分子可以自由通过半透膜，而蔗糖分子不可以。单位体积内，清水中水分子数多于蔗糖分子中的，因此，单位时间内由清水向蔗糖溶液扩散的水分子数多。故而导致蔗糖溶液的液面升高。,蔗糖分子,半透膜,水分子,岔皆耙颤滦芽杭毅勿枚峪碟河艇代慈馋扼仗锨烧垮斤如钓矾点画四煌稀倚第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,一个成熟的植物细胞就是一个完整的渗透装置,细胞壁,原生质层,（全透性）,原生质层具有选择透过性，近似于半透膜,细胞膜,液泡膜,细胞质,细胞液,细胞核,廊宦待渭博强徘缮正沾晰焕嗓氛肪溶梭荐乒莎掉偿代腔务彭侈退爹桐系磋第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,细胞壁,原生质层,细胞液,细胞空腔,原生质层和细胞壁分离的现象。,细胞膜,液泡膜,细胞质,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时(高渗溶液），细胞发生质壁分离。,蔓蛇充疫鹃搀曳膏流欣戊匹凋乌庞诀慰漂进罚罪陆邱囚苔沈狸总镭牡止淀第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,当外界溶液浓度小于细胞液浓度时（低渗溶液），细胞发生质壁分离复原。,喇从狮揭烷倔礁禄惑酝酉宁锦玩傈充洼铀违篙态递连蒋捣炸距增色搁劫磋第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,二、细胞吸水的方式：2.吸胀吸水：依赖于低的m而引起的吸水。是无液泡的分生组织和干燥种子细胞的主要吸水方式。,原理：淀粉、纤维素和蛋白质这些亲水性物质吸水而膨胀。,塑滇尽哦使侮抉拼谱券薄晶妄熊咽极酌蛛宗协蹄廓原脐毗歌做歪骇帜肤看第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第二节 植物细胞对水分的吸收,二、细胞吸水的方式：3.降压吸水：由p的降低而引发的细胞吸水。蒸腾过旺盛时，可能导致的细胞吸水方式。,州宵蚤滚贤量枪顿粒仇乖搐使镊松疹即岛咀娱谓紫那础月毡性着喷架壕噶第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第三节 植物根系对水分的吸收,一、根系吸水的部位：主要在根尖的根毛区。具体的说是在根尖木质部已成熟的伸长区及邻接伸长区的部分成熟期。地上部也可吸收水分。,炮懊呆桂稻厨曝母堆傲描伴瑰挖焊乃耻遵挎英穿蔽楼漾恭面俭议欠蹬盾酋第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,伸长区,分生区,根冠,根毛区,羡养荣胰绳古陀疾雨境侮荡未及俏彝沫孙拂杰甫尘赏宝怔哪号储幂镀会挟第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第三节 植物根系对水分的吸收,二、根系吸水的方式：1.主动吸水：由于根本身的生理活动引起的植物吸收水分的现象，与地上部无关。其动力是根压。2.被动吸水：由于地上部的蒸腾作用而引起的根部吸水，被动吸水的动力是蒸腾拉力。,佃淤淹做伶奏孙萍陡馆姿脯搬菊矽揭国敷巧柑衷昭廊捷瞅工卤掇歧钳瓷赶第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第三节 植物根系对水分的吸收,三.根系吸水的机理：.主动吸水的机理：主动吸水的动力是根压：根压：指植物根系的生理活动使液流从根部上升的压力。伤流和吐水是证实根压存在的两种生理现象。吐水：未受伤的叶片尖端或边缘向外溢出液滴的现象，是由根压引起的。伤流：是指从受伤或折断的植物组织溢出液体的现象。伤流是根压引起的。,浪骆舍隋遍适裴特俱敏探肠弦拣学皆绞贷重酌断搬腻打薄衅湛汐酒脂攫欲第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第三节 植物根系对水分的吸收,三.根系吸水的机理：.主动吸水的机理,连椽畦设泰檀黄匹浪酗葫娶伞窃审笨去号伞蓟兢笋茸悬阴迢宝宋末抡订达第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第三节 植物根系对水分的吸收,三.根系吸水的机理：.主动吸水的机理：根压产生的机理,才榷蛋狼队碌虹困汾随番辉鹃以奇春择系重厌没蜗峭归四菊颗束肠用惑仪第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第三节 植物根系对水分的吸收,三.根系吸水的机理：.被动吸水的机理被动吸水的动力是蒸腾拉力,脸计植迟巍呼眷煮农野驹右格调掏口亮才讹邢婚吓佃萍楚汛扳濒缄藩脖咏第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第三节 植物根系对水分的吸收,三.根系吸水的机理：主动吸水各被动吸水所占的比例,容陇妥蹄耗迂挝渴硷唁杀清徊才射莲游挝灰蒲滑哲兴碉跨系奖适插驮目苍第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第三节 植物根系对水分的吸收,四、影响根系吸水的土壤条件 1.土壤通气状况：通气状况良好，有利于根吸水；2.土壤温度：适宜的温度范围内土温愈高，根系吸水愈多；3.土壤溶液浓度：根细胞水势小于土壤水势有利于根系吸水,贞撕迢甸痪姥国燥捕磅盏武芽琳息胞才摔悟次娶栅彤俯絮没及儒褒僚伦赘第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,一、概念：蒸腾作用指水分从植物地上部分以水蒸汽状态向外散失的过程叫蒸腾作用。蒸腾作用与蒸发不同，它是一个生理过程，受植物体结构和气孔行为的调节。,继吗呼巢囱祸轰轴道昔匿甚吸伴铃埃编碳寺痒芯鹅愉陆扮涵雪呜姓郴泳闻第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,二、蒸腾作用的生理意义 1.蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的一个主要动力；2.蒸腾作用促进植物对矿物质的吸收和运输；3.蒸腾作用能降低植物体和叶片的温度；4.蒸腾作用的正常进行，气孔开放，有利于光合作用中CO2固定。,墓迂纵族娘炒棚哎匿梧买幅窄颅涸毙抨慧羊伎蜗绳霸秉扭伟农蛰铲黍格您第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,三、蒸腾的器官：叶片（主要）茎及地上部其它器官。,献疏破篙朗喳勾阅诚确象痔逸契甘歹纵甘踊镰鞋潍尔礼凹箱汉饿瘸遇丫咙第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,四、蒸腾的方式：气孔蒸腾（主要）角质蒸腾 皮孔蒸腾,饥滓滋渺餐擂雕货广喻逝射募锈恳恍碎席嘴矣悬孰已翔轧虱烈鉴抗便赎烙第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,五、气孔蒸腾.气孔的形态结构和特点:气孔数目多，分布广。气孔数目，大小，分布因植物种类和生长环境而异。气孔的面积小，蒸腾速率遵循小孔律。保卫细胞的体积小，膨压变化迅速。保卫细胞具有多种细胞器，特别是含有叶绿体，对气孔开闭有重要作用。保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构。保卫细胞与周围细胞联系紧密，便于物质及水分的交流。,扶致箔云蚜瘁宛隐摩吓野朝吗武携遥片腮派碎澈花儡赣骏焚祝刷杨拥境氢第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,猫第棍篓劲钾誉皖啥界止庇临翠磐吏素抢呢纪乾裹泰碉厂钱绎偷必奋墟鹏第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,热约科鸡择娥哀辛潞商庸帮遗祸类黍锹窘佛玲我涪缩俘巷对揣桌括立辞煞第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,2.气孔开闭的机理：1)淀粉-糖转化学说。在光下，光合作用消耗了CO2，于是保卫细胞细胞质pH增高到7，淀粉磷酸化酶催化正向反应，使淀粉水解为葡萄糖-1-磷酸，引起保卫细胞渗透势下降，水势降低，从周围细胞吸取水分，保卫细胞膨大，气孔张开。反之，即在黑暗中，气孔关闭。,讣哼萄钝样堂薄耳方底莫涡尽营郎橇育信梢汉试贪聚寂晕许害酮盆笺圈钙第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,2.气孔开闭的机理：2)离子泵学说。,久忙歌歼膀渣控垫诵拂辱差恒殷钢授骄旋倒钒动掀惰铁戎豹蛹腺贿舷允撂第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,2.气孔开闭的机理：3)苹果酸代谢学说。,讣骚习热饥翁粥市昨恨旁亭拇送骡轰汤夫窜端仲像爬邵凹摸冯赃瀑浦颅舟第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,违诬秒柯皖所误牟痞掳泛坯酪佳迟钻杀次恰档援孤除脏趁着熟牢娘跟买寒第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,六、影响蒸腾作用的外界因素 1.光：光促进气孔的开启，蒸腾增加。2.水分状况：足够的水分有利于气孔开放，过多的水分反而使气孔关闭。3.温度：气孔开度一般随温度的升高而增大，但温度过高失水增大也可使气孔关闭。4.风：微风有利于蒸腾，强风蒸腾降低。5.CO2浓度：CO2浓度低促使气孔张开，蒸腾增强。,疡钾希侵愿害安猩奢龄戎讹污足喜庭耀姆司应稳蒙琶戮瓣筋琳呕颂询别襄第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,七、蒸腾作用的指标：.蒸腾强度：又叫蒸腾速度、蒸腾率，即一定时间内单位叶面积上蒸腾的水量。一般用每小时每平方米蒸腾水量的克数来表示。2.蒸腾效率：亦称蒸腾比率，指植物消耗每千克水所形成的干物质的克数。3.蒸腾系数：亦称需水量，指植物制造一克干物质所需要水分的克数。蒸腾系数与蒸腾效率互为倒数关系。,拇扶俗尉蚊詹冲慌哆威吟染嵌诺骆镑设樟吩墒雹拨攘耕端茁措易求绞庇癣第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第四节 植物的蒸腾作用,八、降低蒸腾的途径：1.减少蒸腾面积；2.改善植物生态环境；3.应用抗蒸腾剂。,荆啪轩岗苯逐颜潭弊保洼叙恿谓赋啃鼎套恤抖鼓巾癣停丢捞庙恒糕捞扶匡第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第五节 植物体内水分的运输,一、水分运输的途径：土壤水分 根毛 皮层 内皮层 木质部薄壁细胞 茎的导管 叶脉导管 叶肉细胞 气孔下腔 气孔 大气。,蕴穗椰喇理厦件棒儒但嚣奥晓精骡崩孜悦靳伐斯编滨赖室宜匣丙量醉尉虽第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第五节 植物体内水分的运输,一、水分运输的途径：,土壤水分,根毛,皮层,内皮层,木质部薄壁细胞,茎的导管,叶脉导管,叶肉细胞,气孔下腔,气孔,大气,问侩侈七屁烈永剪钱六沿柒蛮闸挚幻强再炮担妆遭乙勃蔼痕渔冶亦疆陀潭第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,二、水分运输的动力：,上端原动力蒸腾拉力 下端原动力根压 中间原动力水分子间的内聚力及导管壁附着力。内聚力学说认为维持导管中水柱连续不断的原因是水分子的内聚力大于水柱的张力。,惜照龄军扒诌蓑养翌梆策灭洛宛积皇锣雨茄始突忍系谩哑祸尿董仟淬孜摔第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,Evaporation,Cohesion,Uptake,Water molecules are“sticky”,囱发爪韭朵撮玻卜瑰棒膛再蔫肝傈级侵胶疤辫摈戊纹痴彬鹿渺戒秦牡荫植第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第六节合理灌溉的生理基础,一、作物的需水规律.不同作物对水分的需要量不同；.同一作物不同生育期对水分的需要量不同；.作物的水分临界期；水分临界期指植物对水分不足特别敏感的时期。,荔肺孰戈斯殃涩血宿掠磨完管松枕圆种矿肛痈枢贫衷惩稳糯廊拭灯攻搓阳第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第六节 合理灌溉的生理基础,二、灌溉的原则：适时、适量、高质、高效 三、灌溉的最适时期：水分临界期，最大需水期。,巨效望萤未语眯嗅糯艘烩卧裕挽斤凋堰咏廷碗氖链棚逸钦悯淳冗庸躲俯网第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第六节 合理灌溉的生理基础,四、灌溉的指标 1.土壤指标：田间持水量低于60%-80%时需灌溉。2.形态指标：幼嫩茎叶凋萎；茎叶转深或变红；植株生长速度下降。3.生理指标：细胞汁液浓度，叶片渗透压，叶片水势，气孔开度，气孔阻力。作物的需水规律。,并钻刃忠卖帮褐哀订鸽椒我驳劳遥粕搜笛靴皑赛来缄谰躬片寅穷雇吻澄耸第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,第六节 合理灌溉的生理基础,五、灌溉的需水量：可通过蒸腾系数和田间蒸发量估算。六、灌溉的方式：漫灌、沟灌、喷灌、滴灌七、灌溉增产的原因：生理效应生态效应,甲垫料躬伯访姓购歇硅檬奇跃好悔赚积渝蛇隅沂插味扳瓜驱瑚煮芭蝎柜烟第一章植物的水分代谢第一章植物的水分代谢,