第二章 植物的水分代謝-56

第五節(jié)植物體內(nèi)水分向地上部的運(yùn)輸

一、水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)耐緩?/p>

二、水分在植物體內(nèi)上升的機(jī)制！一、水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)耐緩?/p>

土壤→根毛→皮層→內(nèi)皮層→中柱鞘→根的導(dǎo)管或管胞→莖的導(dǎo)管→葉柄導(dǎo)管→葉脈導(dǎo)管→葉肉細(xì)胞→葉細(xì)胞間隙→氣孔下腔→氣孔→大氣土壤根導(dǎo)管莖導(dǎo)管葉柄導(dǎo)管氣孔植物體內(nèi)水分向地上部的運(yùn)輸2.經(jīng)過質(zhì)外體（死細(xì)胞）的運(yùn)輸：

水分在植物莖桿中向上運(yùn)輸是沿著導(dǎo)管和管胞進(jìn)行的。成熟的導(dǎo)管（被子植物）和管胞（裸子植物）是中空的，沒有原生質(zhì)，所以阻力小，運(yùn)輸速率較快，這種運(yùn)輸方式適于長(zhǎng)距離運(yùn)輸。1.經(jīng)過共質(zhì)體的運(yùn)輸：水分由根毛到根部導(dǎo)管必須要經(jīng)過內(nèi)皮層細(xì)胞。此外，由葉脈到葉肉細(xì)胞也要經(jīng)過活細(xì)胞。都屬于共質(zhì)體部分。特點(diǎn)：距離很短，阻力很大，這種運(yùn)輸方式不適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸。二、水分在植物體內(nèi)上升的機(jī)制植物體內(nèi)水分向地上部的運(yùn)輸動(dòng)力有兩方面：一是根壓；二是蒸騰拉力。北美紅杉高可達(dá)110m1、水分在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力水分運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力根壓

不超過0.2MPa,至多能使水分上升20.4米蒸騰拉力(主要?jiǎng)恿?劇烈蒸騰時(shí)上部葉片的水勢(shì)可降到-3MPa，而根部導(dǎo)管液的水勢(shì)一般在-0.2—-0.4MPa根本動(dòng)力是

水勢(shì)！水勢(shì)！導(dǎo)管中水柱如何保持不斷呢？張力:上拉下拖使水柱產(chǎn)生的。木質(zhì)部水柱張力為0.5～3MPa。拉力重力內(nèi)聚力：相同分子之間有相互吸引的力量。20MPa以上。水分子內(nèi)聚力大于水柱張力，故可使水柱連續(xù)不斷。水分子與導(dǎo)管壁纖維素分子間又具有強(qiáng)大的附著力，所以水柱中斷的機(jī)會(huì)很小。（蒸騰流—內(nèi)聚力—張力學(xué)說）愛爾蘭人迪克松（DixonH.H.）內(nèi)聚力（cohesiveforce）學(xué)說氣穴現(xiàn)象(cavitation)由于導(dǎo)管水溶液中溶解有氣體，當(dāng)水柱張力增大時(shí)，溶解的氣體會(huì)從水中逸出形成氣泡。而且在張力的作用下，氣泡還不斷擴(kuò)大的現(xiàn)象。導(dǎo)管分子相連處的紋孔阻擋氣泡在一條管道中。當(dāng)水分移動(dòng)遇到氣泡的阻隔時(shí)，可以橫向進(jìn)入相鄰的導(dǎo)管分子，繞過氣泡，形成旁路，從而保持水柱的連續(xù)性。第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)一、作物的需水規(guī)律1.不同作物對(duì)水分的需要量不同蒸騰系數(shù)作物需水量作物的生物產(chǎn)量×蒸騰系數(shù)C4植物的需水量低于C3植物的需水量；大豆和水稻>小麥和甘蔗>高粱和玉米2.同一作物不同生育期對(duì)水的需要量不同如小麥一生中對(duì)水分的需要大致分為4個(gè)時(shí)期合理灌溉的生理基礎(chǔ)（1）種子萌發(fā)---分蘗前期，消耗水不多。（2）分蘗末期---抽穗期，消耗水最多。（3）抽穗期---乳熟末期，消耗水較多。（4）乳熟末期---完熟期，消耗水較少。3.作物的水分臨界期

合理灌溉的生理基礎(chǔ)植物在生命周期中對(duì)水分缺乏最敏感、最易受害的時(shí)期。以種子為收獲對(duì)象的植物，為生殖器官形成和發(fā)育時(shí)期；以營(yíng)養(yǎng)器官為收獲對(duì)象的植物，在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)最旺盛時(shí)期。二、合理灌溉的指標(biāo)及灌溉方法1、土壤水分狀況適于作物生長(zhǎng)發(fā)育的根系活動(dòng)層（0-90cm）的土壤含水量田間持水量的60-80%2.形態(tài)指標(biāo)-------------------植物形態(tài)指標(biāo)：（1）看幼嫩莖葉是否萎蔫（2）莖葉顏色轉(zhuǎn)深：可能由于缺水，細(xì)胞生長(zhǎng)減慢，葉綠素濃度相對(duì)增加。（3）莖葉顏色有時(shí)變紅干旱時(shí)，碳水化合物分介大于合成，細(xì)胞中積累較多的可溶性糖，形成花青素。（4）植株生長(zhǎng)速度下降二、合理灌溉指標(biāo)及灌溉方法3.生理指標(biāo)是合理灌溉最好的依據(jù)，它更能反映植株內(nèi)部的水分狀況。較靈敏的指標(biāo)是測(cè)葉片的水勢(shì)。也可用阿具折射儀，測(cè)葉細(xì)胞汁液的濃度，或用氣孔計(jì)測(cè)氣孔開張的程度。葉片相對(duì)含水量（RWC）。二、合理灌溉指標(biāo)及灌溉方法露點(diǎn)水勢(shì)儀阿貝折射儀4.灌溉方法灌溉時(shí)考慮作物需水量及時(shí)期，地面水分蒸發(fā)與滲漏消耗等，一般有每次灌水后要達(dá)到田間持水量。漫灌，噴灌，滴灌噴灌

噴灌比傳統(tǒng)灌溉方式節(jié)水30％－40％

滴灌比傳統(tǒng)灌溉方式節(jié)水70％－80％

新疆棉花滴灌系統(tǒng)工程三、合理灌溉增產(chǎn)的原因

合理的灌溉可以改善植物的各種生理狀況，改善作物的光合性能。1.光合速率;2.光合時(shí)間;3.光合面積;4.有機(jī)物質(zhì)的分配;5.呼吸消耗等.（一）合理灌溉的生理效應(yīng)

灌溉能改善灌溉地上的氣候條件，改善栽培環(huán)境，間接地對(duì)植物產(chǎn)生影響。

施肥后灌溉可以溶解肥料。鹽堿地灌溉可以洗鹽壓堿；

早春與晚秋季節(jié)灌溉可以保溫；

夏季灌溉可以降低株間的氣溫；（二）合理灌溉的生態(tài)效應(yīng)測(cè)試題

1.種子吸脹吸水及葉片的蒸騰作用都是無需呼吸作用直接供能的生理過程。2.蒸騰效率高的植物，一定是蒸騰量小的植物。3.植物細(xì)胞吸水的兩種主要方式是主動(dòng)吸水和被動(dòng)吸水。具有較高液泡液濃度的細(xì)胞與外液接觸時(shí)便會(huì)吸水。1mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖的滲透勢(shì)相等。植物蒸騰系數(shù)越大，說明其利用水分效率低。7.土壤中水分越多，對(duì)植物吸水越有利。5.孤立于群體之外的單個(gè)樹木與茂密森林中的樹木相比,哪個(gè)蒸騰失水更快?為什么?思考題6.光照如何影響植物根系吸水