[高一理化生]水分代谢.ppt

第一节 植物对水分的需要 一、植物的含水量 一般植物组织含水量占鲜重的75％～90％ 二、植物体内水分的存在状态 第二节 植物细胞对水分的吸收 （五）细胞间的水分移动 决定与相邻两细胞间的水势差异，水势高的细胞中的水分向水势低的细胞流动。 （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。 中耕耘田，排水晒田可增加根系周围的O2,减少CO2以及消除H2S等的毒害，以增强根系的吸水和吸肥能力。 蒸腾作用的指标 （三）影响气孔运动的因素 1.光 通常气孔在光下张开,暗中关闭。光促进气孔开启： 红光-间接效应：叶绿体-光合作用-提供能量，产生苹果酸； 蓝光-直接效应：隐花色素-活化质膜H+-ATP酶，泵出H+， 驱动K+进入保卫细胞内。水势降低，气孔张开。 2.二氧化碳 低浓度促进张开,高浓度下关闭 低浓度CO2可活化PEP羧化酶；高浓度CO2使质膜透性增加， K+泄漏。 （一）外界条件 内外蒸汽压差 光、空气相对湿度、温度、风 （二）内部因素 气孔：气孔频度（每cm2叶片的气孔数）、气孔大小 气孔下腔 叶片内部面积 （三）减慢蒸腾速率的途径 １.减少蒸腾面积 移栽植物时，去掉一些枝叶，减少蒸腾面积，降低蒸腾失水量，有利其成活。 ２.降低蒸腾速率 避开促进蒸腾的外界条件,降低植株的蒸腾速率。 ３.使用抗蒸腾剂 能降低植物蒸腾速率而对光合作用和生长影响不太大的物质。 二、水分沿导管或管胞上升的动力 第五节 合理灌溉的生理基础 (一)不同作物对水分的需要量不同 　根据蒸腾系数估计水分的需要量： 　　生物产量×蒸腾系数 = 理论最低需水量 　(生物产量指作物一生中形成的全部有机物的总量) 二、合理灌溉指标 (三）生理指标 三、灌溉的方法 1.漫灌 　应用最广泛的灌溉方法，操作简单方便、运行费用低。 2.喷灌　可解除大气干旱和土壤干旱，保持土壤团粒结构，防止土壤盐碱化。节水30％－40％ 3.滴灌　是通过埋入地下或设置于地面的塑料管网络，将水分输送到作物根系周围让作物根系经常处于保持在良好的水分、空气、营养状态下。节水70％－80％ 第四节 植物体内的水分运输 一、水分运输的途径和速度 经过死细胞的长距离运输 经过活细胞的短距离运输 水分上升的动力是根压和蒸腾拉力 导管中的水柱的连续性通常用狄克逊(H.H. Dixon)的内聚力学说 (cohesion theory) 来解释：水分子的内聚力大于张力，从而能保证水分在植物体内的向上运输。 导管水柱中的张力可达0.5-3.0MPa 水分子的内聚力可达几十MPa。 内 聚 力 学 说 示 意 图 水分运输的速度 在木质部运输速度比在薄壁细胞中快得多，为3-45m.h-1，活细胞中原生质对水流阻力很大（亲水胶体把水吸住，保持在水合膜上，水流便遇到阻力）。在0.1MPa下，水流经过原生质体的速度只有10-3 cm.h-1 合理灌溉的基本原则：用最少量的水取得最大的效果。 一、作物的需水规律 一些作物的蒸腾系数： 322 370 520 540 570 640 680 700 蒸腾系数 高粱 玉米 大麦 小麦 棉花 马铃薯 水稻 菜豆 作物 (二)同一作物不同生育期对水分的需要量不同 早稻苗期 由于蒸腾面积较小，水分消耗量不大； 　 分蘖期 蒸腾面积扩大，气温逐渐升高，水分消耗量增大； 　 孕穗开花期 蒸腾量达最大值，耗水量也最多； 　 成熟期 叶片逐渐衰老、脱落，水分消耗量又逐渐减少。 (三)作物的水分临界期 植物在生命周期中，对水分缺乏最敏感、最易受害的时期。 大多处于花粉母细胞四分体形成期，这个时期一旦缺水，就使性器官发育不正常。 如小麦一生中有两个水分临界期： 孕穗期，缺水，小穗发育不良，特别是雄性生殖器官发育受阻或畸形发展。 开始灌浆到乳熟末期，缺水，影响旗叶的光合速率和寿命，减少有机物的制造和运输，影响灌浆，空瘪粒增多，产量下降。 由于水分临界期缺水对产量影响很大，因此，应确保农作物水分临界期的水分供应。 调亏灌溉（regulated deficit irrigation, RDI）-一种新型节水技术，在作物营养生长旺期适度亏水，在作物需水临界期充分供水，促控结合提高水的利用效率，增加作物产量。 作物是否需要灌溉可依据气候特点、土壤墒情、作物的形态、生理性状加以判断。 （一）土壤指标 根系活动层(0～90cm)的土壤含水量为田间持水量的60％～80％为宜，