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3.植物的水分吸收

3.1植物細胞的水分吸收

植物細胞代謝需要不斷從周圍環境中吸收水分。細胞吸水有兩種方式,壹種是被動吸水;

在液泡形成之前,植物細胞主要通過吸脹作用被動吸收水分,如種子萌發時的吸水。

浸泡後,細胞主要通過滲透作用被動吸水,被動吸水不消耗能量;另壹種是活性吸水細胞

吸水需要消耗新陳代謝產生的能量,所以也叫代謝吸水。

4.1蒸騰作用及其生理意義

植物中的水分主要通過植物表面的蒸發以氣體的形式散失到空氣中。這個過程叫做蒸騰作用。

效果(蒸騰作用)。蒸騰作用是植物的重要代謝之壹,它不僅受氣溫等物理因素的影響。

也受植物因素如葉片結構的調節。

蒸騰作用在植物生命活動中具有重要的生理意義:(1)蒸騰作用引起的水勢梯度導致。

蒸騰張力是植物吸收和運輸水分,尤其是植物被動吸收水分和運輸水分的主要驅動力。

權力;(2)蒸騰作用可以降低植物和葉片的溫度。在吸收光輻射進行光合作用的同時,

吸收大量熱量,通過蒸騰散熱,可以防止葉片溫度過高,避免受到傷害。(3)由蒸騰作用引起

水溶液從根部流向上部葉片,可以增加根部吸收的無機離子的種類和數量,促進根部的合成。

有機物質可以迅速運輸到植物的各個部位,以滿足生命活動的需要。(4)蒸騰正常時,氣孔

它是開放的,有利於CO2的吸收和同化。

4.2.3.4其他因素

蒸騰速率主要由氣孔下方空腔內水蒸氣的向外擴散力和擴散路徑中的阻力決定。擴散力

它是氣孔下方空腔內水蒸氣分壓與大氣水蒸氣分壓之差,擴散阻力主要包括擴散層阻力和葉片內阻力。

力。葉片中的阻力主要是氣孔阻力,葉肉細胞壁等部位對水分傳導的阻力很小,可以忽略不計。

任何能改變水汽分子擴散力或擴散阻力的因素都可以影響蒸騰作用。

任何降低內阻的因素都會促進蒸騰作用。氣孔結構特征是影響氣孔蒸騰的主要內在因素。

因素。聲門下腔大,葉片內部面積(指內部細胞間隙面積)大的特點,有利於蒸騰作用。

使用。葉片蒸騰與供水有關。所以根系發達,深入地下,容易吸收水分,供給幼苗系統水分。

這是足夠的,並間接有助於蒸騰作用。

所有影響內外葉蒸汽壓差的外界條件都會影響蒸騰作用。

(1)光照是影響蒸騰作用的最重要的外部條件。光可以提高葉子表面的溫度,使葉子內部

外部的蒸汽壓力差增加。葉子吸收的大部分輻射能用於蒸騰作用。光直接影響氣孔的開閉,而且大部分

植物的氣孔在黑暗中關閉,在光照下開放,蒸騰作用增強。

(2)大氣濕度當大氣相對濕度增加時,大氣蒸氣壓也增加,葉片內外的蒸氣壓差變小。

蒸騰作用減緩;反之,加快速度。

(3)大氣溫度相對濕度相同時,溫度越高,蒸汽壓越大。當溫度相同時,相對濕度

蒸汽壓越大,蒸汽壓越大。葉溫壹般比氣溫高2 ~ 10℃,尤其是厚葉。因此,當大氣溫度升高時,氣體

孔下細胞間隙的蒸氣壓增加大於大氣中的蒸氣壓增加,因此葉片內外蒸氣壓差增大,蒸騰作用增強。

加強。

(4)風和微風可以吹走氣孔邊緣的水汽,補充壹些低蒸汽壓的空氣,使邊緣層變薄或消失。

外部擴散阻力降低,蒸騰速率增加。大風可明顯降低葉片溫度,使保衛細胞迅速失水,導致氣孔。

關閉,從而大大減少蒸騰作用。水汽多的濕風減少蒸騰,水汽壓低的幹風促進蒸騰。

(5)土壤條件是影響根系吸水的各種土壤條件,如土壤溫度、土壤通氣量、土壤溶液濃度等。

等等,都可以間接影響蒸騰作用。

5.植物中的水分運輸

5.1廠內輸水系統

植物的根從土壤中吸收水分,並通過莖將其運輸到葉子和其他器官,以滿足植物的各種代謝需要

它通過蒸騰作用散發到外面。水分在整個植株中的運輸途徑是:土壤水→根毛→根皮層→

根鞘→根導管→莖導管→葉柄導管→脈導管→葉肉細胞→葉細胞間隙→聲門下腔→

氣孔→大氣。莖葉細胞的水分運輸有兩種方式:(1)通過死細胞,即通過維管束。

導管或管胞(死細胞)和細胞壁與細胞之間的間隙,即質外體部分。水在死細胞中運輸阻力

體積小,運輸速度快,適合長距離運輸濕氣;(2)通過活細胞,這壹途徑包括根毛→根皮層→

根中柱和脈導管→葉肉細胞→細胞間隙。這樣,水通過滲透作用被輸送。

距離短,運輸阻力大,不適合長途運輸。

5.2水遷移機制

水沿著導管或管胞上升有兩種驅動力。壹個是植物下部的根壓。根部壓力不是主要驅動力。只有

多年生樹在早春芽葉不舒展時,土壤溫度高,水分充足,大氣相對濕度大,蒸騰作用大。

小時,根壓對水位上升的影響較大。二是植株上部的蒸騰張力。蒸騰張力是水的上升。

主要驅動力。在導管或管胞中,水的向上運輸是由導管兩端的水勢差決定的。由於刀片

由於蒸騰作用不斷失水,水勢下降,葉與根之間形成水勢梯度。在這種水勢梯度的驅動下

水沿著管道不斷上漲。蒸騰作用越強,水勢梯度越大,水分運動越快。

內聚理論(或蒸騰-內聚-張力理論):該理論強調水在導管中的連續性。向導

壹方面,管道中的水流在這種水勢梯度的驅動下,向上運動;另壹方面,水本身具有重力的作用。

這兩個力方向相反,所以水柱受到張力。同時,水分子之間的內聚力很大,而且水分子和導管內部

纖維素分子之間也有粘連。因此,導管或管胞中的水流可以成為連續的水柱。

5.3.影響水運的因素

6.水平衡與植物生長發育

6.1植物水平衡

在正常生長條件下,壹方面,植物不斷地從土壤中吸收水分並用於代謝活動,

另壹方面,需要不斷地將水消散到周圍環境中;水被植物吸收,在植物中運動並通過植物。

離開植物的過度蒸發的三個過程處於壹種動態平衡,這就是所謂的水平衡。

水平衡是植物正常生長發育的保證。降雨量豐富的地區,甚至在生長季節,如熱帶雨。

森林和植被茂盛。不同植物、同壹植物的不同部位或同壹植物的不同生長發育階段,

它的水平衡需要不同的供水。壹般來說,植物體內的水分平衡是相對的,有條件的。

是的,而且水的不平衡是絕對的,經常的。

6.2影響工廠水平衡的因素

植物的水分流失主要是蒸騰作用造成的,所以控制蒸騰作用的大氣因素,如光照,植物周圍的大氣。

溫度和風對植物的水平衡有顯著的影響。此外,植物吸收的水量主要取決於土壤濕度

因此,土壤水分含量和土壤結構都會影響植物的水分平衡。有時,即使土壤濕度

當供應充足時,植物的水平衡也會發生變化。比如蒸騰作用強的時候,蒸騰作用產生的張力就會從葉片上去除。

到達根尖需要很長時間,根中水分運輸的阻力大於葉中的阻力,所以植物吸吮

水分滯後於蒸騰,導致水平衡被破壞。

6.3水分失衡對植物生長發育的影響

當植物吸收的水分太少,無法滿足正常生長發育的需要時,就會發生水分脅迫。缺水會引起植物生長的各個方面發生相應的變化,包括解剖學、形態學、生理生化等。表明植物長得很短,

葉面積和生物量下降。

缺水顯著影響植物細胞的分裂、伸長和分化。沒有水,細胞分裂變慢,細胞伸長。

生長受到阻礙,細胞分化受到抑制。比如小麥開花初期缺水,種子的數量和大小都會減少。

大豆花期幹旱會導致花期縮短,甚至花敗育。這主要是因為細胞在生長的時候需要大量的營養物質,但是缺乏。

水導致植物的光合作用受到限制。

水分失衡對植物發育的影響與植物的發育時期密切相關。許多植物的種子可以

它在幹燥條件下保存多年,但如果種子萌發時土壤水分不足,就會阻礙幼苗的出苗。植物正在開花

而且開花時對缺水特別敏感。水分脅迫可引起胚囊敗育、抽絲和花發育延遲,導致落花。

此外,許多果樹在缺水時會落果。

6.4水資源的合理利用

由於植物在不同發育階段對水分的需求量不同,對水分脅迫的抵抗力也不同,所以在農業上,

根據作物的需水規律合理利用水資源可以獲得高產。

6.4.1作物需水量定律

(1)不同作物的需水量因作物種類不同而差異很大。

(2)從種子萌發到開花結果,作物不同發育階段的需水量也不同。比如小麥,

根據其對水分的需求,整個生長發育階段可分為五個時期:第壹個時期是從種子萌發到

分蘗前期這壹時期主要進行營養生長,特別是根系發育快,蒸騰面積小,植株耗水量低;

第二個時期是分蘗末期到抽穗期(包括返青、拔節和孕穗期)。小穗分化,莖,葉,

果穗開始迅速發育,葉面積迅速增加,新陳代謝也旺盛,耗水量最多。如果缺水,小穗分化將不會

好,莖生長受阻,矮小,產量低。植物對缺水最敏感、最脆弱的時期稱為作物水分。

水的關鍵時期。小麥水分的第壹個關鍵階段是從花粉母細胞四分體到花粉粒形成。

舞臺。第三階段是從抽穗到灌漿。在此期間,葉面積擴張基本結束,主要是施肥和種植。

胚胎發育和生長。如果供水不足,上部葉片由於蒸騰作用強,開始從下部葉片或花器官中吸取水分。

導致受精受阻,胚胎發育不良,產量降低。第四個時期是從灌漿開始到乳熟結束。此刻

主要進行光合產物的運輸和分配。如果缺水,有機物運輸受阻,導致灌漿困難,旗葉和種子早衰。

顆粒小,產量低。因此,這個時期是小麥水分的第二個關鍵期。第五個時期是從不成熟階段到完全階段。

灌漿過程結束,種子失去大部分水分,逐漸幹枯,植株枯萎,不再需要供水。

其他作物也有關鍵的水分時期。玉米水分的關鍵期是從開花到乳熟;高粱是從開花到灌漿期;

豆類、蕎麥、花生處於花期;水稻正處於花粉母細胞形成期和灌漿期。

(3)不同的作物需要不同的水量。