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1、1（一）水分在植物生命活动中的重要性（一）水分在植物生命活动中的重要性一、一、 水在植物生命活动中的作用水在植物生命活动中的作用1. 1. 水是细胞的重要组成成分；水是细胞的重要组成成分；2. 2. 水是代谢过程的反应物质；水是代谢过程的反应物质；3. 3. 水是各种生理生化反应和运输物质的介质；水是各种生理生化反应和运输物质的介质；4. 4. 水能使植物保持固有的姿态；水能使植物保持固有的姿态；5. 5. 水具有重要的生态意义：水具有重要的生态意义：2二、植物体内水分存在的状态二、植物体内水分存在的状态 1.植物体内水分存在的状态有：植物体内水分存在的状态有： 自由水自由水：距离胶体颗粒较远
2、，可以自由移动的：距离胶体颗粒较远，可以自由移动的 水分。水分。 束缚水束缚水：较较牢固地被牢固地被细细胞胶体胞胶体颗颗粒吸附，不易粒吸附，不易 流流动动的水分。的水分。 2. 2.自由水自由水/束缚水比值影响代谢束缚水比值影响代谢 自由水自由水/束缚水比值束缚水比值高高时，代谢时，代谢旺盛旺盛； 自由水自由水/束缚水比值束缚水比值低低时。代谢时。代谢缓慢缓慢。（一）水分在植物生命活动中的重要性（一）水分在植物生命活动中的重要性3一、作物的需水规律一、作物的需水规律. .不同作物对水分的需要量不同不同作物对水分的需要量不同. .同同一一作作物物不不同同生生育育期期对对水水分分的的需需要要量量不
3、不同同. .作物的水分临界期作物的水分临界期水分临界期水分临界期指植物对水分不足特别敏感的指植物对水分不足特别敏感的时期。时期。（一）水分在植物生命活动中的重要性（一）水分在植物生命活动中的重要性4二、灌溉的原则：二、灌溉的原则：适时、适量、高质、高效适时、适量、高质、高效 三、灌溉的最适时期三、灌溉的最适时期：水分临界期，最大需水期。水分临界期，最大需水期。四、灌溉的方式四、灌溉的方式： 畦灌、喷灌和滴灌的用水比例大约为畦灌、喷灌和滴灌的用水比例大约为1010：5 5：3 3。（一）水分在植物生命活动中的重要性（一）水分在植物生命活动中的重要性5根的组成根的组成主根：主根：胚根发育而成的胚根
4、发育而成的。当种子萌。当种子萌发时，首先突破种皮向外生长，不发时，首先突破种皮向外生长，不断垂直向下生长的部分即是主根断垂直向下生长的部分即是主根 侧根：侧根：主根上生出主根上生出的分枝的分枝不定根不定根:从茎或叶上长出从茎或叶上长出的根的根 （二）根的形态（二）根的形态6根系根系须根系：须根系须根系：须根系由不定根构成由不定根构成，其主根不发达，早期即停止生长其主根不发达，早期即停止生长或枯萎，由茎的基部生出许多较或枯萎，由茎的基部生出许多较长而粗细大致相同，呈须状或纤长而粗细大致相同，呈须状或纤维状的根维状的根 根的特性：根的向地性、向水性和向肥性根的特性：根的向地性、向水性和向肥性（二）
5、根的形态（二）根的形态直根系：由直根系：由主根和侧根主根和侧根构成构成7根冠根冠分生区分生区伸长区伸长区成熟区成熟区（根毛区）（根毛区）（三）根尖的结构（三）根尖的结构8伸长区分生区根冠成熟区 根系吸水的部位：根系吸水的部位： 主主要要在在根根尖尖的的成成熟熟区区。具具体体的的说说是是在在根根尖尖木木质质部部已已成成熟熟的的伸伸长长区区及及邻邻接接伸伸长长区区的的部部分分成成熟熟区区（或或称称根根毛毛区区）。有有的的植植物物地地上上部部也可吸收水分。也可吸收水分。（三）根尖的结构（三）根尖的结构9一、根对水分的吸收：一、根对水分的吸收：1 1、细胞吸水，根毛吸水的、细胞吸水，根毛吸水的原理：原
6、理： 一般情况下，根毛细胞一般情况下，根毛细胞的的细胞液的浓度大于土壤溶细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度液的浓度，土壤溶液中的水，土壤溶液中的水通过根毛的细胞壁，细胞膜通过根毛的细胞壁，细胞膜和细胞质渗入液泡里。和细胞质渗入液泡里。（四）根的功能（四）根的功能10观察动物细胞的吸水和失水观察动物细胞的吸水和失水失水皱缩失水皱缩外界浓度外界浓度细胞质浓度细胞质浓度水分进出处于动态平衡水分进出处于动态平衡外界浓度外界浓度细胞质浓度细胞质浓度=外界浓度外界浓度细胞质浓度细胞质浓度吸水膨胀吸水膨胀11渗透装置渗透作用：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
7、具有浓度差12 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13一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14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当外界溶液浓度大于细胞液浓度时(高渗溶液），细高渗溶液），细胞发生质壁分离。胞发生质壁分离。15 当外界溶液浓度小于细胞液浓度时（低渗
8、溶液），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。细胞发生质壁分离复原。16质壁分离质壁分离：当外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞液浓度时，植物细胞液浓度时，植物通过渗透作用通过渗透作用失水，失水，体积体积缩小缩小条件、外因：条件、外因：内因：内因：细胞壁和原生质层收缩性不同细胞壁和原生质层收缩性不同( (细胞壁和原生质层分离）细胞壁和原生质层分离）现象：现象：液泡液泡 缩小缩小；液泡体积；液泡体积 变小；变小；液泡颜色液泡颜色 变深。变深。失水失水17 质壁分离复原质壁分离复原：现象：现象：液泡液泡 变大变大；液泡体积；液泡体积 变大变大；液泡颜色；液泡颜色 变浅变浅。当
9、外界溶液浓度当外界溶液浓度细胞液浓度，植物细胞细胞液浓度，植物细胞通过渗透作用通过渗透作用吸水吸水，发生发生质壁分离的细胞质壁分离的细胞会出现会出现质壁分离复原现象质壁分离复原现象条件、原因：条件、原因：吸水吸水18小结小结:成熟植物细胞的吸水和失水成熟植物细胞的吸水和失水成熟植物细胞是一个渗透系统成熟植物细胞是一个渗透系统1.原生质层相当于半透膜原生质层相当于半透膜2.原生质层两侧溶液具有浓度差原生质层两侧溶液具有浓度差细胞壁：全透性细胞壁：全透性原生质层：选择透过性原生质层：选择透过性细胞液：一定浓度细胞液：一定浓度20植物细胞对水分的吸收吸吸胀胀吸吸水水：是是无无液液泡泡的的分分生生组组
10、织织和和干干燥燥种种子子细细胞胞的的主要吸水方式。主要吸水方式。 原理原理：亲水性物质吸水而膨胀亲水性物质吸水而膨胀。吸涨能力比较吸涨能力比较：蛋白质蛋白质淀粉纤维素淀粉纤维素21二、影响根系吸水的土壤条件二、影响根系吸水的土壤条件 1.1.土土壤壤通通气气状状况况：通通气气状状况况良良好好，有有利利于于根根吸水；吸水； 2.2.土土壤壤温温度度：适适宜宜的的温温度度范范围围内内土土温温愈愈高高，根系吸水愈多；根系吸水愈多； 3. 土壤溶液浓度：土壤溶液浓度：根细胞水势小于土壤水势根细胞水势小于土壤水势有利于根系吸水有利于根系吸水 （四）根的功能（四）根的功能22三、根对无机盐的吸收：三、根对
11、无机盐的吸收：1 1、由根从土壤溶液中吸收到。、由根从土壤溶液中吸收到。 （主动运输进入根细胞）（主动运输进入根细胞）2 2、无机盐在植物生活中的作用：、无机盐在植物生活中的作用： 植物在生长过程中需许多微量元素，其中植物在生长过程中需许多微量元素，其中需要量多的有需要量多的有氮、磷、钾氮、磷、钾。（四）根的功能（四）根的功能2324作用作用缺乏症缺乏症施用举例施用举例含氮含氮的无的无机盐机盐促进细胞的分裂促进细胞的分裂和生长，使枝和生长，使枝叶叶长得繁茂。长得繁茂。植株矮小，叶片植株矮小，叶片发黄发黄白菜白菜含磷含磷的无的无机盐机盐促进幼苗的发育促进幼苗的发育和和花花的开放，使的开放，使果实
12、、种子果实、种子的成的成熟提早。熟提早。植株特别矮小，植株特别矮小，叶片呈暗绿色，叶片呈暗绿色，并出现紫色并出现紫色花生、花生、番茄番茄含钾含钾的无的无机盐机盐使使茎干茎干健壮，促健壮，促进进淀粉淀粉的形成。的形成。茎杆软弱，容易茎杆软弱，容易倒伏，叶片的边倒伏，叶片的边缘和尖端呈褐色，缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯。并逐渐焦枯。马铃薯、甘马铃薯、甘蔗蔗四、需要量最大的无机盐的作用及缺乏症：四、需要量最大的无机盐的作用及缺乏症：25另外：另外：苹果的苹果的“小叶病小叶病”是由于缺锌造成的；是由于缺锌造成的；而油菜的而油菜的“花而不实花而不实”是缺乏了硼元素造是缺乏了硼元素造成的。成的。（四）根的功
13、能（四）根的功能四、需要量最大的无机盐的作用及缺乏症：四、需要量最大的无机盐的作用及缺乏症：26K是离子状态；是离子状态；N、P、Mg形成不稳定化合物，可以转移；形成不稳定化合物，可以转移；（缺乏是老叶先受害）（缺乏是老叶先受害）Ca、Fe形成难溶解的稳定的化合物，不能形成难溶解的稳定的化合物，不能再度利用。（缺乏是新叶先受害）再度利用。（缺乏是新叶先受害） 。（四）根的功能（四）根的功能五、矿质元素进入植物体后的状态：五、矿质元素进入植物体后的状态：27贮藏根贮藏根：根的一部分或全部因贮藏营养物质而肉质肥：根的一部分或全部因贮藏营养物质而肉质肥大，是植物最常见的变态根。依据其来源及形态的不大
14、，是植物最常见的变态根。依据其来源及形态的不同又同又可分为肉质直根和块根可分为肉质直根和块根。肉质直根主要由主根发。肉质直根主要由主根发育而成，一般同连接其上的肥大的下胚轴共同构成一育而成，一般同连接其上的肥大的下胚轴共同构成一个肉质结构，例如个肉质结构，例如胡萝卜、萝卜、甜菜、党参、甘草、胡萝卜、萝卜、甜菜、党参、甘草、丹参丹参等。块根一般是由侧根或不定根发育而成。一个等。块根一般是由侧根或不定根发育而成。一个植株常可形成多个块根，如植株常可形成多个块根，如甘薯、何首乌、三七甘薯、何首乌、三七等。等。（四）根的功能（四）根的功能运输、固定和贮藏运输、固定和贮藏28 气生根气生根：广义地指由植
15、物茎上发生的，生长在地：广义地指由植物茎上发生的，生长在地面以上的、暴露在空气中的不定根，一般无根冠和根面以上的、暴露在空气中的不定根，一般无根冠和根毛的结构，如吊兰和龟背竹等。此外还有下列毛的结构，如吊兰和龟背竹等。此外还有下列4种特化种特化的类型。的类型。1、支柱根支柱根:也叫支持根也叫支持根，是由茎节上长出的一种具，是由茎节上长出的一种具有支持作用的变态根。如有支持作用的变态根。如甘蔗甘蔗和和玉米玉米茎基部的节上发茎基部的节上发生的许多不定根，伸入土壤中有支持作用，可防止倒生的许多不定根，伸入土壤中有支持作用，可防止倒伏。又如我国南方的伏。又如我国南方的榕树榕树，其树枝上，其树枝上常产生
16、许多须状的不定根，垂直向下常产生许多须状的不定根，垂直向下生长，到达地面后即插入土壤中，形生长，到达地面后即插入土壤中，形成强大的木质支柱，有如树干，起支成强大的木质支柱，有如树干，起支持和吸收作用。持和吸收作用。（五）变态根（五）变态根贮藏根和气生根贮藏根和气生根292、攀援根攀援根:如如常春藤常春藤、凌霄花凌霄花和络石等和络石等的茎细长、不能直立，上生许多很短的气生的茎细长、不能直立，上生许多很短的气生根，能分泌粘液，固着于其他物体之上，借根，能分泌粘液，固着于其他物体之上，借此向上攀援生长。此向上攀援生长。3、呼吸根呼吸根:一部分生长在湖沼或热带海一部分生长在湖沼或热带海滩地带的植物，如
17、滩地带的植物，如海桑、红树和水松海桑、红树和水松等，生等，生在泥水中呼吸十分困难，因而有部分根垂直在泥水中呼吸十分困难，因而有部分根垂直向上伸出土面，暴露于空气之中，便于进行向上伸出土面，暴露于空气之中，便于进行呼吸。呼吸根的内都有许多气道。呼吸。呼吸根的内都有许多气道。4、寄生根寄生根:也称吸根也称吸根。有些寄生植物，。有些寄生植物，如如桑寄生桑寄生和和菟丝子菟丝子等，它们的不定根常发育等，它们的不定根常发育为吸器，可以钻入寄主的茎内，以吸取寄主为吸器，可以钻入寄主的茎内，以吸取寄主的营养为生。的营养为生。 （五）变态根（五）变态根贮藏根和气生根贮藏根和气生根红树红树常春藤常春藤302、攀援
18、根攀援根:如如常春藤常春藤、凌霄花凌霄花和络石等的茎细长、和络石等的茎细长、不能直立，上生许多很短的气生根，能分泌粘液，固不能直立，上生许多很短的气生根，能分泌粘液，固着于其他物体之上，借此向上攀援生长。着于其他物体之上，借此向上攀援生长。3、呼吸根呼吸根:一部分生长在湖沼或热带海滩地带的植一部分生长在湖沼或热带海滩地带的植物，如物，如海桑、红树和水松海桑、红树和水松等，生在泥水中呼吸十分困等，生在泥水中呼吸十分困难，因而有部分根垂直向上伸出土面，暴露于空气之难，因而有部分根垂直向上伸出土面，暴露于空气之中，便于进行呼吸。呼吸根的内都有许多气道。中，便于进行呼吸。呼吸根的内都有许多气道。4、寄生根寄生根:也称吸根也称吸根。有些寄生植物，如。有些寄生植物，如桑寄生桑寄生和和菟丝子菟丝子等，它们的不定根常发育为吸器，可以钻入寄等，它们的不定根常发育为吸器，可以钻入寄主的茎内，以吸取寄主的营养为生。主的茎内，以吸取寄主的营养为生。 （五）变态根（五）变态根贮藏根和气生根贮藏根和气生根31
