《植物的水分生》ppt課件

1、第二章第二章 植物的水分生理植物的水分生理 2-1. 水在植物生命活動中的作用水在植物生命活動中的作用 一一. 植物的含水量植物的含水量 二二. 植物體內(nèi)水分存在的形狀植物體內(nèi)水分存在的形狀 三三. 水分在植物生命活動中的作用水分在植物生命活動中的作用。束縛水：束縛水：自在水：自在水：2-2. 2-2. 植物對水分的吸收植物對水分的吸收 一一. . 植物細胞對水分的吸收植物細胞對水分的吸收GOGO二二. . 植物根系對水分的吸收植物根系對水分的吸收GOGO1. 1. 水勢的概念水勢的概念圖圖 2-12-1由浸由浸透作用引起透作用引起的水分運轉(zhuǎn)的水分運轉(zhuǎn)a.a.燒杯中的燒杯中的純水和漏斗純水和漏

2、斗內(nèi)液面相平；內(nèi)液面相平； b.b.由于浸透由于浸透作用使燒杯作用使燒杯內(nèi)水面降低內(nèi)水面降低而漏斗內(nèi)液而漏斗內(nèi)液面升高面升高束縛能束縛能(bound energy)(bound energy)：是：是不能用于做有用功的能量。不能用于做有用功的能量。自在能自在能(free energy)(free energy)： 是是在恒溫、恒壓條件下可以作在恒溫、恒壓條件下可以作功的那部分能量。功的那部分能量。物質(zhì)能量物質(zhì)能量 化學(xué)勢化學(xué)勢(chemical potential,) (chemical potential,) 每偏摩爾物質(zhì)所具有的自在能。用希每偏摩爾物質(zhì)所具有的自在能。用希臘字母臘字母表示。

3、可用來描畫體系中組表示。可用來描畫體系中組分發(fā)生化學(xué)反響的身手及轉(zhuǎn)移的潛在分發(fā)生化學(xué)反響的身手及轉(zhuǎn)移的潛在才干。假設(shè)物質(zhì)帶電荷或電勢不為零才干。假設(shè)物質(zhì)帶電荷或電勢不為零時的化學(xué)勢稱為電化學(xué)勢時的化學(xué)勢稱為電化學(xué)勢electrochemical potentialelectrochemical potential。物。物質(zhì)總是從化學(xué)勢高的地方自發(fā)地轉(zhuǎn)移質(zhì)總是從化學(xué)勢高的地方自發(fā)地轉(zhuǎn)移到化學(xué)勢低的地方，而化學(xué)勢相等時，到化學(xué)勢低的地方，而化學(xué)勢相等時，那么呈現(xiàn)動態(tài)平衡。那么呈現(xiàn)動態(tài)平衡。概念概念 偏摩爾體積偏摩爾體積partial molal volumepartial molal volume

4、 在一定溫度、壓力和濃度下，在一定溫度、壓力和濃度下，1 1 摩爾某組摩爾某組分在混合物中所表達出來的體積，稱為該分在混合物中所表達出來的體積，稱為該組分在該條件下的偏摩爾體積。偏摩爾體組分在該條件下的偏摩爾體積。偏摩爾體積的單位是積的單位是m3mol-1m3mol-1。 化學(xué)勢是能量概念，單位為化學(xué)勢是能量概念，單位為Jmol J=N牛頓牛頓m，偏摩爾體積的單位為偏摩爾體積的單位為m3mol，兩者相除并化簡，得兩者相除并化簡，得Nm2，成為壓，成為壓力單位帕力單位帕Pa這樣就把以能量為單位的化學(xué)勢轉(zhuǎn)化為這樣就把以能量為單位的化學(xué)勢轉(zhuǎn)化為以壓力為單位的水勢。以壓力為單位的水勢。 純水的水勢定為

5、零，純水的水勢定為零，溶液的水勢就成負值。溶液的水勢就成負值。溶液越濃，水勢溶液越濃，水勢 。 水分挪動需求能量。水分挪動需求能量。 水分水分越低越低水勢高水勢高 水勢低水勢低 溶液溶液水勢水勢/MPa純水純水0Hoagland營養(yǎng)液營養(yǎng)液 -0.05海水海水-2.501mol/L 蔗糖蔗糖-2.691mol/L KCl-4.50表表2-1 幾種常見化合物幾種常見化合物 水溶液的水勢范圍水溶液的水勢范圍 2. 細胞的浸透性吸水 (1)浸透作用(osmosis)Flash細胞吸水情況決議于細胞水勢。細胞吸水情況決議于細胞水勢。典型細胞水勢典型細胞水勢w是由是由3個勢組成的：個勢組成的： 2 2細

6、胞的水勢細胞的水勢w = s +p+ m水勢浸透勢襯質(zhì)勢壓力勢概念概念概念概念概念概念w = s +p枯燥種子的水勢：枯燥種子的水勢：w = m概念概念Flash圖圖2-1 植物細植物細胞的相對體積胞的相對體積變化與水勢變化與水勢(w)浸透勢浸透勢(s)和壓力勢和壓力勢(p)之間的關(guān)之間的關(guān)系的圖解系的圖解 相鄰兩細胞的水分挪動方向，決相鄰兩細胞的水分挪動方向，決議于兩細胞間的水勢差別。議于兩細胞間的水勢差別。 水分水分水勢高的細胞水勢高的細胞 水勢低的細胞水勢低的細胞 (3) (3) 細胞間的水分挪動細胞間的水分挪動 吸脹作用吸脹作用(imbibition)是細胞親水膠體吸是細胞親水膠體吸水

7、膨脹的景象。水膨脹的景象。種子種子凝膠形狀凝膠形狀(親水性親水性)水分子以氫水分子以氫鍵與親水凝鍵與親水凝膠結(jié)合膠結(jié)合, 凝凝膠膨脹膠膨脹親水性：親水性：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 淀粉淀粉 纖維素。纖維素。細胞質(zhì)細胞質(zhì)細胞壁細胞壁淀粉粒淀粉粒蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)豆類種子吸脹景象非常顯著。豆類種子吸脹景象非常顯著。概念概念吸脹作用的大小就是襯質(zhì)勢的大小。吸脹作用的大小就是襯質(zhì)勢的大小。s=0 p=0，所以w = m即襯質(zhì)勢等于水勢水分在細胞膜系統(tǒng)內(nèi)挪動的途徑有水分在細胞膜系統(tǒng)內(nèi)挪動的途徑有2種：種：單個水分子經(jīng)過膜脂雙分子層的間隙單個水分子經(jīng)過膜脂雙分子層的間隙或經(jīng)過水通道進入細胞；或經(jīng)過水通道進入細胞； 水集流經(jīng)

8、過質(zhì)膜上水孔蛋白中的水通水集流經(jīng)過質(zhì)膜上水孔蛋白中的水通道進入細胞。道進入細胞。圖圖2-3 水分跨過細胞膜的途徑水分跨過細胞膜的途徑 A. 單個水分子經(jīng)過膜脂雙分子層分散單個水分子經(jīng)過膜脂雙分子層分散 或經(jīng)過水通道或經(jīng)過水通道 B水分集流經(jīng)過水孔蛋白構(gòu)成的水通道水分集流經(jīng)過水孔蛋白構(gòu)成的水通道 AB 主要在根尖主要在根尖10cm。包括根冠、根毛區(qū)、伸。包括根冠、根毛區(qū)、伸長區(qū)和分生區(qū)長區(qū)和分生區(qū), 根毛區(qū)的吸水才干最大。根毛區(qū)的吸水才干最大。根毛區(qū)的輸導(dǎo)組織興隆，對水分挪動根毛區(qū)的輸導(dǎo)組織興隆，對水分挪動的阻力小。的阻力小。根毛區(qū)有許多根毛，增大了吸收面積；根毛區(qū)有許多根毛，增大了吸收面積；根

9、毛細胞壁的外部由果膠質(zhì)組成，粘根毛細胞壁的外部由果膠質(zhì)組成，粘性強，親水性也強，有利于與土壤顆粒性強，親水性也強，有利于與土壤顆粒粘著和吸水；粘著和吸水；圖圖 2-4 根尖縱切根尖縱切成熟區(qū)成熟區(qū)(根毛區(qū)根毛區(qū)伸長區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)分生區(qū)根冠根冠內(nèi)皮層細胞壁上的凱氏帶內(nèi)皮層細胞壁上的凱氏帶水分只能經(jīng)過內(nèi)皮層的原生質(zhì)體。即進水分只能經(jīng)過內(nèi)皮層的原生質(zhì)體。即進入共質(zhì)體入共質(zhì)體根部吸水的途徑根部吸水的途徑由根系的生理活動而引起。由根系的生理活動而引起。動力是根壓動力是根壓植物根系吸水主要依托植物根系吸水主要依托 2 種方式種方式 :由蒸騰作用所引起。由蒸騰作用所引起。動力是蒸騰拉力動力是蒸騰拉力 植物根

10、系的生理活動使液流從根部植物根系的生理活動使液流從根部上升的壓力，稱為根壓。上升的壓力，稱為根壓。概念概念大量水分大量水分無機鹽無機鹽有機物有機物植物激素植物激素傷流液傷流液所以，傷流液的數(shù)量和成分，可作為所以，傷流液的數(shù)量和成分，可作為根系活動才干強弱的目的。根系活動才干強弱的目的。主要是CTK傷流和根壓表示圖傷流和根壓表示圖A.A.傷流液從莖部切口處流出；傷流液從莖部切口處流出； B.B.用壓力計測定根壓用壓力計測定根壓 吐水吐水(guttation): (guttation): 沒有受傷沒有受傷的植物如處于土壤水分充足、天氣的植物如處于土壤水分充足、天氣潮濕的環(huán)境中，葉片尖端或邊緣也潮濕

11、的環(huán)境中，葉片尖端或邊緣也有液體外泌的景象，稱為吐水。有液體外泌的景象，稱為吐水。傷流和吐水景象是由根壓所引起的傷流和吐水景象是由根壓所引起的參與根系的吸水過程。參與根系的吸水過程。 是由枝葉構(gòu)成的力量傳到根部而引是由枝葉構(gòu)成的力量傳到根部而引起的被動吸水起的被動吸水 根部有吸水的才干，而土壤也有保水根部有吸水的才干，而土壤也有保水的才干的才干(土壤中膠體能吸附一些水分，土土壤中膠體能吸附一些水分，土壤顆粒外表也吸附一些水分壤顆粒外表也吸附一些水分)。根部吸水才干根部吸水才干 土壤保水才干，吸水土壤保水才干，吸水根部吸水才干根部吸水才干 土壤保水才干，不吸水土壤保水才干，不吸水植物只能利用土壤

12、中可用水分。植物只能利用土壤中可用水分。(1)(1)土壤中可用水分土壤中可用水分(2)土壤通氣情況土壤通氣情況時間較長，就構(gòu)成時間較長，就構(gòu)成無氧呼吸，產(chǎn)生和無氧呼吸，產(chǎn)生和累積較多酒精，根累積較多酒精，根系中毒受傷，吸水系中毒受傷，吸水更少。更少。短期內(nèi)可使細胞呼短期內(nèi)可使細胞呼吸減弱，影響根壓，吸減弱，影響根壓，繼而妨礙吸水；繼而妨礙吸水；土壤缺氧土壤缺氧和和CO2濃濃度過高度過高緣由：緣由：土壤通氣不良使根系吸水量減少。土壤通氣不良使根系吸水量減少。水分本身的黏性增大，分散速率降低；水分本身的黏性增大，分散速率降低；細胞質(zhì)黏性增大，水分不易經(jīng)過細胞質(zhì)；細胞質(zhì)黏性增大，水分不易經(jīng)過細胞質(zhì)；

13、呼吸作用減弱，影響根壓；呼吸作用減弱，影響根壓；根系生長緩慢，有礙吸水外表的添加。根系生長緩慢，有礙吸水外表的添加。緣由：緣由：(3)(3)土壤溫度土壤溫度高溫加速根的老化過程，吸收面積高溫加速根的老化過程，吸收面積減少，吸收速率也下降。減少，吸收速率也下降。緣由：緣由：土壤溫度過高對根系吸水也不利。土壤溫度過高對根系吸水也不利。溫度過高使酶鈍化，影響根系自動溫度過高使酶鈍化，影響根系自動吸水。吸水。 根系要從土壤中吸水，根部細胞的水勢根系要從土壤中吸水，根部細胞的水勢必需必需 土壤溶液的水勢。土壤溶液的水勢。施用化學(xué)肥料時不宜過量產(chǎn)生施用化學(xué)肥料時不宜過量產(chǎn)生“燒苗燒苗鹽堿土那么相反鹽堿土那

14、么相反在普通情況下，土壤溶液濃度較低，在普通情況下，土壤溶液濃度較低，水勢較高，根系吸水；水勢較高，根系吸水；低于低于一、蒸騰作用的概念、生理意義和目的一、蒸騰作用的概念、生理意義和目的 1. 1. 概念概念 2. 2. 生理意義生理意義 3. 3. 目的和部位目的和部位二、氣孔蒸騰二、氣孔蒸騰 1. 1. 氣孔的形狀構(gòu)造及生理特點氣孔的形狀構(gòu)造及生理特點 2. 2. 氣孔運動氣孔運動 3. 3. 氣孔運動的機理氣孔運動的機理 4. 4. 影響氣孔運動的要素影響氣孔運動的要素植物吸收的水分植物吸收的水分用于代謝用于代謝散失散失1595%99%概念概念3可以降低葉片的溫度?？梢越档腿~片的溫度。

15、(1 g水變成水蒸氣需求吸收的能量，在水變成水蒸氣需求吸收的能量，在 20時是時是2444.9J，30時是時是2430.2J)2促進木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運輸。促進木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運輸。4有利于氣體交換。有利于光協(xié)作用有利于氣體交換。有利于光協(xié)作用的進展。的進展。h-1h-1晚上的蒸騰速率晚上的蒸騰速率120 g m-2 120 g m-2 h-1h-1。概念概念蒸騰比率蒸騰比率(transpiration ratio) (transpiration ratio) ( (蒸騰效率蒸騰效率) ) 植物每耗費植物每耗費1 kg1 kg水時所水時所構(gòu)成的干物質(zhì)克數(shù)。構(gòu)成的干物質(zhì)克數(shù)。普通植物的蒸騰比率

16、是普通植物的蒸騰比率是1-81-8。概念概念蒸騰系數(shù)蒸騰系數(shù)(transpiration (transpiration coefficient)coefficient) ( (或需水量或需水量) )是指植物制造是指植物制造 1 g 1 g 干物干物質(zhì)所需水分質(zhì)所需水分(g)(g)。 蒸騰比率的倒數(shù)蒸騰比率的倒數(shù) 蒸騰系數(shù)越大，利用水分的效蒸騰系數(shù)越大，利用水分的效率率 。 普通：普通：125-1000g125-1000g。 玉米為玉米為370370，小麥為，小麥為540540。概念概念越低越低幼小幼小全部外表都能蒸騰全部外表都能蒸騰木本植物長大后木本植物長大后皮孔蒸騰皮孔蒸騰( (約占約占0.

17、10.1) )植物的蒸騰作用絕大部分是在葉片上進展。植物的蒸騰作用絕大部分是在葉片上進展。氣孔蒸騰氣孔蒸騰 角質(zhì)蒸騰角質(zhì)蒸騰(僅占僅占510)最主最主要方要方式式1.1.氣孔數(shù)目多、分布廣氣孔數(shù)目多、分布廣GO GO 2.2.氣孔的面積小，蒸騰速率高氣孔的面積小，蒸騰速率高GO GO 3.3.捍衛(wèi)細胞體積小捍衛(wèi)細胞體積小, ,膨壓變化迅速膨壓變化迅速 4.4.捍衛(wèi)細胞具有多種細胞器捍衛(wèi)細胞具有多種細胞器5.5.捍衛(wèi)細胞具有不均勻加厚的細胞壁捍衛(wèi)細胞具有不均勻加厚的細胞壁及微纖絲構(gòu)造及微纖絲構(gòu)造GO GO 6.6.捍衛(wèi)細胞與周圍細胞聯(lián)絡(luò)嚴密捍衛(wèi)細胞與周圍細胞聯(lián)絡(luò)嚴密GO GO ( (一一) )氣

18、孔的形狀構(gòu)造及生理特點氣孔的形狀構(gòu)造及生理特點二、氣孔蒸騰二、氣孔蒸騰GOGO圖圖2-6 氣孔蒸騰的過程氣孔蒸騰的過程上一張上一張前往邊緣效應(yīng)邊緣效應(yīng)前往前往圖圖2-11 2-11 雙子葉植雙子葉植物物(A) (A) 和和禾本科植禾本科植物物(B) (B) 氣氣孔的捍衛(wèi)孔的捍衛(wèi)細胞外形細胞外形和捍衛(wèi)細和捍衛(wèi)細胞中纖維胞中纖維素的排布素的排布前往1與捍衛(wèi)細胞與捍衛(wèi)細胞的構(gòu)造特點的構(gòu)造特點有關(guān)。有關(guān)。氣孔運動氣孔運動: 白天開放，晚上封鎖。白天開放，晚上封鎖。氣孔為什么氣孔為什么可以運動？可以運動？圖圖2-9 2-9 雙子葉植物氣孔的運動雙子葉植物氣孔的運動( (張開、封鎖張開、封鎖) ) 捍衛(wèi)細

19、胞捍衛(wèi)細胞(GC)在光下進展光協(xié)作用在光下進展光協(xié)作用耗費耗費CO2，使細胞內(nèi)，使細胞內(nèi)pH增高增高淀粉磷酸化酶水解淀粉為淀粉磷酸化酶水解淀粉為G1P水勢下降水勢下降從周圍細胞吸水從周圍細胞吸水氣孔張開氣孔張開GC在黑暗中進展呼吸作用在黑暗中進展呼吸作用釋放釋放CO2，使細胞內(nèi)，使細胞內(nèi)pH下降下降淀粉磷酸化酶把淀粉磷酸化酶把G1P合成為淀粉合成為淀粉水勢升高水勢升高向周圍細胞排水向周圍細胞排水氣孔封鎖氣孔封鎖(2)(2)無機離子泵學(xué)說無機離子泵學(xué)說氣孔運動和氣孔運動和GCGC積累積累K+K+有著親密的關(guān)系。有著親密的關(guān)系。w下降，下降，吸水吸水ATP酶光活化光活化GCK+H+K+Cl-Cl-

20、質(zhì)膜質(zhì)膜GC質(zhì)膜上具質(zhì)膜上具有光活化有光活化ATP酶酶-H+泵泵水解水解ATP，泵出泵出H+到細到細胞壁，呵斥胞壁，呵斥膜電位差膜電位差開開激活激活K+ 通通道和道和Cl-通道，通道， K+ 和和Cl-進進入入GCGCGC在光下進展光協(xié)作用在光下進展光協(xié)作用耗費耗費CO2 pHCO2 pH增高增高(8.0-8.5), (8.0-8.5), 活化活化PEPPEP羧化羧化酶酶氣孔張開氣孔張開從周圍細胞吸水從周圍細胞吸水圖圖 2-122-12光下氣孔開啟的機理光下氣孔開啟的機理光照下捍衛(wèi)細胞液泡中的離子積累。由光協(xié)作用光照下捍衛(wèi)細胞液泡中的離子積累。由光協(xié)作用生成的生成的ATPATP驅(qū)動驅(qū)動H+H+

21、泵，向質(zhì)膜外泵出泵，向質(zhì)膜外泵出H+H+，建立膜內(nèi)外的，建立膜內(nèi)外的H+H+梯度，在梯度，在H+H+電化學(xué)勢的電化學(xué)勢的驅(qū)動下，驅(qū)動下，K+K+經(jīng)經(jīng)K+K+通道、通道、Cl-Cl-經(jīng)共向傳送體進入捍衛(wèi)細胞。另外，光協(xié)作用生成蘋經(jīng)共向傳送體進入捍衛(wèi)細胞。另外，光協(xié)作用生成蘋果酸。果酸。K+K+、Cl-Cl-和蘋果酸進入液泡，降低捍衛(wèi)細胞的水勢。和蘋果酸進入液泡，降低捍衛(wèi)細胞的水勢。 氣孔氣孔開啟開啟機理機理圖解圖解 溫度溫度 上升上升氣孔開度增大氣孔開度增大 10以下小，以下小，30最大，最大，35以上變小以上變小光照光照 光照光照張開張開 黑暗黑暗封鎖封鎖景天科植物例外景天科植物例外CO2 低

22、濃度低濃度促進張促進張開開 高濃度高濃度迅速封鎖迅速封鎖水分水分 水分脅迫水分脅迫氣孔開度減小氣孔開度減小 一、水分運輸?shù)耐緩揭?、水分運輸?shù)耐緩?二、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機制二、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的機制 三、水分運輸?shù)乃俣热?、水分運輸?shù)乃俣?土壤溶液土壤溶液根毛根毛根皮層薄壁細胞根皮層薄壁細胞 根根內(nèi)皮層內(nèi)皮層根中柱鞘根中柱鞘根導(dǎo)管根導(dǎo)管莖導(dǎo)管莖導(dǎo)管葉葉柄導(dǎo)管柄導(dǎo)管葉脈導(dǎo)管葉脈導(dǎo)管葉肉細胞葉肉細胞葉細胞間葉細胞間隙隙氣孔下腔氣孔下腔氣孔氣孔大氣大氣土壤一植物一大氣土壤一植物一大氣 之間水分具有延續(xù)性之間水分具有延續(xù)性 整個植物體內(nèi)的運輸途徑：整個植物體內(nèi)的運輸途徑：質(zhì)外體途徑質(zhì)外體途徑 共

23、質(zhì)體途徑共質(zhì)體途徑圖圖 2-15 2-15 水水分從根向地分從根向地上部運輸?shù)纳喜窟\輸?shù)耐緩酵緩?. 2. 水柱延續(xù)性水柱延續(xù)性內(nèi)聚力學(xué)說內(nèi)聚力學(xué)說 蒸騰蒸騰內(nèi)聚力內(nèi)聚力張力學(xué)說張力學(xué)說1.1.動力有動力有2 2種種根壓根壓蒸騰拉力蒸騰拉力愛爾蘭人愛爾蘭人H HH HDixonDixon提出提出拉力重力上拉下拖使水柱產(chǎn)生張力。上拉下拖使水柱產(chǎn)生張力。木質(zhì)部水柱張力為木質(zhì)部水柱張力為0.53 MPa。水分子與細胞壁分子之間又水分子與細胞壁分子之間又具有強大的附著力，所以水柱具有強大的附著力，所以水柱中斷的時機很小。中斷的時機很小。水流經(jīng)過原生質(zhì)的速度：水流經(jīng)過原生質(zhì)的速度：10-3 cmh在木質(zhì)

24、部導(dǎo)管運輸速度：在木質(zhì)部導(dǎo)管運輸速度： 345 mh裸子植物管胞水流速度慢，裸子植物管胞水流速度慢， 0.6mh同一枝條，被太陽直接照射時快。同一枝條，被太陽直接照射時快。同一植株，白天快于晚上。同一植株，白天快于晚上。 合理灌溉是農(nóng)作物正常生長發(fā)育并獲得高產(chǎn)的重要保合理灌溉是農(nóng)作物正常生長發(fā)育并獲得高產(chǎn)的重要保證。合理灌溉的根本原那么是用最少量的水獲得最大的效證。合理灌溉的根本原那么是用最少量的水獲得最大的效果。我國水資源總量并不算少，但人均水資源量僅是世界果。我國水資源總量并不算少，但人均水資源量僅是世界平均數(shù)的平均數(shù)的26%，而灌溉用水量偏多又是存在多年的一個突，而灌溉用水量偏多又是存在

25、多年的一個突出問題。因此節(jié)約用水，合理灌溉，開展節(jié)水農(nóng)業(yè)，是一出問題。因此節(jié)約用水，合理灌溉，開展節(jié)水農(nóng)業(yè)，是一個帶有戰(zhàn)略性的問題。要做到這些，深化了解作物需水規(guī)個帶有戰(zhàn)略性的問題。要做到這些，深化了解作物需水規(guī)律，掌握合理灌溉的時期、目的和方法，實行科學(xué)供水是律，掌握合理灌溉的時期、目的和方法，實行科學(xué)供水是非常重要的。非常重要的。一、一、 作物的需水規(guī)律作物的需水規(guī)律 二、合理灌溉目的及灌溉方法二、合理灌溉目的及灌溉方法 ( (一一) ) 不同作物對水分的需求量不同不同作物對水分的需求量不同 普通可根據(jù)蒸騰系數(shù)的大小來估計某作物對普通可根據(jù)蒸騰系數(shù)的大小來估計某作物對水分的需求量，即以作物

26、的生物產(chǎn)量乘以蒸騰系水分的需求量，即以作物的生物產(chǎn)量乘以蒸騰系數(shù)作為實際最低需水量。例如某作物的生物產(chǎn)量數(shù)作為實際最低需水量。例如某作物的生物產(chǎn)量為為15000kghm-215000kghm-2，其蒸騰系數(shù)為，其蒸騰系數(shù)為500500，那么每，那么每hmhm該作物的總需水量為該作物的總需水量為7500000kg7500000kg。但實踐運用時，。但實踐運用時，還應(yīng)思索土壤保水才干的大小、降雨量的多少以還應(yīng)思索土壤保水才干的大小、降雨量的多少以及生態(tài)需水等。因此，實踐需求的灌水量要比上及生態(tài)需水等。因此，實踐需求的灌水量要比上述數(shù)字大得多。述數(shù)字大得多。 ( (二二) )同一作物不同生育期對水分

27、的需求量不同同一作物不同生育期對水分的需求量不同 同一作物在不同生育時期對水分的需求同一作物在不同生育時期對水分的需求量也有很大差別。例如早稻在苗期由于蒸騰面積量也有很大差別。例如早稻在苗期由于蒸騰面積較小，水分耗費量不大；進入分蘗期后，蒸騰面較小，水分耗費量不大；進入分蘗期后，蒸騰面積擴展，氣溫也逐漸升高，水分耗費量明顯增大；積擴展，氣溫也逐漸升高，水分耗費量明顯增大；到孕穗開花期蒸騰量達最大值，耗水量也最多；到孕穗開花期蒸騰量達最大值，耗水量也最多；進入成熟期后，葉片逐漸衰老、零落，水分耗費進入成熟期后，葉片逐漸衰老、零落，水分耗費量又逐漸減少。量又逐漸減少。 小麥終身中對水分的需求大致可

28、分為四小麥終身中對水分的需求大致可分為四個時期：個時期：. .種子萌生到分蘗前期，耗費水不多；種子萌生到分蘗前期，耗費水不多；. .分蘗末期到抽穗期，耗費水最多；分蘗末期到抽穗期，耗費水最多；. .抽穗到乳熟末期，耗費水較多，缺水會嚴重減抽穗到乳熟末期，耗費水較多，缺水會嚴重減產(chǎn)；產(chǎn)；. .乳熟末期到完熟期，耗費水較少。如此時供水乳熟末期到完熟期，耗費水較少。如此時供水過多，反而會使小麥貪青遲熟，籽粒含水量增高，過多，反而會使小麥貪青遲熟，籽粒含水量增高，影響質(zhì)量。影響質(zhì)量。 三作物的水分臨界期三作物的水分臨界期 水分臨界期水分臨界期(critical period of water)是指植物

29、在是指植物在生命周期中，對水分缺乏最敏感、最易受害的時生命周期中，對水分缺乏最敏感、最易受害的時期。普通而言，植物的水分臨界期多處于花粉母期。普通而言，植物的水分臨界期多處于花粉母細胞四分體構(gòu)成期，這個時期一旦缺水，就使性細胞四分體構(gòu)成期，這個時期一旦缺水，就使性器官發(fā)育不正常。小麥終身中有兩個水分臨界期，器官發(fā)育不正常。小麥終身中有兩個水分臨界期，第一個水分臨界期是孕穗期，這期間小穗分化，第一個水分臨界期是孕穗期，這期間小穗分化，代謝旺盛，性器官的細胞質(zhì)粘性與彈性均下降，代謝旺盛，性器官的細胞質(zhì)粘性與彈性均下降，細胞液濃度很低，抗旱才干最弱，如缺水，那么細胞液濃度很低，抗旱才干最弱，如缺水，

30、那么小穗發(fā)育不良，特別是雄性生殖器官發(fā)育受阻或小穗發(fā)育不良，特別是雄性生殖器官發(fā)育受阻或畸形開展。第二個水分臨界期是從開場灌漿到乳畸形開展。第二個水分臨界期是從開場灌漿到乳熟末期。這個時期營養(yǎng)物質(zhì)從母體各部保送到籽熟末期。這個時期營養(yǎng)物質(zhì)從母體各部保送到籽粒，假設(shè)缺水，一方面影響旗葉的光合速率和壽粒，假設(shè)缺水，一方面影響旗葉的光合速率和壽命，減少有機物的制造；另一方面使有機物質(zhì)液命，減少有機物的制造；另一方面使有機物質(zhì)液流運輸變慢，呵斥灌漿困難，空癟粒增多，產(chǎn)量流運輸變慢，呵斥灌漿困難，空癟粒增多，產(chǎn)量下降。其他農(nóng)作物也有各自的水分臨界期，如大下降。其他農(nóng)作物也有各自的水分臨界期，如大麥在孕穗

31、期，玉米在開花至乳熟期，高粱、黍在麥在孕穗期，玉米在開花至乳熟期，高粱、黍在抽花序到灌漿期，豆類、蕎麥、花生、油菜在開抽花序到灌漿期，豆類、蕎麥、花生、油菜在開花期，向日葵在花盤構(gòu)成至灌漿期，馬鈴薯在開花期，向日葵在花盤構(gòu)成至灌漿期，馬鈴薯在開花至塊莖構(gòu)成期，棉花在開花結(jié)鈴期。由于水分花至塊莖構(gòu)成期，棉花在開花結(jié)鈴期。由于水分臨界期缺水對產(chǎn)量影響很大，因此，應(yīng)確保農(nóng)作臨界期缺水對產(chǎn)量影響很大，因此，應(yīng)確保農(nóng)作物水分臨界期的水分供應(yīng)。物水分臨界期的水分供應(yīng)。二、合理灌溉目的及灌溉方法二、合理灌溉目的及灌溉方法 作物能否需求灌溉可根據(jù)氣候特點、土壤墑情、作物能否需求灌溉可根據(jù)氣候特點、土壤墑情、作

32、物的形狀、生理性狀和目的加以判別。作物的形狀、生理性狀和目的加以判別。( (一一) )土壤目的土壤目的 普通來說，適宜作物正常生長發(fā)育的根系活動普通來說，適宜作物正常生長發(fā)育的根系活動層層(0(090cm),90cm),其土壤含水量為田間持水量的其土壤含水量為田間持水量的60608080，假設(shè)低于此含水量時，應(yīng)及時進展灌，假設(shè)低于此含水量時，應(yīng)及時進展灌溉。土壤含水量對灌溉有一定的參考價值，但是溉。土壤含水量對灌溉有一定的參考價值，但是由于灌溉的對象是作物，而不是土壤，所以最好由于灌溉的對象是作物，而不是土壤，所以最好應(yīng)以作物本身的情況作為灌溉的直接根據(jù)。應(yīng)以作物本身的情況作為灌溉的直接根據(jù)。

33、二形狀目的二形狀目的 作物缺水的形狀表現(xiàn)為，幼嫩的莖葉在中午作物缺水的形狀表現(xiàn)為，幼嫩的莖葉在中午前后易發(fā)生萎蔫；生長速度下降；葉、莖顏色由前后易發(fā)生萎蔫；生長速度下降；葉、莖顏色由于生長緩慢，葉綠素濃度相對增大，而呈暗綠色；于生長緩慢，葉綠素濃度相對增大，而呈暗綠色；莖、葉顏色有時變紅，這是由于干旱時碳水化合莖、葉顏色有時變紅，這是由于干旱時碳水化合物的分解大于合成，細胞中積累較多的可溶性糖，物的分解大于合成，細胞中積累較多的可溶性糖，構(gòu)成較多的花樣素，而花樣素在弱酸條件下呈紅構(gòu)成較多的花樣素，而花樣素在弱酸條件下呈紅色的緣故。如棉花開花結(jié)鈴時，葉片呈暗綠色，色的緣故。如棉花開花結(jié)鈴時，葉片呈暗綠色，中午萎蔫，葉柄不易折斷，嫩莖逐漸變紅，當(dāng)上中午萎蔫，葉柄不易折斷，嫩莖逐漸變紅，當(dāng)上部部3 34 4節(jié)間開場變紅時，就應(yīng)灌水。從缺水到引節(jié)間開場變紅時，就應(yīng)灌水。從缺水到引起作物形狀變化有一個滯后期，當(dāng)形狀上出現(xiàn)上起作物形狀變化有一個滯后期，當(dāng)形狀上出現(xiàn)上述缺水病癥時，生理上曾經(jīng)遭到一定程度的損傷述缺水病癥時，生理上曾經(jīng)遭到一定程度的損傷了。了。( (三三) )生理目的生理目的 生理目的可以比形狀目的更及時、更靈敏地生理目的可以比形狀目的更及時、更靈敏地反映植物體的水分情況。植物葉片