植物的水分代謝

植物的水分代謝第1頁/共109頁第2頁/共109頁第一章植物水分生理第3頁/共109頁沒有水就沒有生命“有收無收在于水”第4頁/共109頁第5頁/共109頁撒哈拉沙漠第6頁/共109頁沙漠與綠洲第7頁/共109頁稀樹草原第8頁/共109頁熱帶雨林第9頁/共109頁水分的吸收水分的運(yùn)輸水分的利用水分的散失

水是生命起源的先決條件沒有水就沒有生命,也就沒有植物。植物的水分代謝包括：植物對水分的吸收、運(yùn)輸、利用和散失的過程，被稱為植物的水分代謝(watermetabolism)。第10頁/共109頁§1-1.水在植物生命活動中的作用§1-2.植物對水分的吸收§1-3.植物的蒸騰作用§1-4.植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸§1-5.合理灌溉的生理基礎(chǔ)水分生理的主要內(nèi)容第11頁/共109頁§1-1.水在植物生命活動中的作用

植物的含水量

二.植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)三.水分在植物生命活動中的作用第12頁/共109頁一.植物的含水量不同植物含水量不同

水生植物-鮮重的90％以上地衣、蘚類-僅占6％左右草本植物-70％～85％木本植物-稍低于草本植物。同一種植物，不同環(huán)境下有差異

蔭蔽、潮濕>向陽、干燥環(huán)境同一植株中，不同器官、組織含水量不同

根尖、幼苗和綠葉-60％～90％樹干-40～50％休眠芽-40％風(fēng)干種子為8％～14％“生命活動較旺盛的部分，水分含量較多”第13頁/共109頁第14頁/共109頁2.自由水/束縛水比值影響代謝

二、植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)距離膠體顆粒較遠(yuǎn)，可以自由移動的水分。較牢固地被細(xì)胞膠體顆粒吸附，不易流動的水分。1.植物體內(nèi)水分存在的狀態(tài)有：

自由水束縛水自由水束縛水兩者比值原生質(zhì)代謝生長抗逆性高溶膠旺盛快弱低凝膠活性低遲緩強(qiáng)第15頁/共109頁第16頁/共109頁親水物質(zhì)被吸附的水分子第17頁/共109頁三.水分對植物的生理生態(tài)作用水分是細(xì)胞質(zhì)的主要成分水分是代謝作用過程的反應(yīng)物質(zhì)水分是植物對物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇┧帜鼙３种参锏墓逃凶藨B(tài)生理作用第18頁/共109頁第19頁/共109頁生態(tài)作用三.水分對植物的生理生態(tài)作用1、調(diào)節(jié)植物體溫2、水對可見光有良好的通透性3、水可調(diào)節(jié)植物的生存環(huán)境第20頁/共109頁兩個概念

生理需水----滿足植物生理活動所需要的水分

生態(tài)需水----利用水的理化特性,調(diào)節(jié)植物周圍的環(huán)境所需要的水分第21頁/共109頁四、測定植物組織含水量的指標(biāo)（一）水分占鮮重的百分比：含水量=×100％（二）水分占干重的百分比：含水量=×100％第22頁/共109頁§1-2.植物細(xì)胞對水分的吸收

植物細(xì)胞對水分的吸收植物細(xì)胞吸水的途徑植物根系對水分的吸收第23頁/共109頁第二節(jié)植物細(xì)胞對水分的吸收

一、擴(kuò)散(diffusion)

物質(zhì)分子從高濃度(高化學(xué)勢)區(qū)域向低濃度(低化學(xué)勢)區(qū)域轉(zhuǎn)移，直到均勻分布的現(xiàn)象。

擴(kuò)散速度與物質(zhì)的濃度梯度成正比。擴(kuò)散適合水分的短距離移動水的蒸發(fā)、葉片的蒸騰作用都是水分子擴(kuò)散現(xiàn)象。第24頁/共109頁二、集流(massflow)

液體中成群的原子或分子在壓力梯度作用下共同移動的現(xiàn)象。第25頁/共109頁

水通道蛋白生物膜上具有通透水分功能的內(nèi)在蛋白，亦稱水孔蛋白(aquaporin)質(zhì)膜內(nèi)在蛋白液泡膜內(nèi)在蛋白6個跨膜螺旋與兩個保留的NPA（Asn-Pro-Ala）殘基的水孔蛋白的結(jié)構(gòu)第26頁/共109頁（一）自由能、化學(xué)勢、水勢的基本概念1.自由能(freeenergy，G)

在等溫、等壓條件下,能夠做最大有用功的那部分能量。2.化學(xué)勢(chemicalpotential，μ)

在等溫、等壓下，1mol的組分（物質(zhì)）所具有的自由能。三、滲透作用(osmosis)

----溶液中的溶劑分子(水)通過半透膜而移動的現(xiàn)象。第27頁/共109頁3.水的化學(xué)勢和水勢水的化學(xué)勢（μw）：當(dāng)溫度、壓力及物質(zhì)數(shù)量（水以外）一定時，體系中1mol的水的自由能。水勢（waterpotential):

每偏摩爾體積的水在體系中的化學(xué)勢與純水在相同溫度、壓力下的化學(xué)勢之間的差。

△μwμw-μowVw,mΨwVw,m==中文名普西第28頁/共109頁偏摩爾體積：在恒溫、恒壓、其他組分濃度不變情況下，混合體系中1mol該物質(zhì)所占的有效體積。單位：水勢=水的化學(xué)勢/水的偏摩爾體積

=J?

mol-1/m3

?

mol-1=N?

m?mol-1/m3?

mol-1=N?

m-2=Pa純水Ψow=零零值并不是沒有水勢，就好比定海平面為海拔高度為0一樣，作為一個參比值。溶液：溶液的水勢為負(fù)值,濃度越大，水勢越低第29頁/共109頁（二）滲透作用

由滲透作用引起的水分運(yùn)轉(zhuǎn)a.燒杯中的純水和漏斗內(nèi)液面相平；b.由于滲透作用使燒杯內(nèi)水面降低而漏斗內(nèi)液面升高（通過滲透計可測定滲透勢、溶質(zhì)勢）水分從水勢高的系統(tǒng)通過半透膜向水勢低的系統(tǒng)移動的現(xiàn)象第30頁/共109頁原生質(zhì)層：包括質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和液泡膜看成一個半透膜液泡內(nèi)的細(xì)胞液含許多溶解在水中的物質(zhì)，具有水勢。（三）植物細(xì)胞可以構(gòu)成一個滲透系統(tǒng)第31頁/共109頁第32頁/共109頁剛開始發(fā)生質(zhì)壁分離明顯發(fā)生質(zhì)壁分離洋蔥上表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離第33頁/共109頁（四）植物細(xì)胞的水勢1.細(xì)胞水勢的組分細(xì)胞的水勢公式：ψw＝ψs＋ψp＋ψg細(xì)胞的溶質(zhì)勢（solutepotential滲透勢）植物細(xì)胞中含有大量溶質(zhì)：無機(jī)離子、糖類、有機(jī)酸、色素、懸浮在細(xì)胞液中的蛋白質(zhì)、核酸等高分子物質(zhì)也可視為溶質(zhì)。一般陸生植物葉片細(xì)胞的溶質(zhì)勢是-2～-1MPa，旱生植物葉片細(xì)胞的溶質(zhì)勢可以低到-10MPa。干旱時，細(xì)胞液濃度高，溶質(zhì)勢較低。第34頁/共109頁細(xì)胞的壓力勢(presspotential)

原生質(zhì)體、液泡吸水膨脹，對細(xì)胞壁產(chǎn)生的壓力稱為膨壓(turgorpressure)。細(xì)胞壁在受到膨壓作用的同時會產(chǎn)生一種與膨壓大小相等、方向相反的壁壓，即壓力勢。第35頁/共109頁壓力勢一般為正值，它提高了細(xì)胞的水勢。草本植物葉肉細(xì)胞的壓力勢，在溫暖天氣的午后為0.3～0.5MPa，晚上則達(dá)1.5MPa。在特殊情況下，壓力勢也可為等于零或負(fù)值。例如初始質(zhì)壁分離時，細(xì)胞的壓力勢為零；劇烈蒸騰時，細(xì)胞壁出現(xiàn)負(fù)壓，細(xì)胞的壓力勢呈負(fù)值。第36頁/共109頁Ψg：重力勢（gravityotential)

水分因重力下移與相反力量相等時的力量。重力勢依賴參與狀態(tài)下水的高度、水的密度和重力加速度而定，當(dāng)水高1m時重力勢是0.01MPa。

第37頁/共109頁細(xì)胞的襯質(zhì)勢（matrixpetentialψm是細(xì)胞膠體物質(zhì)的親水性和毛細(xì)管對自由水的束縛(吸引）而引起的水勢降低值，稱為襯質(zhì)勢。襯質(zhì)勢一般呈負(fù)值。對于無液泡的分生組織和干燥種子來說，ψm是細(xì)胞水勢的主要組分，其ψw＝ψm第38頁/共109頁含有液泡成熟細(xì)胞的水勢：由于細(xì)胞質(zhì)水勢組分較為復(fù)雜，各細(xì)胞器中水勢又難以直接測定，而液泡的水勢相對較易測定，因此，細(xì)胞水勢通常用液泡的水勢來代替。由于具有液泡的細(xì)胞含水量很高，襯質(zhì)勢趨于0，可忽略不計。含有液泡細(xì)胞水勢公式可用下式表示：

ψw＝ψ液泡＝

ψπ

＋ψp第39頁/共109頁細(xì)胞的吸水形式

植物細(xì)胞的水勢主要由ψs、ψm和ψp組成，其中某一組分的變化都會改變細(xì)胞水勢值及其與周圍環(huán)境水勢的差值，從而影響細(xì)胞吸水能力。據(jù)此，將植物細(xì)胞吸水方式分為以下三種：1.滲透吸水(osmoticabsorptionofwater)2.吸脹吸水(imbibingabsorptionofwater)3.降壓吸水(negativepressureabsorptionofwater)第40頁/共109頁低滲溶液:細(xì)胞置于純水或稀溶液中，外液水勢高于細(xì)胞水勢，外側(cè)水分向細(xì)胞內(nèi)滲透，細(xì)胞吸水，體積變大等滲溶液:外液水勢等于細(xì)胞水勢，水分進(jìn)出平衡，細(xì)胞體積不變高滲溶液:將植物置于濃溶液中，外液水勢低于細(xì)胞水勢，水從細(xì)胞內(nèi)向外滲透，細(xì)胞失水，體積變小滲透吸水第41頁/共109頁吸脹吸水-依賴于低的ψm而引起的吸水。風(fēng)干種子中，處于凝膠狀態(tài)的原生質(zhì)的襯質(zhì)勢常低于-10MPa，甚至-100MPa,所以吸脹吸水就很容易發(fā)生。未形成液泡的幼嫩細(xì)胞能利用細(xì)胞壁的果膠、纖維素以及細(xì)胞中的蛋白質(zhì)等親水膠體對水的吸附力吸收水分。第42頁/共109頁降壓吸水-因ψp的降低而引發(fā)的細(xì)胞吸水蒸騰旺盛時，導(dǎo)管和葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁失水收縮，壓力勢下降，引起水勢下降而吸水。失水過多時，還使細(xì)胞壁內(nèi)陷而產(chǎn)生負(fù)壓，這時ψp<0，細(xì)胞水勢更低，吸水力更強(qiáng)。水稻開花時穎殼的張開是由著生在穎花內(nèi)的漿片吸水膨大所致。漿片的吸水膨大是由細(xì)胞壁松弛、壓力勢下降引起的。第43頁/共109頁細(xì)胞吸水過程中水勢組分的變化

細(xì)胞吸水和失水的過程中，細(xì)胞的體積發(fā)生變化，其水勢、溶質(zhì)勢、壓力勢會隨之改變。細(xì)胞吸水，體積增大，

Ψp增高，細(xì)胞含水量增加，

Ψs增高，Ψw增高。細(xì)胞吸水達(dá)緊張狀態(tài)，細(xì)胞體積最大時，

Ψw=0，Ψp=-Ψs細(xì)胞失水，體積縮小，

Ψp降低，細(xì)胞含水量減小，

Ψs降低，

Ψw降低。初始質(zhì)壁分離時，

Ψp=0，Ψw=Ψs

，細(xì)胞相對體積為1。第44頁/共109頁初始質(zhì)壁分離第45頁/共109頁（五）細(xì)胞間的水分移動

決定與相鄰兩細(xì)胞間的水勢差異，水勢高的細(xì)胞中的水分向水勢低的細(xì)胞流動。Ψs=-1.4MPaΨp=+0.8MPaΨw=-0.6MPaΨs=-1.2MPaΨp=+0.4MPaΨw=-0.8MPa

A

B第46頁/共109頁多個細(xì)胞連在一起時，如果一端的細(xì)胞水勢較高，另一端水勢較低，順次下降，就形成一個水勢梯度，水分順?biāo)畡萏荻葟囊欢肆飨蛄硪欢?。純?0.1-0.2-0.3-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8Ψw

大氣第47頁/共109頁當(dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量時，土壤溶液水勢僅稍稍低于0，約為-0.01MPa。大氣的水勢通常低于-100MPa。通常土壤的水勢>植物根的水勢>莖木質(zhì)部水勢>葉片的水勢>大氣的水勢，使根系吸收的水分可以源源不斷地向地上部分輸送。第48頁/共109頁第三節(jié)植物根系對水分的吸收根系吸水的部位主要在根的尖端，從根尖向上約10mm的范圍內(nèi)，包括根冠、根毛區(qū)、伸長區(qū)和分生區(qū)，以根毛區(qū)的吸水能力最強(qiáng)，因為：①根毛多，增大了吸收面積(5～10倍)；②細(xì)胞壁外層由果膠質(zhì)覆蓋，粘性較強(qiáng)，有利于和土壤膠體粘著和吸水；③輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)，水分轉(zhuǎn)移的速度快。第49頁/共109頁第50頁/共109頁一、根系吸水的途徑植物根部吸水主要通過根毛皮層、內(nèi)皮層，再經(jīng)中柱薄壁細(xì)胞進(jìn)入導(dǎo)管質(zhì)外體途徑跨膜途徑共質(zhì)體途徑第51頁/共109頁第52頁/共109頁共質(zhì)體質(zhì)外體第53頁/共109頁第54頁/共109頁蔦尾根成熟凱氏帶第55頁/共109頁二、根系吸水的動力（一）根壓根壓，是指由于植物根系生理活動而促使液流從根部上升的壓力。大多數(shù)植物的根壓為0.1～0.2MPa，有些木本植物的根壓可達(dá)0.6～0.7MPa。傷流和吐水是證實根壓存在的兩種生理現(xiàn)象。第56頁/共109頁

1.傷流

從受傷或折斷的植物組織傷口處溢出液體的現(xiàn)象。

傷流是由根壓引起的。從傷口流出的汁液叫傷流液。傷流液其中除含有大量水分之外，還含有各種無機(jī)物、有機(jī)物和植物激素等。傷流和根壓示意圖傷流液從莖部切口處流出；用壓力計測定根壓第57頁/共109頁2.吐水

葉片尖端或邊緣的水孔向外溢出液滴的現(xiàn)象。

葉尖水孔示意圖一孔口及其下的通水組織以及木質(zhì)部末端。第58頁/共109頁第59頁/共109頁產(chǎn)生根壓的原因：1.植物根系主動吸收土壤溶液中的離子2.離子轉(zhuǎn)運(yùn)到根的內(nèi)皮層內(nèi)使中柱細(xì)胞和導(dǎo)管的溶質(zhì)增加3.內(nèi)皮層的水勢低于土壤溶液的水勢時，土壤中的水分順?biāo)畡萏荻葟耐獠拷?jīng)內(nèi)皮層滲透進(jìn)入中柱細(xì)胞和導(dǎo)管第60頁/共109頁第61頁/共109頁（二）蒸騰拉力(transpirationalpull)：由于蒸騰作用產(chǎn)生的一系列水勢梯度使導(dǎo)管中水分上升的力量。蒸騰拉力產(chǎn)生的吸水是由枝葉形成的力量傳導(dǎo)到根而引起的被動吸水。吸水的主要動力第62頁/共109頁（一）土壤中的可用水分土壤中的水分和土壤水勢水分存在形式水勢(Mpa)植物能否利用束縛水土壤顆粒所吸附的水分

<-3.1否毛管水

保持在土壤顆粒間毛管內(nèi)的水分-3.1-0.01能，植物吸水的主要來源重力水

水分飽和的土壤中，由于重力的作用，能自上而下滲漏出來的水分

>-0.01影響土壤通氣性，旱田應(yīng)排除，水田可作為生態(tài)需水三、影響根系吸水的土壤條件第63頁/共109頁（二）土壤溫度1、土溫低使根系吸水下降，原因：⑴水粘度增加，擴(kuò)散速率降低；⑵根系呼吸速率下降，主動吸水減弱；⑶根系生長緩慢，有礙吸水面積的擴(kuò)大。

2、土溫過高對根系吸水不利，原因：⑴提高根的木質(zhì)化程度，加速根的老化，⑵根細(xì)胞中各種酶蛋白變性失活。第64頁/共109頁（三）土壤通氣狀況CO2濃度過高或O2不足，則根的呼吸減弱，不但會影響根壓的產(chǎn)生和根系吸水，而且還會因無氧呼吸累積較多的酒精而使根系中毒受傷。中耕耘田，排水曬田可增加根系周圍的O2,減少CO2以及消除H2S等的毒害，以增強(qiáng)根系的吸水和吸肥能力。第65頁/共109頁（四）土壤溶液濃度通常土壤溶液濃度較低,水勢較高，根系易于吸水。在鹽堿地上,水中的鹽分濃度高，水勢低(有時低于-10MPa)，作物吸水困難。第66頁/共109頁第四節(jié)植物的蒸騰作用

蒸騰作用(transpiration)植物體內(nèi)的水分以氣態(tài)散失到大氣中去的過程。

第67頁/共109頁第68頁/共109頁第69頁/共109頁第70頁/共109頁第71頁/共109頁

一、蒸騰作用的生理意義和方式（一）蒸騰作用的生理意義

1.蒸騰拉力是植物吸水與轉(zhuǎn)運(yùn)水分的主要動力

2.促進(jìn)木質(zhì)部汁液中物質(zhì)的運(yùn)輸

3.降低植物體的溫度（夏季，綠化地帶的氣溫比非綠化地帶的氣溫要低3-5℃）

4.有利于CO２的吸收、同化第72頁/共109頁（二）蒸騰作用的方式皮孔（lenticular）蒸騰（莖、枝）角質(zhì)層（cuticular）蒸騰（葉）氣孔（stomatal）蒸騰（葉）——植物蒸騰作用的最主要方式皮孔試驗前三天后第73頁/共109頁二、氣孔蒸騰stomataltranspiration(一)氣孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理特點

氣孔是植物表皮上一對特化的細(xì)胞─保衛(wèi)細(xì)胞和由其圍繞形成的開口的總稱，是植物進(jìn)行體內(nèi)外氣體交換的門戶.第74頁/共109頁第75頁/共109頁蔓陀蘿葉氣孔小麥葉氣孔第76頁/共109頁引起氣孔運(yùn)動的主要原因是：保衛(wèi)細(xì)胞的吸水膨脹或失水收縮第77頁/共109頁第78頁/共109頁（二）氣孔運(yùn)動的機(jī)制

氣孔運(yùn)動是由保衛(wèi)細(xì)胞水勢的變化而引起的。⒈淀粉—糖互變學(xué)說（starch-sugar-interconvertion）

由植物生理學(xué)家F.E.Lloyd在1908年提出認(rèn)為氣孔運(yùn)動是由于保衛(wèi)細(xì)胞中蔗糖和淀粉間的相互轉(zhuǎn)化而引起滲透勢改變而造成的。淀粉可溶性糖（pH6.1~7.3）（pH2.9~6.1）淀粉磷酸化酶第79頁/共109頁⒉無機(jī)離子泵學(xué)說，又稱K+泵假說、鉀離子學(xué)說日本學(xué)者于1967年發(fā)現(xiàn)，照光時，K+從周圍細(xì)胞進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，保衛(wèi)細(xì)胞中K+濃度增加，溶質(zhì)勢降低，吸水，氣孔張開；暗中則相反，K+由保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)入表皮細(xì)胞，保衛(wèi)細(xì)胞水勢升高，失水，氣孔關(guān)閉。第80頁/共109頁光下：保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上存在H+—ATPase，被光激活，水解ATP，產(chǎn)生的能量將H+從保衛(wèi)細(xì)胞分泌到周圍細(xì)胞中，使保衛(wèi)細(xì)胞的pH值升高，周圍細(xì)胞的pH值降低，驅(qū)動K+通過保衛(wèi)細(xì)胞K+通道進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，在進(jìn)入液泡，K+濃度增加，水勢降低，水分進(jìn)入，氣孔張開。暗處：H+—ATPase缺乏ATP停止，保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜去極化，促使K+經(jīng)外向K+通道向周圍細(xì)胞轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致保衛(wèi)細(xì)胞水勢升高，水分外移，氣孔關(guān)閉。第81頁/共109頁第82頁/共109頁3.蘋果酸代謝學(xué)說(malatemetabolismtheory)

光照下,保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)的部分CO2被利用時,pH上升至8.0～8.5，從而活化了PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）羧化酶,它可催化由淀粉降解產(chǎn)生的PEP與HCO3-結(jié)合成草酰乙酸,并進(jìn)一步被NADPH還原為蘋果酸。

PEP＋HCO3-

PEP羧化酶草酰乙酸＋磷酸草酰乙酸＋NADPH(NADH)蘋果酸還原酶蘋果酸＋NAPD+(NAD+)蘋果酸的存在可降低水勢，促使保衛(wèi)細(xì)胞吸水，氣孔張開。同時，蘋果酸被解離為2H+和蘋果酸根；蘋果酸根進(jìn)入液泡和Cl-共同與K+在電學(xué)上保持平衡。當(dāng)葉片由光下轉(zhuǎn)入暗處時，該過程逆轉(zhuǎn)。第83頁/共109頁（三）影響氣孔運(yùn)動的因素1.光

通常氣孔在光下張開,暗中關(guān)閉。光促進(jìn)氣孔開啟：

紅光-間接效應(yīng)：葉綠體-光合作用-提供能量，產(chǎn)生蘋果酸；藍(lán)光-直接效應(yīng)：隱花色素-活化質(zhì)膜H+-ATP酶，泵出H+，驅(qū)動K+進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)。水勢降低，氣孔張開。2.二氧化碳

低濃度促進(jìn)張開,高濃度下關(guān)閉

低濃度CO2可活化PEP羧化酶；高濃度CO2使質(zhì)膜透性增加，K+泄漏。第84頁/共109頁3.溫度

隨溫度的上升氣孔開度增大，30℃左右開度最大。4.植物激素

細(xì)胞分裂素和生長素促進(jìn)氣孔張開，脫落酸促進(jìn)氣孔關(guān)閉，失水多時，保衛(wèi)細(xì)胞中脫落酸增加，促進(jìn)膜上外向K+通道開放，使K+排出，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉。外界較高的光強(qiáng)和溫度、較低的濕度、較大的風(fēng)速有于氣孔的蒸騰。第85頁/共109頁三、影響蒸騰作用的外、內(nèi)條件第86頁/共109頁第87頁/共109頁（一）外界條件內(nèi)外蒸汽壓差光、空氣相對濕度、溫度、風(fēng)（二）內(nèi)部因素氣孔：氣孔頻度（每cm2葉片的氣孔數(shù)）、氣孔大小氣孔下腔葉片內(nèi)部面積=蒸騰速率=擴(kuò)散途徑的阻力氣孔下腔蒸汽壓-葉外蒸汽壓氣孔阻力+擴(kuò)散層阻力擴(kuò)散力第88頁/共109頁（三）減慢蒸騰速率的途徑１.減少蒸騰面積

移栽植物時，去掉一些枝葉，減少蒸騰面積，降低蒸騰失水量，有利其成活。２.降低蒸騰速率

避開促進(jìn)蒸騰的外界條件,降低植株的蒸騰速率。３.使用抗蒸騰劑

能降低植物蒸騰速率而對光合作用和生長影響不太大的物質(zhì)。第89頁/共109頁蒸騰作用的指標(biāo)（一）蒸騰作用的指標(biāo)1.蒸騰速率又稱蒸騰強(qiáng)度

單位時間內(nèi)、單位葉面積上通過蒸騰作用散失的水量。

蒸騰速率＝蒸騰失水量/單位葉面積×?xí)r間多數(shù)植物白天15～250g·m-2h-1

，夜晚1～20g·m-2·h-1

第90頁/共109頁2.蒸騰效率

植物每蒸騰1kg水時所形成的干物質(zhì)的g數(shù)。

蒸騰效率=形成干物質(zhì)g/蒸騰失水kg(一般植物1～8g·kg-)3.蒸騰系數(shù)又稱需水量(蒸騰效率的倒數(shù))

植物每制造1g干物質(zhì)所消耗水分的g數(shù)

蒸騰系數(shù)＝蒸騰失水g/形成干物質(zhì)g多數(shù)植物在125～1000之間。(越小,利用水分效率越高)。草本植物>木本植物,小麥約為540,松樹約為40;

C3植物>C4植物，水稻約為680,玉米約為370第91頁/共109頁第五節(jié)植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸一、水分運(yùn)輸?shù)耐緩剑和寥浪指觾?nèi)皮層木質(zhì)部薄壁細(xì)胞莖的導(dǎo)管葉脈導(dǎo)管葉肉細(xì)胞氣孔下腔氣孔大氣第92頁/共109頁EvaporationCohesionUptakeWatermoleculesare“sticky”第93頁/共109頁二、水分運(yùn)輸?shù)乃俣?/p>

不同植物、不同部位、不同環(huán)境都會影響水分的運(yùn)輸速度水分在導(dǎo)管的運(yùn)輸速度一般為3-45m/h水分在原生質(zhì)的運(yùn)輸速度一般為3-10cm/h第94頁/共109頁三、水分沿導(dǎo)管或管胞上升的動力

蒸騰-內(nèi)聚力-張力學(xué)說（transpiration-cohesion-tensiontheory），又簡稱為內(nèi)聚力學(xué)說：

動力：下：根壓上：蒸騰拉力中：內(nèi)聚力：相同分子之間相互吸引的力量。

內(nèi)聚力學(xué)說（cohesiontheory）：水分子的內(nèi)聚力大于張力，從而能保證水分在植物體內(nèi)的向上運(yùn)輸。第95頁/共109頁北美紅杉高可達(dá)110m第96頁/共109頁第六節(jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)

合理灌溉的基本原則：用最少量的水取得最大的效果。一、作物的需水規(guī)律(一)不同作物對水分的需要量不同根據(jù)蒸騰系數(shù)估計水分的需要量：

生物產(chǎn)量×蒸騰系數(shù)=理論最低需水量

(生物產(chǎn)量-指作物一生中形成的全部有機(jī)物的總量)第97頁/共109頁一些作物的蒸騰系數(shù)：作物高粱玉米大麥小麥棉花馬鈴薯水稻菜豆蒸騰系數(shù)322370520540570640680700(二)同一作物不同生育期對水分的需要量不同

早稻苗期由于蒸騰面積較小，水分消耗量不大；分蘗期蒸騰面積擴(kuò)大，氣溫逐漸升高，水分消耗量增大；孕穗開花期蒸騰量達(dá)最大值，耗水量也最多；成熟期葉片逐漸衰老、脫落，水分消耗量又逐漸減少。第98頁/共109頁(三)作物的水分臨界期

-植物在生命周期中，對水分缺乏最敏感、最易受害的時期。

大多處于花粉母細(xì)胞四分體形成期，這個時期一旦缺水，就使性器官發(fā)育不正常。如小麥一生中有兩個水分臨界期：孕穗期，缺水，小穗發(fā)育不良，特別是雄性生殖器官發(fā)育受阻或畸形發(fā)展。開始灌漿到乳熟末期，缺水，影響旗葉的光合速率和壽命，減少有機(jī)物的制造和運(yùn)輸，影響灌漿，空癟粒增多，產(chǎn)量下降。第99頁/共109頁

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)作物水分臨界期的水分供應(yīng)。調(diào)虧灌溉（regulateddeficitirrigati