第二章 植物的水分代谢优秀课件

（二） 土壤温度
土壤温度过高或过低都对根系吸水不利 高温影响根性吸水的原因：
①高温加速根的老化过程，吸收面积减少，吸收速 率也下降。 ②温度过高使酶钝化，影响根系主动吸水。
低温能降低根系的吸水速率
①水分本身的黏性增大，扩散速率降低； ②细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质； ③呼吸作用减弱，影响根压； ④根系生长缓慢，有碍吸水面积的增加。
伤流 吐水
如果从植物的茎基部靠近地面的 部位切断，不久可看到有液滴从 伤口流出。从受伤或折断植物组 织伤口处溢出液体的现象，叫做 伤流（bleeding）。流出的汁液 是伤流液（bleeding sap）。
伤流液的成分有水、无机物、有机物、植物激 素，可以根据伤流研究跟部的代谢。 根系生理活动的一个指标。
三、根系吸水的机制 *
根据吸水的动力,植物根系吸水的方式有两种：
主动吸水 被动吸水
(一)根压与主动吸水
主动吸水是由于根系本身生理活动引起的水分吸收, 一般认为主动吸水的动力是根压。
1.根压 根压（root pressure）——由于植物根系生理活 动促使液流从根部上升的压力。
证实根压存在的两种现象：
支持渗透理论的实验现象:
当把植物根部放在纯水中，伤流加快；
如果把植物根部放在浓溶液中，伤流减少，已流出的伤流 液甚至会被重新吸回去；
冷冻处理，无明显吐水，为什么？ 根压的产生是一个渗透过程，并与植物的代谢有关。
（二）蒸腾拉力与被动吸水
1.被动吸水
蒸腾拉力进行的吸水方式称为被动吸水。
2.蒸腾拉力（transpirational pull）
1.共质体途径 2.质外体途径
共质体（symplast)： 由胞间连丝将所有细 胞活的原生质体联系 成一个整体
是指水分从一个细胞 的细胞质经过胞间连 丝，移动到另一个细 胞的细胞质。移动速 度较慢。
二、根系吸水的途径
1.共质体途径 2.质外体途径
质外体（apoplast）： 细胞壁、细胞间隙、胞 间层以及导管组成质外
由于蒸腾作用产生一系列水势梯度使 导管中水分上升的力量称为蒸腾拉力。
根系吸水的机理
定义
生理现象
产生机理
由植物根系生 伤流 从受伤或折断 根系主动吸收离子至中
理活动而引起 的植物组织伤口处 柱和导管，土壤中的水
主 的吸水过程 溢出液体的现象.
分便顺着水势梯度从外
动 吸 水
多数植物根压 0.1～0.2 MPa， 有些木本植物 0.6～0.7MPa。
不少伤流液是重要的工业原料， 如松脂、生漆、橡胶等。
胶乳的采割与收集
证实根压存在的两种现象：
伤流 吐水
没有受伤的植物如处在土壤水分 充足，气温适宜，天气潮湿的环 境中，叶片的尖端或边缘也有液 体外泌的现象，这种现象称为吐 水（guttation）。
2.根压产生的机理——渗透理论 * 根部导管与外液之间建立起渗透系统
第二章 植物的水分代谢
一、根系吸水的部位
根系是植物吸水的主要器官
1．根系的特点： 根系量大，根毛多
根深，分布广
２．根系吸水的部位
根吸水的主要部位是在根的尖端
根 毛
根毛区
区
吸水能力
根 伸长区 尖 分生区
最强
伸 长
区 根冠
分
生
区
根 冠
根毛区吸水能力强的原因：
(1)根毛区有许多根毛，吸收面积大（5~10倍） ； 2)根毛区的外部由果胶质覆盖，粘性强，亲水性也强，有 利于与土壤颗粒粘着与吸水； (3)根毛区的输导组织发达，对水分移动的阻力小
吐水 叶片尖端或边 缘的水孔向外溢出 液滴的现象.
部经内皮层渗透进入， 内皮层起着选择透性膜 的作用。
被 以蒸腾拉力为 叶片蒸腾,气孔下腔周围细胞的水分扩散到水势低
动 动力的吸水过 的大气中，从而导致叶片细胞水势下降，这样就
吸 程.
产生了一系列细胞间的水分运输，并造成根冠间 导管中的压力梯度，结果造成根部细胞水分亏缺，
体。 移动速度快。
根系的质外体被内皮层 分为两部分
凯氏带
木栓化，膜与壁紧贴在 一起。水、溶质不能自 由通过。
外部质外体
内皮层外，包括根毛、皮层的胞间层、细胞壁和细胞 间隙
内部质外体
内皮层内，包括成熟的导管和中柱各部分。
3.跨细胞途径
§2-3 植物根系对水分的吸收
一、根系吸水的部位 二、根系吸水的途径 三、根系吸水的机制 四、影响吸水的土壤条件
在移植幼苗时应尽量避免损伤幼根。
二、根系吸水的途径
内皮层 凯氏带
根毛
皮层 表皮
中木 柱质 鞘部
韧皮部
水分由土壤经根毛、皮层、内皮层、中柱薄壁 细胞进入导管的径向运输途径有两条
根部吸水的共质体途径（symplast pathway） 和质外体途径（apoplast pathway）
二、根系吸水的途径
导管液 内皮层——半透膜 内皮层以外质外体液与外 界溶液
渗透理论主要内容：
根压的产生与根系的生理活动和内皮层内外的水势差有关
内皮层以外的质外体、内皮 层、内皮层以内的质外体形 成一个渗透系统，植物根细 胞利用呼吸作用释放的能量 从土壤中主动吸收离子，通 过胞间连丝运到导管中使其 水势降低，由于内皮层以外 质外体和内皮层以内质外体 间的水势差，水分顺水势差 通过内皮层扩散到根部导管， 沿导管上升，形成根压。
水 蒸腾拉力可高达 水势降低，从而使根部细胞从周围土壤中吸水。
十几个MPa.
主动吸水和被动吸水
主动吸水和被动吸水在植物吸水的过程中所占的比重， 因植物生长状况和蒸腾速率而异。通常正在蒸腾着的植 株，尤其是高大的树木，被动吸水为主。只有春季叶片 未展开或树木落叶后，以及蒸腾速率很低的夜晚，主动 吸水为主。
§2-3 植物根系对水分的吸收
一、根系吸水的部位 二、根系吸水的途径 三、根系吸水的机制 四、影响吸水的土壤条件
(一)土壤水分状况
土壤中的水分可以分为三大部分：
1. 重力水 2. 吸湿水（或称束缚水） 3. 毛细管水
土壤中可利用水的多少直接影响根系的吸水状况
萎蔫
➢暂时萎蔫（temporary wilting）：通过降低蒸 腾可以使植物恢复原来状态，这种萎蔫称为暂时萎 蔫。 ➢永久萎蔫（permanent wilting）：通过降低蒸腾 作用不能使植物恢复原来状态，这种萎蔫称为永久萎 ➢蔫永。久萎蔫系数（permanent wilting coefficient）： 指植物刚发生永久萎蔫时，土壤水分与土壤干重的百分比。 ➢与土壤颗粒粗细、土壤胶体数量，作物种类等有关，粗 砂、细砂、壤土、粘土依次递增。