2015_水分生理

•
Pw - 气相中水的蒸气分压；
•
P0w - 纯水的饱和蒸气压；
•
RH - 相对湿度。
精品课件
含水体系的水势组分(归纳)
组分
定义
数值范围
溶质势 由于溶质颗粒的 通常溶液的ψw＝ψs，溶质愈多ψs愈 ψs (渗透 存在而引起体系 低，通常土壤溶液ψs约为-0.01 MPa, 势ψπ) 水势降低的数值 盐碱土则较低，海水ψs为-2.5 Mpa
衬质势 ψm
由于衬质的存在 干燥的衬质ψm可达-300 MPa，吸水
引起体系水势降 后迅速增高，被水饱和时ψm趋于0，
Baidu Nhomakorabea
低的数值
干旱土壤的衬质势可低到-3 MPa
压力势 ψp
由于压力的存在 加正压力，使体系ψw升高；加负压
而使体系水势改 变的数值
力，体系ψw下降。如讨论同一大气 压力下两个开放体系时，ψp可忽略 不计
第二章 植物的水分生理
精品课件
第一节 水分与植物细胞 (P.43)
➢ 水是生命起源的先决条件，没有水就没有生命。 ➢ 人们常说“有收无收在于水”“水利是农业的命
脉” 。 ➢ 植物一方面从周围环境中吸收水分，以保证生命
活动的需要；另一方面又不断地向环境散失水分。 ➢ 植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程，
力 可忽略不计。
• ５.重力势ψg (gravitational potential) • 由于重力的存在使体系水势增加的数值。 • ψg =ρgh • ρ-水的密度,1kg*dm-3; • g-重力加速度,9.8N*6kg-1 • h-高度 • 当体系中的两个区域高度相差不大时，重力势可忽略不计.
重力势 ψg
由于重力的存在 使体系水势增加 的数值
重力使水向下移动，处于较高位置的 水比较低位置的水有较高的水势。 当两个体系高度相差不大时，重力势 可精忽品课略件不计。
五、水的移动
(一)集流(mass flow) 液体 中成群的原子或分子在压力 梯度(水势梯度)作用下共同 移动的现象。
(二)扩散(diffusion) 物 质分子从高浓度(高化学势) 区域向低浓度(低化学势)区 域转移，直到均匀分布的现 象。
被称为植物的水分代谢(water metabolism)。 ➢ 研究植物水分代谢的规律，为作物提供良好的生
态环境，这对农作物的高产、稳产、优质、高效 有着重要意义。
精品课件
一、水的理化性质
(一)水的组成和结构
➢水分子由2个氢原子和1个 氧原子以共价键结合，呈 “V”型，键角为104.5°。 ➢因氧原子的电负性比氢原 子大，电子云偏向于氧原子, 使得成为极性分子，氧原子 端带部分负电荷，氢原子端 带部分正电荷。 ➢一个水分子上的氧原子会 吸引另一个水分子上的氢原 子，这种分子间的微弱的静 电引力称之为氢键。水分子 间的氢键作用是许多水的物 理特性产生的原因.
精品课件
•体系的水势等于各变量之和：
•
ψw＝ψs＋ψm＋ψp＋ψg
•
•气相的水势公式按下式计算：
•
ψw= RT/ Vw,m · lnPw / P0w
•
= RT/Vw,m · lnRH
• 式中：R:气体常数(0.0083dm3·MPa·mol1·K-1)；
•
T:绝对温度(K)
•
Vw,m –水的偏摩尔体积
•
每偏摩尔体积的水的化学势差。
•
定义式：
•
Ψw=（μw-μ精o品w课）件 / Vw,m = △μw /
四、含水体系的水势组分
１.纯水的水势ψow 为零
零值并不是没有水势，就好比定海平面为海拔 高度为0一样，作为一个参比值。
２.溶质势ψs (solute potential)
由于溶质颗粒的存在而引起体系水势降低的数 值。
物周围的环境所需要的水分.(以上5)
精品课件
• 三、自由能、化学势、水势
•
的基本概念
• (一)自由能 (free energy，G)
•
在等温、等压条件下,能够做最大非体
积功的那部分能量。
• (二)化学势(chemical potential，μ)
•
每偏摩尔物质所具有的自由能。
• (三) 水势(water potential)
• 式中ψs:溶质势；
•
ψπ :渗透势；
•
π:渗透压
•
i:溶质的解离系数,
•
C:质量摩尔浓度(mol·kg-1)；
•
R:气体常数
(0.0083dm3·MPa·mol-1·K-1)；
精品课件
•
T:绝对温度(K)
• ３.衬质势ψm （matrix potential ） • 由于衬质的存在引起体系水势降低的数
自由水 两者比值 束缚水 高
低
原生质 溶胶 凝胶
代谢 旺盛 活性低
生长 快 迟缓
精品课件
抗逆性 弱 强
• 2.水是代谢过程的反应物质 • 3.水是各种生理生化反应和运输物质的
介质 • 4.水能使植物保持固有的姿态 • 5.水具有重要的生态意义 • 生理需水—满足植物生理活动所需要
的水分 .(以上1－4) • 生态需水—利用水的理化特性,调节植
精品课件
（二）水的物理化学性质
1.水的比热 2.水的沸点和气化热 3.水的密度 4.水的蒸气压
5.水的内聚力、粘附力和表面张力 6.毛细作用 7.水的高抗张强度 8.水的不可压缩性
9.水的溶解特性
精品课件
二、水分在植物生命活动中的作用
1.水是细胞的重要组成成分
一般植物组织含水量占鲜重的75％～90％ 细胞中的水可分为二类 束缚水(bound water)－与细胞组分紧密结合不能自由移 动、 不易蒸发散失的水。 自由水(free water)－－与细胞组分之间吸附力较弱， 可以自由移动的水。
值称为衬质势。 • 通常衬质势为负值. • 比如干燥的衬质表面水势较低， • 当衬质吸水达到平衡后，衬质具有的水
势等于体系的水势，可忽略不计。
精品课件
• ４.压力势ψp (pressure potential) • 由于压力的存在而使体系水势改变的数值。 • 加正压力，使体系水势升高； • 加负压力，使体系水势下降。 • 如讨论同一大气压力下两个开放体系间水势差时，压
➢溶液的水势为负值,
➢标准压力下，溶液的水势等于其溶质势,
ψw＝ψs
➢溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小, 因此溶质势又可称为渗透势(ψπ，osmotic potential )
➢
精品课件
• 稀溶液的溶质势可用范特霍夫(Vant Hoff)公式（经验公式）来计算：
• ψs＝ψπ= -π= -iCRT