根及水分和无机盐的吸收

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1、 （ 一 ） 水 分 在 植 物 生 命 活 动 中 的 重 要 性一 、 水 在 植 物 生 命 活 动 中 的 作 用 1. 水 是 细 胞 的 重 要 组 成 成 分 ； 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 ： 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 ： 自 由 水 ： 距 离 胶 体 颗 粒 较 远 ， 可 以 自 由 移

2、动 的 水 分 。 束 缚 水 ： 较 牢 固 地 被 细 胞 胶 体 颗 粒 吸 附 ， 不 易 流 动 的 水 分 。 2.自 由 水 /束 缚 水 比 值 影 响 代 谢 自 由 水 /束 缚 水 比 值 高 时 ， 代 谢 旺 盛 ； 自 由 水 /束 缚 水 比 值 低 时 。 代 谢 缓 慢 。（ 一 ） 水 分 在 植 物 生 命 活 动 中 的 重 要 性 一 、 作 物 的 需 水 规 律 .不 同 作 物 对 水 分 的 需 要 量 不 同 .同 一 作 物 不 同 生 育 期 对 水 分 的 需 要 量 不同 .作 物 的 水 分 临 界 期 水 分 临 界 期 指 植

3、物 对 水 分 不 足 特 别 敏 感 的时 期 。 （ 一 ） 水 分 在 植 物 生 命 活 动 中 的 重 要 性 二 、 灌 溉 的 原 则 ： 适 时 、 适 量 、 高 质 、 高 效 三 、 灌 溉 的 最 适 时 期 ： 水 分 临 界 期 ， 最 大 需 水 期 。四 、 灌 溉 的 方 式 ： 畦 灌 、 喷 灌 和 滴 灌 的 用 水 比 例 大 约 为10： 5： 3。（ 一 ） 水 分 在 植 物 生 命 活 动 中 的 重 要 性 根 的 组 成 主 根 ： 胚 根 发 育 而 成 的 。 当 种 子 萌发 时 ， 首 先 突 破 种 皮 向 外 生 长 ， 不断

4、垂 直 向 下 生 长 的 部 分 即 是 主 根 侧 根 ： 主 根 上 生 出 的 分 枝不 定 根 :从 茎 或 叶 上 长 出 的 根 （ 二 ） 根 的 形 态 根 系 须 根 系 ： 须 根 系 由 不 定 根 构 成 ，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 较长 而 粗 细 大 致 相 同 ， 呈 须 状 或 纤维 状 的 根 根 的 特 性 ： 根 的 向 地 性 、 向 水 性 和 向 肥 性（ 二 ） 根 的 形 态直 根 系 ： 由 主 根 和 侧 根 构 成 根 冠分 生 区伸 长 区成 熟 区（ 根

5、毛 区 ）（ 三 ） 根 尖 的 结 构 伸长区 分生区根冠成 熟 区 根 系 吸 水 的 部 位 ： 主 要 在 根 尖 的成 熟 区 。 具 体 的 说是 在 根 尖 木 质 部 已成 熟 的 伸 长 区 及 邻接 伸 长 区 的 部 分 成熟 区 （ 或 称 根 毛区 ） 。 有 的 植 物 地上 部 也 可 吸 收 水 分 。（ 三 ） 根 尖 的 结 构 一 、 根 对 水 分 的 吸 收 ：1、 细 胞 吸 水 ， 根 毛 吸 水 的原 理 ： 一 般 情 况 下 ， 根 毛 细 胞的 细 胞 液 的 浓 度 大 于 土 壤 溶液 的 浓 度 ， 土 壤 溶 液 中 的 水通 过

6、根 毛 的 细 胞 壁 ， 细 胞 膜和 细 胞 质 渗 入 液 泡 里 。（ 四 ） 根 的 功 能 观察动物细胞的吸水和失水失 水 皱 缩外 界 浓 度 细 胞 质 浓 度 水 分 进 出 处 于 动 态 平 衡外 界 浓 度 细 胞 质 浓 度= 外 界 浓 度 细 胞 质 浓 度吸 水 膨 胀 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 具 有 浓 度 差 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

7、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 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 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 (高 渗 溶 液 ） ， 细胞 发 生 质 壁 分 离 。 当 外 界 溶 液 浓 度 小 于 细 胞 液 浓 度 时 （ 低 渗 溶 液 ） ，细 胞 发 生 质

8、壁 分 离 复 原 。 质 壁 分 离 ：当 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 液 浓 度 时 ， 植 物通 过 渗 透 作 用 失 水 ， 体 积 缩 小条 件 、 外 因 ：内 因 ： 细 胞 壁 和 原 生 质 层 收 缩 性 不 同 (细 胞 壁 和 原 生 质 层 分 离 ）现 象 ： 液 泡 缩 小 ； 液 泡 体 积 变 小 ； 液 泡 颜 色 变 深 。失 水 质 壁 分 离 复 原 ：现 象 ： 液 泡 变 大 ； 液 泡 体 积 变 大 ； 液 泡 颜 色 变 浅 。当 外 界 溶 液 浓 度 细 胞 液 浓 度 ， 植 物 细 胞通 过 渗 透 作 用 吸 水 ， 发 生

9、质 壁 分 离 的 细 胞会 出 现 质 壁 分 离 复 原 现 象条 件 、 原 因 ： 吸 水 成 熟 的 植 物 细 胞 能 通 过 渗 透 作 用 发 生 吸 水 或 失 水外 界 溶 液 浓 度 细 胞 液 浓 度 细 胞 失 水外 界 溶 液 浓 度 细 胞 液 浓 度 细 胞 吸 水质 壁 分 离 :外 界 溶 液 浓 度 细 胞 液 浓 度 ， 细 胞 失 水 导 致 原 生 质层 与 细 胞 壁 分 离 开 来 的 现 象质 壁 分 离 复 原把 已 经 发 生 了 质 壁 分 离 的 细 胞 放 入 清 水 或 浓 度 比 细 胞液 低 的 外 界 溶 液 中 ， 外 面

10、的 水 分 就 向 内 渗 入 ， 液 泡 逐渐 变 大 ， 原 生 质 层 和 液 泡 逐 渐 恢 复 原 状 小 结 :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1.原 生 质 层 相 当 于 半 透 膜2.原 生 质 层 两 侧 溶 液 具 有 浓 度 差细 胞 壁 ： 全 透 性原 生 质 层 ： 选 择 透 过 性细 胞 液 ： 一 定 浓 度 植 物 细 胞 对 水 分 的 吸 收吸 胀 吸 水 ： 是 无 液 泡 的 分 生 组 织 和 干 燥 种 子 细 胞 的主 要 吸 水 方 式 。 原 理 ： 亲 水 性 物 质 吸

11、水 而 膨 胀 。吸 涨 能 力 比 较 ： 蛋 白 质 淀 粉 纤 维 素 二 、 影 响 根 系 吸 水 的 土 壤 条 件 1.土 壤 通 气 状 况 ： 通 气 状 况 良 好 ， 有 利 于 根吸 水 ； 2.土 壤 温 度 ： 适 宜 的 温 度 范 围 内 土 温 愈 高 ，根 系 吸 水 愈 多 ； 3. 土 壤 溶 液 浓 度 ： 根 细 胞 水 势 小 于 土 壤 水 势有 利 于 根 系 吸 水 （ 四 ） 根 的 功 能 三 、 根 对 无 机 盐 的 吸 收 ：1、 由 根 从 土 壤 溶 液 中 吸 收 到 。 （ 主 动 运 输 进 入 根 细 胞 ）2、 无 机

12、 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 中需 要 量 多 的 有 氮 、 磷 、 钾 。（ 四 ） 根 的 功 能 作 用 缺 乏 症 施 用 举 例含氮的无机盐促 进 细 胞 的 分 裂和 生 长 ， 使 枝 叶长 得 繁 茂 。 植 株 矮 小 ， 叶 片发 黄 白 菜含磷的无机盐促 进 幼 苗 的 发 育和 花 的 开 放 ， 使果 实 、 种 子 的 成熟 提 早 。 植 株 特 别 矮 小 ，叶 片 呈 暗 绿 色 ，并 出 现 紫 色 花 生 、番 茄含钾的无机盐使 茎 干 健 壮 ， 促进 淀 粉 的 形

13、成 。 茎 杆 软 弱 ， 容 易倒 伏 ， 叶 片 的 边缘 和 尖 端 呈 褐 色 ，并 逐 渐 焦 枯 。 马 铃 薯 、 甘蔗四 、 需 要 量 最 大 的 无 机 盐 的 作 用 及 缺 乏 症 ： 另 外 ：苹 果 的 “ 小 叶 病 ” 是 由 于 缺 锌 造 成 的 ；而 油 菜 的 “ 花 而 不 实 ” 是 缺 乏 了 硼 元 素 造成 的 。（ 四 ） 根 的 功 能四 、 需 要 量 最 大 的 无 机 盐 的 作 用 及 缺 乏 症 ： K是 离 子 状 态 ；N、 P、 Mg形 成 不 稳 定 化 合 物 ， 可 以 转 移 ；（ 缺 乏 是 老 叶 先 受 害 ）

14、Ca、 Fe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 ） 。（ 四 ） 根 的 功 能五 、 矿 质 元 素 进 入 植 物 体 后 的 状 态 ： 贮 藏 根 ： 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 不同 又 可 分 为 肉 质 直 根 和 块 根 。 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 一个 肉 质 结 构

15、 ， 例 如 胡 萝 卜 、 萝 卜 、 甜 菜 、 党 参 、 甘 草 、丹 参 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 甘 薯 、 何 首 乌 、 三 七 等 。（ 四 ） 根 的 功 能 运 输 、 固 定 和 贮 藏 气 生 根 ： 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 根毛 的 结 构 ， 如 吊 兰 和 龟 背 竹 等 。 此 外 还 有 下 列 4种 特 化的 类 型 。 1、

16、 支 柱 根 :也 叫 支 持 根 ， 是 由 茎 节 上 长 出 的 一 种具 有 支 持 作 用 的 变 态 根 。 如 甘 蔗 和 玉 米 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 伏 。 又 如 我 国 南 方 的 榕 树 ， 其 树 枝 上常 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 ， 形成 强 大 的 木 质 支 柱 ， 有 如 树 干 ， 起 支持 和 吸 收 作 用 。（ 五 ） 变 态 根 贮 藏 根 和 气 生 根 2、 攀 援

17、 根 :如 常 春 藤 、 凌 霄 花 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 着 于 其 他 物 体 之 上 ， 借此 向 上 攀 援 生 长 。 3、 呼 吸 根 :一 部 分 生 长 在 湖 沼 或 热 带 海滩 地 带 的 植 物 ， 如 海 桑 、 红 树 和 水 松 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 中 ， 便 于 进 行呼 吸 。 呼 吸 根 的 内 都 有 许 多 气 道 。 4、 寄 生 根

18、:也 称 吸 根 。 有 些 寄 生 植 物 ，如 桑 寄 生 和 菟 丝 子 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 。 （ 五 ） 变 态 根 贮 藏 根 和 气 生 根 红 树常 春 藤 2、 攀 援 根 :如 常 春 藤 、 凌 霄 花 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 ， 固着 于 其 他 物 体 之 上 ， 借 此 向 上 攀 援 生 长 。 3、 呼 吸 根 :一 部 分 生 长 在 湖 沼 或 热 带 海 滩 地 带 的植 物 ， 如 海 桑 、 红 树 和 水 松 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 中 ， 便 于 进 行 呼 吸 。 呼 吸 根 的 内 都 有 许 多 气 道 。 4、 寄 生 根 :也 称 吸 根 。 有 些 寄 生 植 物 ， 如 桑 寄 生和 菟 丝 子 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 。 （ 五 ） 变 态 根 贮 藏 根 和 气 生 根