植物生理學(xué)水分

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1、植物生理學(xué)PlantPhysiology主講：易津內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生理教研室InnerMongoliaAgriculturalUniversity2021/9/81第一章植物的水分代謝第一節(jié)水在植物生命活動中的意義第二節(jié)植物細(xì)胞的水分關(guān)系第三節(jié)植物根系對水分的吸收第四節(jié)植物的蒸騰作用第五節(jié)植物體內(nèi)水分的運(yùn)輸?shù)诹?jié)合理灌溉的生理基礎(chǔ)2021/9/82第一節(jié)水在植物生命活動中的意義一、水的理化性質(zhì)二、植物含水量和水分存在的形式三、水對植物生命活動中的生理生態(tài)作用2021/9/83一、水的理化性質(zhì)（一）在生理溫度下是液體（二）高比熱（三）高氣化熱（四）高內(nèi)聚力和親合力（五）

2、水是很好的溶劑2021/9/84二、植物含水量和水分存在的形式束縛水和自由水兩種狀態(tài)。蛋白質(zhì)、高分子碳水化合物等能與水分子形成親水膠體。在這些膠體顆粒周圍吸附著許多水分子，形成很厚的水層。水分子距離膠粒越近，吸附力就越強(qiáng)，反之，吸附力越弱?？拷z粒并被緊密吸附而不易流動的水分，叫做束縛水；距膠粒較遠(yuǎn)，能自由移動的水分叫自由水。通常以自由水/束縛水的比值做為衡量植物代謝強(qiáng)弱和植物抗逆性大小的指標(biāo)之一。2021/9/85三、水在植物生命活動中的生理生態(tài)作用(一）水是原生質(zhì)的主要成分(二）水是許多代謝過程的反應(yīng)物質(zhì)(三）水是生化反應(yīng)和植物對物質(zhì)吸收運(yùn)輸?shù)娜軇?四）水能使植物保持固有姿

3、態(tài)(五）細(xì)胞分裂及伸長都需要水分(六）水對可見光吸收極少(七〕水還可以通過水的理化性質(zhì)調(diào)節(jié)植物周圍的環(huán)境，這就是水對植物的生態(tài)作用。2021/9/86第二節(jié)植物細(xì)胞的水分關(guān)系1水勢的概念2水分在植物體的運(yùn)動方式2.1植物水分的擴(kuò)散作用2.2集流2.3.植物細(xì)胞的滲透性吸水2.3..1滲透作用2.3.2植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)2.3.3植物細(xì)胞的水勢及測定2.3.4相鄰細(xì)胞間水分的運(yùn)轉(zhuǎn)2.4植物細(xì)胞的吸脹作用2.5.植物細(xì)胞的主動吸水(代謝吸水）2.5.1根壓的產(chǎn)生2.5.2根壓的機(jī)理2.6.植物細(xì)胞的被動吸水（蒸騰作用）2021/9/871、水勢1.1水勢的概念1.1.1、自由

4、能(freeengrgy)=全能（E)-束縛能(Q)目前多采用的指標(biāo)是吉氏自由能（Gibb’sfreeengrgy)G=E-Q(T.P)1.1.2、化學(xué)勢：每摩爾物質(zhì)的自由能就是該物質(zhì)的化學(xué)勢即：μj＝（?Gj/?nj）P.T.nii≠j（式中μj為組分j的化學(xué)勢，G是體系的自由能，P.T及ni分別是體系的壓力、溫度及其他各組分的摩爾數(shù)。?是偏導(dǎo)數(shù)的計(jì)算符號，數(shù)學(xué)中多把多于兩個(gè)以上自變量的情況以偏導(dǎo)數(shù)的偏微分方程來計(jì)算，）2021/9/881.1.3、水的化學(xué)勢（μw）水的化學(xué)勢（μw）=（?Gw/?nw）P.T.nii≠W設(shè)純水的的化學(xué)勢（μw°）為零，體系（溶液）中的水的化

5、學(xué)勢與純水的化學(xué)勢的差值為相對化學(xué)勢?！鳓蘷=μw-μw°（μw為某含水體系中水的化學(xué)勢，μw°為純水的化學(xué)勢。）2021/9/891.1.4、水勢（ψw）?水勢是水的化學(xué)勢的一種特殊的表達(dá)方式，是水能夠用于作功的能量的度量。?RalphO.Slatyer和SterlingA.Taylor早期定義水勢（ψw）的基本思想：ψw=μw－μw°?現(xiàn)代的水勢概念——每偏摩爾體積水的化學(xué)勢與純水化學(xué)勢之差。μw－μw°△μw即：ψw＝—————=————VwVw（Vw）：偏摩爾體積=18.07cm2，Vw°=18.00cm2式中Vw是水的偏摩爾體積，它是在壓力、溫度及其它組分不變的條件

6、下，在無限大體積中加入1mol水，對體系體積的增量。）2021/9/810?水勢的單位：卡/厘米3；爾格/厘米3；達(dá)因/厘米2；巴（bar）；帕斯卡（pascal，大氣壓（atm）；J·mol-1（焦?fàn)枴つ?1），而J＝N·m（牛頓·米），所以J·mol-1＝N·m·mol-1。ψw＝△μw/Vw=（卡/摩爾）/（厘米3/摩爾）=卡/厘米3=爾格/厘米3=（達(dá)因.厘米）/厘米3=達(dá)因/厘米21爾格=2389*10-8卡（能的單位）；1爾格=達(dá)因*厘米（功的單位）?1962年Tayler和Slatyer建議：Nm-2＝pascal（帕斯卡）＝10－5bar1大氣壓（atm）＝1

7、.013巴（bar）=1.01*106達(dá)因/厘米2=1.01*105帕斯卡1巴（bar）＝0.987大氣壓（atm）＝105帕斯卡＝106達(dá)因/厘米2。參比水勢：ψw°，純水的水勢為參比水勢，為零，最大，2021/9/811?1.1.5、開放體系中水勢的組分：(1)溶質(zhì)勢或滲透勢ψS開放體系中溶液的水勢：稱為溶質(zhì)勢或滲透勢。用ψS表示，ψS是水中由于溶質(zhì)的存在而降低的水勢。它的大小可按下式計(jì)算:ψS＝-iCRT（式中i為等滲系數(shù)，它與解離度α和每一個(gè)分子解離產(chǎn)生的離子數(shù)目N有關(guān)i=1+α（