文档介绍：作物的水分环境与作物对水分的利用
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第二章作物的水分环境与作物对水分的利用
内容提要
一、农作系统中水分及其循环平衡；()
二、作物对水分的吸收与利用；()
三、作物的干旱伤害；(1hm
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一、农作系统中水分及其循环平衡
3、农作系统中水分循环平衡
水循环平衡的动力
太阳辐射：影响土壤蒸发和作物蒸腾；
重力：造成土壤水分渗漏和径流；
水势梯度：导致水分从水势高的地方流向水势低的地方。

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一、农作系统中水分及其循环平衡
3、农作系统中水分循环平衡
在农作系统中，由于存在作物对水分的吸收、传导和蒸腾，水分的流动便形成了土壤—作物—大气连续体系（soil-plant-atmosphere continuum，SPAC）。
在这个体系中，水势是以递减的形式分布的，水的运动基本上是一个降低自由能的过程，并不需要额外能量的输入。
相邻层次间的水通量可用：F = -KΔΨ描述，其中，K为水传导度（水流阻力的倒数），ΔΨ为水势梯度。

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3、农作系统中水分循环平衡
注：γa：大气阻力；γc：边界层阻力；γs：气孔阻力；γm：茎阻力；γxy：导管阻力；γ土壤：土壤阻力；γr：根阻力
图

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二、作物对水分的吸收与利用
1、水对作物的生理生态效应
生理作用
生态作用
2、作物对水分的吸收与传导
细胞吸水：细胞主要通过质膜上的水孔以水集流的方式从环境中吸水；水分传递方向和限度依据水势的相对大小。
根-土之间的水分传递：根系吸水时，水分首先从根土接触的界面较自由地进入细胞壁，使细胞壁达到水饱和状态，然后通过渗透作用，经根表或根毛细胞质膜进入细胞，再经液泡膜进入液泡中。

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二、作物对水分的吸收与利用
2、作物对水分的吸收与传导
根表细胞到木质部的水分传递：一般通过质外体空间径向传递，但由于根内皮层细胞壁存在凯氏带加厚，水分进入根中柱木质部，应穿过根内皮层细胞质。
根内从表皮到木质部导管各部位的水势变化有一定的规律性。内皮层以外的各细胞水势从外到内逐步降低，但内皮层细胞水势有突然的、较大幅度降低的现象，这称为“内皮层跃变现象”，具体机制不明。

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二、作物对水分的吸收与利用
2、作物对水分的吸收与传导
导管系统中水的传递：水以集流的方式在导管死细胞中流动，传导阻力小。
叶脉、叶肉细胞与大气间的水分传递：发达的叶脉导管与叶肉细胞间建立了广泛的联系，并有较大的接触面。水分首先由叶脉的木质部传递给邻近的叶肉细胞的细胞壁，再渗透到细胞内部。
水分散失时，水分从湿润的细胞壁表面以气态蒸发到叶肉细胞间隙中，使其达到接近水蒸气饱和状态，然后通过气孔扩散到大气。

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二、作物对水分的吸收与利用
2、作物对水分的吸收与传导
作物体内水分的传导动力
一般作物根细胞水势为-～-，叶细胞水势为-～-。Ψ根> Ψ茎> Ψ叶。
保证水分在导管中流动由三个方面的力量决定：
根压：由伤流和吐水现象可以说明。伤流量越大，根系活力越强；
蒸腾拉力
水分子内聚力

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二、作物对水分的吸收与利用
2、作物对水分的吸收与传导
作物体内外水分运动阻力（s/cm表示）：
根-土阻力：土壤类型及根的数量、根表面积不同，阻力大小不同。一般沙性土阻力小。
导管体系阻力：导管细胞是死细胞，因此阻力较小。
叶-气阻力：包括气孔阻力和边界层阻力，与气孔分布、形状、结构和大气条件有关。

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二、作物对水分的吸收与利用
注：阻力单位为s/cm，即水分运动1cm所需时间。在总阻力中，根土阻力占比例较大，其大小取决于根的数量、根表面积大小。
表

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二、作物对水分的吸收与利用
3、作物水分的蒸腾与散失
① 作物个体水分散失的部位和方式
作物体内的水分绝大部分从叶片上散失，而叶片水分散失部位则由气孔和角质层组成，并以气孔为主，但在某些情况下，如植株幼嫩时，角质层蒸腾可达叶片总蒸腾的50%。低温、干旱可加大角质层蒸腾。
暴露于空气中的枝条也会散失部分水分，这