单元3 植物生长的水分环境 （课件）-《种植基础》（江苏凤凰教育出版社版）上好课

模块三植物生长的环境 单元3 植物生长的水分环境 （2 课时） 江苏凤凰教育出版社 《种植基础》 二、学习目标 一、教学引入 三、知识讲授 四、师生互动 五、课堂小结 六、布置作业 目 录 教学引入 一 水分在植物生长中有非常重要的作用，植物又是如何获取和利用水分的？本节课我们就来学习一下——植物生长的水分环境，本节课将围绕“水分与植物生长发育”“植物生产的水分条件”“植物生产的水分调控”三大核心内容展开。 学习目标 二 （一）知识目标 1. 理解水分对植物生长的作用,大气水分的组成部分及其对植物生产的影响； 2. 掌握植物细胞吸水的原理和根系吸水的主要方式； 3. 明确蒸腾作用的概念、意义、常用指标、外界环境因素及其作用机制； 4. 掌握土壤水分的主要形态、特性；土壤水分蒸发的过程及影响因素； 5 掌握集水与蓄水、节水灌溉、少耕免耕等六大水分调控技术的核心原理和适用场景； （二）能力目标 1. 能够结合生产实际分析空气湿度、降水对植物生长的利弊； 2. 能区分土壤水分的不同形态，解释其对植物吸收利用的影响； （三）情感目标 1. 增强节水意识与可持续农业生产的理念； 三 一、水分与植物生长发育 知识讲授 知识讲授 知识讲授 三 (一)植物对水分的需求 1. 水分对植物生长的作用 (1)水分是细胞新陈代谢的重要物质。 (2)水分是细胞内外物质运输的介质。 (3)水分能保持植物的固有姿态。 (4)水分具有重要的生态作用。 知识讲授 三 (一)植物对水分的需求 2. 植物的细胞吸水 (1)渗透作用 (2)吸胀作用 (3)降压吸水 知识讲授 三 (一)植物对水分的需求 3. 植物根系吸水 (1)植物根系吸水的动力。 主要有根压和蒸腾拉力两种。 蒸腾拉力是植物吸水的主要动力。 主动吸水 根系代谢消耗能量，将水分“泵”入根内。 被动吸水 蒸腾作用产生拉力，将水分向上牵引。 知识讲授 三 (一)植物对水分的需求 3. 植物根系吸水 (2)土壤对根系吸水的影响。 ①土壤中有效水含量--植物吸收的是土壤中的有效水 ②土壤温度--在适宜温度范围内，土壤温度升高，植物根系吸水增大； ③土壤通气状况---土壤通气良好时，根系呼吸作用旺盛，根系吸水能力较强； ④土壤溶液浓度 ---一般情况下，土壤溶液浓度较 低，根系易于吸水。 知识讲授 三 (二)蒸腾作用 1. 蒸腾作用的意义 提供动力 植物吸水和水分向上运输的主要动力之一。 降低温度 降低植物及叶面的温度，避免植物在强光下被灼伤。 促进吸收 有助于矿质元素和根中合成的有机物的转运。 影响气体交换 有利于气体交换。 知识讲授 三 (二)蒸腾作用 2. 蒸腾作用的指标 蒸腾速率 又称为蒸腾强度，指植物在一定时间内，单位叶面积蒸腾的水量。 蒸腾效率 指蒸腾失水1 kg 时所形成的干物质的克数。 蒸腾系数 指指形成1g 干物质所消耗水分的克数。大多数植物蒸腾系数一般在 125～1000之间。 知识讲授 三 (二)蒸腾作用 3. 影响蒸腾作用的外界条件 光照 强度越强，蒸腾作用越强。 温度 温度越高，蒸腾作用越强。 湿度 湿度越大，蒸腾作用越弱。 风速 风速越大，蒸腾作用越强。 三 二、植物生产的水分条件 知识讲授 知识讲授 三 (一)大气水分 1.空气湿度 什么是空气湿度？ 表示方法 时间变化 指空气湿度是表示空气中水汽含量和潮湿程度的物理量。 空气湿度常用水汽压、饱和水汽压、相对湿度表示， 相对湿度：指相对湿度是指空气中实际水汽压与同温度下 饱和水汽压的百分比。 日变化：内陆地区--早晨高、 下午低；沿海地区日变化表现--白天高、夜晚低。 年变化：温暖季节相对湿度较小，寒冷季节相对湿度较大。 知识讲授 三 (一)大气水分 什么是凝结？ 凝结的条件 常见形式 水汽由气态转变为液态或固态的过程称为凝结。。 空气中水汽达到饱和或过饱和状态。 有凝结核或凝华核的存在。 露、霜、雾、云等。 2.水汽凝结 知识讲授 三 3. 降水 (一)大气水分 指一是要有充足的水分； 二是要使气块能够被持久抬升并冷 却凝结； 三是要有较多的凝结核。 ①.按降水性质可分为：连续性降水、间歇性降水、阵性降水、毛毛状降水。 ②按降水物态可分为：雨、雪、霰、雹。 ③按降水强度可分为：小雨、中雨、大雨、暴雨、特大暴雨、小雪、中雪、大雪、暴雪等 (3)降水种类 (1)降水原因 (2)降水强弱--降水量和降水强度 降水量：指一定的时段内从大气中降落到地面，未经蒸发、渗透和流失而在水平面上 积聚的水层厚度。 降水强度：指单位时间内的降水量。 知识讲授 三 1.土壤水分的形态 (二)土壤水分 吸湿水---无效水分类型 被土粒表面分子引力吸附的水分，不能被植物吸收利用。 在吸湿水外层形成的水膜，可以被植物吸收利用一部分。 不能被毛管吸持，在重力的作用下沿着大孔隙向下渗漏。 存在土壤毛管孔隙中，是植物吸收利用的主要水分来源。 重力水 膜状水 ---部分有效水分类型 毛管水---最宝贵的水分类型 知识讲授 三 2.土壤水分的蒸发 (二)土壤水分 概念 水从液态或固态转变为气态的过程称为蒸发。 第一阶段：表层土壤中的水分充分湿润时，由于降水、灌溉或土壤毛细管的吸水作用， 土壤蒸发主要发生在土表，其蒸发速度与同温度下的水面蒸发相似。 第二阶段：这一阶段土壤表层已因蒸发而变干，土壤内部的水分通过土壤孔隙进入大 气，蒸发速度开始下降。 第三阶段：此时土壤含水量已经很低，植物开始萎蔫，这时土壤毛细管吸水作用已经停 止，水分蒸发速度较慢，植物根系难以吸到水，必须及时灌水才能满足植物对水分的需求。 土壤水分蒸发过程： 1.植物细胞对水分的吸收主要有渗透作用、吸胀作用和降压吸水。 2.植物细胞对水分的吸收主要有渗透作用、吸胀作用和降压吸水。 3.根系吸水的动力 主要有根压和蒸腾拉力两种。 4.土壤对根系吸水的影响因素主要有：土壤中有效水含量、 土壤温度、土壤通气状况以及土壤溶液浓度等。 5.植物通过地上部的器官(主要是叶)以气态散失水分的过程称蒸腾作用。 6.蒸腾作用的指标有蒸腾速率、蒸腾效率、蒸腾系数。 7.常用的降水表示方法是降水量和降水强度。 8.土壤水分可以分为吸湿水、膜状水、毛管水、重力 水等不同的形态。 师生互动 四 背诵记忆  小组讨论： 想一想 农民在移栽蔬菜幼苗时，通常选择阴雨天或傍晚进行，其主要目的是？ A. 减少土壤水分蒸发 B. 降低蒸腾作用，减少水分散失 C. 避免阳光直射损伤叶片 D. 提高土壤温度，促进根系吸水 答案：B 解析：阴雨天或傍晚光照弱、温度低、空气湿度大，植物的蒸腾作用较弱，可减少幼苗体内水分散失，避免因根系尚未恢复吸水能力而导致萎蔫死亡，提高移栽成活率，B选项正确；减少土壤水分蒸发是次要目的，A选项错误；避免阳光直射损伤叶片并非主要原因，C选项错误；阴雨天或傍晚土壤温度较低，D选项错误。 师生互动 四 课堂小结 五 水分的重要性 参与光合作用、物质运输、体温调节等关键生理过程。 水分的吸收 通过渗透作用及根系主动、被动吸水从土壤获取。 水分的散失 主要通过蒸腾作用进行，是运输动力和体温调节方式。 农业意义 科学灌溉，节水增产，提升品质 土壤水分蒸发的不同阶段采取不同措施。 课堂练习 六 看谁答的 快又准 一、单项选择题 1. 下列不属于水分对植物生长作用的是（ ） A. 构成植物细胞的主要成分 B. 参与植物光合作用等代谢过程 C. 为植物生长提供能量 D. 调节植物体温，维持生理平衡 【答案】C 【解析】水分不能为植物生长提供能量，植物的能量来源是光合作用固定的太阳能，C选项错误； 2. 蒸腾作用的主要生理意义不包括（ ） A. 为植物吸水提供动力 B. 促进植物体内物质运输 C. 降低植物体表温度 D. 增加土壤含水量 【答案】D 【解析】蒸腾作用是植物体内水分散失到大气中的过程，会减少植物体内水分，不能增加土壤含水量， 课堂练习 六 看谁答的 快又准 二、判断题 1. 未成熟的植物细胞（无大液泡）主要通过渗透吸水。（ ） 【答案】× 【解析】未成熟植物细胞无大液泡，原生质层不完整，主要通过吸胀吸水；渗透吸水是成熟细胞的主要吸水方式。 2.吸湿水是无效水，不能为植物利用。（ ） 【答案】√ 【解析】吸湿水分子排列紧密，无溶解力，不导电，冰点低，不能自由 移动，也不能为植物利用。 课堂练习 六 看谁答的 快又准 三、名词解释 1.蒸腾作用： 【答案】植物通过地上部的器官(主要是叶)以气态散 失水分的过程称蒸腾作用。 2.蒸腾系数： 【答案】指形成1g 干物质所消耗水分的克数。 3.相对湿度(r)： 【答案】是指空 气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比，用于表示空气中水汽的饱和程度。 三 、植物生产的水分调控 知识讲授 知识讲授 三 1. 集水与蓄水技术 意义： 是蓄积自然降水、减少降水径流损失可减少水资源的浪费，是雨水高效 利用的重要途径。 (1)修筑梯田，拦蓄雨水，发展雨养农业。 (2)利用庭院、场院和屋顶面集雨，发展庭院经济。 (3)结合小流域综合治理，发展农林业灌溉。 (4)利用坡地、道路集雨，发展大田作物的灌溉。 主要形式： 知识讲授 三 1. 集水与蓄水技术 常见形式： 梯田集雨 小型水库 知识讲授 三 2. 节水灌溉技术 （1）喷灌技术 喷灌是利用水泵加压或自然落差，将高位水通过压力管道送到田间， 再经喷头喷射到空中，形成细小水滴，均匀地洒落在农田，达到灌溉的目的。 （2）微灌技术 微灌技术是一种新型的节水灌溉技术，包括滴灌、微喷灌等。 喷灌技术 微灌技术 滴灌 知识讲授 三 2. 节水灌溉技术 （3)膜上灌技术 在地膜栽培的基础上，利用地膜防渗输水，把地膜铺在垄背上 改为铺在垄沟里，在膜侧面筑埂，通过薄膜上的苗孔和经专门设计的渗水孔进行渗水灌溉。 (4)地下灌技术 把灌溉水输入地下铺设的透水管道或采用其他工程措施普遍抬 高地下水位，依靠土壤的毛细管作用浸润根系土壤，供给植物所需水分的灌溉技术。 地下灌溉 膜上灌溉 知识讲授 三 3. 少耕免耕技术 （1)少耕 少耕法是指一种缩小土壤耕耘面积和减少耕耘 次数的耕作制度，也称留茬播种法。 (2)免耕 即保护性耕作，植物生产过程中最大限度地削减 泥土耕作，将植物秸秆残茬流于地表，用大量秸秆残茬覆盖地表， 将耕作减少到只要能保证种子发芽即可，主要用农药来控制杂草 和病虫害的耕作技术，既省工省时，又节约成本 免耕播种机作业示意图 知识讲授 三 4. 地面覆盖技术 利用各种覆盖物，采取不同的覆盖方式， 对植物进行保护性种植的一种形式，如地膜覆盖、园艺地布覆盖 、秸秆覆盖、沙田覆盖、化学覆盖等。 地膜覆盖 秸秆覆盖 知识讲授 三 5. 保墒技术 保墒的主要措施包括适当深耕、中耕松土、表土镇压、创造团 粒结构体、植树种草、水肥耦合、化学制剂保水节水等。 适当深耕 表土镇压 中耕松土 知识讲授 三 6. 水土保持技术 采用修建梯田、鱼鳞坑、农田防护林等措施调节径流、改善小气候，保护生 物的多样性，减少自然灾害，增强蓄水能力。 小贴士 农谚与雨水 1. 天上钩钩云，地上雨淋淋 “钩钩云”指的是像钩子或标点符号中逗号一样的云，属高云，称为钩卷云。当天 空出现成片的钩卷云时，这预示着未来天气将转阴雨天气。 2. 云绞云，雨淋淋 “云绞云”指的是天空中有往不同方向移动的上下云层相交。这种现象的出现， 一 是说明云层多、云层厚，空气中有大量水汽促使云的发展；二是说明空气中气流非常混 乱，不是盛行单一气流，而不同方向的气流的运动容易产生扰动；三是说明大气非常不 稳定，扰动性强。“云绞云”的天气出现，预示天气系统复杂，会形成大范围的阴雨天 气，有时还会造成雷雨。 3. 火烧乌云盖，大雨来得快 在夏季的傍晚，还有积雨云在旺盛的发展。积雨云的底部由于云层较厚，光线透 射不了，因而显得特别黑；而积雨云的顶部在斜阳的照耀下呈现红色，这就是“火烧鸟 云盖”,说明本地将有雷雨发生。 背诵记忆 1.集水与蓄水技术蓄积自然降水、减少降水径流损失可减少水资源的浪费，是雨水高效 利用的重要途径。 2.目前采用的节水灌溉技术主要有喷灌、微灌、膜上灌、地下灌等。 3.覆盖方式有地膜覆盖、园艺地布覆盖 、秸秆覆盖、沙田覆盖、化学覆盖等。 4.保墒的主要措施包括适当深耕、中耕松土、表土镇压、创造团 粒结构体、植树种草、水肥耦合、化学制剂保水节水等。 师生互动 四 师生互动 四 拓展提升 课堂小结 五 在植物生产实践中，可以通过一些水分调控技术来提高农田土壤水分的生产效率，发展节水高效农业。 1. 集水与蓄水技术 解决水资源时空分布不均的有效手段，是农业灌溉的“源头活水”。 2.节水灌溉技术 科学灌溉，智慧用水，引领现代农业可持续发展 3. 少耕免耕技术 通过改变耕作方式，从根本上改善土壤的保水能力，是提升农业可持续性的关键农艺措施。 4. 地面覆盖技术 通过物理覆盖实现多重效益，是现代农业可持续发展的关键一环。 5. 保墒技术 综合运用多种技术，最大化提升土壤水分利用效率，保障作物高产稳产。 6. 水土保持技术 水和土是农业的命脉，科学的保持技术是可持续发展的基石。 课堂练习 六 看谁答的 快又准 一、单项选择题 1. 植下列不属于节水灌溉技术的是（）。 A ．鱼鳞坑 B ．喷灌 C 微灌 D ．膜上灌溉技术 【答案】A 【解析】鱼鳞坑属于集水蓄水技术 2. 适用于山地坡地，能有效防止水土流失的工程措施是（ ） A. 秸秆覆盖 B. 中耕松土 C. 梯田修建 D. 滴灌灌溉 【答案】C 【解析】梯田修建是坡地水土保持的核心工程措施，通过改变地形坡度，减缓水流速度，减少水土流失 。 课堂练习 六 看谁答的 快又准 一、单项选择题 3.下列技术中，主要作用是“收集天然降水并储存利用”的是（ ） A. 滴灌技术 B. 集水与蓄水技术 C. 少耕免耕技术 D. 地面覆盖技术 【答案】B 【解析】集水与蓄水技术的核心是收集雨水、雪水等天然降水，通过蓄水设施储存，解决缺水地区的水资源问题。 4. 华北平原春季干旱，种植玉米时采用地膜覆盖技术，其主要目的是（ ） A. 防止水土流失 B. 减少水分蒸发，保墒升温 C. 增加降水收集 D. 减少耕作次数 【答案】B 【解析】华北平原春季干旱，地膜覆盖可阻断土壤表面与空气接触，减少水分蒸发（保墒），同时地膜能吸收热量，提高土壤温度，满足玉米早春生长需求；  课堂练习 六 看谁答的 快又准 二、简答题 1.简述农业生产上保墒的措施。 【答案】保墒的主要措施包括： ①适当深耕 ②中耕松土 ③表土镇压 ④创造团粒结构体 ⑤植树种草 ⑥水肥耦合 ⑦化学制剂保水节水等。 拓展提升 布置作业 七 1.记忆本节课知识点 2.完成同步练习 3.预习下一节课的内容 感谢观看 Lavf58.45.100 $