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4.3 植物的根与物质吸收
浙教版八年级科学下册
第四章 植物与土壤
植物的正常生长需要不断地吸收水分和无机盐等营养物质。那么，植物是如何吸收和运输这些营养物质的呢？
一、植物的根系
陆生植物是通过根来吸收土壤中各种营养物质
的。一株植物由数量不等的根组成，不同植物根的
组成具有什么特点呢？
植物的根
1．取带根的大豆和小麦各 1 株。
2．仔细观察它们的根有什么不同。请你把观察结果记录在表 4-5 中。
少
多
有
无
棉花、油菜、菠菜
水稻、玉米、洋葱
表4-5记录表
大 豆 小麦
根的数目
有无明显发达的根
还有哪些植物具有类似的根
2.根系及其作用
概念： 一株植物所有根的总称。
作用：
(1)固定:许多植物的根系十分发达，生长的范围比枝叶大，对植物起到固定作用。
(2)吸收:组成根系的每条根均能吸收土壤中的水分和无机盐等营养物质
一、植物的根系
3.根的种类
(1)主根:由胚根发育而成的根,数量只有一条,向下生长,叫主根。
(2)侧根:从主根上依次生出的根,叫侧根。与主根相比,侧根又短又细,但数量众多,向四周扩展。
(3)不定根:从植物的茎或叶上长出的根,叫不定根。
一、植物的根系
4.根系的类型
根系 直根系 须根系
特点 有明显的主根和侧根之分 没有明显主、侧根之分，由许多不定根组成
图示
常见植物 大豆、白菜、番茄等大多数双子 叶植物 小麦、葱、蒜等大多数单子叶植物
一、植物的根系
5.影响植物的根在土壤中分布的因素
植物的根在土壤中的分布与植物的种类和外界环境如土壤的结构、肥力、通气状况和水分状况等密切相关。例如,在缺水地区生长的植物的根往往比水源充足地区生长的植物的根更为发达。在农业生产上,常利用控制水、肥等来调整作物的根系,以达到丰产的目的。
一、植物的根系
如图是棉花的根系图,请据图完成下列问题。
(1)图中的①是 根,它是由棉花种子中的胚根直接发育而成的。
(2)图中的②、③、④都是 根。
(3)上述根系属于 根系。从数量上看,构成这类根系的根主要是 根。
课堂例题
解析:棉花属于双子叶植物,其根系有明显的主根和侧根之分,因此是直根系。其中主根由胚根直接发育而成,侧根是从主根上依次生出的根。
答案:(1)主(2)侧(3)直侧
绿色开花植物都有发达的根系，植物根的各个部分是否都能吸收水分？
根吸收水分的主要部位在哪里？
二、根的吸水和失水
二、根的吸水和失水
1． 培 育 小 麦 种 子， 直到它们长出较长的根。
2．选取 4 株生长旺盛、带有绿叶和根系的幼苗，随机 分 为 A、B 两 组。 将 A 组的 2 株小麦植株所有根的前
端剪去 3~5 毫米（即根尖），并 在 切 口 处 涂 上 石 蜡；B 组不做处理，如图 4-17 所示。
3．将 2 组小麦幼苗分别放在土壤浸出液中培养，观察其生长情况。
4．_________ 组幼苗开始出现萎蔫现象。
通过实验我们知道，根尖是植物根吸收水分的主要部分。
在农业生产中，移植作物幼苗时为什么要带土
移植（如图 4-18）？
在农业生产中,带土移植的目的是不伤害根尖,使根尖在适应新环境以前,在一段时间内仍旧可以从被夹带的土壤中获取水分和无机盐等,以提高移栽成活率。
二、根的吸水和失水
各种植物的根，不论主根、侧根，还是不定根，它的尖端部分通常都有根毛（root hair）。根尖是指从根的顶端到着生根毛的部分，它是根生长、分化、吸收养料最活跃的部位。从根尖的尖端起，根据形态结构和生理功能的不同，依次可分成根冠（root cop）、分生区（meristem region）、伸长区（elongation region）和根毛区（root hair region）四个部分。
那么，根尖有哪些结构特点与其功能相适应呢？
二、根的吸水和失水
1．取小麦的幼根，先用放大镜观察
它的外形，根据图 4-19 找到根尖的各部分结构，注意根毛的数量和着生部位。
2．用显微镜（低倍镜，不加盖玻片）
观察根毛细胞的结构特点。
3．用显微镜观察植物根尖纵切的永久装片。根尖的四个组成部分的细胞形状是否一样？
部分 位置 细胞结构特点 功能 细胞图示
根冠 根尖 顶端 细胞壁薄，外层细胞排列比较疏松，内部细胞小、排列紧密 主要起保护作用，有利于根在土壤中不断地生长
分生区 根冠 内侧 细胞壁薄，细胞核较大，细胞质浓，细胞排列紧密，外观呈黄色 具有很强的分裂能力，使细胞数目不断增加，向下补充根冠细胞，向上补充伸长区细胞，进而形成根的各部分结构
伸长区 分生区上部 细胞逐渐停止分裂，能较快生长 使根不断伸长
根毛区 伸长区上部 表皮细胞向外突起，形成不同长度的根毛，根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大 大量的根毛扩大了根的吸收面积，保证了植物能吸收足够的营养。根毛区是根尖吸收水分和无机盐的重要部位
如图是植物根尖模式图，有关叙述错误的是（　　）
A．①是吸收水分和无机盐的主要部位
B．②的主要作用是使根不断地伸长生长
C．③处的细胞具有很强的分裂能力，但没有细胞核
D．④位于根的最顶端，主要起保护作用
课堂例题
解：A、①是成熟区，生有大量根毛，是根尖吸收水分和无机盐的主要部位，A正确；
B、③是伸长区，细胞能较快生长，使根不断伸长，B正确；
C、③是分生区，细胞具有很强的分裂增生能力，细胞呈正方形，具有细胞核，C错误；
D、④是根冠，根冠的细胞不能伸长，根冠细胞排列紧密，具有保护作用，D正确。故选：C。
植物的根毛细胞是怎样从土壤中吸收水分的？是否在任何情况下，它
都能从土壤中吸收水分呢？
二、根的吸水和失水
1．选取 4 株生长旺盛的同种植物（如白菜等）幼苗，随机分成 2 组。
2．将 2 组植物的根部洗净，分别放入盛有清水和浓盐水的 2 只锥形瓶中，如图 4-21 所示。
3．过 20~40 分钟后观察 2 组植物，加以比较，并做好观察记录。在清水中的植物 _______________________。在浓盐水中的植物 ____________________。
4．请分析实验结果产生的原因，说说根毛细胞必须在什么条件下才能从土壤中吸收水分。
(2)根毛细胞的结构特点一-利于吸收水分
根毛细胞的细胞壁极薄,液泡较大,内含丰富的细胞液。当根毛穿过土壤颗粒的空隙时,与土壤颗粒紧密地黏附在一起,以利于吸收土壤中的水分和无机盐。
(3)土壤溶液
土壤颗粒之间含有无机盐和水分,称为土壤溶液。
二、根的吸水和失水
(4)根毛细胞吸水和失水的条件
细胞吸水或失水取决于根毛细胞液的溶质质量分数与土壤溶液的溶质质量分数的大小关系。
①细胞吸水条件:根毛细胞液的溶质质量分数大于土壤溶液的溶质质量分数。
②细胞失水条件:根毛细胞液的溶质质量分数小于土壤溶液的溶质质量分数。
若一次给农作物施肥过多,会使土壤溶液的溶质质量分数过高，大于根毛细胞液的溶质质量分数,植物会因失水而萎蔫,造成“烧苗”现象,叶片变黄。
二、根的吸水和失水
4.水分进入根部的途径
植物从土壤中吸收水分进入根毛细胞后,根据细胞液溶质质量分数的差异,水分由一个皮层细胞进入另一个皮层细胞,然后进入根的木质部导管,最后上升到植物体的各结构。根毛吸水的过程可表示为水→根毛细胞→各皮层细胞→根的木质部导管,如图所示。
二、根的吸水和失水
含糖量很高的葡萄用水洗后不久会出现果皮胀裂现象，其原因是葡萄细胞的细胞液浓度 (选填“高”或“低”)，细胞 (选填“吸水”或“失水”)。
课堂例题
解析:细胞外部溶液的浓度小于细胞液浓度时细胞吸水。
答案:高吸水
植物的生长需要土壤提供充足的水分、空气和无机盐等。由于土壤的
矿物质颗粒的组成及其比例不同，土壤的黏性不同，从而影响了土壤的通
气性能、保水性能等。那么土壤矿物质颗粒的组成与土壤的黏性之间有什
么联系呢？
三、土壤的性状与植物的生长
三、土壤的性状与植物的生长
植物生长除了要从土壤中吸收水分外，还需要吸收无机盐。
三、植物生长需要无机盐
三、土壤的性状与植物的生长
1．配制 4 种营养液。其中 1 种按科学标准配制，另外 3 种分别缺氮、磷、钾等元素。将它们分别倒入 4 只锥形瓶内，并用标签注明“ 正常、缺氮、缺磷、缺钾 ”等字样。
2．选取生长旺盛的植物幼苗（如烟草、油菜、小麦等）4 株或 8 株，小心洗去其根部附着物，最后用蒸馏水将其洗净，并分别将它们“ 种植 ”在 4 只锥形瓶中，如图 4-23 所示。
3．记录 4 种培养液中植物生长的基本状况。如果发现异常生长，在相应的培养液中分别按标准添加含氮、磷、钾等元素的化合物，再观察它们的生长是否恢复正常。
2.无机盐对植物的作用
植物通过根系从土壤中吸收生长所需的各种无机盐,不同的无机盐对植物生长会起不同的作用。
(1)有的无机盐用于构建植物体,如氮和镁是合成叶绿素的原料，氮和硫是合成蛋白质的原料。
(2)有的无机盐用于调节植物的生命活动。如果缺少某种无机盐,植物就不能正常生长,会出现相应的营养缺乏症状。
三、土壤的性状与植物的生长
3.氮、磷、钾元素的作用
植物在生长过程中需要量较大的是含氮、磷、钾等元素的无机盐。
无机盐 作用 适用植物
含氮的无机盐(如硝酸铵) 促进细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂 叶类蔬菜、观叶植物等，如菠菜
含磷的无机盐(如过磷酸钙) 促进幼苗的生长发育和开花，使果实、种子提早成熟，增强抗性 谷类作物、瓜果类作物等，如小麦
含钾的无机盐(如氯化钾) 使植株茎秆健壮，促进淀粉的合成与运输 糖类作物、淀粉作物等，如甘蔗、马铃薯
三、土壤的性状与植物的生长
4.植物生长对环境的影响
植物可以帮助土壤积累有机物。在有植物生长的地方,都会有许多枯枝、落叶或死亡的生物体留在土壤里,这些生物体腐烂后产生的各种营养物质又会进入土壤,使土壤更为肥沃。因此,在农业生产中常提倡“秸秆还田”,以提高农田的肥力。
三、土壤的性状与植物的生长
无 土 栽 培
传统的作物栽培是离不开土壤的，应用现代农业技术却可以不用土壤。
只要 给 植物提 供它所需要的水和
无机盐等条件，并将植 株固定 住，
注意通气，植物离开土壤也能成活。
根据植物生长所需的无机盐种类和
数量配制适宜的营养液，用营养液
来栽培植物，这就是无土栽培。无
土栽培可以更合理地满足不同
无 土 栽 培
植物以及同一种植物不同的生长期对各类无机盐的需要，从而使植物长得
更好。
无土栽培所需的营养液成分易于控制，而且可以随时调节，在光照、温度适宜而没有土壤的地方，如沙漠、海滩、荒岛，只要有一定量的淡水供应就可进行。无土栽培技术为花卉、蔬菜及粮食作物的工厂化、自动化生产开辟了广阔的前景。
临平甘蔗鲜嫩质脆、味甜汁多,是杭州的土特产之一，如果要使甘蔗丰收,平时应该多施( )
A.氮肥
B.钾肥
C.磷肥
D.钙肥
课堂例题
解析:甘蔗的茎中富含蔗糖,要使甘蔗的茎粗壮,应该多施钾肥。
答案:B
课堂小结
2018年5月，位于海曙粮丰街的几棵香樟树遭遇无妄之灾，原因竟是周围经营海鲜的商家为了方便经常把卖鱼剩下海水倾倒在树下土壤中，导致这几棵树被“咸死”。为救活这几棵香樟树，绿化养护人员处理土壤和部分枯枝后，给树体主茎上挂上“吊瓶”，进行“打针输液”，让它们快速恢复。关于本次事件的说法错误的是（　　）
A．挂“点滴”时应插入到茎的木质部
B．树被“咸死”是因为土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度，无法正常吸水
C．植物“吊瓶”必须使用0.9%的NaCl溶液作为溶剂，以维持细胞正常形态
D．给植物打吊瓶主要是为了补充水和无机盐
课堂小练习
课堂小练习
解析:解：AD、导管位于木质部，能够由下而上输送水分和无机盐，所以挂“点滴”时应插入到茎的木质部，主要是为植物补充水和无机盐，AD正确。
B、海水中盐的浓度高，会使土壤溶液浓度大于植物细胞溶液的浓度，造成植物细胞失水，导致树木被“咸死”，B正确。
C、植物细胞有细胞壁，具有支持和保护作用，所以植物细胞应放在清水中，以维持正常形态，C错误。
故选：C。
答案:C
如图是植物根尖的结构模式图,下列有关叙述正确的是（ ）
A.①是吸收水分和无机盐的主要部位
B.②处的细胞具有较强的分裂能力
C.③处的细胞没有细胞壁
D.④是分生区,主要起保护作用
课堂小练习
解析:①是根毛区,是吸收水分和无机盐的主要部位;②是伸长区，②处的细胞生长较快,但不具有分裂能力;③是分生区,③处的细胞的细胞核较大、细胞壁较薄;④是根冠,④处的细胞构成保护组织，故A正确。
答案:A
图1是某同学设计的一组实验:在两个大小相同的萝卜中各挖一个大小相等的洞,向甲、乙两个萝卜的洞中分别注入等量的清水和浓盐水,各用一个装有玻璃管的橡皮塞塞住洞口,记下玻璃管内液面的高度。放置一段时间后,观察现象。
(1)图1中玻璃管内液面升高的是 (选填“甲”或“乙”)萝卜。
(2)图2表示各种状态的萝卜细胞,则乙萝卜的细胞由A变成(选填字母),这是由于萝卜细胞的细胞液浓度 (选填“高于”“等于”或“低于”)外界溶液浓度。
课堂小练习
课堂小练习
解析:(1)甲萝卜的洞中注入清水,萝卜细胞的细胞液浓度大于外部清水,所以细胞会吸水,小洞中的水逐渐减少,玻璃管内液面的高度会下降;乙萝卜的洞中注入浓盐水,萝卜细胞会失水,玻璃管内液面的高度会上升。(2)通过比较图2中各种状态的萝卜细胞,可知A 为正常状态的细胞,B为吸水状态的细胞,C为失水状态的细胞，则乙萝卜的细胞由A变成C。
答案:(1)乙(2)C低于
植物的生长需要水和无机盐,关于无机盐对绿色植物生长的意义,下列说法错误的是( )
A.玉米生长时缺氮,植株矮小瘦弱,叶片发黄
B.种植马铃薯时,需要施用较多含钾无机盐
C.无土栽培中,营养液中无机盐含量越多越好
D.水稻生长的不同时期,对各类无机盐的需求量不同
课堂小练习
解析:含氮的无机盐能促进细胞的分裂和生长,使枝叶长得繁茂,玉米生长时缺氮,植株矮小瘦弱,叶片发黄,A正确。钾肥能使作物茎秆粗壮,促进淀粉的合成,马铃薯富含淀粉,需要施用较多含钾无机盐,B正确。无土栽培中,营养液中无机盐含量不是越多越好,应根据植物对无机盐的需要合理配制营养液,C错误。植物在不同的生长时期,对各类无机盐的需求量不同,D正确。
答案:C

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