4.3.1 土壤与植物生长（同步课件 40张PPT）--2024-2025学年浙教版科学七年级下册

(共40张PPT)
4.3.1 土壤与植物生长
植物的根与物质吸收
浙教版七年级科学下册
第四章 我们生活的大地
一株玉米从发芽到结果，大约需要吸收 200 kg以上的水以及无机盐。这些水和无机盐是通过植物的什么器官吸收的？又是如何在植物体内运输的？
一、植物的根系
大多数陆生植物是通过根（root）来吸收土壤中各种营养物质的。经科
学家统计，植物根的总表面积可达茎和叶总表面积的一百多倍。这种结构
对植物的生活有什么意义？不同植物根的组成又具有什么特点呢？
一、植物的根系
2.根系及其作用
取带根的大豆、青菜、水稻和葱的植株各 1 株。仔细观察它们的根，描述这些根的形态特征并归类。
根据有无明显的主侧根之分，植物的根系可分为直根系和须根系，如图 4 . 3 - 2 所示。植物通过根系将自己牢牢固定在土壤中，同时组成根系的每条根均能从土壤中吸收水分和无机盐等营养物质。
3.根据有无明显的主侧根之分,植物的根系可分为直根系和须根系。
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
观察菜地里、路边、山坡上的植物，先猜测植物的根系，再小心挖出植物，观察植物根的形状，判断其根系的类型。观察后请将植物种回土壤中。
干旱地区植物的根系
对于植物来说，更强更深的根系，意味着它们能吸收更多的水，就有了更强的生命力。在酷热干旱的荒漠中，很多植物的根系在地下蔓延的深度，往往超过它们在地面之上的植株高度。有的植物茎叶在地面上只长出几十厘米，它们的地下根系深度却超过1m。
4.影响植物根在土壤中分布的因素
植物根在土壤中的分布，与植物的种类以及外界环境等密切相关，如土壤的结构、水分、通气状况和肥力。在缺水地区生长的植物根往往比在水源充足地区生长的植物根更为发达。在农业上，常利用控水、控肥来调整作物的根系，以达到丰产的目的。
例题: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，根，它是由棉花种子中的胚直接发育而成的。
(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。
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
二、根的吸水和失水
绿色开花植物都有发达的根系。植物根的各个部位是否都能吸收水
分？根吸收水分的主要部位在哪里？
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 尖 端 剪 去3～5 mm（即根尖），并在切口处涂上石蜡；B 组不做处理，如图 4.3 -4 所示。
3. 将两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. 一段时间后，哪组幼苗开始出现萎蔫现象？
实验表明，根尖是植物吸收水分的主要部位。
在农业生产中，移植作物幼苗时为什么要带土移植？
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。
各种植物的根，其尖端部分通常都有根毛。根尖是指从根的尖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，根据它的形态结构和生理功能的不同，依次可分成根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分，图 4.3 - 6 为小麦的根尖示意图。
那么，根尖有哪些结构特点与其功能相适应呢？
1. 取小麦的幼根，先用放大镜观察它的外形，根据图 4 . 3 - 7 所示的根尖结构图找到各部分结构，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，根尖四个组成部分的细胞形状、排列各有什么特点？将观察结果记录在图 4 . 3 - 7 根尖的结构模式图中。
根据植物根尖各部分细胞的特点，猜猜它们的主要功能分别是什么。
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
说明：
(1)根的生长主要是分生区细胞不断分裂和伸长区细胞不断伸长的结果。
(2)根毛区内部细胞已停止分裂活动,分化为各种成熟组织,又称为成熟区。
如图为根尖的结构模式图,请据图回答下列问题。([ ]中填字母)
(1)图中A是___,具有____作用。
(2)D部分有大量的①_____，大大增加了根的______。
(3)根生长最快的部位是[ ]_______。
(4)移栽幼苗时一般要带着土坨,这主要是为了______。
课堂例题
解析:图中A是根冠,B是分生区,C是伸长区,D是根毛区。
答案:(1)根冠保护(2)根毛吸收面积(3)C伸长区
(4)保护幼根和根毛
根冠在根尖的最前端，对根起保护作用；分生区细胞不断分裂，能使根的细胞数量不断增加；伸长区细胞生长能使根伸长，根毛区的根毛伸入土壤颗粒的孔隙，增大了与土壤颗粒的接触面积，有利于吸收土壤中的水分和无机盐。
植物的根毛很多，保证了植物能获取足够的营养。根毛区是根尖吸收水分和无机盐的主要部位。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？
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 4.3 -8 所示。
3. 过 20～40 min 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。
根毛细胞的细胞壁极薄，液泡较大，内含丰富的细胞液。土壤颗粒之间含有无机盐和水分，称为土壤溶液。当根毛穿过土壤颗粒的孔隙时，与土壤颗粒紧密地黏附在一起，若根毛细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度，根毛细胞就会吸收土壤里的水分；若土壤溶液的浓度大于根毛细胞液的浓度，根毛细胞就会失水。如果一次施肥过多，容易造成植株“烧苗”。
水分进入根毛细胞后，根据细胞液浓度的差异，由一个细胞进入另一个细胞，然后进入根的木质部导管，最后在蒸腾拉力作用下，上升到植物体的各结构。
例题:将一个马铃薯切削成如图所示的形状,然后放入一小容器中,分别加入1、2两种液体,过一会儿后,其液面发生如图所示的变化,则关于1、2两种液体的说法最有可能的是（ ）
A.1、2都是清水 B.1、2都是盐水
C.1是清水,2是盐水 D.1是盐水,2是清水
解析:观察题图可知，马铃薯内的1液体液面上升，马铃薯外面的2 液体液面下降,说明马铃薯内的1液体浓度大于外面的2液体
答案:D浓度,所以最有可能的是1是盐水,2是清水。
三、植物生长需要无机盐
植物生长除了从土壤中吸收水分外，还需要吸收无机盐。种庄稼要施肥，养花种草也要施肥。肥料的作用主要是给植物的生长提供无机盐。
将若干株生长情况基本相同的植物幼苗（如青菜、玉米、小葱等），清洗根系后分别“种”入锥形瓶中，随机分为 A、B 两组。A 组加土壤浸出液，B 组加蒸馏水，均使根系浸没。一段时间后，观察并比较两组幼苗的生长情况，记录两组幼苗的高度、颜色，以及根、茎、叶的生长情况。
实验表明，在土壤浸出液中培养的幼苗要比在蒸馏水中培养的幼苗生长得好，这是因为土壤浸出液中含有植物生长所需要的多种无机盐。
植物通过根系从土壤中吸收各种无机盐，不同的无机盐对植物生长起到不同的作用。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，钾能使茎秆粗壮、促进淀粉的合成和运输，磷能促进幼苗的生长发育和开花等。植物生长需要量最多的是含氮、磷和钾的无机盐。如果缺少某种无机盐，植株就不能正常生长，会出现相应的营养缺乏症状。
调查你身边常见的植物，查阅资料，了解常用化肥的主要成分，了解
化肥对植物所起的主要作用。
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
无土栽培技术
无土栽培，是指以水、草炭或森林腐
叶土、蛭石等介质作为培养基质固定植株，
植物根系能直接接触营养液的栽培方法。
无土栽培中营养液成分易于控制，且可随
时调节。
无土栽培的优点：①节水、省肥、高产；②清洁卫生无污染；③省工省力、易于管理；④避免连续栽培同种作物引起的作物生长发育异常；⑤不受地区限制、充分利用空间；⑥有利于实现农业现代化。我国无土栽培的研究和生产应用始于 20 世纪 70 年代，主要包括水稻无土育秧，蔬菜作物无土育苗。1980 年我国成立了蔬菜工厂化育苗协作组，除研究无土育苗外，还进行了保护地无土栽培技术研究。2016 年，中国科学院植物研究所建立起世界上最大面积的全人工光植物工厂，实现了无土栽培蔬菜生产的大规模产业化应用。
例题: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
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
在福建（地处亚热带中部）生长的多为常绿阔叶树，在安徽（地处亚热带北部）生长的多为常绿阔叶树和落叶阔叶树，而在山东（地处温带）生长的几乎都是落叶阔叶树，这种分布特点主要与什么因素有关（　　）
A．水分 B．土壤 C．空气 D．温度
课堂小练习
解：在福建（地处亚热带中部）生长的多为常绿阔叶树，在安徽（地处亚热带北部）生长的多为常绿阔叶树和落叶阔叶树，而在山东（地处温带）生长的几乎都是落叶阔叶树，这种分布特点主要与温度有关。
故选：D。
如图是植物根尖结构模式图，下列有关叙述不正确的是（　　）
A．①是吸收水分和无机盐的主要部位
B．②处的细胞细胞壁薄，细胞核小
C．③处的细胞具有较强的分裂能力
D．④处的细胞具有保护作用
课堂小练习
课堂小练习
解：根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段。它的结构从顶端依次是根冠、分生区、伸长区、成熟区。A、①成熟区--在伸长区的上部，细胞停止伸长，并且开始分化，一部分向外突起形成根毛。是根吸收水分和无机盐的主要部位。成熟区及其上部，根内部一部分细胞分化形成导管，能输导水分和无机盐。因此植物的根生长最快的部位是根尖的伸长区；植物吸收水、无机盐的主要部位是根尖的成熟区。B、②伸长区--在分生区上部，细胞逐渐停止分裂，开始生长，细胞壁逐渐变厚，细胞核逐渐变小，液泡合并，开始迅速伸长，伸长区是根伸长最快的地方。
C、③分生区--被根冠包围着。细胞很小，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，具有很强的分裂能力，能够不断分裂产生新细胞。D、④根冠--在根的顶端。细胞比较大排列不够整齐，像一顶帽子似地套在外面，具有保护作用。故选：B。
课堂小练习
农谚“有收无收在于水，收多收少在于肥”。植物需要的水和无机盐是通过根从土壤里吸收来的。如图为植物根尖四部分细胞结构示意图，其中吸收水和无机盐最活跃部位的细胞是（　　）
课堂小练习
解：A是成熟区细胞，B是伸长区细胞，C是根冠细胞，D是分生区细胞。A成熟区也叫根毛区，在伸长区的上部，细胞停止伸长，并且开始分化，表皮一部分向外突起形成根毛。根吸收水分和无机盐的主要部位。故选：A。