第2章植物生长发育与环境条件

第1页第2章植物生长发育与环境条件第一节植物的生长发育与环境一、植物的生长发育二、种子的萌发与环境三、植物的营养生长与环境四、植物的生殖生长与环境一、植物的生长发育（一）生长和发育的概念生长是指植物在体积和体重上的增加，是不可逆的量变过程;发育是指植物的形态、结构和功能上发生的质的变化过程。（二）生长和发育的关系区别：生长是植物生命过程的量变过程；而发育是植物生命过程的质变过程。联系：在植物生活周期中，生长和发育是交织在一起的，二者互相依存不可分割，具有密切的“互为基础”关系。（三）植物的营养生长和生殖生长1．概念植物的生长发育又可分为营养生长和生殖生长，一般以花芽分化为界限。营养生长：植物的营养器官根、茎、叶的生长称为营养生长，它是指植物以分化、形成营养器官为主的生长。生殖生长：植物的生殖器官花、果实、种子的生长称为生殖生长，它是指植物以分化、形成生殖器官为主的生长。2．营养生长和生殖生长的关系营养生长是植物转向生殖生长的必要准备。如果营养生长过旺，就影响生殖生长，造成植物生长不协调；反之，营养生长不良也会影响生殖生长。只有营养生长和生殖生长协调，植物的生长发育才能达到理想状态。二、种子的萌发与环境（一）种子萌发的过程1．吸胀2．萌动3．发芽（二）种子萌发的条件1．种子萌发的内部条件具有生活力的种子或具有完整而健康的胚的种子。2．种子萌发的环境条件种子萌发所需要的外界条件是：适当的水分、适宜的温度和足够的氧气。三、植物的营养生长与环境（一）植物生长的周期性1．植物生长大周期2．昼夜周期3．季节周期（二）植物的衰老1．概念衰老是指一个器官或整个植株生理功能逐渐衰弱，最终自然死亡的过程，是生物界遍规律。2．特征对整株植物来说，衰老首先表现在叶片和根系。3．影响因素植物衰老受遗传因素的影响，但也与环境因素有关，如高温、干旱、缺少氮肥、短第2页（三）植物生长的相关性1．地上部分与地下部分的相关性地上部分与地下部分物质相互交流；地上部分与地下部分体重保持一定的比例，即根冠比一定，植物才能正常生长。环境条件、栽培技术对地下部分与地上部分的生长均有影响。2．主茎与侧枝的相关性（顶端优势）顶端优势是指由于植物的顶端生长占优势而抑制侧芽生长的现象。3．营养生长和生殖生长的相关性营养生长是生殖生长的基础，一般营养生长适度，生殖生长才较好。营养生长和生殖生长并进阶段两者矛盾大，要促使其协调发展。若营养生长过旺，则生殖生长不良；营养生长不良又会影响生殖生长。在生殖生长期，营养生长仍在进行，要注意控制，促进作物高产。（四）植物的极性与再生1．极性现象是指植物某一器官的上下两端，在形态和生理上有明显差异，通常是上端生芽下端生根的现象。2．植物再生现象是指植物失去某一部分后，在适宜环境条件下，能逐渐恢复所失去的部分，再形成一个完整的新个体的现象。（五）环境因素对植物营养生长的影响影响植物营养生长的环境条件主要有：温度（三基点温度）、光照、水分、矿物质等。四、植物的生殖生长与环境（一）春化作用许多秋播植物在其营养生长期必须经过一段低温诱导，才能转为生殖生长（开花结实）的现象，称为春化作用。根据其对低温范围和时间要求不同，可将其分为冬性植物、半冬性植物和春性植物三种。（二）光周期现象许多植物在开花之前的一段时间，要求每天有一定的昼夜交替，才能开花的现象，称为光周期现象。根据对光周期反应的不同，可将植物分成三种类型，即短日照植物、长日照植物、日中性植物。（三）植物成花原理在农业生产上的应用1．引种短日照植物南种北引时，生育期延长；北种南引时，生育期会缩短。长日照植物则相反。因此，对于长日照植物，如果要南种北引，应引种中、晚熟品种；北种南引时，应引早熟品种。对于短日照植物则相反。2．育种通过人工光周期诱导，可以加速良种繁育，缩短育种年限。还可通过人工控制温度和光照时间，促进或延迟植物开花，使花期相遇，进行杂交。3．控制花期利用低温处理，促进植物开花；利用解除春化控制某些植物开花。也可利用人工控制光周期的办法来提前或推迟观花植第3页物开花。第二节控制植物生长发育的途径一、合理利用环境资源二、人工控制环境条件三、调整植株四、植物激素及应用一、合理利用环境资源1．选择适宜的生态区植物的生长发育规律是长期在一定的光、温、水、肥、土等生态条件下形成的，因此，必须选择适宜的生态区进行种植才能使其正常发育，使产品获得最佳品质。2．选择适宜的土壤不同植物对土壤的质地、酸碱度、肥力水平等要求不同。3．选择适宜的生长季节在种植时应考虑到植物对温、光、水等生态因素的要求，并根据栽培目的选择适宜的生长季节，使植物的生长发育符合人们的愿望。4．合理间作、套种和轮作将不同种类的作物，根据其生育特点和对营养需求的差异，进行合理的间作、套种和轮作，可以更充分地利用土壤肥力和光能。二、人工控制环境条件（一）改善植物的光照条件改善植物的光照条件主要包括三方面内容：一是增强和完善光照条件，二是遮光，三是人工补光。（二）温度的调控1．升温排水；增施有机肥料；覆盖；向阳作垄；中耕松土等。2．降温灌水；覆盖；中耕松土；通风换气。3．保温灌水；增施保温肥；营造防护林带，设置人工屏障，留茬播种、熏烟、盖草等措施也有保温作用。（三）土壤水分的调控土壤水分的调控主要包括三方面的内容：一是土壤水分的保持，二是增加土壤水分（增湿），三是降低土壤水分（降湿）。（四）气体的调控1．二氧化碳（CO2）加强栽培管理，改善栽培植物群体内部的CO2供应状况；进行CO2施肥是最根本的方法；施用有机肥料也可增加田间的CO2浓度。2．氧气（O2）选择地势较高、疏松、透气性良好的地块；增施有机肥料，改善土壤透气状况；合理灌溉，忌大水漫灌，防止地面积水；雨季注意田间排水；灌水（雨）后墒情适宜时及时中耕松土，防止土壤板结；采用地膜覆盖，避免践踏，保持土壤疏松等等。三、调整植株1．整枝修剪整枝修剪可调节植物体内营养分配，保证生殖器官的生长发育；提高植物的光合作用效率，有利于合理密植，提高产量。2．摘心打杈棉花栽培中，到生育中期通常要摘心、打杈，保证部分果枝蕾铃第4页正常成熟；有些玉米品种常发生分蘖，与主茎争夺营养，也需及时打杈。3．摘蕾摘叶根茎类作物及时摘去花蕾，以提高产量和改善品质；而对一些如番茄、茄子、菜豆等植物，通过摘除下部的病叶、老叶，可减少养分消耗，通风透光，促使上部茎叶发育良好。4．支架压蔓对于蔓生或不能直立的植物如黄瓜、番茄等可采用支架栽培以增加栽植密度，充分利用空间，增加产量；一些匍匐生长的植物如西瓜、南瓜等可采用压蔓来调节植株生长和促生不定根。5．疏花疏果果树上通过疏花疏果来减少养分消耗，培育大果优果，提高果实商品价值。疏花疏果对培育优质种子具有重要作用。四、植物激素及应用（一）植物激素目前已发现的有五大类激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等。激素名称生长素（IAA）赤霉素（GA）细胞分裂素作用促进生长；促进插条生根；对养分的调运作用；生长素可促进菠萝开花，诱导雌花分化。促进生长；诱导开花；打破休眠，促进发芽；促进雄花分化；防止果实脱落。促进细胞分裂和扩大；促进芽的分化；促进侧芽发育，消除顶端优势;；打破种子休眠；延缓叶片衰老。促进休眠；促进气孔关闭；抑制生长；促进脱落。改变生长习性；促进成熟；促进脱落；促进开花和雌花分化；诱导插枝不定根的形成；打破种子和芽的休眠，诱导次生物质的分泌等。脱落酸（ABA）乙烯（二）植物生长调节剂的应用植物生长调节剂根据对生长的效应可分为三类：一是生长促进剂；二是生长抑制剂；三是生长延缓剂。详见教材《植物生长与环境（第二版）》第二章、第二节“控制植物生长发育的途径”中表2-4。