第十章植物的生長生理

第十章植物的生長生理第一頁，共三十三頁，2022年，8月28日第一節(jié)植物的休眠休眠:在不良環(huán)境和季節(jié)來臨之前,植物整體或某些器官代謝緩慢，甚至完全停止生長的現(xiàn)象。一、休眠器官、類型和階段1.休眠器官：種子（最常見休眠器官）休眠;芽休眠;變態(tài)地下器官（球莖、鱗莖、根狀莖等）休眠.2.休眠類型：（1）真正休眠(絕對休眠,生理休眠)：由植物自身原因所造成的休眠。未完成時,再適宜的生長條件也不萌發(fā)。如剛采摘的杏、桃的種子；（2）強(qiáng)迫休眠(相對休眠)：由環(huán)境不利于生長所造成的休眠。條件適宜時就萌發(fā)。如美人蕉；第二頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、種子休眠的原因種子休眠：指處在適宜的外部條件下種子仍不萌發(fā)的現(xiàn)象。休眠的原因：1.種皮的限制：種被不透水性、種被不透氣性、種被的機(jī)械約束作用2.胚未發(fā)育完全：胚以外的部分成熟且收獲，因?yàn)榕呶闯墒觳荒苊劝l(fā)。

3.種子未完成后熟作用4.存在抑制萌發(fā)的物質(zhì)：種子(果實(shí))成熟過程中積累抑制萌發(fā)的物質(zhì)，達(dá)到一定量時導(dǎo)致種子休眠。第三頁，共三十三頁，2022年，8月28日三、芽休眠的原因促使芽休眠的主要因素：短日照冬眠植物：短日照誘導(dǎo)休眠,長日照解除休眠。夏眠植物:長日照誘導(dǎo)休眠,短日照解除休眠。如冬眠植物:短日照→ABA合成→GA/ABA↓→休眠長日照→GA合成→GA/ABA↑→解除休眠

低溫易被誤認(rèn)為是植物休眠的原因，實(shí)際上不僅不是植物休眠的原因，反而是解除休眠不可缺少的條件。干旱也是引起植物休眠的因素。比如仙人掌第四頁，共三十三頁，2022年，8月28日四、解除及延長休眠的方法（一）解除休眠的方法1.機(jī)械破損：對于種皮較為堅硬的種子，可用機(jī)械方式切破、擦破或去除種皮。如有些豆類的種子、蓮的種子2.激素處理：赤霉素是較為常用的打破休眠的激素，如用0.5～1.0ml/L的赤霉素處理剛收獲不久的馬鈴薯塊莖，可將種薯休眠解除。3.化學(xué)藥物處理：用硫酸處理棉花、皂角、國槐等的種子，用酒精處理蓮子、可有效促進(jìn)種皮的透性。4.層積處理：對于胚未發(fā)育完全的植物種子，如薔薇科種子，可采用層種處理。第五頁，共三十三頁，2022年，8月28日（二）延長休眠的方法低溫和干燥是延長種子休眠的非常關(guān)鍵的因素。延長植物貯藏器官的休眠期，可采用生長調(diào)節(jié)劑處理。如用1%萘乙酸鈉鹽溶液噴施收獲前2~3周的馬鈴薯、蘿卜、胡蘿卜、洋蔥等植株，可延長其貯藏器官的休眠期，防止在貯存期間發(fā)芽，也可防止白菜的脫幫。第六頁，共三十三頁，2022年，8月28日練習(xí)題：1.對于冬眠植物來說，

日照誘導(dǎo)休眠,

日照解除休眠。2.短日照能夠誘導(dǎo)

的合成，所以促進(jìn)休眠。

3.長日照能夠誘導(dǎo)

的合成，所以打破休眠。

第七頁，共三十三頁，2022年，8月28日種子萌發(fā)：

種子吸水到胚根突破種皮（或播種到幼苗出土）之間所發(fā)生的一系列生理生化變化過程。發(fā)芽：當(dāng)胚根的長度與種子長度相等時，胚芽長度為種子的一半時稱作發(fā)芽。出苗：播入土壤后的種子，子葉或真葉露出地面時，生產(chǎn)上叫出苗。第二節(jié)種子的萌發(fā)第八頁，共三十三頁，2022年，8月28日種子萌發(fā)的三個階段和生理轉(zhuǎn)變過程示意圖

一、種子萌發(fā)的過程

種子萌發(fā)可分為三個階段：吸水萌動、內(nèi)部物質(zhì)與能量的變化、胚根突破種皮。第九頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、種子萌發(fā)過程中的生理生化變化1.種子吸水過程的變化三個階段：呈現(xiàn)出“快——慢——快”的特點(diǎn)。只有活種子有第三個吸水階段，死種子及休眠狀態(tài)的種子對水分的吸收停止在第二階段。急劇吸水階段—吸脹性吸水（物理性過程，與種子生命力無關(guān)）吸水停滯階段—滲透性吸水胚根出現(xiàn)，

大量吸水階段—滲透性吸水第十頁，共三十三頁，2022年，8月28日種子吸水過程的變化：慢——快——慢第十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日2.呼吸作用的變化：三個階段在吸水的第一和第二階段，

CO2的產(chǎn)生大大超過O2的消耗—無氧呼吸；吸水的第三階段，

O2的消耗大于CO2的釋放—有氧呼吸，大量產(chǎn)生ATP。如小麥吸水30分鐘，ATP增加5倍。第一階段呼吸作用迅速增加第二階段呼吸停滯在一定水平第三階段呼吸作用迅速增加呼吸作用的變化第十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日3.貯藏物質(zhì)的變化蛋白質(zhì)新的氨基酸N酰胺等CO2有機(jī)酸幼苗細(xì)胞壁物質(zhì)糖類重建膜脂類運(yùn)輸

貯藏物質(zhì)脂肪乙醛酸循環(huán)淀粉糖類蔗糖種子

分解

第十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日

三、影響種子萌發(fā)的外部因素1.足夠的水分

水是影響種子代謝強(qiáng)弱的重要因素。

（1）水分使種皮膨脹軟化，氧易透過種皮，增加胚的呼吸；胚根易突破種皮。（2）水分使原生質(zhì)從凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z態(tài)，代謝水平提高。（3）保證細(xì)胞分裂和伸長正常進(jìn)行。第十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日2.適宜的溫度—酶促反應(yīng)影響種子萌發(fā)的溫度表現(xiàn)出三基點(diǎn)現(xiàn)象，即有最低、最高和最適溫度。最適溫度指種子在最短時間內(nèi)獲得最高發(fā)芽率的溫度；最低和最高溫度指種子能夠萌發(fā)的最低和最高溫度。不同作物種子萌發(fā)需要溫度高低不同，與其原產(chǎn)地密切相關(guān)。一般適宜溫度為20-25℃。第十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日第十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日3.充足的氧氣—有氧呼吸

種子萌發(fā)要求含氧量高于10%，低于5%多數(shù)種子不能萌發(fā)。花生、大豆、棉花等含脂肪較多的種子萌發(fā)時，較淀粉種子需更多的氧氣。

氧氣和水分的關(guān)系在種子萌發(fā)上有時存在相矛盾之處，有些植物的種子播前浸種可使種子更好的萌發(fā)，如水稻、棉花及部分蔬菜種子，但是浸種時間不宜過長；有些植物種子就不能播前浸種，比如小麥、玉米種子。第十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日4.光—有的種子萌發(fā)需光

需光種子：光下才能萌發(fā)的種子，如萵苣、煙草、多數(shù)雜草種子。

需暗種子（忌光種子）：光抑制種子萌發(fā)，如茄子、番茄、瓜類種子。

對光不敏感種子（中光種子）：有光/無光都可萌發(fā)，如大多數(shù)農(nóng)作物種子。第十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日四、種子的壽命種子壽命：從種子成熟到失去發(fā)芽力的時間。種子的壽命與植物的種類，栽培植物中與植物的品種關(guān)系很大，種子所處的環(huán)境會顯著影響到種子的壽命。

頑拗性種子：不耐脫水和低溫，壽命很短。如：產(chǎn)于熱帶和亞熱帶地區(qū)的許多果樹如荔枝、龍眼、芒果、可可、橡膠、椰子、板栗、櫟樹等，以及一些水生草本植物如水浮蓮、菱、茭白等，

正常性種子：耐脫水和低溫，壽命較長。如：水稻、花生。種子壽命與種子含水量和貯藏溫度有關(guān)。第十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日五、種子的活力1.種子生活力種子能夠萌發(fā)的潛在能力或種胚具有的生命力。---紅墨水法等測定2.種子活力即種子的健壯度，是種子發(fā)芽和出苗率、幼苗生長的潛勢、植株抗逆能力和生產(chǎn)潛力的總和，是種子品質(zhì)的重要指標(biāo)。生產(chǎn)實(shí)踐表明，實(shí)驗(yàn)室的發(fā)芽率與田間的出苗率之間往往存在很大差距。3.種子活力影響因素a.種子的大小b.成熟度c.貯藏條件。第二十頁，共三十三頁，2022年，8月28日一、植物生長量上的“慢－快－慢”特性

1.生長量的表示法

1）生長積量意指生長積累的數(shù)量，即實(shí)驗(yàn)材料在測定時的實(shí)際數(shù)量，可用面積、體積、重量等表示。2）生長速率，一般有兩種表示方法：絕對生長速率：單位時間內(nèi)植物材料生長的絕對增加量。相對生長速率：單位時間內(nèi)植物材料生長絕對增加量占原來生長量的相對比例。第三節(jié)植物的生長第二十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日2.生長大周期和生長曲線植物細(xì)胞、組織、器官、個體乃至群體，在整個生長過程中，生長速率表現(xiàn)出“慢-快-慢”的基本規(guī)律，即開始時生長緩慢，以后逐漸加快，到最高速度后又減慢以至停止的整個生長過程稱為生長大周期。第二十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日植物的生長曲線第二十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日二、植物生長的周期性

植株或器官的生長速率隨晝夜和季節(jié)發(fā)生有規(guī)律變化的現(xiàn)象。1.生長速率的晝夜周期性植物的生長隨著晝夜交替變化而呈現(xiàn)有規(guī)律的周期性變化叫做植物生長的晝夜周期性。2.植物生長的季節(jié)周期性植物的生長在一年四季中發(fā)生有規(guī)律性的變化，稱為植物生長的季節(jié)周期性。第二十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日1.生長速率的晝夜周期性

植物對晝夜溫度周期性變化的反應(yīng)，稱為生長的晝夜周期現(xiàn)象。

原因：溫度、濕度、光強(qiáng)以及植株體內(nèi)的水分與營養(yǎng)供應(yīng)在一天中發(fā)生有規(guī)律的變化。

白天長得快，還是晚上長得快，取決于諸因素中最低因素的限制。

玉米：不缺水，暖晝生長得比寒夜快；中午，適當(dāng)?shù)乃痔澣苯档土松L速率，一天呈現(xiàn)兩個高峰。水分不足，白天蒸騰量大，光照又抑制植物的生長，所以生長會較慢，而黑夜較快.

番茄、水稻及西瓜等在晝夜溫差較大的情況下，生長良好。第二十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日2.植物生長的季節(jié)周期性春播、夏長、秋收、冬藏；春播、夏收；夏播、秋收；秋播、幼苗(或營養(yǎng)體)越冬、春長和夏收。生長季節(jié)周期性它主要受四季的溫度、水分、日照等因素的影響而通過內(nèi)因來控制。是與溫度、光照、水分等因素季節(jié)性變化相適應(yīng)。第二十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日三、植物生長的相關(guān)性1.地下部分與地上部分的相關(guān)性1）相互協(xié)調(diào)2）相互制約

根冠比（R/T）：植物地下部分與地上部分干重或鮮重的比值，是衡量地下部與地上部之間的生長關(guān)系?！昂甸L根，水長苗”第二十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日

1）相互協(xié)調(diào)—有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素的交流?！案钊~茂”、“本固枝榮”原因:地上部分和地下部分處在不同的環(huán)境中，但兩者之間有維管束的聯(lián)絡(luò)，存在著營養(yǎng)物質(zhì)與信息物質(zhì)的大量交換。根供給地上部生長所需的水分、礦物質(zhì)、少量有機(jī)物、CTK和生物堿等。地上部供給根生長所需的糖類、維生素、生長素等。第二十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日2）相互制約—對水分、營養(yǎng)的爭奪過分旺盛的地上部分的生長會抑制地下部分的生長，只有兩者的比例比較適當(dāng)，才可獲得高產(chǎn)。

根冠協(xié)調(diào)與否的指標(biāo)是根冠比（R/T）影響根冠比的因素（1）水分：土壤缺水，R/T；水分充足，R/T（2）礦物質(zhì)：N多，R/T；缺N，R/T；P、K充足，R/T（3）溫度：較低溫度時，R/T（4）光強(qiáng)：強(qiáng)光照，加速蒸騰，地上部生長受抑制，R/T。（5）生長調(diào)節(jié)劑：生長抑制和生長延緩劑，R/T，赤霉素等，R/T

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可用水肥措施、修剪、生長調(diào)節(jié)劑等來調(diào)控作物的根冠比，促進(jìn)收獲器官的生長。第二十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日（二）主莖與側(cè)枝的相關(guān)

頂端優(yōu)勢

植物的頂芽生長占優(yōu)勢而抑制側(cè)芽生長的現(xiàn)象。向日葵、玉米、高粱、黃麻等的頂端優(yōu)勢很強(qiáng)。第三十