第2章植物生長發(fā)育與環(huán)境條件

1、第 2 章 植物生長發(fā)育與環(huán)境條件教學目標： 掌握：種子萌發(fā)的過程及影響條件；植物激素特點與應用。 理解：植物生長的相關性；成花原理在農業(yè)生產中的應用。 了解：生長與發(fā)育的概念及相互關系；人工控制環(huán)境條件的方法。 學會：快速測定種子生命力的方法。教學時數：12 學時教學方法：理論講授8 學時、技能訓練4 學時教學內容：第一節(jié) 植物的生長發(fā)育與環(huán)境教學重點： 種子的萌發(fā)過程及影響條件。 植物生長的相關性。教學難點： 溫度與光照對開花的影響，成花原理在農業(yè)生產中的應用。一、植物的生長發(fā)育（一）生長和發(fā)育的概念在植物的一生中， 有兩種基本生命現象， 即生長和發(fā)育。 生長是指植物在體積和重量上的增加，

2、是一個不可逆的量變過程。 生長是通過細胞分裂、伸長來體現的。 發(fā)育是指植物的形態(tài)、結構和機能上發(fā)生的質的變化過程。發(fā)育表現為細胞、組織和器官的分化形成。（二）生長和發(fā)育的關系區(qū)別：生長是植物生命過程的量變過程；而發(fā)育是植物生命過程的質變過程。聯系： 在植物生活周期中，生長和發(fā)育是交織在一起的， 二者互相依存不可分割， 具有 密切的“互為基礎”關系。（三）植物的營養(yǎng)生長和生殖生長：1概念 植物的生長發(fā)育又可分為營養(yǎng)生長和生殖生長，一般以花芽分化為界限。營養(yǎng)生長：植物的營養(yǎng)器官根、莖、葉等的生長稱為營養(yǎng)生長，它是指以分化、形成營養(yǎng)器官為主的生長。生殖生長：植物的生殖器官花、果實、種子等的生長稱為生

3、殖生長，它是指以分化、形成生殖器官為主的生長。2營養(yǎng)生長和生殖生長的關系營養(yǎng)生長和生殖生長具有密切關系。營養(yǎng)生長是植物轉向生殖生長的必要準備。二者也存在矛盾， 即如果營養(yǎng)生長過旺，必然影響生殖生長，造成植物生長不協調； 反之， 營養(yǎng)生長不良也會影響生殖生長。 只有營養(yǎng)生長和生殖生長協調，植物生長發(fā)育才最理想。二、種子的萌發(fā)與環(huán)境植物學中的種子是指由胚珠受精后發(fā)育而成的有性生殖器官。 作物生產中所說的種子則泛指用來繁殖下一代作物的播種材料，通常包括： （ 1）由胚珠發(fā)育而成的種子； （ 2）由子房發(fā)育而成的果實； （ 3）進行無性繁殖的根或莖等營養(yǎng)器官。（一）種子萌發(fā)的過程1 吸脹 種子吸水后逐

4、漸變?yōu)槿苣z狀態(tài)，種子便慢慢膨脹。2 萌動種子胚乳和子葉中貯藏的養(yǎng)料分解轉化，用于構成新細胞，使胚生長，出現萌動。當胚根突破種皮，露出白嫩的根尖時，即稱萌動（露白） 。3 發(fā)芽種子萌動后，胚根伸長扎入土中形成根，胚軸伸長生長將胚芽推出地面，當根與種子等長，胚芽等于種子一半時，稱發(fā)芽。（二）種子的萌發(fā)的條件4 種子萌發(fā)的內部條件具有生活力的種子或具有完整而健康的胚的種子。5 種子萌發(fā)的環(huán)境條件種子萌發(fā)所需要的外界條件是：適當的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣。三、植物營養(yǎng)生長與環(huán)境（一）植物生長的周期性6 植物生長大周期 植物生長所呈現的“慢快慢”的規(guī)律，叫生長大周期。用坐標表示呈 S 曲線。2 晝夜

5、周期晝夜周期是指植物的生長速率隨晝夜溫度變化而發(fā)生有規(guī)律變化的現象。3季節(jié)周期季節(jié)周期是指植物在一年中的生長隨季節(jié)的變化而呈現一定的周期性規(guī)律。（二）植物的衰老1概念衰老是指一個器官或整個植株生理功能逐漸惡化，最終自然死亡的過程，是生長界一個普遍規(guī)律。2特征對整株植物來說，衰老首先表現在葉片和根系。3影響因素植物衰老受內在因素的影響。除了遺傳原因之外，許多試驗證明植株體內脫落酸和乙烯含量的增多，可促使葉片衰老。另外，環(huán)境因素如高溫、干旱、缺少氮肥、短日照等都能促進衰老。尤其是短日照，它是引起自然衰老的主要因素。（三）植物生長的相關性1地上部分與地下部分的相關性地上部分與地下部分相互交流；地上部

6、分與地下部分重量保持一定的比例， 植物才能正常生長， 即根冠比。 環(huán)境條件、栽培技術對地下部分與地上部分的影響。2主莖與側枝的相關性（頂端優(yōu)勢）頂端優(yōu)勢是指由于植物的頂端生長占優(yōu)勢而抑制側芽生長的現象。主根和側根也存在頂端優(yōu)勢現象。3營養(yǎng)生長和生殖生長的相關性營養(yǎng)生長是生殖生長的基礎，一般營養(yǎng)生長適度，生殖生長才較好。營養(yǎng)生長和生殖生長并進階段兩者矛盾大，要促使其協調發(fā)展。若營養(yǎng)生長過旺，則生殖生長不良； 營養(yǎng)生長不良則會影響生殖生長。 在生殖生長期， 營養(yǎng) 生長仍在進行，要注意控制，促進作物高產。（四）植物的極性與再生1極性現象是指植物某一器官的上下兩端，在形態(tài)和生理上有明顯差異，通常是上端

7、生芽下端生根的現象。2植物再生現象是指植物失去某一部分后，在適宜環(huán)境條件下，能逐漸恢復所失去的部分，再形成一個完整的新個體的現象。（五）環(huán)境因素對植物營養(yǎng)生長的影響影響植物營養(yǎng)生長的環(huán)境條件主要有：溫度（三基點溫度） 、光、水分、礦質營養(yǎng)等。四、植物的生殖生長與環(huán)境（一）春化作用許多秋播植物在其營養(yǎng)生長期必須經過一段低溫誘導，才能轉為生殖生長（開花結實）的現象，稱為春化作用。 根據其對低溫范圍和時間要求不同， 可將其分為冬性類型、半冬性 類型和春性類型三種。（二）光周期現象許多植物在開花之前的一段時間， 要求每天有一定的晝夜相對長度的交替影響才能開花的現象，稱為光周期相現象。根據對光周期反應的

8、不同， 可將植物分成三種類型， 即短日照 植物、長日照植物、日中性植物。（三）植物成花原理在農業(yè)生產上的應用1引種 短日照植物南種北引時，生育期延長；北種南引時，生育期會縮短。長日照植物則相反。 因此， 對于長日照植物， 如果要南種北引， 應引種中、 晚熟品種； 北種南引時，應引早熟品種。對于短日照植物則相反。2育種通過人工光周期誘導，可以加速良種繁育、縮短育種年限。還可通過人工控制溫度和光照時間，促進或延遲植物開花，使花期相遇，進行雜交。3控制花期利用低溫處理，促進植物開花；利用解除春化控制某些植物開花。也可利用人工控制光周期的辦法來提前或推遲花卉植物開花。復習思考：1. 種子萌發(fā)的過程包括

9、哪三個階段？影響種子萌發(fā)的環(huán)境條件有那些？2. 植物生長的相關性包括哪些內容？如何利用植物相關性原理來指導農業(yè)生產實踐？3. 如何運用植物的極性與再生現象來指導農業(yè)生產實踐？第二節(jié) 控制植物生長發(fā)育的途徑教學重點：植物激素及應用。教學難點：植物激素的作用。一、合理利用環(huán)境資源4. 選擇適宜的生態(tài)區(qū)植物的生長發(fā)育規(guī)律是長期在一定的光、溫、水、肥、土等生態(tài)條件下形成的， 因此， 必須選擇適宜的生態(tài)區(qū)進行種植才能使其正常發(fā)育， 獲得最好產品 和品質。5. 選擇適宜的土壤不同植物對土壤的質地、酸堿度、肥力水平等要求不同。6. 選擇適宜的生長季節(jié)在種植時應考慮到植物對溫、光、水等生態(tài)因素的要求，并根據栽

10、培目的選擇適宜的生長季節(jié)，使植物的生長發(fā)育符合人們的愿望。4 合理間作、 套種和輪作將不同種類的作物， 根據其生育特點和對營養(yǎng)需求的差異，進行合理的間作、套種和輪作，可以更充分地利用土壤肥力和光能。二、人工控制環(huán)境條件（一）改善植物的光照條件植物的光照條件主要是指光照度、 光照時間、 光照質量和光的分布四個方面。 改善植物的光照條件主要包括三方面內容：一是增強和完善光照條件，二是遮光，三是人工補光。1 增強和完善光照條件栽培植物的合理密植，確定栽培植物適宜的行向、行距，改進栽培管理措施；采用地膜覆蓋；選擇合適棚址。2 遮光 利用間套作物蔭蔽；林下栽培；覆蓋各種遮陽物。3 人工補光人工補光的光源

11、主要有白熾燈、熒光燈、金屬鹵化物燈等。（二）溫度條件的調控溫度條件調控的原則是： 春季提高溫度， 以利適時播種或促苗早發(fā)；夏季適當降溫，防止干旱和熱害；秋冬季節(jié)保溫和增溫，使植物及時成熟或安全越冬。具體措施有：1 升溫主要措施有：排水；增施有機肥料；覆蓋；向陽作壟；中耕松土等。2 降溫主要措施有：灌水；覆蓋；中耕松土；通風換氣。3 保溫主要措施有：灌水；增施保溫肥；營造防護林帶，設置人工屏障，留茬播種、熏煙、蓋草等措施也有保溫作用。（三）土壤水分的調控土壤水分的調節(jié)控制主要包括三方面的內容： 一是土壤水分的保持， 二是增加土壤水分（增濕） ，三是降低土壤水分（降濕） 。1 土壤水分的保持 改良

12、土壤，增強土壤的保水能力；合理的土壤耕作：耙地、耢地、鎮(zhèn)壓、中耕（鋤地、耪地） ；地表覆蓋。2 增加土壤水分主要依靠降雨和人工灌溉補充水分。3 降低土壤水分主要是搞好農田基本建設，完善農田灌水、排水系統(tǒng)，一旦田間發(fā)生積水（特別是雨季） ，及時排出。（四）氣體條件的調控1 二氧化碳（ CO2） 加強栽培管理，如合理做畦、合理密植、合理搭架、合理進行植株調整，改善栽培植物群體內部的CO2供應狀況；進行 CO2施肥是最根本的方法；施用有機肥料也可增加田間的 CO2 濃度。2 氧氣（ O2） 選擇地勢較高、疏松、透氣性良好的地塊；增施有機肥料，改善土壤透氣狀況；合理灌溉，忌大水漫灌，防止地面積水；雨季

13、注意田間排水；灌水（雨）后墑情適宜時及時中耕松土，防止土壤板結；采用地膜覆蓋，避免踐踏，保持土壤疏松等等。三、調整植株1整枝修剪 整技修剪可調節(jié)植物體內營養(yǎng)分配，保證生殖器官的生長發(fā)育；提高植物的光合作用效率，有利于合理密植，提高產量。2摘心打杈棉花栽培中，到生育中期通常要摘心、打杈，保證部分果枝蕾鈴正常成熟；有些玉米品種常發(fā)生分蘗，與主莖爭奪營養(yǎng)，也需及時打杈。3摘蕾摘葉根莖類作物及時摘去花蕾，以提高產量和改善品質；而對一些如番茄、茄子、菜豆等植物，通過摘除下部的病葉、老葉，可減少養(yǎng)分消耗，通風透光，促使上部莖葉良好發(fā)育。4支架壓蔓對于蔓生或不能直立的植物如黃瓜、番茄等可采用支架栽培以增加栽

14、植密度， 充分利用空間，增加產量；一些匍匐生長的植物如西瓜、南瓜等可采用壓蔓來調節(jié)植株生長和促生不定根的作用。5.疏花疏果 果樹上通過疏花疏果，減少養(yǎng)分消耗，培育大果優(yōu)果，提高果實商品價 值。疏花疏果對培育優(yōu)質種子具有重要作用。四、植物激素及應用（一）植物激素目前已發(fā)現的有五大類激素：生長素、赤霉素、細胞分裂素、乙烯和脫落酸等。激素分布作用生長素（IAA ）根、莖、胚芽鞘尖端，正在 展開的葉尖，生長的果實和 種子內促進生長；促進插條生根；對養(yǎng)分的調運作用； 生長素可促進菠蘿開花，誘導雌化分化。赤霉素（GA）果實、種子、芽、幼葉及根 部促進生長；誘導開花；打破休眠，促進發(fā)芽；促 進雄花分化；防止

15、果實脫落。細胞分裂 素莖尖、根尖、未成熟的種子， 萌發(fā)的種子和生長著的果 實促進細胞分裂和擴大；促進芽的分化；促進側芽 發(fā)育，消除頂端優(yōu)勢；打破種子休眠；延緩葉片脫落酸（ABA ）休眠的器官和部位促進休眠；促進氣孔關閉；抑制生長；促進脫落。乙烯植物所有組織改變生長習性；促進成熟；促進脫落；促進開花 和雌花分化；誘導插枝不定根的形成；打破種子 和芽的休眠，誘導次生物質的分泌等。（二）植物生長調節(jié)劑的應用植物生長調節(jié)劑根據對生長的效應可分為三類：一是生長促進劑，如口引喋丙酸（IPA）、口引喋丁酸（IHA）、泰乙酸（NAA ）、激動素、6-茉基腺喋吟（6-BA）、二苯基月尿（DPU）等; 二是生長抑

16、制劑，如三碘苯甲酸（ TIHA ）、青鮮素（MA）、水楊酸、整形素等；三是生長延 緩劑，如矮壯素（CCC）、多效陛（PP333）、比久（B9）、烯效陛等。另外還有 2, 4-D、乙烯 利等。植物生長調節(jié)劑在農業(yè)上應用目的藥劑對象使用方法及效果促進結實2, 4-D番茄、茄子局部噴施，1015mg-1,防止落果，產生無籽果實插條生根NAA桑、茶50100mg L-1,浸基部 1224h甘薯粉卯J, 500mgL1,定植前蘸根延長休眠NAA甲酯馬鈴薯塊莖0.4%1%粉劑破除休眠GA桃種子100 200 mg L-1,浸 24hNAA鈉鹽鴨梨局部噴施，40 mg L-1,蔬花疏果乙烯利梨 蘋果2404

17、80 mgL-1,盛花、末花期噴施250 mg L-1,盛花前20d、10d各噴一次保花保果NAA6-BA棉花柑橘10 mg L-1,開花盛期400 mg L-1,處理幼果2, 4-D番茄 辣椒1020 mg L-1,開花后12d浸花1s 2525 mg.L-1,毛筆點花保鮮保綠耐貯 藏2, 4-D 6-BA蘿卜、胡蘿卜 茵苣、甘藍100 mg.L-1,采收前 20d200 mg.L-1,浸漬促進開花2, 4-D NAA菠蘿 菠蘿510 mg L-1, 50ml 株-1,營養(yǎng)生長成熟后，從株心灌 1520 mg L-1, 50ml 株-1,營養(yǎng)生長成熟后，從株心灌促進雌花發(fā)育乙烯利黃瓜、南瓜1

18、4葉期噴液,100200 mg L-1果實催熟乙烯利香焦 柿子 番茄1000 mg L-1,浸果一卜500 mg L-1,浸果 0.51min1000 mg L-1,浸果一下TIHA大豆125 mg L-1,開花期噴施CCC小麥、玉米棉花3000 mg L-1,噴施 1050 mg L-1,噴施植株矮化B9花生500 1000mg -L-1,如化后 30dPP333花生水稻秧苗油菜大豆250300 mg L-1,始花后2530 d噴曬250300 mg L-1, 一葉一心期噴施100200 mg L-1,二葉一心期噴施200250 mg L-1, 46葉期噴施提高抗性PP333水稻 油菜 桃

19、辣椒100 mg L-1,浸種；300 mg -L-1,拔節(jié)期噴，抗倒伏100200 mg L-1,三葉期噴施，抗倒伏10002000 mg L-1,葉面噴施，抗寒1020 mg L-1,葉面噴施，抗寒抗病1.2.3.踐？復習思考:控制植物生長發(fā)育的主要途徑有哪些？植株調整的主要措施有哪些？如何應用植株調整來指導農業(yè)生產實踐？目前已發(fā)現的植物激素有哪五大類？各有何主要生理作用？如何來指導農業(yè)生產實實驗與實訓5快速測定種子生命力的方法一、目的使學生學會快速測定種子發(fā)芽率的方法。二、儀器、藥品及用具 刀片、鐐子、培養(yǎng)皿、放大鏡、5%的紅墨水。三、材料 小麥、水稻、棉花、大豆、玉米等種子均可，這里以大豆種子為例。四、方法步驟1 .首先將大豆種子放在 30c35c的水中浸泡5小時左右，使種子吸水而脹，以增強 種子的呼吸強度，便于染色。2 .取已吸脹的大豆種子 150粒，沿胚中線縱向平均切成兩半，取其中的一半置于培養(yǎng) 皿中，加5%的紅墨水浸泡10分鐘染色。3 .染色后的種子用清水沖洗至洗液無紅色為止。再檢查種子的死活（借助放大鏡觀看 檢查）。凡種胚不著紅色的為活種子。因為生活的種胚細胞生物膜對物質具有選擇吸收的能 力。紅墨