06环境与动植物生产

1.3.1植物的需水量 植物的需水量
植物的需水量各异，用蒸腾系数表示。 植物的需水量各异，用蒸腾系数表示。 蒸腾系数：植物每形成1克干物质所消耗的水分的克数 克干物质所消耗的水分的克数。 蒸腾系数：植物每形成 克干物质所消耗的水分的克数。 影响需水量的因素有湿度、气温、风速和土壤条件等。 影响需水量的因素有湿度、气温、风速和土壤条件等。
第六章 环境与动植物生产
环境与植物生产 环境与动物生产
第一节 环境与植物生产
1.植物的基本营养 植物的基本营养
1.1二氧化碳 二氧化碳
设施内CO2浓度一天内存在变化，与光照强度成反比 浓度一天内存在变化， 设施内 。一般说来，植物的增产与CO2浓度增加成正比。 一般说来，植物的增产与 浓度增加成正比。 CO2施肥有利于改善植物品质。 施肥有利于改善植物品质。
0.006% 催化氧化反应的多种酶（如细胞色素氧化酶）的成分，电 催化氧化反应的多种酶（如细胞色素氧化酶）的成分， 子受体、 子受体、质体兰素的成分 固氮菌生长不良 硝酸还原酶的成分， 0.00001% 硝酸还原酶的成分，固氮菌固氮所必需 萎黄 0.000009 与氮代谢有关的酶的辅助因子
%
叶灰暗，生长畸形， 叶灰暗，生长畸形，根 尖延长慢 蛋白质合成受阻、 蛋白质合成受阻、萎黄
各种植物的蒸腾系数 蒸腾系数 200-400 300-600 400-600 400-800 500-600 500-800 600-800 800-900
植物 粟、黍稷、高粱 黍稷、 玉米、大麦、 玉米、大麦、棉花 小麦、马铃薯、 小麦、马铃薯、甜菜 黑麦、蚕豆、 黑麦、蚕豆、豌豆 荞麦、向日葵、 荞麦、向日葵、豇豆 燕麦、 燕麦、稻 大豆、苜蓿、 大豆、苜蓿、苕子 油菜、 油菜、亚麻
用营养液或固体基质加营养液 栽培植物的方法。 栽培植物的方法。 无土栽培的优点： 无土栽培的优点：（1）人工创 ） 造优良根际环境条件最大限度满 足根系对水、肥等要求；（ ；（2） 足根系对水、肥等要求；（ ） 产品产量高、品质好、 产品产量高、品质好、商品价值 高；（3）省水、省肥、省工、 ；（ ）省水、省肥、省工、 省地，便于机械化、 省地，便于机械化、自动化和工 厂化。 厂化。
脱落酸 乙烯
2.1.1生长素 生长素
☺生长素与植物生长有关 生长素与植物生长有关
缺少生长素的番茄生长障碍
过量表达生长素的烟草
☺生长素与植物向光性、向地性和顶端优势有关 生长素与植物向光性、 生长素与植物向光性
植 物 的 向 光 性
植物
向地性
植物
顶端优势
植物向地性产生的原理
植物向光性产生的原理
2.1.2细胞分裂素 细胞分裂素
缺少矿物质导致植物生长异常（ 正常 缺少矿物质导致植物生长异常（a.正常 b.缺Ｎ c. 缺Cu 缺
d.缺Ｚｎ） 缺
1.2.2植物对矿质元素的吸收 植物对矿质元素的吸收
矿质元素吸收必须靠主动运输来完成 主动运输要靠光合产物的氧化来提供能量 根部进行氧化作用需要氧气
无土栽培：不用天然土壤， 无土栽培：不用天然土壤，
灌溉设施需满足的基本要求： 灌溉设施需满足的基本要求：
（1）依据植物的需水规律， ）依据植物的需水规律， 按计划适时适量给水（ 按计划适时适量给水（蒸发器 检测） 检测） （2）田间水有效利用率高 ） （3）保证高效、优质、高产 ）保证高效、优质、 和稳产 （4）灌水劳动生产率高，灌 ）灌水劳动生产率高， 水用人工少 （5）灌水简单经济，易于操 ）灌水简单经济， 作，便于推广 （6）灌溉系统和装置投资小， ）灌溉系统和装置投资小， 管理运行费用低
黑暗
对照
光对植物生长存在重要作用
2.2.1.1光照强度的作用 光照强度的作用
植物有阳性植物和阴性植物之分 。二者光补偿点和光饱和点有 差异。 差异。 光补偿点：同一叶片在同一时间内，光合过程吸收的 光补偿点：同一叶片在同一时间内，光合过程吸收的CO2和呼 吸过程所放出的CO2等量时的光照强度。 等量时的光照强度。 吸过程所放出的 光饱和点：光合速率在一定范围内与光照强度呈正相关，达到 光饱和点：光合速率在一定范围内与光照强度呈正相关， 一定值后，光合强度不再受光照强度影响而趋于稳定， 一定值后，光合强度不再受光照强度影响而趋于稳定，这时的 光照强度叫光饱和点。 光照强度叫光饱和点。 阳性植物的光补偿点在全光照的 3%-5%，光饱和点可达 ，光饱和点可达100%；阴 ； 性植物的光补偿点在全光照的1% 性植物的光补偿点在全光照的 以下，光饱和点只需10-50%。 以下，光饱和点只需 。 植物所需最低光照强度必须高于 光补偿点。 光补偿点。
☺ 细 胞 分 裂 素 延 缓 叶 ☺细胞分裂素促进不定芽分化 细胞分裂素促进不定芽分化 片 衰 老
细胞分裂素 对照
2.1.3赤霉素 赤霉素
☺赤霉素可以使植株长高 赤霉素可以使植株长高
施加GA3对9号矮化豌豆幼苗茎延长的 施加 号矮化豌豆幼苗茎延长的 影响。（左）对照植株，（右）用 影响。（左 对照植株，（右 。（ ，（ 5ugGA3处理后 天的植株 处理后7天的植株
滴 灌
灌溉技术： 灌溉技术： （1）滴灌 ）
（2）喷灌 ） （3）地下灌溉 ） 4） （4）微灌
微 灌
地 下 灌 溉
喷灌
2.植物的生长发育及其调控 植物的生长发育及其调控
2.1植物激素与生长发育 植物激素与生长发育
植物激素是在植物体内合成的微量的有机 生理活性物质， 生理活性物质，它们能从产生部位运送到作用 部位， 部位，在低浓度时可明显改变植物体某些细胞 或靶器官的生长状态。 或靶器官的生长状态。
2.1.4 脱落酸
☺脱落酸促进休眠 脱落酸促进休眠
玉米脱落酸缺陷型突变 体中，未成熟种子过早 体中， 萌发。 萌发。
2.1.5 乙烯
☺ 乙烯对植物生长的典型效应是：抑制伸长生长、促进茎 乙烯对植物生长的典型效应是：抑制伸长生长、 或根的横向增粗及茎的横向生长(即使茎失去向重力性 即使茎失去向重力性)， 或根的横向增粗及茎的横向生长 即使茎失去向重力性 ， 这是乙烯所特有的反应，称为乙烯的“三重反应” 这是乙烯所特有的反应，称为乙烯的“三重反应”
有机（稻壳）基质栽培 有机（稻壳）
储 液
相关设施： 相关设施：
（1）营养液配置设施 ） （2）储液罐（池） ）储液罐（ （3）营养液循环系统 ） （4）其他辅助设施 ）
罐
营 营 养 养 液 液 配 循 置 环 设 系 施 统
1.3水 水
植物的水分供应量要适当，水生植物要求根系有水层覆 植物的水分供应量要适当， 中生性植物土壤不能长期积水。 盖，中生性植物土壤不能长期积水。 水分对作物的品质形成有影响：可增加油份的积累； 水分对作物的品质形成有影响：可增加油份的积累；促 进纤维的形成；有利于籽粒淀粉含量的增加。适当减少 进纤维的形成；有利于籽粒淀粉含量的增加。 水分可增加子粒的蛋白质含量。 水分可增加子粒的蛋白质含量。
1.3.2植物需水临界期 植物需水临界期
植物对水分的需要量在生育前期和后期较少，中期需水较多。 植物对水分的需要量在生育前期和后期较少，中期需水较多。 作物一生对水分最敏感的时期是需水临界期 需水临界期。 作物一生对水分最敏感的时期是需水临界期。
几种作物的需水临界期 作物 冬小麦、冬黑麦、春小麦、燕麦、大麦 冬小麦、冬黑麦、春小麦、燕麦、 玉米 黍类（高粱、糜子） 黍类（高粱、糜子） 豆类、荞麦、花生、 豆类、荞麦、花生、芥菜 向日葵 棉花 瓜类 马铃薯 需水临界期 孕穗-抽穗 孕穗 抽穗 开花到乳熟 抽花序-灌浆 抽花序 灌浆 开花期 葵盘形成-灌浆 葵盘形成 灌浆 开花结铃期 开花-成熟 开花 成熟 开花-块茎形成 开花 块茎形成
源自文库
无土栽培的分类： 无土栽培的分类：
无基质栽培
（1）水培 ） （2）喷雾栽培 ）
基质栽培
（1）有机基质栽培（草炭土、锯末、稻壳等） ）有机基质栽培（草炭土、锯末、稻壳等）
无机（陶粒） 无机（陶粒）基质栽培
（2）无机基质栽培（珍珠岩、蛭石、碳渣、陶粒等） ）无机基质栽培（珍珠岩、蛭石、碳渣、陶粒等）
水培 喷雾 栽培
缺乏症 萎焉， 萎焉，发育不良 萎黄 细胞分裂的生长不正常 叶尖干枯， 叶尖干枯，顶芽死亡
N K Ca Mg P S Fe Cl Mn Zn B Cu Mo Ni
萎黄 叶色暗出现红色、 叶色暗出现红色、叶小 萎黄,根发育不良 萎黄 根发育不良 细胞色素、过氧化物酶、过氧化氢酶等成分， 0.01% 细胞色素、过氧化物酶、过氧化氢酶等成分，在叶绿素合 幼叶沿叶脉黄化 成中起作用 0.01% 离子平衡，维持膜电位 离子平衡， 0.005% 多种酶（呼吸作用、光合作用等）的辅助因子 多种酶（呼吸作用、光合作用等） 0.002% 色氨酸合成需要；多种脱氢酶的活化剂；某些 色氨酸合成需要；多种脱氢酶的活化剂；某些DNA聚合酶 聚合酶 的辅助因子； 的辅助因子；蛋白质合成的重要因素 0.002% 可能与糖的转移以及细胞壁的形成时钙的代谢有关 叶小，黄色， 叶小，黄色，生长缓慢 叶黄 叶小茎短
☺促进果实成熟 促进果实成熟
2.2植物生长发育与生态条件 植物生长发育与生态条件
植物生长发育与生物因子和非生物因子有关。非生物因子 植物生长发育与生物因子和非生物因子有关。 包括气候因子和土壤因子。 包括气候因子和土壤因子。 气候因子包括光照强弱、日照长短、光谱成分、温度高低、 气候因子包括光照强弱、日照长短、光谱成分、温度高低、 温度变化、降水多少、降水分布、蒸发量、空气、风速等 温度变化、降水多少、降水分布、蒸发量、空气、 有关。 有关。 土壤因素包括土壤结构、有机质、地温、水分、养分、 土壤因素包括土壤结构、有机质、地温、水分、养分、土 壤空气、酸碱度等。 壤空气、酸碱度等。 其中，日光、热量、 其中，日光、热量、水分和养分和空气是植物生命活动所 必需的。 必需的。
1.2.1高等植物必需的矿物质 高等植物必需的矿物质
元素
含量 1.5% 1.0% 0.5% 0.2% 0.2% 0.1%
作用 氨基酸， 氨基酸，多种激素和辅酶的组成成分 细胞离子平衡、膜电位平衡、 细胞离子平衡、膜电位平衡、代谢和酶活性的辅助因子 膜渗透性调节，细胞壁的形成与产生， 膜渗透性调节，细胞壁的形成与产生，酶的活化因素 叶绿素成分，与糖代谢、核酸和ATP合成有关，酶辅助因 合成有关， 叶绿素成分，与糖代谢、核酸和 合成有关 子 核酸、磷脂、 和辅酶的成分， 核酸、磷脂、ATP和辅酶的成分，开花和根发育必需 和辅酶的成分 胱氨酸、 胱氨酸、甲硫氨酸及某些维生素成分
2.2.1植物与光 植物与光
光照可以影响叶片的光合作 用。 可加速植株的蒸腾作用， 可加速植株的蒸腾作用，有 利于物质运输，也可能导致 利于物质运输， 植物体内水分不足。 植物体内水分不足。 部分波长的光对植物的生长 有抑制作用。 有抑制作用。 光照强度、 光照强度、日照长度和光谱 成分 与植物生长发育有密 切关系。 切关系。
5大类植物激素的主要功能和产生部位 大类植物激素的主要功能和产生部位
激素 生长素 代表物 主要功能 发生部位
吲哚乙酸 促进根茎生长，细胞伸长，分枝，组织 芽顶端、幼叶 促进根茎生长，细胞伸长，分枝， 芽顶端、 分化，果实发育，阻止器官脱落， 的分生组织、 分化，果实发育，阻止器官脱落，与植 的分生组织、 物的顶端优势、向光性、 物的顶端优势、向光性、向地性等相关 种胚等 玉米素 促进细胞分裂，刺激生长发育和开花， 促进细胞分裂，刺激生长发育和开花， 根部 控制生长和分化， 控制生长和分化，延缓衰老等
检 测 释 放 仪 化 学 反 应 二
二 氧 化 碳 浓 度
我国现有的CO2施肥方法： 施肥方法： 我国现有的
化学反应法（碳酸氢氨 硫酸 硫酸） 化学反应法（碳酸氢氨+硫酸） CO2 法 CO2法 法
氧 化 碳 施 肥 法 二 氧 化 碳 发 生 炉
1.2矿物质 矿物质 大量元素： 、 、 、 、 、 大量元素：N、P、K、S、Mg、Ca 微量元素： 、 、 、 、 、 、 微量元素：Fe、B、Cu、Zn、Mn、Cl、 Mo、 Mo、Ni 痕量元素： 、 、 痕量元素：V、Co、Se 此外生物体内还有Si、 、 等元素 等元素。 此外生物体内还有 、Al、Na等元素。
细胞分 裂素 赤霉素
赤霉烷环 刺激细胞伸长，促进种子萌发和发芽， 芽顶端、根部、 刺激细胞伸长，促进种子萌发和发芽， 芽顶端、根部、 促进茎和叶片生长， 促进茎和叶片生长，影响根的生长和分 幼叶的分生组 织、胚 化，刺激开花和果实发育 脱落酸 乙烯 抑制生长，促进器官脱落，促进休眠， 抑制生长，促进器官脱落，促进休眠， 叶、茎、果实 在缺水胁迫时关闭气孔 促进果实成熟，加速器官的衰老和脱落， 促进果实成熟，加速器官的衰老和脱落，成熟果实的组 对生长素具有拮抗作用， 茎节、 对生长素具有拮抗作用，对不同的植物 织、茎节、枯 而言，可以促进或抑制根和化的发育。 而言，可以促进或抑制根和化的发育。 黄叶片和成熟 的花