作物栽培生理教案

绪论

、作物栽培生理的性质和任务

科学基础科学：认识自然如植物生理学

应用科学：改造自然如作物栽培学

科学科学理论

科学方法

科学态度

科学精神

植物学形态学

解剖学

生理学/实验科学：依靠实验方法、仪器等研究

\理论科学: 解释作物生产出现问题和现象

植物生理学：是研究植物生命活动规律的科学。包括物质代谢、能量转化与形态建成（发生和变化）。

作物栽培生理：应用植物生理学知识分析作物生产的基本问题，然后进行系统研究，提出解决的办法。它是作物栽培的理论基础，是植物生理学和作物栽培学的连接点。

作物栽培学：是研究作物生长发育规律及其与外界环境条件的关系，以及探讨作物高产、优质、高效率、低成本生产的理论和措施的一门技术科学，即研究作物生物学特性和栽培技术。

作物栽培生理是作物生理学和作物栽培学的连接点，它是从作物栽培的实际出发，用生理的观点分析和解决栽培中存在的实际问题。是要更合理地安排栽培技术措施，调控作物生长发育，把作物栽培技术建立在可靠的生理学基础。基于上述认识，作物栽培生理既不同于作物生理学，又有异于作物栽培学，它是两者的连接点、综合体。

目前我们主要是为作物正常生长发育提供良好的生长条件（外界环境条件，如肥、水、土等条件），所采取的不少技术措施是盲目的（如密度问题、肥水运筹问题、品质问题），而不是根据作物实际生长发育需要而进行农业技术措施的实施。采用的栽培技术措施主要是考虑时间、数量和方法等。因此要实现栽培技术现代化、科学化、合理化，就需要更多的生理知识，用生理知识去指导作物生产，最终实现生理栽培。

二、作物生理的发展历史及与有关学科的关系

二百多年前的1771 年，Joseph Priestley 发现植物能够在富于CO2 的大气中再生氧气。然而，在八年之后才由Ingenhousz 证明光照在这一过程中的重要作用，作为作物生理学的核心过程的光合作用的研究从此开始。

作物栽培生理的研究起始于二十世纪二十年代。在尼罗河流域以了解作物产量形成为目的的棉作研究。Balls 和Holton （1915, a, b）分析了株行距和播种期对田间群体内（不是孤立的单株）埃及棉的发育和产量的影响。在第三篇论文中，Balls（1917）分析了各种环境

因素对产量的影响。同时，Balls 相信F . F . Blackman （1905）所提出的最小限制因子学说，把它作为分析作物与环境之间错综复杂关系的钥匙。继Balls 工作之后的十年间，英国的一批研究者迅速发展了生长和产量分析方法（如NAR、RGR CGR•…）到了五十年代，随着

小气候学说的发展，发明了红外线气体分析方法测定CO2 水平，不仅敏感，而且可以短时间

测定单张叶片，同时可以在田间测定群体短时间的光合和呼吸速率，另外阐明了农作物之间在光合作用的效率和途径方面存在重大差异，Hesketh and Moss （1963）、Tarchevskil and

Karpilov (1963) 以及Kortschak (1965) ，特别是Hatch 和Slack (1970) 研究证明了C3 (Carlvin Cycle) 和C4 途径。由于途径的不同与光强、温度、CO2 水平等影响下的光合速率、

光呼吸与叶片解剖结构及叶绿体形态、物质运输速率及水分利用率(WUE) 等方面不同有关，给决定产量的生理过程

以深刻的影响。到了近二十年，随着分子生物学的迅速发展，高光效育种和高光效栽培的研究日新月异、硕果累累。

植物生理学：认识自然：主要研究微观一一质变，重点是个体

作物栽培生理，改造自然：主要研究宏观一一量变，重点是群体

作物栽培学：栽培技术在农业生产上应用，是应用科学。

“作物+ 环境+ 栽培技术”

三、作物栽培生理主要内容

1.种子发芽生理与培育壮苗

2.生育生理与生育规律调控

3.水分生理与合理灌溉

4.营养生理与合理肥料运筹

5.光合生理与光能利用

6.群众生理与合理密植

7.逆境生理与作物稳产

第一章作物发芽生理

§1-1 种子的发芽

一、种子形态与结构

二、种子的活力和影响种子活力的因素

(一)种子活力(Seed Vigour) 种子是作物生产最基本的生产资料之一，优质种子是壮苗和高产的保证。具有

较高活

力是优质种子的基本特点，苗齐苗壮除与栽培技术密切相关外，在很大程度上取决于种子的活力。

1950 年，国际种子会议把种子活力确定为种子质量的一个独立因素，明确与种子的潜在发芽率(Viability)区别开来。尽管不同研究者对种子活力理解有很大差异，但从已有的研究

可以认为，种子的活力与种子的发芽速率、整齐度以及幼苗的健壮生长密切相关。可视为种子发芽、生长性能和产量高低的内在潜力。活力高的种子，发芽迅速、整齐，田间出苗率

高；反之，不仅出苗能力弱，而且受不良的环境条件影响也大。

(二)影响种子活力的因素种子的活力，既取决于遗传基础，也受种子成熟期间和收获、加工、贮藏和萌发过程外界条件的影响。

1遗传因素(内因)

2外因

①成熟度

②种子大小

③种子含水量

④种子机械损伤

⑤ 种子成熟期间外界环境条件

⑥ 种子收获、加工、贮藏和萌发过程中外界的环境条件

三、种子发芽过程种子发芽过程从吸水开始，经酶的活化、水解作用和贮藏物质的代谢，胚的萌动，合成代谢和新细胞结构形成以及根、芽突破种皮等一系列形态和生理生化变化而完成发芽过程。

（一）种子的吸水种子发芽过程的第一个变化是吸胀（imbibition）。种子种子成熟过程中，由于含水量下降，而种子发芽时细胞分裂和生长所需的物质和能量，均需要通过酶的水解。因此，种子的发芽过程，首选是