单元植物生产与环境概述

单元 1 植物生产与环境概述

任务一植物生长与植物生产

知识目标

1. 理解植物生长和发育有关概念。

2. 了解植物生长的周期性和相关性。

3. 了解植物的极性、再生、休眠和衰老等现象。

4. 熟悉植物的春化作用、光周期现象、花芽分化等生理作用。

5. 了解植物生产的特点和作用

能力目标

1. 掌握植物的春化作用、光周期现象等在农业生产上的应用。

2. 熟悉农业生产的基本调查方法。

基础知识

植物的概念：植物是一类不能自由移动，但能够利用光将无机物转化为有机物，供自身生长发育需要的自养型生物。

1. 植物的生长

（1）植物的生长和发育生长：指由于植物细胞分裂和伸长引起的植物体积和质量上的不可逆增加，如根、茎、叶的增大、增重。

发育：指在植物生长过程中，一些细胞发生变化，分别生成能执行各种不同生理功能的组织与器官的过程，也称形态建成，如花芽分化、幼穗分化等。

生长与发育的关系：生长是发育的基础，发育是生长的必然结果，两者相辅相成，密不可分。

2）植物的营养生长和生殖生长

营养生长：植物根、茎、叶等营养器官的生长称为营养生长。

生殖生长：植物花、果实、种子等生殖器官的生长称为生殖生长。

关系：植物营养生长进行到一定程度后，就会进入生殖生长阶段。

花芽分化（穗分化）是植物生殖生长开始的标志。

植物生长发育过程中，营养生长和生殖生长是两个不同阶段，便两者相互重叠，不能截然分开。

2. 植物生长的周期性

概念：植株或器官生长速率随昼夜或季节变化发生有规律变化的现象，包括生长大周期、昼夜周期和季节周期等。

（1）生长大周期植物的根、茎、叶、花、种子和果实等器官以及一年生植物的整株植物，在生长过程中，初期生长缓慢，以后逐渐加快，生长达到高峰后，又逐渐减慢，以至生长完全停止，形成“慢-快- 慢”的规律，称为植物生长大周期。

一年生植物的生长曲线“S”型，即初期生长较慢（细胞分裂）,中期较快（细胞伸长和增大），后期慢（细胞分化成熟）。

任何促进或抑制植物生长的措施必须在生长速率达到最高以前采用，否则将没有意义，称“不误农时” 。

（2 ）昼夜周期

概念：指植物的生长速率随昼夜温度变化而发生有规律变化的现象，称为植物生长的昼夜周期性或温周期性。

规律：一般情况下，夏季植物生长白天慢、夜间快；冬季植物生长白天快、

夜间慢

（3）季节周期

概念：指在一年四季中，植物生长随季节的变化而呈现一定的周期性规律。

规律：温带树木在春季和初夏生长快，盛夏生长慢甚至停止，秋季生长较快，冬季停止生长或进入休眠期。

3. 植物生长的相关性

植物各部分之间相互联系、相互制约、协调发展的现象称为植物生长的相关性。

植物生长的相关性主要有地下部与地下部相关性、主茎与侧枝相关性、营养

生长与生殖生长相关性。

（1）地上部与地下部的相关性

地上部与地下部的生长是相互依赖的，它们之间不断进行着物质、能量和信息交流。

地下部供应地上部水分、矿物质、少量有机物和细胞分裂素等；地上部供应地下部糖类、维生素。

“根深叶茂”、“本固枝荣”等说明了植物根系发达，地上部才会长得好。

地上部与地下部的生长存在着在水分和营养上相互竞争。

根冠比：地下部分根系的总重量与地上部分茎叶等的总重的比值。

环境条件、栽培技术对地下部分与地上部分植物生长影响不一致。

土壤水分：缺水，根冠比增加；水分充足，根冠比下降。（水稻“旱生根、水长苗”现象）

氮素营养：充足，根冠比下降；缺乏，根冠比增大

温度：低温，根冠比增加；高温，根冠比减少。光照：光照强，根冠比增加；光照弱，根冠比减少。整枝、修剪：能减缓根系生长而促进地上部分生长，使根冠比变小；中耕断根：能暂时抑制地上部茎、叶的生长，促进根系发展，使根冠比加大。生长抑制剂或延缓剂：生长抑制剂可增大根冠比，而生长促进剂则降低根冠比。

（2）主茎与侧枝的相关性顶端优势的概念：由于植物的顶端生长占优势而抑制侧枝或侧根生长的现象。

顶端优势的在生产上的应用：保护和利用顶端优势：如向日葵、玉米、高粱、烟草、麻类，维护顶芽，保持单杆生长，以获得高产优质的农产品。

打破顶端优势，促进侧枝发育：如果树的整形修剪，棉花的摘心整枝，番茄的打顶，香椿和茶树的去顶等。

（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，生殖生长所需的养料大多是由营养器官提供的；生殖器官产生激素刺激营养生长。

营养生长和生殖生长间存在着相互制约关系。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。营养生长过旺，茎叶徒长，消耗大量养分，致使生殖器官养分不足，贪青晚

生殖生长过旺，养分大量流向花果，容易引起植株早衰，多年生果树出现“大

小年”或“隔年结果”的现象

4. 植物的极性与再生

（1）植物的极性

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）植物的再生

指与植物体分离了的部分具有恢复其余部分的能力。植物再生的基础是植物细胞的全能性。

5. 植物的休眠与衰老

（1）植物的休眠

概念：是指植物生长极为缓慢或暂时停顿的现象, 是植物在长期进化中形成的一种对环境变化的主动适应性。

类型：

强迫休眠：由于环境条件不适宜而引起的休眠。

生理休眠：因植物本身原因而引起的休眠，又称真正休眠。

（2）植物的衰老

概念：指一个器官或整个植株生理功能逐渐恶化，最终自然死亡的过程，是一个普遍规律。

特征：对整株植物来说，衰老首先表现在叶片和根系。

6. 植物的成花过程及影响因素

成花过程三阶段：成花诱导、花芽分化和花器官的形成。

影响成花诱导的最敏感的因素：低温和最适宜的光周期。

控制成花三因素：花的状态、低温和适宜的光周期

（1）春化作用

春化作用的概念：许多秋播植物（如冬小麦和油菜）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。

植物对春化作用的反应：

①冬性植物：必须经历较长时间的低温才能进行花芽分化。多为晚熟品种或中晚熟品种。

②春性植物：进行花芽分化前对低温求不严格，时间也较短。多为极早熟、早熟和部分中熟品种。

③半冬性植物：对低温要求介于冬性植物和春性植物之间，春化时间相对较短。多为