植物生长生理植物学

植物生理学

第八讲：植物生长生理

Plants Growth Physiology

8植物生长生理

Growth Physiology

8.1植物种子的萌发生理

8.2植物的生长规律及周期性

8.3植物生长的相关性与极性

8.1植物种子萌发生理

一、植物种子萌发

（一）概念

干种子从吸水到胚根（或胚芽）突破种皮期间所发生的一系列生理生化变化过程。

在农业生产上，从播种到幼苗出土（“突破地皮”）之间所发生的一系列生理生化变化过程，都被称为种子萌发。

（二）过程

发芽阶段

吸胀阶段萌动阶段

吸水后时间

种子萌发时的吸水过程

1.吸胀

种子吸水膨胀是有机质因吸水使体积膨大的物理作用种子

的化学成分影响到种子的吸水量：蛋白质、淀粉、脂肪的吸

水量依次降低。

2.萌动

吸胀后，种子代谢活动加强，胚细胞分裂、伸长与扩大。随着胚的长大，胚根突破种皮，这一现象就是种子的萌动。

种子萌动在农业生产上一般称为“露白”。林木种子通常有坚厚的种皮

（果皮），类似昆虫的甲壳，因此在萌动时称为“拆甲”

3.发芽

当胚根长度与种子等长，胚芽长度达到种子长度的一半时，就称为发芽。

二、影响种子萌发的因素

（一）内部因素

1．种子休眠

休眠是指植物生长出现暂时停顿的现象。休眠是植物对不良环境条件的适应，而这些特性或多或少地被遗传固定下来，成为植物的一种内

在规律性。

强迫休眠：种子已具有发芽的能力，但因得不到发芽所必需的基本条件，而被迫处于静止状态的现象。

生理休眠(深休眠)：种子还未完全通过生理成熟阶段，即使供给合适的发芽条件仍不能萌发的现象。通常所讲的种子休眠为种子深休眠。

种子深休眠的原因：

A种皮限制

B种子胚生理上未完成后熟

后熟：种子成熟后在休眠期内发生的生理生化过程。

C种子胚形态发育未完全

D抑制物质的存在

2．种子生活力

（1）概念

种子能够萌发的潜力或种胚具有的生命力。

（2）种子生活力与种子寿命

种子寿命是指种子从完全成熟到丧失生活力所经历的时间。

顽拗性种子：不耐脱水和低温，如热带植物种子。

正常性种子：耐脱水和低温，如大多数植物种子。

3．种子活力

种子在田间状态下迅速而整齐地萌发并形成健壮幼苗的能力。

（二）外界条件

种子萌发的适宜外界条件是：足够的水分；适宜的温度；充足的氧气；

喜光种子喜光，喜暗种子喜暗。

主要作物种子发芽所需的最低吸水百分率（风干重的%）

作物种类吸水率（%）作物种类吸水率（%）

水稻小麦玉米油菜35—40

60.0

棉花

豌豆

大豆

蚕豆

50—80

186.0

120.0

157.0 39.8

48.3

1. 水分

①软化种皮易透氧，易于胚根突破种皮；

②使细胞质转变为溶胶状态，增加代谢活动；

③促进可溶性物质向幼嫩的器官运输：

A：提供呼吸底物；B：形成新的结构物质。

2.温度

主要影响细胞酶活性。一般最适温度为20-25 ℃。温度三基点与植物原产地密切相关。

几种作物种子发芽对温度的要求（℃）

作物种类

最低温度(℃)最适温度(℃)最高温度(℃)大、小麦类

水稻

3—510—125—1010—126—820—2830—3732—3525—3225—3025—3731—37

23—3030—4040—4240—4540玉米

棉花

大豆

39—4041—4640花生

12—1512—1515黄瓜、甜瓜

番茄 35

3.氧气

主要影响呼吸作用。要求含氧量高于10%，

低于5%多数种子不能萌发。

4. 光

中光种子：大多数栽培作物种子。

需光种子：如烟草、莴苣、紫苏、胡萝卜及多种杂草种子。嫌光（需暗）种子：如南瓜、茄子、番茄、韭菜、苋菜。

8.2植物的生长规律及周期性

一、营养器官的生长规律

（一）茎的生长规律

大多数种子植物的茎直立生长于地面，其上着生枝条。茎和枝条支持着叶、花和果实。同时茎也是植物体内物质运输的主要通道。

茎的节通常不伸长，节间伸长部位则依植物种类而定。就一个节间而言，有均匀伸长的，有中部伸长的，也有基部伸长的。

（二）叶的生长规律

叶片的生长过程，因植物种类而异。一般来说，双子叶植物的叶片是全叶均匀生长；单子叶植物叶片基部保持生长能力。例如稻、麦、韭、葱等的叶被切断后，很快就能生长起来。

（三）根的生长规律

幼苗的主根以及其上产生的侧根的继续生长，依赖顶端分生组织的活动。一般在距离根尖几毫米至几厘米处发育侧根，侧根的数目和分布决定着整个根系的形态。

二、植物生长的周期性

表现为生长大周期、季节周期性和昼夜周期性。

（一）生长大周期和生长曲线

生长大周期——在植物的器官或整个植株的生长阶段中，生长速率都表现出“慢—快—慢”的基本规律，即开始生长缓慢，以后逐渐加快，达到最高点，然后生长速率又减慢至停止。把这三个生长阶段总合起来称为生长大周期。

慢——快——慢

以细胞扩大伸长为主，光合系统建立，根吸收能力增强。以细胞分裂为主，靠种子贮存的营养物维持。以细胞功能分化为主，同化能力↓，异化能力↑，

消耗>积累。

（二）季节周期性

一年或多年生植物在一年中的生长随着季节而发生的规律性变化叫季节周期性。

这是植物主动适应环境周期性变化而形成的一种内在规律性。