作物生理生态重点整理2

作物生产的目标：充分利用资源环境，发挥作物本身遗传潜力，实现优质、高产、高效、生态、安全生产。

光合速率通常是指单位时间单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量，也可用单位时间单位叶面积上的干物质积累量来表示。

通常测定光合速率时所测结果实际上是表观光合速率或净光合速率，如把表观光合速率加上光、暗呼吸速率，便得到总光合速率或真光合速率。

测定方法：1红外线CO2气体分析仪：CO2吸收量 2改良半叶法：干物质积累量 3氧电极法：O2释放量。

类囊体膜上的蛋白复合体主要有四类：即光系统Ⅰ（PSI）、光系统Ⅱ（PSⅡ）、Cytb６/f复合体和ATP酶复合体（ATPase）。

光合膜参与了光能吸收、传递与转化、电子传递、H+输送以及ATP合成等反应。

三基点温度：最冷温度（冷限）该低温下表观光合速率为零（0度），最热温度（热限）该高温下表观光合速率为零（45度），最适温度，能使光合速率达到最高的温度。

光能利用率：一定时间内在单位面积上作物通过光合作用积累的干物质所含能量与同时间内投射到该面积上的太阳总辐射能量之比（植物光合产物中贮存的光能占太阳总辐射的百分比）重力水：土壤水分含量超过田间持水量，过量水分不能被毛管吸持，而在重力作用下沿大孔隙向下渗漏成为多余的水吸湿水：固相土粒依其表面的分子引力和静电引力从大气和土壤空气中吸附气态水，附着在土粒表面成单分子或多分子层，称土壤吸湿水土壤含水量超过最大分子持水量后，水分可以自由移动，靠毛管力保持在土壤孔隙中的水分称为毛管水。

在农田中当土壤水分下降到某一数值时，农作物因缺水而丧失膨压以致萎蔫，即使在蒸腾最小的夜间膨压亦不能恢复，这时的土壤水分称为萎蔫系数。

田间持水量排除所有重力水，保留所有毛细管水和吸湿水，这时的土壤水分与土壤干重的百分比，称为田间持水量。

一般在20%左右。

最大持水量：又叫饱和持水量。

是指土壤中所有空隙都充满水时的含水量。

一般在40%左右。

根压：由于植物根系生理活动产生的促使水分从根部上升的压力。

伤流：如果从植物的茎基部靠近地面的部位切断，不久可看到有液滴从伤口流出。

这种从受伤或折断的植物组织中溢出液体的现象，叫做伤流。

流出的汁液是伤流液。

没有受伤的植物如处在土壤水分充足，气温适宜，天气潮湿的环境中，叶片的尖端或边缘也有液体外泌的现象，这种现象称为吐水。

共质体途径是指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质。

移动速度较慢。

蒸腾速率植物在单位时间内，单位叶面积通过蒸腾作用所散失水分的量。

一般用g·m-2·h-1作物的需水临界期：作物一生中对水分最敏感的时期，作物对水分最敏感时期，即水分过多或缺乏对产量影响最大的时期，称为作物水分临界期。

在作物水分临界期内，如果当地降水条件不好，这一时期便是当地水分条件影响作物产量的关键时期，也称为作物对水分的农业气候关键期，简称为关键期。

氮肥吸收利用率(RE) ：指施肥区作物氮素积累量与空白区氮素积累量的差占施用氮肥总氮量的百分数氮肥生理利用率(PE)：作物因施用氮肥而增加的产量与相应的氮素积累量的增加量的比值。

反映了作物对所吸收的肥料氮素在作物体内的利用率。

氮肥农学利用率(AE) ：作物施用氮肥后增加的产量与施用的氮肥量之比值。

是作物氮肥吸收利用率与生理利用率的乘积。

氮肥偏生产力( PFP) ：作物施肥后的产量与氮肥施用量的比值。

反映了作物吸收肥料氮和土壤氮后所产生的效应。

养分丰缺指标法是利用土壤速效养分含量与植物产量之间的相关性，针对具体植物种类，在各种不同速效养分含量的土壤上进行田间试验；依植物产量将土壤速效养分含量划分为若干丰缺等级，并确定各丰缺等级的适宜施肥量；建立丰缺等级与适宜施肥量检索表；而后只要取得土壤速效养分含量测定值，就可对照检索表确定适宜施肥量。

临界值配方法:是在作物生长的关键时期测定作物根层土壤的N浓度，用多年的试验资料中作物某一产量水平相应时期的土壤N浓度剪去测定值的差值作为氮肥施肥推荐量。

肥料效应函数法:是以田间多点肥料试验为基础，求得产量与施肥量之间的肥料效应方程，根据效应方程和边际分析法计算最佳施肥量精确定量施肥法：以斯坦福(Stanford)理论方程为基础，对方程的三个参数进行定量测定的施肥方法营养快速诊断法根据作物氮素丰缺情况在叶色、光谱等表现上的特征，通过试验模拟，诊断作物氮素的丰缺指标，反算作物施氮量的方法作物的品质概念:作物产品的品质是指产品的质量，即达到人们某种要求的适合度作物品质的分类:1）外观品质：指作物产品形状、整齐度、饱满度、颜色等。

2）营养品质：指产品中化学成分和含量及其平衡状态。

3）加工品质：表示目标产品对食品加工的适宜性及其质量优劣，包括一次加工品质和二次加工品质4）食味品质:(亦指食用品质）是指食品入口后给口腔的触、温、味、嗅等综合感觉5）卫生安全品质：表示食品无毒性。

所有对植物生命活动不利的环境条件统称为逆境借助物理学上概念，任何一种使植物体产生有害变化的环境因子称为胁迫,在胁迫下植物体发生的生理生化变化称为胁变.弹性胁变：程度轻, 解除胁迫以后又能恢复的胁变称弹性胁变塑性胁变：程度重, 解除胁迫以后不能恢复的胁变称塑性胁变。

直接伤害严重的逆境，短时间作用产生的对植物生命结构（蛋白质、膜、核酸等）的不可逆伤害。

这时植物还来不及发生代谢上的改变.间接伤害:较弱的逆境，长时间作用，可以把原来的弹性胁变转化为塑性胁变，造成伤害。

主要是代谢紊乱。

植物对逆境的适应与抵抗能力称为抗逆性.抗逆锻炼指植物在逆境下，逐渐形成了对逆境的适应与抵抗能力交叉适应:作物经历某种逆境后，能提高植株对另外一些逆境的抵抗能力 , 这种与不良环境反应之间的相互适应作用 , 称植物中的交叉适应
1新长出的嫩叶光合速率很低原因如下：(1)叶组织发育未健全，气孔尚未完全形成或开度小，细胞间隙小，叶肉细胞与外界气体交换速率低；(2)叶绿体小，片层结构不发达，光合色素含量低，捕光能力弱；(3)光合酶，尤其是Rubisco的含量与活性低；(4)幼叶的呼吸作用旺盛，因而使表观光合速率降低。

但随着幼叶的成长，叶绿体的发育，叶绿素含量与Rubisco酶活性的增加，光合速率不断上升；当叶片长至面积和厚度最大时，光合速率通常也达到最大值，光合速率随叶龄增长出现“低—高—低”的规律，营养生长期，心叶的光合速率较低，倒3-4叶的光合速率往往最高；籽粒充实期，叶片的光合速率自上而下地衰减。

2、CO2对作物光合作用的影响。

CO2-光合曲线①比例阶段光合速率随CO2浓度增高而增加，当光合速率与呼吸速率相等时，环境中的CO2浓度即为CO2补偿点。

②饱和阶段CO2已不是光合作用的限制因素，而CO2受体的量，即RuBP的再生速率则成为影响光合的因素③C3植物与C4植物CO2光合曲线C4植物的CO2补偿点低，
在低CO2浓度下光合速率的增加比C3快，CO2的利用率高；C4植物的CO2饱和点比C3植物低。

3、水分亏缺降低光合的主要原因：(1)气孔导度下降当水分亏缺时，叶片中脱落酸量增加，从而引起气孔关闭，导度下降，进入叶片的CO2减少。

(2)光合产物输出变慢水分亏缺会使光合产物输出变慢，加之缺水时叶片中淀粉水解加强，糖类积累，结果引起光合速率下降。

(3)光合机构受损缺水时叶绿体的电子传递速率降低且与光合磷酸化解偶联，影响同化力形成。

(4)光合面积扩展受抑在缺水条件下，生长受抑，叶面积扩展受到限制。

有的叶面被盐结晶、被绒毛或蜡质覆盖，使得光合速率降低。

4、土壤通气差引起植株中毒缺水的原因：①因为土壤通气差，O2含量降低，CO2浓度增高，短期内可以使根系呼吸减弱，影响根压，从而阻碍吸水；②时间较长，则会引起根细胞进行无氧呼吸，产生和积累酒精，根系中毒受伤，吸水更少。

③此外，缺O2还会产生其它还原物质（如Fe2+、NO2－、H2S等），不利于根系的生长。

5、低温能降低根系的吸水速率①水分本身的黏性增大，扩散速率降低；②细胞质黏性增大，水分不易通过细胞质；③呼吸作用减弱，影响根压；④根系生长缓慢，有碍吸水表面的增加连阴雨对作物生产的影响①降水的直接影响②来光照不足，作物易倒伏与多病，且导致光合产物不足而秕粒、减产并降低品质；③还可引起落粒、落果，穗上发芽或种子、果实霉烂；④雨日还间接影响温度，特别是土壤温度。

春季多雨日引起的降温将延迟作物出苗，产生不利的影响；秋季多雨带来的低温则影响喜热作物的成熟与产量形成。

6、灌溉方式对生理生态的效应：漫灌的生理生态效应①田间水分不平衡，降低水资源利用效率②增加空气含水量，降低植物蒸腾速率③夏季灌溉可以降低株间的气温；早春与晚秋季节灌溉可以保温；
④盐碱地灌溉可以洗盐压碱；降低土壤盐渍化⑥提高地下水水位，高蒸发区引起土壤次生盐碱化⑦改变土壤团粒结构、导
致土壤溶氧短时期内下降⑧施肥后灌溉可以溶解肥料⑨增加田间养分流失，降低肥料利用率喷灌的生理生态效应①增加空
气含水量，降低植物蒸腾速率可叶面补水，降低植株水分消耗②夏季灌溉可以降低叶面温度，防止强光灼伤缩短“午休”
时间，增加日光合产量；③早春与晚秋季节喷灌也可以一定程度上起保温作用④几乎不改变土壤毛细结构⑤施肥后喷灌可
以溶解肥料⑥增加土壤盐渍化程度⑦提高了水资源的利用效率⑧对水质要求较高）滴灌的生理生态效应①几乎不改变土壤毛细结构②极大提高了作物对水资源的利用效率③降低土壤盐渍化速度。

④部分农药、肥料的施用可在滴灌过程中进行。

⑤对水质要求很高，物质投入很高作物对氮的反应以产量为目标，将养分营养效率分为四种类型：(1)低效低响应型：无论养分供应量高或低，作物产量都比较低 (2)高效低响应型：土壤养分的供应量低时，产量相对较高；但随着养分供应量增加，其产量却增加较少(3)低效高响应型：当土壤养分供应量低时，产量虽相对较低，但随供应量的增加，产量显著增加(4)高效高响应型：当土壤养分供应量低时，产量相对较高；随着养分供应量增加，产量仍能显著增加氮肥总量的定量方法①
养分丰缺指标法②临界值配方法③肥料效应函数法④精确定量施肥法⑤营养快速诊断法。

作物吸磷的特点（生育期不
同，对磷要求不同）①多数作物苗期是磷素的营养临界期，所以在苗期应分配少量水溶性磷肥。

②在旺盛生长期植物虽然对磷素需求增加，但此时根系发达，吸收磷的能力强，可以利用作为基肥的难溶性或弱酸溶性磷肥；③生长后期可以通过
磷在体内的再利用来满足需要。

缺磷土壤植物高效吸收磷的机制 1）增加侧根数，根系构型发生改变2）增加根毛密度和长度3）向根际释放有机酸和H+，以利用被铝、铁等固定的无机磷 4）向根际释放磷酸酶以利用土壤中的有机态磷5）与菌根真菌形成共生体，通过菌根真菌很强的吸磷能力，扩大吸收面积，以利用非根际的磷钾的营养功能(一)作为许多酶的活化
剂生物体内钾能作为60多种酶的活化剂，所以钾能促进多种代谢反应(二)促进光合作用钾能提高植物光合磷酸化作用，
使单位重量叶绿体产生的ATP增加，钾能促进光合作用产物的运输，钾能促进光合作用产物向贮藏器官中的运输，增加“库”的贮存。

(三)促进糖代谢：钾不足时，植株内糖、淀粉水解为单糖；钾充足时，活化了淀粉合成酶，单糖向合成蔗糖、淀粉方向进行。

钾能促使糖类向聚合方向进行，对纤维的合成有利，钾还能促进光合产物向贮藏器官的运输，这不仅
能消除光合产物在叶部累积而抑制光合作用的继续进行，还能使各组织生长发育良好。

四)促进氮素吸收和蛋白质的合成
钾能大大提高作物对氮的吸收利用，并很快变为蛋白质(五)钾能促进植物经济用水①促进根系对水分的吸收②钾通过影响
气孔的开闭来调节水分蒸腾和二氧化碳进入叶片的过程（六）增强植物的抗逆性增强作物的抗旱、抗高温、抗寒、抗病、
抗盐、抗倒等的能力提高抵抗各种胁迫的能力：提高植物抗冷性的途径①抗冷锻炼，将植物在低温条件下经过一定时间的适应，提高其抗冷能力的过程②化学诱导：化学药物可诱导植物抗冷性提高—CTK,ABA等③合理的肥料配比：使植物生长健壮④栽培技术---如塑料薄膜覆盖提高作物抗旱性的途径与措施①抗旱锻炼：给予植物以亚致死剂量的干旱条件，使植物经受一定时间的干旱磨炼，提高其抗干旱能力的过程，叫做抗旱锻炼，“蹲苗”，搁苗，饿苗②合理使用矿质肥料磷肥和钾
肥均能提高植物抗旱性，氮素过多对作物抗旱不利③化学控制和使用生长调节剂：矮壮素（CCC）等可提高作物抗旱性④抗旱品种的选育提高植物抗盐性的途径①抗盐锻炼：将植物种子按盐分梯度进行一定时间的处理，提高抗盐能力1）逐渐提
高盐浓度的浸种法2）种子驯化法作物的需肥规律：1、不同作物对营养元素的需要量不同2. 不同品种对肥料的反应特性及敏感性不同3、不同作物对肥料形态和要求不同4、作物不同器官的矿质元素含量不同，在不同生育期间的变化也不同。

5.作物对矿质元素的吸收量与作物生长量有密切关系。

增源与扩库同步进行，重点放在增加叶面积和穗数上。

当叶面积达到一定水平，继续增穗会使叶面积超出适宜范围。

增源的重点应及时转向提高光合速率或适当延长光合时间，扩库的的重点则应由增穗转向增加穗粒数和粒重。