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,贪青晚熟.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.多为中熟或早中熟品种春化作用在农业生产上的应用:①人工春化处理:春播前对植物进行春化处理,可提早成熟,避开后期“干热风”;冬小麦春化处理后可以春播或补种小麦;育种上可以繁殖加代②调种引种时重点考虑:引种时首先考虑所引品种的春化特性,考虑该品种在引种地能否顺利通过春化冬小麦北种南引,植物将只营养生长,不开花结实烟草北种南引,可延长营养生长期,提高产量③控制花期:花卉种植可通过春化或去春化提高或延迟开花,以控制开花时间2)光周期现象光周期的概念:许多植物在开花之前的一段时期,要求每天有相对长度的昼夜交替(即有光和无光的交替),才能开花的现象。
植物对光周期的反应:①短日照植物:又称长夜植物,在短日照(每天连续日照时数小于一定限度)条件下才能开花或开花受到促进的植物短日照植物延长黑暗、缩短日照可促进开化,延长日照、缩短黑暗可延迟开花或不开花代表植物如晚稻、玉米、棉花、烟草、甘薯、大豆、菊花等②长日照植物:又称短夜植物,在长日照(每天连续日照时数大于一定限度)条件下才能开化或开花受到促进的植物长日照植物延长日照、缩短黑暗可促进开花,缩短日照、延长黑暗可延迟开花或不开花代表植物如小麦、燕麦、油菜、胡萝卜、洋葱、甜菜等③日中性植物:对日照长度不敏感,只要其它条件满足,在任何日照条件下都能开花的植物代表植物如月季、黄瓜、番茄、辣椒、四季花卉、向日葵、蒲公英等光周期现象在农业生产上的应用:①指导引种:引种时要考虑两地的日照时数是否一致及作物对光周期的要求纬度地区间引种容易;不同纬度地区间引种要考虑品种的光周期特性短日照植物:北种南引,开花期提早,应引早熟品种;南种北引,开花期延迟,应引早熟品种.长日照植物:北种南引,开花期延迟,引早熟品种;南种北引,开花期提早,应引晚熟品种②加速育种:通过人工光周期诱导,可缩短育种年限,如南繁北育、温室加代。
③控制花期:用缩短或延长光照时数,来控制花期菊花遮光处理,可提前至“五一”开花;延长光照或夜间用间断光照处理,可推迟至春节开花.④调节营养生长和生殖生长:以营养器官为主的作物,可控制其光周期抑制开花.利用间断光照处理,可抑制甘蔗开花,提高产量南种北引,可延迟麻类开花,提高产量和质量纬度与光周期变化低纬度地区:短日照;高纬度地区:长日照纬度与植物的分布低纬度地区(南方):没有长日条件,只有短日植物原产热带、亚热带的植物多为短日照植物高纬度地区(东北):短日时气温已低,只能生长一些长日植物原产温带、寒带的植物多为长日照植物中纬度地区(北方):长日、短日植物都有,长日植物在春末夏初开花,短日植物在秋季开花3)花芽分化概念:花芽分化:植物经过一定时期的营养生长,就能感受外界信号(如光周期和低温等)调节产生成花刺激物,植物茎生长点花原基形,花芽各部分分化与成熟,这一过程称为花芽分化花芽分化的影响因素:①日照长短:一般日照短促进短日照植物多开雌花,长日照植物多开雄花;日照长促使长日照植物多开雌花,短日照植物多开雄花②温度:温度升高,花芽分化加快③水分:土壤水分不足,花形成缓慢,颖花退化④氮素营养:氮素不足则花芽分化慢且数量明显减少;氮过多,贪青徒长,养料消耗过度,花分化推迟。
⑤微量元素:缺乏则花发育不良.⑥植物激素:生长素和乙烯利可促进黄瓜雌花分化,赤霉素促进雄花分化7.植物生产植物生产:以植物为对象,以自然环境条件为基础,以人工调控植物生长为手段,以社会经济效益为目标的社会性产业1)植物在自然界的作用①转贮能量,为生命活动提供能源②促进物质循环,维持生态平衡.(2)植物生产的特点①植物生产的复杂性植物生产受自然和人为等多种因素影响和制约,是一个有序列、有结构的复杂系统②植物生产的季节性植物生产依赖于大自然的周期性变化(季节变化),具有很强的季节③植物生产的地域性不同地区自然条件、生产条件和技术水平不同,从而构成了植物生产的地域性3)植物生产的作用①生活资料的重要来源粮食、水果、蔬菜几乎全部来自于植物生产;肉类、蛋、奶生产以植物生产为基础.②工业原料的重要来源我国40%的工业原料、70%的轻工业原料来源于植物生产③农业的基础产业农业由种植业、畜牧业和渔业组成.畜牧业、渔业、林业等很大程度上依赖于植物生产④农业现代化的组成部分植物生产是农业的基础,没有现代化的植物生产,就没有现代化的农业和现代化的农村课堂练习一、填空题1.植物生长周期性主要包括 、昼夜周期、 等。
2植物的生长相关性主要有地上部与地下部的相关性、 、 等植物的成花过程一般包括成花诱导、 、 三个阶段.4.根据植物开花对光周期反应不同,可将分为长日照植物、 、 三类.5.通常把植物的休眠分为强迫休眠和 二、选择题1茎的伸长过程可称为( )A.生长 B发育 C.分化 D.生殖生长2.目前,我国可供栽培的植物约( )种A.100 B.6000~7000 C400000~500000 D10000003.下面植物顶端优势不明显的是( )。