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1、第一节第一节 植物的营养生长植物的营养生长一、种子萌发一、种子萌发 （一）种子萌发的过程（一）种子萌发的过程1吸胀吸胀 吸胀即指干种子的吸水膨胀。此时种子的含水量急剧增加。它是一个物理过程，死种子也可吸水膨胀。2萌动萌动 种子吸水后，酶的活性和呼吸作用显著增强，物质代谢大大加快。 3发芽发芽 种子萌动后，胚生长很快，种子又开始大量吸水。当胚根的长度长到与种子长度相等，胚芽长度是种子长度的一半时，就达到了发芽的标准。种子萌发后，就形成了一株新的独立生活的幼苗。（1）水分）水分 种子萌发，首先要吸收足够的水分。水分进入种子内，有两方面的重要作用：一是促使原生质从凝胶转变为溶胶，从而使代谢加强；二是
2、使种皮软化，透气性增强，利于呼吸增强及胚根突破种皮。（2）氧气）氧气 氧气是种子萌发的必需条件之一。因为种子萌发与胚生长是活跃的生命活动，需要呼吸作用提供能量，因而需要大量的氧气。 （3）温度）温度 种子萌发期间的各种代谢都是在酶的催化下完成的，而酶促反应与温度密切相关。大多数树木种子萌发的最适温度一般在20250C。此外，还有萌发的最高和高低温度，即种子萌发的温度“三基点”。 （4）光照）光照 种子萌发对光的反应可分为三种类型：一是中光种子 ，二是需光种子又称喜光种子，三是需暗种子又称嫌光种子 。（二）影响种子萌发的外界条件（二）影响种子萌发的外界条件二、植物生长的周期性二、植物生长的周期性
3、植物的生长并不是持续、均匀地进行的，而是表现出一定的节奏性，这种现象称为生长的周期性。1生长大周期生长大周期 在植物生长过程中，无论是细胞、组织、器官，还是个体乃至群体，它们在长度、面积、体积和重量等的增加速度上均表现出慢快慢的规律，即起初生长慢，而后逐渐加快，达到最大速度后又逐渐变慢，直至停止生长，植物生长的这种规律称为生长大周期。如果以生长对时间作图，呈“S”形曲线（图8-9）。 图图8-9 主茎长高的生长曲线主茎长高的生长曲线2生长的季节周期生长的季节周期在温带地区，一年四季中环境条件如温度、降水、日长等都有明显的变化，植物的生长速度也随四季的变化而规律性地改变，这种现象称为生长的季节周
4、期。 以华北地区木本植物为例：一些树木如侧柏的增高生长在一年中表现出慢快慢的规律，整个生长季中生长曲线为“S”型（图8-10）。另一些树木如油松、栓皮标、臭椿等，一个生长季节中会出现两次高生长，生长曲线呈“双S”型。图图8-10 8-10 三种针叶树高生长的季节变化三种针叶树高生长的季节变化n树木的直径生长也表现出一定的季节性规律。直径生长源于形成层细胞分裂和分化，春夏季节，形成层细胞分裂能力强，细胞生长速度快，形成的木质部细胞较粗大，产生的木材疏松，称为春材（早材）；到了秋季，形成层细胞分裂能力减弱，细胞生长速度变慢，形成的木质部细胞较细小，产生的木材紧密，称为秋材（晚材）。当年的春材和秋材
5、构成一个年轮，代表着一年的生长量。n了解植物生长的季节周期，有助于在生产上确定适宜的管理时期，使植物在生长季节中得到足够的水分和营养，充分发挥生长潜力。3生长的昼夜周期生长的昼夜周期植物体上所有的器官，都表现出白天生长慢，晚上生长快的规律。这种规律称为植物生长的昼夜周期。 图图8-11 8-11 红松高生长的昼夜红松高生长的昼夜周期和温度、湿度的关系周期和温度、湿度的关系三、极性三、极性极性是指植物体或植物体的一部分（如器官、组织或细胞）在形态学的两端具有不同形态结构和生理生化特性的现象。将柳树枝条悬挂在潮湿的空气中，会再生出根和芽，但是不管是正挂还是倒挂，总是在形态学上端长芽，形态学的下端长
6、根（图8-12），而且越靠形态学上端切口处的芽越长，越靠形态学下端切口处的根越长。 图图8-12 柳树枝条的极性柳树枝条的极性1.正挂在潮湿空气中的生长状态正挂在潮湿空气中的生长状态2.倒挂的生长状态倒挂的生长状态A.芽芽 B.不定根不定根四、细胞全能性、组织四、细胞全能性、组织培养和器官再生培养和器官再生1细胞全能性细胞全能性细胞全能性是指每一个活细胞都具有产生一个完整个体的全套基因，在适宜的条件下，可发育成完整植株的潜在能力。细胞全能性的理论成为细胞分化的理论基础和植物组织培养技术的理论依据。2植物组织培养植物组织培养 植物的组织培养是指在无菌条件下，将外植体（植物器官、组织、花药、花粉、
7、体细胞甚至原生质体）接种到人工配制的培养基上培育成植株的技术。 3器官再生器官再生器官再生是指植物体失去某个部分后，在适宜的条件下，又再生出失去的部分，再次形成完整植株的潜在能力，或是指植物体上的某一部分脱离母体后，经过一段时间的培养，再次发育成新的有机体的潜在能力。（四）植物的向性生长（四）植物的向性生长植物在外界环境中生长，感受某些外界条件的刺激后，植物体上的一些部位会发生运动，使植物向着一定的方向生长，这种现象称为植物的“向性生长”。1向光性向光性 植物的向光性是指植物的生长部分随光的方向发生弯曲的现象。 2向地性（向重力性）向地性（向重力性）种子在土壤中萌发，根总是顺着重力的方向向下生
8、长，表现出正向地性；而茎总是逆着重力的方向朝上生长，表现出负向地性。 3向水性与向化性向水性与向化性 当水分在土壤中分布不均匀时，植物的根总是朝着潮湿的方向生长的现象，称为植物的向水性。生产上可采用控制土壤水分供应的方法来促进根的生长，如“蹲苗”。当肥料在土壤中分布不均匀时，植物的根总是朝着肥料多的地方生长现象，称为植物的向化性。 （五）植物生长的相关性（五）植物生长的相关性高等植物的各个器官虽然形态不同、功能各异，但相互之间存在着密切的关系。这种关系有时表现为相互协调，有时表现相互制约。植物体各器官之间相互协调与制约的现象叫做植物生长的相关性。1地上部分与地下部分的相关性地上部分与地下部分的
9、相关性 2顶芽与侧芽的相关性顶芽与侧芽的相关性 3营养生长与生殖生长的相关性营养生长与生殖生长的相关性 1地上部分与地下部分的相关性地上部分与地下部分的相关性根从土壤吸收的水分和矿质营养经过导管运输到植物体地上的各个部分，供茎、叶的需要；同时，叶子制造的糖类、维生素等，能通过韧皮部不断运到根部，满足根生长发育的需要。一般情况下，总叶面积较大的植物体，常具有较发达的根系，而叶少或遮荫、落叶及开花结实等，由于降低了流入根系的糖量，则抑制根系的发育。“根深叶茂”、“本固枝荣”等都是对地上部分与地下部分相互关系的形象概括。2顶芽与侧芽的相关性顶芽与侧芽的相关性植物主茎的顶芽抑制侧芽或侧枝生长的现象叫做
10、顶端优势。雪松、圆柏等都具有很强的顶端优势。 顶端优势与林业生产有密切的关系。茶、桑、香椿等去掉顶芽之后，促进了侧枝和叶的生长，可以提高产量；用材树种如桦树、松树等通过疏掉部分侧枝，加强顶端优势，形成高大通直圆满的树干，可增加木材的利用价值。 3营养生长与生殖生长的相关性营养生长与生殖生长的相关性 首先，营养生长是生殖生长的基础，营养生长为生殖生长提供绝大部分营养物质；而生殖生长是营养生长的必然趋势和结果，只有将营养生长转化为生殖生长，开花结实，才有利于植物提高适应环境、繁衍后代的能力。 其次，营养生长和生殖生长也存在着矛盾。一方面，营养生长能制约生殖生长。另一方面，生殖生长不利于营养生长。
11、生产上，以收获营养器官为目的的植物，应采取措施抑制生殖器官的生长，如供给充足的水分和氮肥、加大栽种密度、摘除花、果等，促进营养器官的生长；以收获果实、种子为目的的植物，应协调好营养器官与生殖器官的关系，以获得较高的产量。（六）植物的休眠（六）植物的休眠休眠的概念：一般生长在温带的植物，春季开始生长，夏季生长旺盛，到秋季生长逐渐变慢，冬季则停止生长，这种植物的整体或某一部分在某一时期内停止生长的现象称为休眠。休眠是植物对不良环境条件的适应性表现，有利于种族的生存和繁衍。1种子的休眠种子的休眠2芽的休眠芽的休眠1种子的休眠种子的休眠有些植物种子成熟后，如果得到适宜的外界条件便可以萌发。但是，也有一
12、些种子，特别是野生植物和木本植物的种子，即使给予适宜的外界环境条件仍不能萌发，这种现象称为种子的休眠。造成种子休眠的主要原因有：（1）种皮障碍）种皮障碍一些豆科植物（如剌槐、皂荚）的种子有坚硬致密的种皮，往往不能吸水，因此会抑制胚的生长而呈休眠状态。 （2）胚未成熟和后熟作用）胚未成熟和后熟作用 有些种子在外观（形态、大小）上达到成熟的标准，但由于种子内胚的发育还没有完成，或是种子中贮藏的营养物质还没有转化为胚可利用的形式，还要经过一段时间的发育，完成形态和生理上的一系列变化，才能真正成熟具备发芽能力，这一过程称为种子的后熟作用。 （3）抑制萌发物质的存在）抑制萌发物质的存在 有些植物的种子不
13、能萌发是由于果实或种子中存在抑制种子萌发的物质。2芽的休眠芽的休眠休眠芽是温、寒带树木度过严冬的形式。为了适应不利的低温条件，这些树木越冬前发生一系列生理和形态上的变化，外观上表现为落叶树叶片变黄并脱落，生长停止，并形成冬芽，植物就进入冬季的休眠状态。 在许多木本植物中，长日照促进营养生长，短日照则抑制生长而促进休眠芽的形成。 三、影响营养生长的外界因素三、影响营养生长的外界因素1温度温度 植物只有在一定的温度范围内才能生长。一般情况下，在零上几度时，植物就可以生长，但生长的最适温度是2035 0C。2光照光照 光是绿色植物生长的必需条件，没有光，有机物就不能形成和积累。黑暗中生长的幼苗由于缺乏叶绿素，整株植物黄化或白化，称为“黄化幼苗”。不同波长的光对生长的影响不同。 3水分水分 植物要维持正常生长，原生质必须处于水分饱和状态。此外，矿质元素、激素等因素也对植物的生长产生一定的影响。
