植物的生長(zhǎng)生理

一、??????種子萌發(fā)

1.?????概念：種子萌發(fā)指種子從吸水到胚根突破種皮期間所發(fā)生的一系列生理生化變化過程。

2.?????種子生活力：指種子能夠萌發(fā)的潛在能力或種胚具有的生命力。（一些植物的種子既不耐脫水干燥，也不耐零上低溫，往往壽命很短，被稱為玩拗性種子。而大多數(shù)種子能耐脫水和低溫，壽命較長(zhǎng)，被稱為正常性種子。影響種子壽命的主要儲(chǔ)藏條件是種子含水量和儲(chǔ)藏溫度，尤以含水量更為重要。）

3.?????種子活力：指種子在田間狀態(tài)（即非理想狀態(tài)）下迅速而整齊地萌發(fā)并形成健壯幼苗的能力。

4.?????影響種子萌發(fā)的外界條件

（1）???水分

? ? ? ?種子吸水后，一方面使原生質(zhì)從凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)，代謝水平提高；另一方面，水分可以使種皮膨脹軟化，氧氣容易透過種皮，增強(qiáng)胚的呼吸作用，同時(shí)也使胚根易于突破種皮。

? ? ? ??干燥種子最初的吸水是依靠吸漲作用進(jìn)行的。由于吸漲作用是一個(gè)物理過程，因此無論是死種子還是活種子都可進(jìn)行最初的吸漲吸水。吸漲作用的大小與原生質(zhì)凝膠物質(zhì)對(duì)水的親和性有關(guān)，蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素對(duì)水的親和性依次遞減，因此含蛋白質(zhì)較多的豆類種子的吸漲作用大于含淀粉較多的禾谷類種子。

（2）???氧氣

? ? ? ??若播種后得不到充足的氧氣供應(yīng)，如播種過深、土壤積水、雨后表土板結(jié)等，將影響種子的正常萌發(fā)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上實(shí)行深耕、平整土地、改良土壤、中耕松土等措施，目的之一就是為了增加土壤中的氧氣。

（3）???溫度

? ? ? ??變溫處理有利于種子萌發(fā)，而且還可提高幼苗的抗寒力。

（4）???光

? ? ? ??光不是所有種子萌發(fā)必須的外界條件，只為少數(shù)種子萌發(fā)所必須。種子萌發(fā)對(duì)光的需要是植物在進(jìn)化過程中發(fā)展起來的一種保護(hù)機(jī)制，具有重要的生物學(xué)意義。這是因?yàn)?，幼苗在出土前及出土后的一段時(shí)間內(nèi)是靠?jī)?chǔ)藏在種子中的有機(jī)物為生的，需光種子比較小，假如種子在埋土太深的黑暗條件下萌發(fā)，幼苗出土就需要較長(zhǎng)時(shí)間，這樣可能發(fā)生儲(chǔ)藏物質(zhì)在幼苗出土前就已經(jīng)耗盡的情況。萌發(fā)對(duì)光的需要可以防止這種情況的發(fā)生，使種子只能在地面或靠近地面透光的地方萌發(fā)。雜草種子多是需光種子，處在深層土壤中保持休眠的雜草種子只有在耕地時(shí)被翻到地表才萌發(fā)，因此田間雜草很難一次除凈。

二、??????植物生長(zhǎng)的周期性

1.?????植物的生長(zhǎng)曲線和生長(zhǎng)大周期

? ? ? ??植物體或個(gè)別器官所經(jīng)歷的“慢快慢”的整個(gè)生長(zhǎng)過程，稱為生長(zhǎng)大周期。一年生植物的生長(zhǎng)速率表現(xiàn)出生長(zhǎng)大周期的原因是由于生長(zhǎng)初期植株幼小，合成干物質(zhì)的量少，因而生長(zhǎng)緩慢；以后因?yàn)橹Ψ比~茂，光合作用大大加強(qiáng)，合成大量有機(jī)物，干重急劇增加，因而生長(zhǎng)加快；最后由于植株進(jìn)入衰老期，光合作用下降，合成有機(jī)物的量減少，加上呼吸作用的消耗，干重不會(huì)增加，甚至還會(huì)減少。

? ? ? ??植物生長(zhǎng)大周期的規(guī)律表明，任何促進(jìn)或抑制生長(zhǎng)的措施都必須在生長(zhǎng)速率達(dá)到峰值前施用，否則任何補(bǔ)救措施都將失去意義。

2.?????植物生長(zhǎng)的溫周期性

? ? ? ??植物的生長(zhǎng)按溫度的晝夜周期性發(fā)生有規(guī)律的變化被稱為植物生長(zhǎng)的溫周期性。一般來說，在夏季，植物的生長(zhǎng)速率在白天較慢，夜晚較快；而在冬季，植物的生長(zhǎng)速率在白天較快，夜晚較慢。

? ? ? ??植物生長(zhǎng)晝夜周期性的原因主要是：在夏天，白天溫度高、光照強(qiáng)，蒸騰量大，植株易缺水，強(qiáng)光抑制植物細(xì)胞的伸長(zhǎng)；晚上溫度低，呼吸作用弱，物質(zhì)消耗減少，積累增加；較低的夜溫還有利于根系的生長(zhǎng)及細(xì)胞分裂素的合成，從而有利于細(xì)胞的分裂、細(xì)胞數(shù)目的增加和植物的生長(zhǎng)。但在冬季，夜晚溫度太低，植物的生長(zhǎng)受阻。

3.?????植物生長(zhǎng)的季節(jié)周期性

植物的生長(zhǎng)在一年四季中也會(huì)發(fā)生有規(guī)律性的變化，稱為植物生長(zhǎng)的季節(jié)周期性。在每年生長(zhǎng)季節(jié)的早期，由于氣候溫和、雨量充足、均勻，形成層的活動(dòng)旺盛，所形成的木質(zhì)部細(xì)胞較大，且細(xì)胞壁較薄，因而材質(zhì)顯得疏松，被稱為早材；在生長(zhǎng)季節(jié)的晚期，由于氣候逐漸干冷，形成層活動(dòng)逐漸減弱以至停止，所形成的木質(zhì)部細(xì)胞小而細(xì)胞壁厚，材質(zhì)顯得緊密，被稱為晚材。前一年的晚材和第二年的早材界線分明，即是年輪線。

三、??????植物生長(zhǎng)的相關(guān)性

1.?????地下部和地上部的相關(guān)性

? ? ? ? 地下部與地上部的相關(guān)性可用根冠比，即地下部分的質(zhì)量與地上部分的質(zhì)量比值來表示。地下部與地上部的生長(zhǎng)是相互依賴的。

? ? ? ? 地下部與地上部的生長(zhǎng)還存在相互制約的一面，主要表現(xiàn)在對(duì)水分、營(yíng)養(yǎng)等的爭(zhēng)奪，并從根冠比的變化上反映出來。比如“旱長(zhǎng)根、水長(zhǎng)苗”

? ? ? ??在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，常用水肥措施來調(diào)控作物的根冠比，促進(jìn)收獲器官的生長(zhǎng)，以達(dá)到增產(chǎn)的目的。對(duì)于收獲器官是地下部的作物，前期應(yīng)保證充足的水肥供應(yīng)，以促進(jìn)莖葉的生長(zhǎng)，加強(qiáng)光合作用；而后期則應(yīng)減少氮肥和水分的供應(yīng)，增施磷鉀肥，以利于光合產(chǎn)物向下運(yùn)輸及淀粉的積累，從促進(jìn)薯塊長(zhǎng)大。

2.?????主莖和側(cè)枝以及主根與側(cè)根的相關(guān)性

? ? ? ? 植物主莖的頂芽會(huì)抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)，抑制程度因植物種類不同而異。（實(shí)驗(yàn)證明，用細(xì)胞分裂素處理側(cè)芽，可以解除頂端對(duì)側(cè)芽的抑制作用，側(cè)芽在有頂芽存在的情況下也可萌發(fā)生長(zhǎng)。赤霉素有加強(qiáng)頂端優(yōu)勢(shì)的作用，用赤霉素處理頂芽，可加強(qiáng)對(duì)側(cè)芽的抑制，但去掉頂芽后，外施赤霉素不能代替生長(zhǎng)素抑制側(cè)芽生長(zhǎng)，相反會(huì)引起側(cè)芽的強(qiáng)烈生長(zhǎng)。）

? ? ? ??與頂芽抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)相似，主根對(duì)側(cè)根的生長(zhǎng)也有抑制作用，也表現(xiàn)出頂端優(yōu)勢(shì)。只有在主根被切除或受損時(shí)，側(cè)根的生長(zhǎng)才加快。生產(chǎn)上移栽樹苗、菜苗時(shí)采取切除主根的辦法，就是為了促進(jìn)側(cè)根的生長(zhǎng)，有利于水分和肥料的吸收。

3.?????營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的相關(guān)性

? ? ? ??植物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)之間是相互協(xié)調(diào)和相互制約的。生產(chǎn)上可利用相關(guān)性，根據(jù)收獲部位制定相應(yīng)措施。

4.?????植物的極性與再生

? ? ? ??極性指植物體或植物體的一部分在形態(tài)學(xué)的兩端具有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理生化特性的現(xiàn)象。在氣孔發(fā)育和根毛的形成過程中，發(fā)生細(xì)胞不均等分裂，也是極性的表現(xiàn)。

? ? ? ??再生指植物體的離體部分具有恢復(fù)植物體其他部分的能力。在再生過程中，總是在形態(tài)學(xué)上端長(zhǎng)芽、形態(tài)學(xué)下端發(fā)根的現(xiàn)象，與生長(zhǎng)素的極性運(yùn)輸有關(guān)。生長(zhǎng)素在莖中極性運(yùn)輸，集中于形態(tài)學(xué)的下端，有利于根的發(fā)端，而生長(zhǎng)素含量少的形態(tài)學(xué)上端則發(fā)生芽的分化。

四、??????外界條件對(duì)植物生長(zhǎng)的影響

1.?????溫度

? ? ? ? 溫度三基點(diǎn)中的最適溫度并不是植物生長(zhǎng)最健壯時(shí)的溫度。因?yàn)橹参锷L(zhǎng)最快時(shí)，物質(zhì)較多用于生長(zhǎng)，體內(nèi)物質(zhì)消耗太多，反而沒有在較低溫度下生長(zhǎng)得結(jié)實(shí)、健壯。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中為了培育健壯植株，往往需要在比生長(zhǎng)最適溫度稍低的溫度下進(jìn)行。

2.?????水分

3.?????光

? ? ? ??光促進(jìn)幼葉展開，抑制莖伸長(zhǎng)。藍(lán)光對(duì)植物生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，紫外光對(duì)植物生長(zhǎng)的抑制作用更強(qiáng)，所以高山上的植物長(zhǎng)得特別矮小，這是因?yàn)楦呱缴洗髿庀”?，紫外光容易透過的緣故。

五、??????植物的運(yùn)動(dòng)

1.?????向光性

? ? ? ??植物根據(jù)光照的方向而彎曲的能力叫向光性。植物器官的向光性又可分為正向光性、負(fù)向光性和橫向光性。正向光性是指器官向著光照的方向彎曲；負(fù)向光性是指器官背著光照的方向彎曲（根）；橫向光性是指器官保持與光照方向垂直的能力，如葉片通過葉柄的扭轉(zhuǎn)使其處于光線合適的位置的特性。

? ? ? ??正負(fù)向光性都是受短波光（藍(lán)光）影響的，而長(zhǎng)波光（紅光）是無效的。而有些植物如向日葵、棉花等其頂端一天中隨陽光而轉(zhuǎn)動(dòng)，即太陽追蹤，葉片與光垂直，即橫向光性。這種現(xiàn)象是溶質(zhì)控制葉枕的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞引起的。但向日葵的向陽運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比葉片的向光性運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜，其運(yùn)動(dòng)機(jī)制尚缺乏深入研究。

2.?????向重力性

? ? ? ??植物在重力的影響下，保持一定方向生長(zhǎng)的特性。太空實(shí)驗(yàn)證明，在無重力作用的條件下，植物的根莖都不發(fā)生彎曲。

? ? ? ??一般認(rèn)為向重力性導(dǎo)致的彎曲生長(zhǎng)也是由于生長(zhǎng)素的不均勻分布引起的。當(dāng)植株水平放置時(shí)，由于重力的作用造成的電勢(shì)差，器官上側(cè)的生長(zhǎng)素將向下側(cè)移動(dòng)，從而導(dǎo)致上側(cè)生長(zhǎng)素減少，下側(cè)增多。由于根對(duì)生長(zhǎng)素很敏感，微量的生長(zhǎng)素促進(jìn)根的生長(zhǎng)，生長(zhǎng)素稍多時(shí)，根的生長(zhǎng)就受到抑制。因此根橫放時(shí)，下側(cè)的生長(zhǎng)將由于生長(zhǎng)素增多而受抑制，根就向下彎曲生長(zhǎng)。相反由于莖對(duì)生長(zhǎng)素不敏感，而莖橫放時(shí)，下側(cè)的生長(zhǎng)將由于生長(zhǎng)素的增多而加快，莖就向上彎曲生長(zhǎng)。