龙源期刊网
干旱胁迫对作物生长发育的影响
作者：刘玉成
来源：《新农业》2017年第04期
水分是植物的主要组成部分，也是绿色植物进行光合作用的基础原料之一。干旱胁迫对植物的生长、光合作用、气孔运动、营养代谢等产生不良影响，进一步影响植物的生长发育。干旱限制了我国半干旱区农业发展，也严重影响作物的生长发育及产量。研究干旱胁迫对作物生长的影响，对提高玉米的抗旱性，以达到旱作区农业生产节水、稳产和水分高效利用的目的，具有重要的现实意义。
1 干旱胁迫对作物光合作用的影响
干旱降低了光合作用，主要是由于叶面积减小且光合场所受损造成的，并与叶片早衰、产量降低相联系。干旱胁迫时，植物会通过关闭气孔影响细胞水分状况及二氧化碳进入量。随着叶片水分散失和相对含水量下降，气孔开度减小，二氧化碳进入量减少，光合作用受到抑制，同时气孔阻力的增加也减少叶片水分散失，减轻了干旱胁迫对光合器官的伤害，有利于保持植株内水分平衡。干旱情况下，光合作用受到抑制，是气孔和非气孔因素共同作用的结果，前者是指水分胁迫使气孔导度下降，二氧化碳进入叶片受阻而使光合速率下降；后者主要指光合器官内光合酶活性下降造成的光合速率降低。干旱胁迫下，叶面积萎缩，光合色素发生变化，光合结构受到破坏，卡尔文循环相关酶活性降低，这些都是导致作物减产的重要原因。另外，干旱时，抗氧化防御系统的平衡遭到破坏，活性氧得不到有效清除，对蛋白质、膜脂和其他分子成分产生氧化等原因也抑制了光合作用正常进行。
2 干旱胁迫对作物生长和产量的影响
干旱影响种子萌发和根系生长，营养生长阶段的干旱胁迫会延缓植物生长发育，如干旱会严重减少萌发和扎根，干旱胁迫影响豌豆的萌芽和早期幼苗生长。对苜蓿的研究发现，发芽势、胚轴长度，地上部和根系鲜重和干重在聚乙二醇诱导的水分亏缺环境下减少，而根长增加。产量与植株水分亏缺下的生理过程有着内在的复杂联系。胁迫程度、持续时间及去除胁迫后的响应、水分胁迫与其他因素的交互作用都非常重要。对黑小麦研究发现，开花前期水分胁迫使开花期延迟，而开花后期水分胁迫使籽粒灌浆期提前，均造成产量降低，对产量造成不利影响的原因主要是干旱限制了光合作用。
第三章 作物的生长发育与产量、品质
第一节 作物的生长发育
作物的生长是指植物细胞的增大与增多，是植物体或某一器官体积和重量增加的量变过程。发育是指作物从营养器官阶段转到生殖生长的质变过程。由于细胞有序地进行一系列复杂的变化，形成了具有不同结构和机能的细胞、组织、器官。生长和发育常常是交织在一起的。
一、作物的一生
（一）作物的生育期
作物完成从播种到收获的整个生长发育所需的时间称为作物的生育期，以天数表示。对于以收种子为主的作物是指从种子出苗到作物成熟的天数。如棉花一般将出苗至开始吐絮的天数作为生育期。经常采用育苗移栽的作物，如水稻、甘薯、烟草等，通常还将其生育期分为苗床（秧田）生育期和大田生育期。对于以营养体为收获对象的作物，如麻类作物、牧草、绿肥、甘蔗、甜菜等，生育期是指出苗到产品适宜收获期的总天数。
（二）作物的生育时期
在作物的一生中，其外部形态特征总是呈现若干次显著的变化，根据这些变化，可以划分为若干个生育时期。目前，各种作物的生育时期划分方法尚未完全统一。几种主要作物的生育时期如下：
禾谷类 出苗期，分蘖期，拨节期，孕穗期，抽穗期，开花期，成熟期
豆 类 出苗期，分枝期，开花期，结荚期，鼓粒期，成熟期
棉 花 出苗期，现蕾期，花铃期，吐絮期
油 菜 出苗期，现蕾抽薹期，开花期，成熟期
黄、红麻 出苗期，苗期，现蕾期，开花结果期，工艺成熟期，种子成熟期
甘 薯 出苗期，采苗期，栽插期，还苗期，分枝期，封垄期，落黄期，收获期
马铃薯 出苗期，现蕾开花期，结薯期，成熟期，收获期
甘 蔗 萌芽期，苗期, 分蘖期，蔗茎伸长期, 成熟期
对于不利用分蘖的作物如玉米，高粱等，可不必列出分蘖期。为了更详细地进行说明，还可将个别生育时期划分更细一些。比如，开花期可细分作始花、盛花、终花三期，成熟期又可再分作乳熟、蜡熟、完熟三期等等。
二、作物的生长发育特性
作物的生长和发育过程一方面由作物的遗传特性决定，另一方面又受到外界环境条件的影响。因而表现出不同层面的生长发育特性。
水分对作物生长发育的影响
摘要:水资源短缺是目前制约农业生产的一个全球性问题,干旱严重影响作物的生长发育,使其遗传潜力难以发挥造成作物减产,并使生态环境日益恶化,而且限制了作物的广泛分布,因此,提高作物的抗旱能力已成为现代植物研究工作中急需解决的关键问题之一。
关键词:水分作物生长发育
水分状况不仅影响水稻土的发生性质,也影响水稻土生态系统的生产力。当档田灌水盘满足燕发,蒸腾和渗漏需要时,水稻可获高产。如水分过多,反不利于水稻生长。太湖与华南等大面积种植双季稻地区,多因地势低平,土质粘重,土壤排水不良,引起了次生潜育作用,出现青泥层。致使三麦常受渍害,水稻迟发。从而削弱了水稻土生态系统功能的发挥。为了进一步探讨水分状况对土壤的影响,本文采用模拟土柱试验,研究不同水分状况下,土坡中物质淋淀、剖面分化、形成以及对生物产盘的影响。
1、水分胁迫对作物生长的影响
水分胁迫严重影响幼苗生长,主要表现在植株高度、叶片数、叶面积、鲜重和干重、根系发育等性状。同时影响其各项生理指标,表现极显著的有光合强度、体内含糖量、叶绿素含量、氨基酸总量、速效磷、速效钾,其实质是幼苗在持续干旱状态下,蒸腾量过大,植株萎蔫,影响体内有机物积累而致使植株停止生长,根系因得不到有机营养而停止发育和活力下降,使其吸收力停止或降低,导致各项生理指标降低,而使植株生长缓慢、停止,甚至死亡。有试验表明土壤干旱并不增加根系的绝对量,根系长度分布下移,而根系总长和总量则减小。干旱条件下根系干重的绝对值均低于供水条件下根系干重的绝对值。随着水分胁迫强度的加剧,无论施肥与否,小麦根系均表现出体积减少,干物质积累减少,长度缩短,活跃吸收面积减少,根系活力下降的趋势,尤其在严重水分胁迫下,这种表现就更为突出。
2、不同作物不同时期所需水量是不同的
作物需水量通常用蒸腾系数来表示,蒸腾系数是指作物形成一个单位重量的干物质所消耗水分的重量。不同作物蒸腾系数是不同的,大部分作物的蒸腾系数为100～500g/g,例如:小麦为257～774g/g,玉米为174～406g/g,水稻为211～500g/g。作物蒸腾系数越大,表示作物需水量越多,其利用水分的效率越低。反之,蒸腾系数越小,表示需水量越少,水分利用率越高。但作物的蒸腾系数也不是固定不变的,它随着天气、气候、土壤条件、作物生育期和耕作栽培措施等不同而有很大变化。作物生长发育过程中,各个时期都需要有充足的水分供应,但有的时期因水分过多或不足对作物产量有极大的影响,我们把这个对水分最为敏感的时期称为作物需水临界期。需水临界期不一定是作物需水量最多的时期。不同作物需水临界期也不同,出现的时期是由作物生物学特性所决定的。如小麦的需水临界期在孕穗到抽穗期,水稻的需水临界期在孕穗到开花期,玉米的需水临界期在大喇
植物生长与发育的机理
植物生长和发育涉及到多个方面的因素，包括环境因素和内部因素。环境因素对于植物的生长和发育有重要的影响，例如光照、温度、湿度、土壤条件和营养等。而植物的内部因素主要有植物激素、基因表达和细胞分化等。
植物激素是植物内部调节生长和发育的重要因素之一。植物激素主要有赤霉素、生长素、玉米素、赤素和脱落酸等。不同植物激素在不同的生长阶段发挥着不同的作用。例如，生长素可以促进植物生长和分化，而赤霉素可以促进植物的细胞分裂。其中，植物激素的作用与它们在植物内部的浓度和作用位置密切相关。
除了植物激素外，基因表达也对植物生长和发育有重要的影响。基因是决定植物生长和发育的“遗传密码”，是植物生长与发育的基础。植物基因的表达受到多个因素的调控，包括植物激素、温度、光照等。例如，温度的改变可以影响植物基因的表达，从而影响植物的生长和发育。此外，基因突变也会对植物的生长和发育造成影响。
在植物内部，细胞的分化也是植物生长和发育的重要过程之一。植物细胞的分化通常是由某些外部和内部因素触发的。例如，外部刺激如伤害、病菌和胁迫等会促进细胞分化和组织再生。内部因素如植物激素和基因也可以影响细胞分化。
总的来说，植物生长和发育是一个非常复杂的过程，受到多个因素的影响。不同植物在各自的生态环境中生长和发育，也会有不同的适应策略和生长方式。因此，深入研究植物生长和发育的机理是非常有价值的，可以为植物育种、作物生产和环境保护等领域提供理论和实践支持。
