第三章植物的热害及抗热性
- 格式:ppt
- 大小:208.50 KB
- 文档页数:39
高温对植物生长的影响及热害防治方法1. 引言高温是指温度在35摄氏度(℃)以上的环境条件。
随着气候变化的加剧,高温也越来越成为一个全球性的问题。
在农业生产中,高温对植物的生长和产量产生了极大的影响。
本文将探讨高温对植物生长的影响以及一些热害的防治方法。
2. 高温对植物生长的影响2.1 高温抑制种子萌发和幼苗生长高温对种子的发芽和幼苗的生长发育具有很大的抑制作用。
一些种子在高温下会失去活力,导致发芽率降低甚至完全无法发芽。
幼苗也很容易受到高温的伤害,导致生长缓慢、长势差。
2.2 高温引发叶片氧化和脱水高温会导致叶片的氧化反应增加,加速叶片老化。
同时,高温也会加速植物体内水分的蒸发,使植物出现脱水现象。
这些影响会导致叶片萎蔫、叶片颜色变黄等。
2.3 高温降低光合作用高温对光合作用产生了负面影响。
在高温下,光合作用的速率下降,光反应和暗反应的平衡被破坏,导致光合产物的合成减少,植物无法正常进行养分合成和转运。
2.4 高温加剧植物的代谢负担高温会对植物的代谢过程产生不利影响。
植物为了应对高温环境,会增加能量代谢和营养合成的过程,导致代谢负担增加。
如果高温持续存在,植物的生长和发育将受到很大的限制。
3. 热害防治方法3.1 选择适应地方的作物品种在高温地区种植作物时,应选择耐热的作物品种。
耐热品种通常具有较高的温度适应能力,能够更好地抵御高温对植物生长的不利影响。
3.2 控制高温环境条件可以利用遮阳网、湿帘等措施来调节温室内的温度,减轻高温对植物的影响。
同时,科学合理的通风也有助于降低温室内的温度,改善植物的生长环境。
3.3 提供充足的水分高温环境下,植物容易脱水,需要提供充足的水分来保持植物体内的水分平衡。
及时浇水、覆盖土壤等方法可以有效地减轻高温对植物的脱水影响。
3.4 施用适当的肥料高温下,植物对养分的需求增加,所以要合理施用肥料,满足植物的养分需要。
同时,要注意适量施用有机肥料,增加土壤的保水性和肥力,提高植物的抗旱能力。
农业气象灾害热害及防御措施一、热害的概念热害是高温对植物生长发育以及产量形成所造成的一种农业气象灾害。
二、热害的类型热害包括高温逼熟和日灼。
1.高温逼熟高温逼熟是高温天气对成熟期作物产生的热害。
华北地区的小麦、马铃薯,长江以南的水稻,北方和长江中下游地区的棉花常受其害。
水稻受害表现为最后3片功能叶早衰发黄,灌浆期缩短,粒重下降.秕粒率增加10%-30%,有的高达40%-50%,受害指标是日最高温度连续3d以上≥35℃,敏感期在乳熟期前后,即抽穗后6-15d,长江以南的早稻、早中稻、杂交稻的灌浆期正值盛夏,往往受害。
棉花受害表现为花、铃大量脱落,受害指标为日最高温废34-35℃,马铃薯受害后表现退化、薯块变小,受害指标为薯块形成期平均温度参22℃。
形成热害的原因是高温,因为高温使植株叶绿素失去活性,阻滞光合作用的暗反应,降低光合效率,呼吸消耗大大增强;高温使细胞内蛋白质凝聚变性,细胞膜半透性丧失.植物的器官组织受到损伤;高温还能使光合同化物输送到穗和粒的能力下降.酶的活性酶低.致使灌浆期缩短,籽粒不饱满.产量下降。
2.日灼日灼是因强烈太阳辐射所引起的果树枝干伤害,也称日灼或灼伤。
日灼常常在于旱天气条件下产生.主要危害果实和枝条的皮层。
由于水分供应不足,使植物蒸腾作用减弱。
在夏季灼热的阳光下,果实和枝条的向阳面受到强烈辐射,因而遭受伤害。
受害果实上出现淡紫色或谈褐色干陷斑,严重时出现裂果,枝条表面出现裂斑。
夏季日灼在苹果、桃、梨和葡萄等果树上均有发生,它的实质是干旱失水和高温的综合危害。
冬季日灼发生在隆冬和早春,果树的主干和大枝的向阳面白天接受阳光的直接照射,温度升高到o℃以上,使处于休眠状态的细胞解冻;夜间树皮温度又急剧下降到o℃以下,细胞内又发生结冰。
冻融交替的结果使树干皮层细胞死亡,树皮表面呈现浅红紫色块状或长条状日烧斑。
日灼常常导致树皮脱落,病害寄生和树干朽心。
三、防御措施1.选用抗热性强的品种。
高温对植物的伤害及耐热机制高温对植物的伤害及耐热机制引言:随着全球气候变暖的趋势,高温对植物的影响日益凸显。
高温天气不仅会影响植物的生长发育和产量,还会引发一系列的生理和生化变化,最终导致植物的伤害甚至死亡。
因此,研究高温对植物的伤害及其耐热机制,对保护和提高农作物的产量具有重要的意义。
一、高温对植物的伤害1.1 光合作用受抑制高温会导致植物光合作用过程中的光化学反应和碳合成受到抑制。
光合作用是植物中最为重要的生理过程之一,能提供养分和能量,促进植物的生长和发育。
高温增加了光合作用产生的有害氧化物,如超氧阴离子等,降低了植物的光合作用效率。
1.2 蛋白质、酶活性失调高温会引发蛋白质的氧化和降解,导致酶活性失调。
蛋白质是植物生长与发育的基础,承担着多种功能。
在高温环境下,蛋白质的氧化和降解会导致酶的活性降低,从而影响植物的新陈代谢和生理过程。
1.3 水分失去平衡高温会增加植物的蒸腾速率,导致植物水分失去平衡。
蒸腾是植物体内水分从根部经植物体上部整个水导管系统传输至叶片表面蒸发出去的过程。
高温会加快植物体内水分的蒸发速率,导致组织水分的减少和水分失去平衡,影响植物的生物化学反应和水分运输。
二、植物的耐热机制2.1 膜热稳定性提高植物对高温的适应主要通过提高膜热稳定性来保护细胞膜的完整性。
较高的热稳定性可使细胞膜在高温下能够保持完整,抵御高温对细胞膜的伤害。
植物通过调节膜磷脂的脂酰链长度、膜蛋白的合成以及各种溶质的积累等方式来提高膜的热稳定性。
2.2 抗氧化能力增强植物细胞中存在大量的抗氧化物质,如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶等,这些物质能够清除细胞内产生的有害氧化物,保护细胞免受氧化伤害。
在高温环境下,植物通过增加抗氧化物质的合成和积累来增强抗氧化能力,降低高温对细胞的伤害。
2.3 热激蛋白的表达与功能热激蛋白(Heat Shock Protein,HSP)是植物在高温环境中产生的一类蛋白质,它们可以保护细胞的正常结构和功能。
作物高温热害作物高温热害引言随着全球气候变化和全球暖化的加剧,高温热害对农作物产量和质量造成了严重的影响。
高温热害是指当环境温度超过作物的耐受范围时,对植物的生长和发育产生负面影响的现象。
本文将探讨作物高温热害的成因、对作物产量的影响、作物耐热机制以及应对高温热害的措施。
一、作物高温热害的成因1. 全球气候变化:全球气候变暖导致了气温的升高。
高温热害在农作物生产中越来越常见。
2. 高温波及:炎热的天气可能会形成高温波及,持续时间较长,对农作物产生较大影响。
3. 太阳辐射:夏季阳光照射时间长,太阳辐射强度高,对作物产生直接的热损害。
二、作物高温热害对产量的影响高温热害对农作物的产量和质量产生了广泛影响。
1. 减产:高温热害对植物的生长和发育过程产生了负面影响,使作物产量降低。
2. 早熟:作物在高温环境下容易提前成熟,导致产量减少。
3. 萎蔫和坐果率下降:高温导致水分蒸发增加,作物容易失水,叶片萎蔫,花蕾枯萎,坐果率下降。
4. 异常果实发育:高温热害对果实的发育过程产生负面影响,导致果实变形、色泽不佳、品质下降。
三、作物耐热机制农作物在适应高温环境中具备一定的抗热能力。
1. 保护鞘层:作物的保护鞘层可以减少高温对作物组织的伤害。
2. 色素调节:高温环境下,作物会调节色素含量以保护叶绿素和其他生理活性物质。
3. 抗氧化物质:作物会产生一些抗氧化物质来抵抗高温热害,如超氧化物歧化酶和过氧化物酶。
四、应对高温热害的措施针对作物高温热害,采取一些措施可以减轻其对作物产量和质量的影响。
1. 种植适应性强的作物品种:选择具有耐热性的品种进行种植。
2. 调整种植时间:在高温季节避免播种,调整种植时间以规避高温热害。
3. 灌溉管理:合理管理灌溉,在高温时段增加灌溉频率以维持作物水分平衡。
4. 遮阳措施:采取遮阳措施,如建立遮阳棚或种植树木来减少直接阳光照射。
5. 营养管理:增施有机肥料和矿质元素,提高植物的抗热能力。
高温对植物生理的影响由高温引起植物伤害的现象称为热害,植物抵抗高温伤害的能力称为抗热性。
目前热害的温度很难定量,因为不同类型的植物对高温忍耐程度有很大差异,仅以高等植物比较,水生和阴生植物的热害界限大约在35℃左右,而一般陆生的高等植物热害界限可大于35℃,所以热害的温度不能绝对划分。
热害的温度又与作用时间密切相关,致伤的高温与暴露的时间成反比,时间愈短植物忍耐的温度愈高。
(一)高温对植物的伤害1.直接伤害这是指植物在短时间接触高温后立即表现出来的一种伤害。
(1)蛋白质变性与凝固高温破坏了蛋白质的空间构型,使蛋白质二级结构和三级结构中起重要作用的氢键因高温断裂,一些维持三级结构的疏水键也遭破坏。
这样,蛋白质空间构型被破坏,肽链展开、疏松起来,发生蛋白质变性。
一般最初的变性是可逆的,如果高温消除,蛋白质还可以复性,细胞还不致受到伤害。
如果高温继续下去,蛋白质很快发生聚集,造成凝固,转变成不可逆状态,而失去蛋白质原有的活性。
伴随高温,植物不可避免要失去大量水分,高温杀伤温度与细胞含水量之间呈负相关,水分子参与了蛋白质构型越容易发生热变性。
此外,蛋白质胶体必须要有足够的水分,才可以自由移动和展开其空间构型,发生结构变性。
因此,含水量少的原生质,抗热性愈强,干燥种子的抗热性一般高于其他器官。
(2)脂类的液化生物膜的主要成分是蛋白质和脂类。
脂类与蛋白质分子之间靠静电引力或疏水键联系,在高温条件下,脂类分子活动性增加超过了它与蛋白质的静电引力,从双分子层固相中游离出来,形成一些液化的小囊泡,从而破坏膜的结构,使膜系统出现孔隙、漏洞,使膜失去了半透性和主动吸收的特性。
而脂类的液化程度取决于脂肪酸的饱和程度,饱和脂肪酸愈多愈不易液化,耐热性愈强。
用耐热的小青藻CyAnIdIuM CAldArIuM(蓝藻纲)实验发现,当温度升高到55℃时,它的脂肪酸含量比中等温度时的脂类含量低一半,不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸之比亦减少三倍(即饱和脂肪酸增多),说明耐热的植物随温度升高脂肪酸饱和度增高,这是由于脂肪酸被过氧化酶氧化,可能是过氧化酶的血红素基被高温钝化,在高温下脂肪酸不易被氧化(去饱和),故饱和脂肪酸增多。
植物生理学课程教学大纲(Plant Physiology)课程编号:081001课程性质:学科基础课适用专业:园艺专业先修课程:植物学、化学、物理学后续课程:作物栽培学、遗传学、作物育种学总学分:3.5,其中实验学分:0.5教学目的与要求:植物生理学是研究植物生命活动规律,揭示植物生命现象本质的科学。
植物的生命活动是在水分代谢.矿质营养.光合作用和呼吸作用等基本代谢的基础上,表现出种子的萌发.营养器官的生长.开花.受精.果实和种子的成熟等生长发育过程。
植物生理学是植物学学科和农学学科各专业必修的一门重要的专业基础课,也被称之为“合理农业的基础”课程。
通过本课程的教学,总的目的和要求是使学生:1、了解植物生理学概念的基本内涵及其所研究的主要内容。
2、了解植物体内的物质代谢与能量代谢的基本情况和过程.了解这些代谢过程之间的相互关系。
3、了解植物生长发育的基本规律.理解外界条件对植物生长发育进程的影响。
4、了解植物逆境种类及其对植物的危害,理解植物抗逆性的生理基础,掌握提高植物抗逆性的原理、途径和方法。
5、理解植物生理学是重要的专业基础课,为后续课程如耕作、栽培、遗传育种等专业课的学习打下必要的理论基础。
6、理解植物生理学是一门实验科学,通过实验教学,使学生掌握研究植物生命活动的基本方法和基本技能,培养学生观察问题和分析问题的能力,以及提高理论联系实际、掌握解决农业生产中的实际问题的途径和方法。
本课程选用教材为:《植物生理学》(王忠主编,中国农业出版社,2000);实验教材为:《植物生理学实验指导》(邹琦主编,中国农业出版社,2000)教学内容与安排绪论部分(2学时)一、植物生理学的定义和研究内容二、植物生理学的产生和发展三、植物生理学与农业生产四、怎样学好植物生理学,掌握与其有联系的学科的知识、注重实验以及结合生产实践本章重点:植物生理学的定义和研究内容。
第一章植物细胞的结构和功能(2学时)第一节植物细胞的结构与组成一、细胞的概述二、原生质的性质第二节细胞壁的结构与功能一、细胞壁二、胞间连丝第三节生物膜的结构与功能一、生物膜的化学组成二、生物膜的结构模型三、生物膜的功能第四节植物细胞亚微结构与功能一、细胞核二、叶绿体和线粒体三、细胞骨架四、细胞内膜系统五、其它细胞器六、细胞质基质第五节植物细胞和基因表达一、细胞的阶段性与全能性二、植物细胞的核基因与核外基因三、植物细胞基因表达的特点本章重点:生物膜的结构模型及功能,植物细胞亚微结构与功能。
应知应会之作物抗逆性篇一、植物抗逆性(一)抗冷性在零上低温时,虽无结冰现象,但能引起喜温植物的生理障碍,使植物受伤甚至死亡,这种现象称为冷害。
原产于热带或亚热带的植物,在生长过程中遇到零上低温,便会发生冷害。
具体表现为:1.水分平衡失调:冷害引起冷敏感植物最明显的生理变化是水分的丢失和植株的萎蔫,因为这些植物在低温胁迫下,脱落酸的合成和运输受到抑制,叶面气孔关闭能力减弱,造成水分丢失;另一方面,低温使根细胞吸水能力急剧降低,因而导致植株萎蔫。
2.呼吸速率大起大落:冷害对喜温植物呼吸作用的影响极为显著。
许多材料(如水稻秧苗、黄瓜、三叶橡胶树、甘薯块根、苹果、番茄等)在零上低温条件下1~2d,冷害病征出现之前,呼吸速率加快。
这是一种病理现象。
实验证明,此时受害试材料释放出的能量较多转变为热能,因为氧化磷酸解偶联了;随着低温的加剧或时间延长,呼吸速率就大大下降。
3.光合速率减弱:低温影响叶绿素的生物合成和光合进程,引起淀粉水解以及叶绿素的光氧化,使绿叶褪色呈黄白,导致光合作用进一步降低;同时,糖分运输减慢;如果寒潮之后加上光照不足,影响会更严重。
4.酶活性变化:冷害引起一系列合成酶,如蛋白质合成酶、核酸合成酶、脂肪合成酶和糖类合成酶等活性降低,但使这项物质的水解酶活性增高。
实验证明,卡尔文循环(光合作用,碳固化)中的几种关键酶对低温很敏感,合成降低,导致NADP⁺水平也下降,活性氧(毒害)增加,造成细胞膜结构破坏;质膜和液泡膜H⁺ - ATPase活性降低。
5.抗性提升方法:低温锻炼对提高喜温植物的抗寒性有一定效果,如:在25℃中生长的番茄幼苗在12.5℃低温锻炼几小时到两天,对1℃的低温就有一定的抵抗能力;其次,植物生长速率与抗寒性强弱呈负相关,即稳生稳长、组织结实、呼吸速率适中的植株,对不良环境有一定的适应准备,较能抗寒。
所以,在低温来临之前的季节,应合理施用钾肥,少施或不施化学氮肥,不宜灌水;还可以喷施植物生长延缓剂,延缓生长,提供脱落酸水平,提供抗性。