植物栽培生理学

植物生理学的应用研究植物生理学是研究植物生命活动和内部机理的学科。

它探讨植物生长、发育、繁殖、代谢等方面的规律，并且致力于将这些知识应用于实际生活中。

植物生理学的应用研究对提高农作物产量，改善环境质量，以及推动植物工程领域的发展具有重要意义。

一、农业生产中的应用研究植物生理学的应用研究对于农业生产起到了至关重要的作用。

研究人员通过对植物生理过程的深入了解，可以开发出一系列的栽培技术来提高农作物的产量和质量。

例如，研究人员发现了植物生长素的合成和运输机制，这对于选择出更适合生产的作物品种，优化施肥方案具有重要指导意义。

此外，研究人员还可以通过调节植物激素的合成和处理，来改变农作物的性状，提高抗逆性和抗病性，从而增加农作物的产量和耐受性。

二、环境保护与修复中的应用研究植物生理学的应用研究在环境保护和修复领域也发挥着重要的作用。

通过对植物的光合作用、呼吸作用以及蒸腾作用等生理过程的研究，可以发现植物对环境中各种污染物质的吸收和代谢能力，从而根据不同环境中植物的特性来选择适宜的植物用于环境修复。

此外，植物生理学的应用研究还可以通过调控植物的生理反应来减少土地的侵蚀和水源的污染，提高环境质量。

三、植物工程领域中的应用研究植物生理学的应用研究对植物工程领域的发展也起到了重要推动作用。

通过对植物的基因调控和开展基因工程研究，可以实现对植物性状的精确调控和优化。

例如，通过转基因技术可以实现对农作物抗病性、抗虫性的提升，以及对植物激素合成和代谢途径的调控，从而实现对植物生长发育过程的控制。

此外，植物生理学的应用研究还为植物生物工程等领域的发展提供了理论和方法支持。

综上所述，植物生理学的应用研究在农业生产、环境保护与修复以及植物工程领域都具有重要的意义。

通过对植物生理过程的研究，可以探索出一系列的解决方案来解决实际问题，提高农作物产量、改善环境质量，并推动植物工程领域的发展。

未来，随着科技的不断进步和研究方法的不断创新，植物生理学的应用研究将会迎来更广阔的发展前景。

一、名词解释1.春化作用：低温诱导促使植物开花的作用称春化作用。

2.光周期：光周期是指昼夜周期中光照期和暗期长短的交替变化。

光周期现象是指植物通过感受昼夜长短变化而控制开花的现象称为光时期现象3.芽苗菜：凡利用植物种子或其他营养储存器官，在黑暗、弱光条件下能上长出可供食用的芽苗、芽球、嫩芽、幼茎或幼稍，均可成为芽苗菜类蔬菜。

4.设施蔬菜：设施蔬菜栽培就是指利用人工或现代化农业工程和机械技术，建造一定的设施，为蔬菜作物提供适宜的温、光、水、气等环境条件而进行的优质、高产、高效栽培。

5.种子的活力：种子活力即种子的健壮度，是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和，是种子品质的重要指标。

6.根冠比：是指植物地下部分与地上部分的鲜重或干重的比值。

7.芽苗菜8.蔬菜栽培制度：蔬菜栽培制度是指一个地区或一个生产单位在蔬菜栽培中所采用的蔬菜作物组成、配置、熟制及种植方式的总称。

9.立体种植：指在同一块田上，两种或两种以上的作物（包括木本）从平面上、时间上多层次利用空间的种植方式，实际上立体种植是间、混、套作的总称。

10.单性结实：是指子房不经过受精作用而形成不含种子果实的现象。

11.根冠比12.种子劣变：是指种子生理机能的恶化。

其实老化的过程也是劣变的过程，不过劣变不一定都是老化引起的，突然性的高温或结冰会使蛋白质变性，细胞受损，从而引起种子劣变。

13.S型生长曲线：当种群在有限资源里生长，其生长符合逻辑斯谛微分方程，随时间变化的生长曲线就呈S形状。

在数学上，它是逻辑斯谛微分方程的解析解。

简答题一、蔬菜植物的分类答：1．植物学分类法（1）十字花科（2）伞形花科（3）茄科（4）葫芦科（5）豆科（6）百合科（7）菊料（8）藜科2.食用器官分类法依此法，可将所有蔬菜划分为根菜类、茎菜类、叶菜类、花菜类、果菜类五大类。

3．农业生物学分类法（1）白菜类（2）根菜类（3）绿叶蔬菜类（4）葱蒜类（5）茄果类（6）瓜类（7）豆类（8）薯芋类（9）多年生蔬菜（10）水生蔬菜（11）食用菌类（12）芽菜类二．绿叶蔬菜生物学特性及栽培技术共点答：温度要求分为两大类：一类起源于热带，喜温怕寒，耐热性强；另一类起源于温带，耐寒性强。

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植物生理学绪论一植物生理学的定义和内容研究植物生命活动规律和机理及其与环境相互关系的科学.植物生命活动：从种子开始到形成种子的过程中所进行的一切生理活动。

植物生命活动形式:代谢过程、生长发育过程、植物对环境的反应植物生命活动的实质：物质转化、能量转化、信息转化、形态建成、类型变异1 物质转化体外无机物[H2O、CO2、矿质（根叶）]→体内有机物［蛋白质核酸脂肪、碳水化合物］→体外无机物［CO2 H2O]→植物再利用2 能量转化光能（光子）→电能(高能电子)→不稳定化学能（ATP,NADPH）→稳定化学能（有机物)→热能、渗透能、机械能、电能3 信息转化[1]物理信息:环境因子光、温、水、气［2]化学信息:内源激素、某些特异蛋白（钙调蛋白、光敏色素、膜结合酶）[3］遗传信息:核酸4 形态建成种子→ 营养体（根茎叶) → 开花→ 结果→种子5 类型变异植物对复杂生态条件和特殊环境变化的综合反应植物生命活动的“三性”v植物的整体性v植物和环境的统一性v植物的变化发展性Ø植物生命活动的特殊性1 有无限生长的特性2 生活的自养性3 植物细胞的全能性和植株的再生能力强4 具有较强的抗性和适应性5 植物对无机物的固定能力强6植物具有发达的维管束植物生理学的内容1、植物细胞结构及功能生理﹕2、代谢生理：水分代谢、矿质营养、光合作用、呼吸作用等3、生长发育生理：种子萌发、营养生长生理、生殖生理、成熟衰老4、环境生理（抗性生理）以上的基本关系光合、呼吸作用→ 生长、分化水分、矿物质运输发育、成熟（功能代谢生理） (发育生理）↖ ↗环境因子(抗性生理)(温、光、水、气）二植物生理学的产生与发展(一）萌芽阶段（16以前世纪）＊甲骨文:作物、水分与太阳的关系*战国时期：多粪肥田*西汉：施肥方式*西周：土壤分三等九级*齐民要术：植物对矿物质及水分的要求轮作法、“七九闷麦法”（1）科学植物生理学阶段1.科学植物生理学的开端（17～18世纪）1627年，荷兰 Van Helmont ，水与植物的关系1699年，英国Wood Ward，营养来自土壤和水18世纪，Hales，植物从大气获得营养1771年，英国Priestley发现植物绿色部分可放氧2年，瑞士 De Saussure，灰分与生长的关系2.植物生理学的奠基与成长阶段（19世纪）Ø1840年,德国Liebig建立矿质营养说。

绪论一、植物生理学的定义和研究内容二、植物生理学产生与发展三、植物生理学的任务与展望四、学习方法一.植物生理学（Plant Physiology）的定义及研究内容1.定义：简言之，植物生理学就是研究植物生命活动规律，揭示植物生命现象本质的一门科学。

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，物质的运输与分配以及信息传递和信号转导等基本代谢基础上，所展示的种子萌发，生长，运动，开花，结实等生长发育过程。

植物生理学就是研究和探索这些生命活动的各个生理过程内在的奥秘及其与环境的相互关系，通过对这些功能和作用机制，机理的研究，阐明植物生命活动的规律和本质。

要点：（1）研究的对象是植物。

因为绿色植物在生物界中具有无与伦比的特殊性——自养性，即它可以吸收简单的无机物（CO2、H2O和矿质元素等），利用太阳能，合成自身赖以生存任何物质（CH2O、脂肪、蛋白质、维生素等），自给自足建成自身。

这就是生物的自养性。

绿色植物的自养性是地球上的其它生物生存所需有机物及能量的根本来源。

（2）基本任务是探索植物生命活动的基本规律。

2.研究内容植物生理学的研究范畴不仅局限在个体，组织和器官，细胞，分子等某一结构层面上，也可以在较为宏观的个体或组织，器官水平上，也可以在细胞和分子的水平上。

植物完成其生活史，生命活动虽然十分复杂，从生理学角度可将其分为三大方面：○1生长发育（growth and development）与形态建成（morphogenesis）植物的生长发育是植物生命活动的外在表现。

生长是指由于细胞数目增加，体积的扩大而导致的植物个体体积和重量的不可逆增加；发育是指由于细胞的分化所导致的新组织，新器官的出现所造成的一系列形态变化（或称形态建成），包括从种子萌发，根，茎，叶的生长，直到开花，结实，衰老，死亡的全过程。

人类对植物生命活动的认识始于对其生长发育的观察和描述，如“春华秋实”，“春发，夏长，秋收，冬藏”等，正是人类对其认识的写照。

植物生理学中的养分吸收与利用机制植物是依靠吸收、利用土壤中的养分来生长和发育的。

植物生理学研究了植物的生长和代谢过程，其中养分吸收与利用机制是一个核心的研究领域。

本文将探讨植物对养分的吸收方式以及吸收后的利用过程。

一、养分吸收方式植物通过根系吸收土壤中的养分，主要包括无机养分和有机养分。

无机养分主要包括氮、磷、钾、钙、镁、硫等元素，而有机养分则是指有机质和有机氮化合物等。

植物通过以下几种方式吸收养分：1. 主动吸收：植物根系通过细胞壁和细胞膜等结构来主动吸收养分。

这种吸收方式主要通过转运蛋白完成，能够选择性地吸收特定的养分。

例如，氮元素主要以硝酸盐形式被吸收，而磷元素则主要以磷酸盐形式吸收。

2. 被动吸收：植物根系还可以通过被动扩散的方式吸收养分。

当土壤中养分浓度较高时，养分会通过浸润作用进入植物的根系。

这种吸收方式对于一些离子性养分如钠、钾等起到了重要的作用。

3. 植物共生：植物可以与一些微生物建立共生关系，通过共生微生物的帮助来吸收养分。

例如，豆科植物与根瘤菌之间形成了共生关系，根瘤菌能够固氮并将固氮产物提供给植物利用。

二、养分利用过程植物吸收进来的养分需要经过一系列的代谢和分配过程才能被植物利用。

以下是养分利用过程的主要环节：1. 吸收后的转运：被吸收的养分需要在植物体内进行转运。

植物体内存在着许多转运蛋白，它们可以将吸收进来的养分从根部转运到其他部位。

例如，氮元素在植物体内经过一系列的转运蛋白的转运，最终被分配到各个组织和器官。

2. 养分在不同组织间的分配：吸收后的养分需要在植物体内进行分配，以满足不同组织和器官的需求。

植物体内存在着许多导管组织，如木质部和韧皮部，它们能够将养分从根部运输到地上部分，同时也能将养分从叶片运输到其他部位。

3. 各组织中的利用：不同组织和器官对吸收进来的养分有着不同的利用方式。

叶片是光合作用的主要场所，它能够利用吸收进来的养分进行光合作用。

根系则主要用于吸收和存储养分，并将养分提供给地上部分。

植物生理学：研究植物生命活动规律的科学，内容大致分为生长发育与形态建成、物质与能量转化、信息传递和信号转导水分在植物生命活动中的作用1) 水分是细胞质的主要成分2) 水分是代谢作用过程的反应物质3) 水分是植物对物质吸收和运输的溶剂4) 水分能保持植物的固有姿态水势：是每偏摩尔体积水的化学势差（水分子从体系中逃逸的能力）注：纯水的水势定为零，溶液的水势就成负值，溶液越浓，水势越低渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象渗透系统：一个具有液泡的植物细胞，与周围溶液一起，便构成了一个渗透系统根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力（包括伤流和吐水）伤流：由于根压作用，从植物伤口或折断的部位流出液体的现象吐水：由于根压作用，从叶尖或叶边缘的水孔流出液滴的现象蒸腾拉力：叶片蒸腾时，气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降，所以从旁边细胞取得水分。

同理，旁边细胞又从另一个细胞取得水分，如此下去，便从导管要水，最后根部就从环境吸收水分，这种吸水的能力完全是由蒸腾拉力所引起的影响根系吸水的土壤条件1) 土壤中可用水分2) 土壤通气状况3) 土壤温度4) 土壤溶液浓度蒸腾作用：是指水分以气体状态，通过植物体的表面（主要是叶片），从体内散失到体外的现象（分为角质膜蒸腾和气孔蒸腾）蒸腾作用的生理意义1) 蒸腾作用是植物对水分吸收和运输的主要动力2) 蒸腾作用对矿物质和有机物的吸收，以及这两类物质在植物体内的运输都是有帮助的3) 蒸腾作用能够降低叶片的温度气孔——蒸腾过程中水蒸气从体内排到体外的主要出口，也是光合作用和呼吸作用与外界气体交换的大门。

气孔运动主要受保卫细胞的液泡水势的调节，但调节保卫细胞水势的途径比较复杂。

影响蒸腾作用的因素：1) 外界条件a) 光照——光照促使气孔开放，蒸腾作用增强b) 空气相对湿度——空气相对湿度增大，蒸腾作用减弱c) 温度——大气温度增高，蒸腾作用增强d) 风——微风促进蒸腾；强风抑制蒸腾2) 内部因素a) 气孔频度（每平方厘米叶片的气孔数）b) 气孔大小c) 叶片内部面积大小（内部面积指细胞间隙的面积）必需元素1) 完成植物整个生长周期不可缺少的2) 在植物体内的功能是不能被其他元素代替的3) 这种元素对植物体内所起的作用是直接的溶液培养法：是在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法被动运输：转运过程顺电化学梯度进行，不需要代谢供给能量。

植物生理学植物的生长生理植物的生长生理一、植物生长和形态发生的细胞基础1.细胞的生长分化规律细胞周期:从亲代细胞分裂结束到子代细胞分裂结束的时期称为细胞周期。

细胞生长的控制细胞生长受多种因素的影响：受核质遗传基因的控制，因为细胞核与细胞质的数量比只能维持在一定的范围内；受细胞壁以及周围细胞作用力的影响；受环境因素的制约。

2.细胞分化的控制因素细胞分化的分子机理细胞分化的分子基础是细胞基因表达的差别。

同一植物体中的细胞都具有相同的基因，因为它们都是由同一受精卵分裂而来的，而且其中的每一个细胞在适宜的条件下有可能发育成与母体相似的植株。

在个体的发育过程中，细胞内的基因不是同时表达的，而往往只表达基因库中的极小部分。

这就是个体发育过程中基因在时间和空间上的顺序表达。

细胞的基因是如何有选择性地进行表达，合成特定蛋白质的，即基因是如何调控的，这是细胞分化的关键。

从某种意义上讲，具有相同基因的细胞而有着不同蛋白质产物的表达，即为细胞分化。

细胞分化的控制因素：（1）极性是细胞分化的前提极性是指细胞（也可指器官和植株）内的一端与另一端在形态结构和生理生化上的差异。

主要表现在: 细胞质浓度的不一，细胞器数量的多少，核位置的偏向等方面。

极性的建立会引发不均等分裂，使两个子细胞的大小和内含物不等，由此引起分裂细胞的分化。

(2)植物激素在细胞分化中的作用；植物激素可以诱导细胞分化。

3.细胞全能性与组织培养技术植物细胞的全能性是指植物的每个细胞都携带一个完整的基因组，具有发育成完整植物的潜力。

组织培养:指在无菌条件下，在培养基中离体分离培养植物组织(器官或细胞)的技术。

其理论基础是植物细胞的全能性。

（1）组织培养的概念与分类植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工控制的环境下培养发育再生成完整植株的技术。

用于离体培养的各种植物材料称为外植体。

根据外植体的类型，又可将组织培养分为：器官培养、组织培养、胚胎培养、细胞培养以及原生质体培养等。

植物的矿质营养及其吸收、运输、同化1.灰分：将在105摄氏度下烘干的植物材料在600摄氏度下高温烘烤，剩余的不能挥发的灰白色残渣称为植物的灰分。

2.灰分元素/矿质元素：构成植物灰分的元素称为植物的灰分元素，由于它们直接或间接地来自土壤矿质，故又称为矿质元素。

3.必需元素：是指植物正常生长发育必不可少的元素。

4.大量元素：包括C H O N P K Ga Mg S 9种，此类元素分别占植物体干重的0.01%-10%。

5.微量元素：包括Fe Cu B Zn Mn Mo Ni Cl 8种，此类元素分别占植物体干重的0.00001%-0.01%。

6.溶液培养法/水培法：是在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。

7.砂基培养法：是在洗净的石英砂等基质中加入营养液、利用砂基作为固定植物根系的支持物来培养植物的方法，与溶液培养法并无实质性的不同。

8.有氧溶液培养法/气培法/雾培法：是将植物根系置于营养液气雾中培养植物的方法，植物根系并不直接浸入营养液。

9.有益元素：有些元素并非是植物的必需元素，但这些元素对植物的生长发育，或对植物生长发育过程中的某些环节有积极影响，这些元素被称为植物的有益元素。

10.有害元素：有些元素少量或过量存在时均对植物有不同程度的毒害作用，将这些元素称为有害元素。

11.质外体/自由空间：植物组织中细胞质膜外部的细胞壁部分在组织内构成一连续的结构空间被称为质外体。

土壤溶液中的各种矿质元素可顺着电化学势梯度自由扩散进入质外体空间，固有时又将质外体称为自由空间。

12.相对自由空间（RFS）：活组织自由空间的体积大小可通过某种离子的扩散平衡实验来估算，这个估算值称为相对自由空间。

13.共质体运输：溶质通过跨膜运转进入原生质，并通过活细胞间的胞间连丝或连续不断的跨膜运转而从一个活细胞运输至另一个活细胞的过程称为共质体运输。

14.生理碱性盐：将这类由于植物对离子的选择性吸收而使环境PH升高的盐类称为生理碱性盐，硝酸盐类（硝酸铵例外）一般均属于生理碱性盐。