作物生理生态学ppt课件
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作物栽培⽣理学讲义作物栽培⽣理学讲义(2008年9⽉,农学05级、作物⽣产06级试⽤)学时数:农学专业26学时、作物⽣产技术24学时。
共12-13讲。
绪论作物栽培⽣理学是植物⽣理学与作物栽培学相交叉产⽣的边缘学科,是研究与作物栽培有关的⽣理学问题,是作物⾼产栽培的理论基础之⼀,也是植物⽣理学的分⽀。
作物⽣产是要取得较⾼的群体产量,为此,从作物⾼产优质的实际出发,研究作物群体⽣理问题就有更重要的意义。
经过⼏⼗年的研究与发展,⼀门介于作物栽培学与植物⽣理学之间的新兴边缘学科—作物栽培⽣理学已在我国形成并已初步具备了⾃⾝的体系。
将植物⽣理学与作物栽培学结合起来,成为边缘科学,从作物⽣产的实际了发研究⽣理问题,⼜从⽣理学的观点,去分析与解决作物⽣产的实际问题,这就是作物群体⽣理也就是作物栽培⽣理问题。
⼀、作物群体及其⽣理问题对于作物群体的概念,我们都很熟悉。
即指在⼈为操作的耕地上种植的⼀种或⼏种农作物。
所种植的农作物当然是经过⼈⼯培育、具有产量⾼、抗性强、品质优、⽣长发育整齐、熟期⼀致的优良品种。
群体⼤⼩是影响产量与品质的重要因素之⼀。
群体太⼩,⽣物学产量太低,经济产量也很低;群体过⼤,⽥间阴郁,光照不⾜,个体间相互荫蔽,个体⽣长不良。
⽽且在⾼温、⾼湿的情况下,病⾍害严重,产量也较低。
协调个与群体的关系是⼀切栽培技术措施的主要着眼点。
因此,只讲求个体,⽽忽视群体,或只重视群体群体⽽忽略个体,都是不对的。
作物的群体⽣理问题主要包括以下⼏⽅⾯:1.作物群体有其⾃⾝的特性与发育规律,作物⾼产要使群体和个体协调起来。
如群体有⾃我调节能⼒、⽥间光照分布、⽥间⼩⽓候等。
研究个体与群体之间相互影响,彼此⽭盾及统⼀控制途径(合理密植),才能为合理群体构建提供⽣理学基础。
2.提⾼群体的光能利⽤率。
从植物⽣理学⾓度来看,总的叶⾯积越⼤,接受光能越多。
但就群体⽽⾔,不会是越⼤越好。
究竟是叶⾯积以多少为宜?受群体结构的制约较⼤。
【作物生理生态学】研究作物的生理反应过程与生态环境之间相互关系的科学;它主要研究包括作物个体、群体对不同环境的适应性,及环境对群体的影响;作物种群和群落在不同环境中的形成及发展过程以及田间生态随作物生长的变化。
产生背景:现代作物生产的负效应。
①能源过度消耗。
②水资源日益紧缺。
③生产成本增加。
④污染加剧。
⑤其他负效应。
【作物生理生态学原理】(一)相生相克与互补原理(二)循环与再生原理(三)平衡与补偿原理。
【光合作用】绿色植物利用光能把CO2和水合成有机物,同时释放氧气的过程。
【光合速率】指单位时间单位叶面积的CO2吸收量或O2的释放量,也可用单位时间单位叶面积上的干物质积累量来表示。
【新长出的嫩叶光合速率低原因】(1)叶组织发育未健全,气孔尚未完全形成或开度小,细胞间隙小,叶肉细胞与外界气体交换速率低;(2)叶绿体小,片层结构不发达,光合色素含量低,捕光能力弱;(3)光合酶,尤其是Rubisco的含量与活性低;(4)幼叶的呼吸作用旺盛,因而使表观光合速率降低。
当叶片长至面积和厚度最大时,光合速率通常也达到最大值,光合速率随叶龄增长出现”低—高—低”的规律。
【叶的结构对光合能力的影响】(1)厚度、栅栏组织与海绵组织的比例、叶绿体和类囊体的数目等都对光合速率有影响。
(2)C4植物的叶片光合速率通常要大于C3植物,这与C4植物叶片具有花环结构等特性有关。
栅栏组织细胞细长,排列紧密,叶绿体密度大,叶绿素含量高,致使叶的腹面呈深绿色,且其中Chla/b比值高,光合活性也高,而海绵组织中情况则相反。
【光合产物的输出对光合的影响】光合产物积累到一定的水平后会影响光合速率的原因:(1)反馈抑制-化学。
(2)淀粉粒的影响-物理学。
叶肉细胞中蔗糖的积累会促进叶绿体基质中淀粉的合成与淀粉粒的形成,过多的淀粉粒一方面会压迫与损伤类囊体,另一方面,由于淀粉粒对光有遮挡,从而直接阻碍光合膜对光的吸收。
【作物光合生态因子】光照、CO2、温度、水分、营养元素。