单元1植物生产与环境概述.docx

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单元1植物生产与环境概述

单元1植物生产与环境概述

任务一植物生长与植物生产

知识目标

1.理解植物生长和发育有关概念。

2.了解植物生长的周期性和相关性。

3.了解植物的极性、再生、休眠和衰老等现象。

4.熟悉植物的春化作用、光周期现象、花芽分化等生理作用。

5.了解植物生产的特点和作用

能力目标

1.掌握植物的春化作用、光周期现象等在农业生产上的应用。

2.熟悉农业生产的基本调查方法。

基础知识

植物的概念：

植物是一类不能自由移动，但能够利用光将无机物转化为有机物，供自身生长发育需要的自养型生物。

1.植物的生长

（1）植物的生长和发育

生长：

指由于植物细胞分裂和伸长引起的植物体积和质量上的不可逆增加，如根、茎、叶的增大、增重。

发育：

指在植物生长过程中，一些细胞发生变化，分别生成能执行各种不同生理功能的组织与器官的过程，也称形态建成，如花芽分化、幼穗分化等。

生长与发育的关系：

生长是发育的基础，发育是生长的必然结果，两者相辅相成，密不可分。

（2）植物的营养生长和生殖生长

营养生长：

植物根、茎、叶等营养器官的生长称为营养生长。

生殖生长：

植物花、果实、种子等生殖器官的生长称为生殖生长。

关系：

植物营养生长进行到一定程度后，就会进入生殖生长阶段。

花芽分化（穗分化）是植物生殖生长开始的标志。

植物生长发育过程中，营养生长和生殖生长是两个不同阶段，便两者相互重叠，不能截然分开。

2.植物生长的周期性

概念：

植株或器官生长速率随昼夜或季节变化发生有规律变化的现象，包括生长大周期、昼夜周期和季节周期等。

（1）生长大周期

植物的根、茎、叶、花、种子和果实等器官以及一年生植物的整株植物，在生长过程中，初期生长缓慢，以后逐渐加快，生长达到高峰后，又逐渐减慢，以至生长完全停止，形成“慢-快-慢”的规律，称为植物生长大周期。

一年生植物的生长曲线“S”型，即初期生长较慢（细胞分裂），中期较快（细胞伸长和增大），后期慢（细胞分化成熟）。

任何促进或抑制植物生长的措施必须在生长速率达到最高以前采用，否则将没有意义，称“不误农时”。

（2）昼夜周期

概念：

指植物的生长速率随昼夜温度变化而发生有规律变化的现象，称为植物生长的昼夜周期性或温周期性。

规律：

一般情况下，夏季植物生长白天慢、夜间快；冬季植物生长白天快、夜间慢。

（3）季节周期

概念：

指在一年四季中，植物生长随季节的变化而呈现一定的周期性规律。

规律：

温带树木在春季和初夏生长快，盛夏生长慢甚至停止，秋季生长较快，冬季停止生长或进入休眠期。

3.植物生长的相关性

植物各部分之间相互联系、相互制约、协调发展的现象称为植物生长的相关性。

植物生长的相关性主要有地下部与地下部相关性、主茎与侧枝相关性、营养生长与生殖生长相关性。

（1）地上部与地下部的相关性

地上部与地下部的生长是相互依赖的，它们之间不断进行着物质、能量和信息交流。

地下部供应地上部水分、矿物质、少量有机物和细胞分裂素等；地上部供应地下部糖类、维生素。

“根深叶茂”、“本固枝荣”等说明了植物根系发达，地上部才会长得好。

地上部与地下部的生长存在着在水分和营养上相互竞争。

根冠比：

地下部分根系的总重量与地上部分茎叶等的总重的比值。

环境条件、栽培技术对地下部分与地上部分植物生长影响不一致。

土壤水分：

缺水，根冠比增加；水分充足，根冠比下降。

（水稻“旱生根、水长苗”现象）

氮素营养：

充足，根冠比下降；缺乏，根冠比增大。

温度：

低温，根冠比增加；高温，根冠比减少。

光照：

光照强，根冠比增加；光照弱，根冠比减少。

整枝、修剪：

能减缓根系生长而促进地上部分生长，使根冠比变小；

中耕断根：

能暂时抑制地上部茎、叶的生长，促进根系发展，使根冠比加大。

生长抑制剂或延缓剂：

生长抑制剂可增大根冠比，而生长促进剂则降低根冠比。

（2）主茎与侧枝的相关性

顶端优势的概念：

由于植物的顶端生长占优势而抑制侧枝或侧根生长的现象。

顶端优势的在生产上的应用：

保护和利用顶端优势：

如向日葵、玉米、高粱、烟草、麻类，维护顶芽，保持单杆生长，以获得高产优质的农产品。

打破顶端优势，促进侧枝发育：

如果树的整形修剪，棉花的摘心整枝，番茄的打顶，香椿和茶树的去顶等。

（3）营养生长和生殖生长的相关性

营养生长是生殖生长的基础，生殖生长所需的养料大多是由营养器官提供的；生殖器官产生激素刺激营养生长。

营养生长和生殖生长间存在着相互制约关系。

营养生长和生殖生长并进阶段两者矛盾大，要促使其协调发展。

营养生长过旺，茎叶徒长，消耗大量养分，致使生殖器官养分不足，贪青晚熟。

生殖生长过旺，养分大量流向花果，容易引起植株早衰，多年生果树出现“大小年”或“隔年结果”的现象。

4.植物的极性与再生

（1）植物的极性

指植物某一器官的上下两端，在形态和生理上有明显差异，通常是上端生芽、下端生根的现象。

（2）植物的再生

指与植物体分离了的部分具有恢复其余部分的能力。

植物再生的基础是植物细胞的全能性。

5.植物的休眠与衰老

（1）植物的休眠

概念：

是指植物生长极为缓慢或暂时停顿的现象,是植物在长期进化中形成的一种对环境变化的主动适应性。

类型：

强迫休眠：

由于环境条件不适宜而引起的休眠。

生理休眠：

因植物本身原因而引起的休眠，又称真正休眠。

（2）植物的衰老

概念：

指一个器官或整个植株生理功能逐渐恶化，最终自然死亡的过程，是一个普遍规律。

特征：

对整株植物来说，衰老首先表现在叶片和根系。

6.植物的成花过程及影响因素

成花过程三阶段：

成花诱导、花芽分化和花器官的形成。

影响成花诱导的最敏感的因素：

低温和最适宜的光周期。

控制成花三因素：

花的状态、低温和适宜的光周期。

（1）春化作用

春化作用的概念：

许多秋播植物（如冬小麦和油菜）在其营养生长期必须经过一段低温诱导，才能转为生殖生长（开花结实）的现象。

植物对春化作用的反应：

①冬性植物：

必须经历较长时间的低温才能进行花芽分化。

多为晚熟品种或中晚熟品种。

②春性植物：

进行花芽分化前对低温求不严格，时间也较短。

多为极早熟、早熟和部分中熟品种。

③半冬性植物：

对低温要求介于冬性植物和春性植物之间，春化时间相对较短。

多为中熟或早中熟品种。

春化作用在农业生产上的应用：

①人工春化处理：

春播前对植物进行春化处理，可提早成熟，避开后期“干热风”；冬小麦春化处理后可以春播或补种小麦；育种上可以繁殖加代。

②调种引种时重点考虑：

引种时首先考虑所引品种的春化特性，考虑该品种在引种地能否顺利通过春化。

冬小麦北种南引，植物将只营养生长，不开花结实。

烟草北种南引，可延长营养生长期，提高产量。

③控制花期：

花卉种植可通过春化或去春化提高或延迟开花，以控制开花时间。

（2）光周期现象

光周期的概念：

许多植物在开花之前的一段时期，要求每天有相对长度的昼夜交替（即有光和无光的交替），才能开花的现象。

植物对光周期的反应：

①短日照植物：

又称长夜植物，在短日照（每天连续日照时数小于一定限度）条件下才能开花或开花受到促进的植物。

短日照植物延长黑暗、缩短日照可促进开化，延长日照、缩短黑暗可延迟开花或不开花。

代表植物如晚稻、玉米、棉花、烟草、甘薯、大豆、菊花等。

②长日照植物：

又称短夜植物，在长日照（每天连续日照时数大于一定限度）条件下才能开化或开花受到促进的植物。

长日照植物延长日照、缩短黑暗可促进开花，缩短日照、延长黑暗可延迟开花或不开花。

代表植物如小麦、燕麦、油菜、胡萝卜、洋葱、甜菜等。

③日中性植物：

对日照长度不敏感，只要其它条件满足，在任何日照条件下都能开花的植物。

代表植物如月季、黄瓜、番茄、辣椒、四季花卉、向日葵、蒲公英等。

光周期现象在农业生产上的应用：

①指导引种：

引种时要考虑两地的日照时数是否一致及作物对光周期的要求。

纬度地区间引种容易；不同纬度地区间引种要考虑品种的光周期特性。

短日照植物：

北种南引，开花期提早，应引早熟品种；南种北引，开花期延迟，应引早熟品种。

长日照植物：

北种南引，开花期延迟，引早熟品种；南种北引，开花期提早，应引晚熟品种。

②加速育种：

通过人工光周期诱导，可缩短育种年限，如南繁北育、温室加代。

③控制花期：

用缩短或延长光照时数，来控制花期。

菊花遮光处理，可提前至“五一”开花；延长光照或夜间用间断光照处理，可推迟至春节开花。

④调节营养生长和生殖生长：

以营养器官为主的作物，可控制其光周期抑制开花。

利用间断光照处理，可抑制甘蔗开花，提高产量。

南种北引，可延迟麻类开花，提高产量和质量。

纬度与光周期变化

低纬度地区：

短日照；高纬度地区：

长日照。

纬度与植物的分布

低纬度地区（南方）：

没有长日条件，只有短日植物。

原产热带、亚热带的植物多为短日照植物

高纬度地区（东北）：

短日时气温已低，只能生长一些长日植物。

原产温带、寒带的植物多为长日照植物。

中纬度地区（北方）：

长日、短日植物都有，长日植物在春末夏初开花，短日植物在秋季开花。

（3）花芽分化

概念：

花芽分化：

植物经过一定时期的营养生长，就能感受外界信号（如光周期和低温等）调节产生成花刺激物，植物茎生长点花原基形，花芽各部分分化与成熟，这一过程称为花芽分化。

花芽分化的影响因素：

①日照长短：

一般日照短促进短日照植物多开雌花，长日照植物多开雄花；日照长促使长日照植物多开雌花，短日照植物多开雄花。

②温度：

温度升高，花芽分化加快。

③水分：

土壤水分不足，花形成缓慢，颖花退化。

④氮素营养：

氮素不足则花芽分化慢且数量明显减少；氮过多，贪青徒长，养料消耗过度，花分化推迟。

⑤微量元素：

缺乏则花发育不良。

⑥植物激素：

生长素和乙烯利可促进黄瓜雌花分化，赤霉素促进雄花分化。

7.植物生产

植物生产：

以植物为对象，以自然环境条件为基础，以人工调控植物生长为手段，以社会经济效益为目标的社会性产业。

（1）植物在自然界的作用

①转贮能量，为生命活动提供能源。

②促进物质循环，维持生态平衡。

（2）植物生产的特点

①植物生产的复杂性

植物生产受自然和人为等多种因素影响和制约，是一个有序列、有结构的复杂系统。

②植物生产的季节性

植物生产依赖于大自然的周期性变化（季节变化），具有很强的季节

③植物生产的地域性

不同地区自然条件、生产条件和技术水平不同，从而构成了植物生产的地域性。

（3）植物生产的作用

①生活资料的重要来源

粮食、水果、蔬菜几乎全部来自于植物生产；肉类、蛋、奶生产以植物生产为基础。

②工业原料的重要来源

我国40%的工业原料、70%的轻工业原料来源于植物生产。

③农业的基础产业

农业由种植业、畜牧业和渔业组成。

畜牧业、渔业、林业等很大程度上依赖于植物生产。

④农业现代化的组成部分

植物生产是农业的基础，没有现代化的植物生产，就没有现代化的农业和现代化的农村。

课堂练习

一、填空题

1.植物生长周期性主要包括、昼夜周期、等。

2.植物的生长相关性主要有地上部与地下部的相关性、、等。

3.植物的成花过程一般包括成花诱导、、三个阶段。

4.根据植物开花对光周期反应不同，可将分为长日照植物、、三类。

5.通常把植物的休眠分为强迫休眠和。

二、选择题

1.茎的伸长过程可称为（）。

A.生长B.发育C.分化D.生殖生长

2.目前，我国可供栽培的植物约（）种。

～7000～500000

3.下面植物顶端优势不明显的是（）。

A.玉米B.柏树C.水稻D.向日葵

4.春化作用的主导因素是（）。

A高温B.低温C.空气D.光照

5.属于长日照植物的是（）。

A．黄瓜B.白菜C.玉米D.大豆

6.属于短日照植物的是（）。

A．油菜B.小麦C.水稻D.黄瓜

7.玉米由南向北引种，则生育期会（）。

A．延长B.缩短C.不变D.缩短或延长

8.一般长日照植物由北向南引种，则生育期会（）.

A．延长B.缩短C.不变D.缩短或延长

9.一般短日照植物由北向南引种，则生育期会（）。

A．延长B.缩短C.不变D.缩短或延长

10.白菜由南向北引种，则生育期会（）。

A．延长B.缩短C.不变D.缩短或延长

11.植物感受春化作用的主要部位是（）。

A．根尖B.茎尖C.叶片D.花

12.植物感受光周期的主要器官是（）。

A.茎尖B.叶片C.花朵D.根尖

13.有实验证明（）对植物通过光周期极为重要。

A.连续黑暗的时期B.连续光照的时间C.充足的氧气D.适宜的低温

14.（）促使植物根冠比提高。

A．增加水分B.提高温度C.增加氮肥D.增强光照

15.将杨树的枝条倒插于土中，则其形态学下端可能会（）。

A．生根B.生芽C.生根或生芽D.既生根又生芽

16.（）是日中性植物。

A．番茄B.小麦C.水稻D.玉米

17.下面措施能达到效果的是（）。

A．为推迟菊花开花，可在夜间给予强闪光B.玉米北种南引，促使枝叶繁茂

C.栽培黄瓜时提高温度，促进雌花分化D.增加氮肥，促进开花

18.关于植物生长大周期的叙述错误的是（）。

A.初期生长缓慢B.中期生长较快C.后期生长较慢D.各个时期生长速度相同

19.下面说法错误的是（）。

A.短日照促进短日植物多开雌花

B.在春化作用处理初期给予高温，可能使春化处理效果解除

C.花、果实、种子的生长可称为生殖生长

D.植物生产一定要破除植物顶端优势

20.下面说法错误的是（）。

A．一般把根、茎、叶的生长称为营养生长

B.在温带，盛夏时树木生长速度最快

C.植物再生是指植物体分离部分具有恢复其他部分的能力

D.衰老是指生理功能逐渐丧失，最终自然死亡的过程

三、简答题

1.简述植物营养生长与生殖生长的关系

2.植物生长的周期性和相关性表现在哪些方面

3.举例说明在农业生产上怎样应用化作用和光周期现象

单元1植物生产与环境概述

任务二植物生产的两大要素

知识目标

1.植物生产的自然要素及其重要作用。

2.植物生产的农业要素及其重要作用。

能力目标

1.熟悉植物生产自然要素的基本调查方法。

2.熟悉植物生产的农业生产要素的基本调查方法。

基础知识

植物生产：

植物生产属商品生产，具有两大要素，即自然要素和农业要素两者缺一不可。

1.植物生产的自然要素

（1）生物

①动物：

有害作用：

践踏、吃食和危害植物，对植物生产有破坏作用，能造成植物减产甚至绝收。

有益作用：

消灭害虫、松动土壤、促进植物生产，对植物生产有益处。

②微生物：

有益作用：

可促进土壤团粒结构形成，影响土壤养分转化、提高土壤有机质含量，固氮，降解土壤毒性等，改善植物生产条件，促进植物生长发育。

有害作用：

引起植物病害，造成植物减产甚至绝收。

③植物：

作为作物，是农业生产的主要产品。

作为杂草，影响作物、果树、蔬菜、园林植物的正常生长。

（2）光

光的作用：

①光是绿色植物进行光合作用，合成生所需的有机物不可缺少的条件。

②光影响植物形态建成和地理分布。

③光影响植物开花结果。

（3）热

温度的作用：

①温度影响植物生长发育。

②影响植物的分布和数量。

（4）水分

水分通过不同形态、数量和持续时间等三方面来影响植物生长发育，进而影响植物的产量和品质。

水分形态：

固、液和气态。

水分数量：

降水量和降水特征（强度和变率等）和大气温度。

水分持续时间：

降水、干旱和水淹等的持续时间。

（5）空气

影响植物生长发育的空气主要因素主要是氧气和二氧化碳。

氧气：

氧气是植物呼吸作用的原料之一。

氧气参与土壤母质、土壤、水所发生的各种氧化反应，从而影响植物生长。

土壤板结或水分过多时，会造成缺氧，阻碍种子、根系和土壤微生物的代谢作用。

二氧化碳：

二氧化碳是植物光合作用的主要原料之一。

二氧化碳不足会造成植物光合作用强度降低，需人工补施。

（6）养分

植物生长发育需要碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、钙、镁等大量元素和铁、锰、锌、铜、钼、硼、氯等微量元素。

土壤中养分常不足，需补施。

无土栽培是将营养元素配成溶液的形式供给植物。

（7）土壤

土壤的作用：

营养库作用。

雨水涵养作用。

生物的支撑作用。

稳定和缓冲环境变化作用。

2.植物生产的农业生产要素

（1）土地

土地是财富之母。

农业土地的特点：

数量有限性；空间位置固定性；生产的可持续性

（2）劳动力

决定性因素。

主要作用：

①植物生产过程的主导力量和能量要素，决定生产效率高低。

②其他农业要素的使用者、创新者和发展者。

③植物生产系统结构与功能的调节者，决定了系统的生产力、经济力和生态力。

（3）资本

资本是人工的物质性要素，是促进农业发展的最活跃的现代要素。

在经济不发达地区，资本属于稀缺要素，增加资本投入是提高植物生产效率、促进农村发展、农民脱贫致富的关键。

（4）科学技术

主要作用：

①可以改善各种农业要素的质量与功能。

②可扩大劳动对象的种类和范围。

③可改造传统产业、产品、农作制度，促进农业现代化。

（5）管理

主要作用：

①能够整合农业各要素，充分发挥其作用，以提高生产力。

②农业主体将生产与经营联系起来，以提高生产效率并增加经济效益。

③通过宏观管理可将众多的生产主体联系起来，从而协调、改善、提高总体的生产力与经济力，促进农业现代化与农业的可持续发展。

课堂练习

一、填空题

1.植物生长的自然要素有生物、、、、水分、空气等。

2.植物生长的农业生产要素有土地、、、、等。

二、选择题

1.植物生长的自然要素中，被称为农业生产与经营活动主体的是（）。

A．光B.热C.水分D.生物

2.短日照植物起源于（）地区，长日照植物起源于（）地区。

A．低纬度B.中纬度C.高纬度D.都可以

3.与物候期有直接关系的自然要素是（）。

A．热B.水分C.土壤D.生物

24.日光温室空气中的（）常常缺乏，需要在生产中进行补充。

A．氧气B.二氧化碳C.氮气D.有毒气体

三、简答题

1.植物生产有何特点和作用

2.植物生长的自然要素有哪些植物生长的农业生产要素有哪些