蔬菜栽培生理学 全套课件.pptx
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蔬菜栽培生理学 全套课件.pptx
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蔬菜栽培生理学绪论一、蔬菜栽培生理学的范围及任务二、蔬菜栽培学的简史和发展三、蔬菜栽培生理学与其它学科的关系一、蔬菜栽培生理学的范围及任务蔬菜栽培学对象:
蔬菜植物方法:
通过栽培活动,调控环境、生长发育和分化目的:
获得产品器官蔬菜栽培生理学定义:
将植物生理学和蔬菜栽培学有机结合起来、探讨并解决蔬菜栽培与产量形成过程有关的生理问题的交叉学科。
与植物生理学的关系植物生理学是理论基础蔬菜栽培生理学是实践应用主要研究内容:
蔬菜的生长发育和分化种子萌发、育苗生理根菜、茎菜、花菜产品器官形成瓜菜花芽分化、性别分化调控绪论第一章:
蔬菜植物的生长发育和分化第二章:
蔬菜育苗的生理基础第三章:
叶球、花球和菜薹的形成生理第四章:
根和茎菜类产品器官的发育生理第五章:
果菜类的果实发育生理第六章:
蔬菜植物调控的生理基础第七章:
蔬菜植物的群体生理目录二、蔬菜栽培生理学的简史和发展1970年,日本学者杉山宜仪编著蔬菜的发育生理和栽培技术,标志着蔬菜栽培生理学这一学科的形成。
1979年,我国著名蔬菜学家李曙轩编著蔬菜栽培生理,初步确立了我国蔬菜栽培生理学科。
现在蔬菜栽培生理学科迅猛发展生理生态学分子生物学信息技术生长发育模型三、蔬菜栽培生理学与其它学科的关系相关学科:
植物生理学、植物学植物生态学、气象学、设施园艺学土壤学、植物营养学植物病理学、昆虫学仪器分析学、计算机分子生物学与生物技术四、蔬菜栽培生理学学习方法及考核学习方法学好相关学科理论联系实际考核:
课程论文主要参考资料1.蒋光明主编,1995,蔬菜栽培生理学,中国农业出版社2.张振贤、程智慧主编,2008,高级蔬菜生理学,中国农业大学出版社3.张振贤主编,1993,蔬菜生理,中国农业出版社4.周光华主编,1999,蔬菜优质高产栽培的理论基础,山东科技出版社5.关佩聪主编,1994,瓜类生物学和栽培技术,中国农业出版社6.葛晓光主编,1996,蔬菜生态学,中国农业出版社7.中国、美国、日本等国园艺学会杂志第一章蔬菜植物的生长发育和分化第一节生长发育和分化的特点生长的模式、周期性及生长相关1发育的特征及阶段性2分化的本质3一、生长的模式、周期性及生长相关
(一)生长模式1.“S”型生长曲线及其特征对数生长期(生长缓慢期)线性(直线)生长期生长衰减期2.相对生长率(RGR)3.相对生长关系
(二)生长的周期性1.生长的昼夜周期性温度高时,夜晚的生长速度快于白天温度低时,白天的生长速度快于夜晚植物生长的昼夜变化与温度变化基本呈现同步性,因此又把植物生长的这一特点称为温周期。
2.生长的季节周期多年生植物(蔬菜如石刁柏、黄花菜等),生长存在明显的季节性。
一年生蔬菜,种子和营养繁殖器官,有明显的休眠现象。
(三)生长的相关性1.地下部和地上部(茎和叶)的相关根冠比:
受水分、肥料、光、CO2以及栽培措施等因子的影响。
根菜类和薯芋类其它蔬菜2.营养生长和生殖生长的相关相互促进:
营养生长是生殖生长的基础,生殖生长会刺激营养生长相互抑制:
营养生长过旺会抑制生殖生长,生殖生长过旺会抑制营养生长3.主茎和侧枝生长的相关顶端优势及其在瓜类上的应用1.发育的特征发育的概念:
指类生命周期中,生物的组织、器官或整体在形态结构和功能上的有序变化过程。
生长和发育的关系2.发育的阶段性和顺序性植物的发育过程具有阶段性,每一阶段性有严格的顺序。
三、分化的本质(略)二、发育的特征及阶段性第二节温度与生长发育和分化一、温度的作用
(一)对温度的要求1.温度三基点:
最低温度;最适温度;最高温度。
作物对三基点的要求一般与其原产地关系密切。
2.蔬菜对温度要求的复杂性:
不同种类的蔬菜的三基点温度不同;同一种蔬菜在不同的发育时期需要温度的不同;同一种蔬菜在同一生长阶段,其不同部位的最适生长温度也有差别。
(二)温周期温周期:
植物生长和分化受到昼夜温度变化的影响的现象低夜温对植物生长和分化有利:
积累更多的营养物质实例:
新疆葡萄、哈密瓜更甜;南方的马铃薯、大白菜产量比北方低。
变温管理的理论基础时间生理活性中心温度控制目的上午光合高温促进光合下午光合减弱适当降温促进光合前半夜光合产物运转呼吸继续降温加速运转抑制呼吸后半夜呼吸保持生长适温下限抑制呼吸二、春化作用
(一)低温与春化作用春化作用:
低温对植物开花的促进作用
(二)影响春化作用的条件1.感应类型种子春化型:
白菜、萝卜、芥菜、菠菜、莴苣、根菾菜绿体春化型:
甘蓝、洋葱、大蒜、大葱、胡萝卜、芹菜2.温度春化的温度:
0-15,时间:
4天-8周。
脱春化作用:
正在进行低温春化处理的植株,立即放置于高温条件下通常不会开花的现象。
三、低温效应的生理机制(略)
(一)低温反应的模式
(二)春化过程的生理变化(三)与开花有关的物质1.春化素2.植物激素第三节光与生长发育和分化一、光周期现象昼夜长短对植物开花的调节作用
(一)植物对光周期的反应1.长日植物日照长度临界日长开花白菜、甘蓝、萝卜、胡萝卜、芹菜、菠菜、蚕豆、莴苣、大葱、大蒜、甜瓜、芜菁、花椰菜、根菾菜、菊苣2.短日植物日照长度临界日长开花大豆、豇豆、扁豆、刀豆、茼蒿、苋菜、菊花脑、蕹菜、紫苏、草莓3.日中性植物黄瓜、菜豆、番茄、茄子、辣椒、甜玉米、洋葱、马铃薯
(二)与光周期有关的两个问题1.临界日长临界日长:
植物开花所需要的极限日照长度2.质的光周期反应与量的光周期反应绝对长日(或短日)植物质的光周期相对长日(或短日)植物量的光周期(三)影响光周期反应的因
(一)光敏色素的发现素
(二)光敏色素的特征1.叶片分子结构2.植株年龄性质3.植物的种类及品种4.温度5.光强与光质(三)光敏色素的作用机制膜假说基因调节假说
(一)自然光与光敏色素的“强光反应”
(二)光与种子萌发(三)促进幼苗生长去黄化作用(四)对营养生长的作用控制分枝(五)地下贮藏器官的生长(六)光照与性别表现三、植物的光形态建成第二章蔬菜育苗的生理基础本章目录第一节蔬菜的种子生理第二节蔬菜育苗的生理第一节蔬菜的种子生理一、种子发芽的生理种子活力发芽的生理基础种子发芽的生理生化种子萌发的条件种子的休眠与后熟二、种子的寿命与劣变种子的寿命种子的劣变提高种子活力的处理一、种子发芽的生理
(一)种子活力发芽的生理基础1.种子活力的概念种子在发芽时期的活性及性能的表现。
2.种子活力的生理生化基础3.种子活力的测定发芽率发芽势t50:
50%种子出苗的时间。
种子活力的测定方法:
直接法:
间接法:
胡萝卜种子抗冷测定,电导率法,四唑图形测定,人工加速老化等国际种子检验协会种子评定与种子活力测定方法手册
(二)种子发芽的生理生化1.种子的吸水分为吸账、缓冲和胚根生长三个阶段。
PEG处理2.浸种的伤害与溶质的泄漏3.呼吸速率的变化4.蛋白质与核酸的合成5.贮藏物质的转化贮藏淀粉的转化贮藏脂肪的转化贮藏蛋白的转化6.激素的调节1.水分常见蔬菜种子的浸种时间:
茄果类、黄瓜、南瓜、西瓜、甜瓜、丝瓜、冬瓜等:
8-12h苦瓜、芹菜、胡萝卜、菠菜等:
24h莴苣:
7-8h白菜类、萝卜:
4-5h豆类:
1-2h(三)种子萌发的条件2.温度蔬菜种子发芽的温度三基点(三)种子萌发的条件3.气体育苗基质的保水透气性4.光照1需光性种子:
菊科(莴苣、茼蒿、牛蒡),伞形科(胡萝卜、芹菜、三叶芹),唇形科的紫苏。
2嫌光性种子:
百合科(葱、韭、洋葱),十字花科的萝卜,茄科(番茄、茄子、辣椒),全部瓜类。
3中光性种子:
藜科(菠菜、菾菜),全部豆类。
强制休眠:
环境条件不适生理休眠:
自发休眠休眠的原因:
胚未成熟、种皮的致密性、对光温的特殊要求、发芽抑制物三因子学说:
GA、CTK、ABA(四)种子的休眠与后熟二、种子的寿命与劣变种子的寿命1种子的劣变2提高种子活力的处理3
(一)种子的寿命1.定义:
种子从采收到不丧失生活力的年限。
蔬菜种子的寿命与其种类、种子成熟度和贮藏条件密切相关。
2.种子短期贮藏的方式种质库类型温度范围相对湿度种子预期寿命短期库152050%60%25年中期库01060%1030年长期库-20-10叶片中部叶片基部叶柄的偏上运动受茎顶部的激素平衡所控制
(一)激素平衡C/N比大时,促进结球,C/N比小时,推迟结球。
叶片中碳化物和氮化物都随着叶位的上升而增加,同时C/N比增大,有利于结球。
生产应用:
结球叶菜在莲座期后喷施1%2%的糖溶液,促进结球,使叶球增大、紧实,并提高净菜率。
(二)碳氮比叶球形成假说伊东等提出一个假说,认为叶内的生长素水平,结合叶内碳氮比,是大白菜叶球形成的主要内在因素。
生长素的含量高,而碳水化合物的含量亦高,可以增强生长素的作用。
(一)干烧心1.症状:
结球叶菜在结球初期,球叶嫩叶的先端边缘最初呈水浸状,淡黄色透明而后变褐,以至干枯坏死,即为干烧心。
2.影响干烧心病的因素:
缺钙土壤或营养液中Ca的浓度土壤或营养液的pH和EC土壤干旱、空气湿度低根系发育不良ABA诱导四、叶球形成的生理障碍3.干烧心病的防治选用抗病品种增施有机肥
(二)叶球的开裂和空心1.叶球开裂的原因叶球形成后采收不及时叶球形成过程中高温和水分过多氮肥过多2.叶球空心缺营养造成的内叶生长不足(三)不结球发生原因:
播期不当:
秋季过晚、春季过早肥水供应不足气候反常和病虫危害栽培技术不当,如密度过大花球的形态建成1花球的形成机理2第二节花球形成生理一、花球的形态建成
(一)花球形成的过程1.花菜在植株莲座期,主茎顶端分生组织通过阶段发育时,主茎顶端分生组织变宽、增粗,随即突起而形成花序轴花茎原基。
2.主茎由营养苗端转变为生殖顶端,进入花球分化阶段。
3.主花茎发生多级分枝,每一分枝自下而上分化多数花原基,形成一个短缩的花球体。
一、花球的形态建成
(一)花球形成的过程4.花椰菜和青花菜的花球组成:
相同点:
都是由短缩、肉质的主花茎和许多侧花茎组成。
不同点:
花椰菜的花茎分化4级以上,且花球形成时花茎顶端都未分化花原基;青菜花的花茎分化只有3-4级,且花球形成时最后一级侧花基已形成花蕾。
(二)花球组成与产量的关系1.花椰菜的花球组成与产量形成分球较多,在60100多个,腋芽不活跃,不能形成侧花球,产量由花球数和单球重决定。
2.青花菜的花球组成与产量形成分球较少,在2540个之间,花椰菜腋芽活跃,能形成侧花球,可连续采收。
产量由主花球数和多个侧花球共同决定。
3.两者的共同点:
对花球重量起决定作用的是最早分化发育的10余个分球。
因此促进花球最早分化发育的10余个分球的形成,对提高产量和质量意义重大。
1.温度花球形成的适温在20-30之间。
高温下花球发育快,但低温有利于形成大花球。
不适宜的温度导致花球异常或畸形1早球或小球:
苗期低温,花序过早分化。
2小叶花球:
花序分化后期遇到高温,促使苞片迅速生长。
3羽毛球:
花序分化后期遇到高温,促使花芽发育成小花蕾。
4紫球:
花球形成过程中低温冷害,花球中糖苷转化为花青素(三)环境因素对花球形成的影响2.栽植密度在一定的密度范围内,随着栽植密度的提高,花球的单重降低,而单位面积产量提高。
适宜的栽植密度因品种、气候条件和栽培措施等而异。
3.矿质营养花椰菜和青花菜在花球形成期间,吸收的氮磷钾钙镁等矿质养分,占总吸收量的76%80%。
(一)激素与核酸对花球形成花椰菜花芽分化前茎端IAA含量减少,花芽分化时增加,花球发育时进一步增加。
花芽分化和发育过程中,DNA无明显变化,RNA含量呈增加趋势。
(二)花序分化期与花球形成温度低,花椰菜花絮分化早,易形成小花球和畸形花球。
早熟品种花芽分化所需温度高,晚熟品种所需温度低。
二、花球的形成机理(三)植株生长与花球形成植株的营养生长、特别是茎叶的生长,与花球的大小呈正相关。
(四)同化器官生长与花球形成花序分化后植株的叶片数不再增加,但叶片生物量和叶面积迅速增长。
植株叶面积大小与花球重量呈显著正相关。
二、花球的形成机理菜薹的形态建成1环境条件与菜薹的形成2菜薹形成的生理生化变化3第三节菜薹形成生理一、菜薹的形态建成
(一)菜薹的构成菜薹由薹茎(花茎)、薹叶及少量的花和花蕾组成。
优质菜薹的产品标志:
薹茎较大,茎节较长,薹叶较少
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