植物生产与环境.docx

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植物生产与环境

《植物生产与环境》教案

第二章绪论

教学目标：

✧掌握：

植物生产在农业生产中的重要地位和作用；植物生产的特点。

✧理解：

环境条件对植物生产的重要性。

✧了解：

植物生产与环境课程的学习方法。

一、植物生产在我国农业及国民经济中的地位和作用

（一）人民生活资料的重要来源

人们生活消耗的粮食、水果、蔬菜几乎全部来自于植物生产；服装原料80%来自于植物生产。

（二）工业原料的重要来源

植物生产为工业生产提供原料。

我国40%的工业原料、70%的轻工业原料来源于植物生产。

（三）农业的基础产业

畜牧业、渔业、林业等很大程度上依赖于植物生产。

（四）农业现代化的组成部门

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。

二、植物生产的特点

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

与其他社会物质生产相比，具有以下几个鲜明的特点。

（一）系统的复杂性

植物生产是一个有序列、有结构的系统，受自然和人为的多种因素的影响和制约。

它是由各个生产环节所组成的一个统一的整体。

（二）技术的实用性

植物生产是把生命科学、农业科学的基础理论转化为实际的生产技术和生产力。

主要研究解决植物生产中的实际问题，其技术必须具有适用性和可操作性，力争做到简便易行，省时省工，经济安全。

（三）生产的连续性

植物生产的每个周期内，各个环节之间相互联系，互不分离；前者是后者的基础，后者是前者的延续，是一个不断循环的周年性产业。

（四）植物生长的个体生命周期性

植物生长发育过程形成了显著的季节性、有序性和周期性。

（五）明显的季节性

植物生产依赖于大自然的周期变化，不可避免地受到季节的强烈影响。

（六）严格的地域性

地区不同，其纬度、地形、地貌、气候、土壤、水利等自然条件不同，其社会经济、生产条件、技术水平等也有差异，从而构成了植物生产的地域性。

三、环境条件对植物生产的重要性

（一）光对植物生产的重要性

光在植物生产中的重要性体现在：

直接作用是对植物形态器官建成；间接作用是植物利用光提供的能量进行光合作用，合成有机物质，为植物生长发育提供物质基础。

（二）温度对植物生产的重要性

植物生长发育要求一定的温度。

在植物生产中，温度的昼夜和季节性变化影响植物的干物质积累甚至产品的质量，而且也影响植物正常的生长发育；植物的正常生长发育及其过程必须在一定的温度范围内才能完成。

（三）水分对植物生产的重要性

水是生命起源的先决条件，没有水就没有生命。

植物的一切正常生命活动都必须在细胞含有水分的状况下才能发生。

植物对水分的依赖性往往超过了任何其他因素。

（四）土壤对植物生产的重要性

一个良好的土壤应该使植物能“吃得饱（养料供应充足）”、“喝得足（水分充足供应）”、“住得好（空气流通、温度适宜）”、“站得稳（根系伸展开、机械支撑牢固）。

（五）肥料对植物生产的重要性

肥料是植物的粮食，在植物生产中起着重要作用：

改良土壤，提高土壤肥力；肥料不仅可以促进植物整株生长，也可促进植株某一部位生长；肥料还在改善植物的商业品质、营养品质和观赏品质等方面有着重要意义。

四、植物生产与环境课程的学习方法

作为一门综合性较强的种植专业通用必修课程新教材，在学习过程中应当注意以下几个方面的问题。

（一）整体地把握教材内容

（二）注意坚持理论与实践的紧密结合

植物生产与环境课程是一门理论性较强的课程，但学习理论的目的在于指导实践。

因此，对本课程的学习一定要注意将所学的理论与农业生产的实践紧密结合。

（三）从实际出发，因地制宜，灵活运用

在学习过程中，一定要结合本地区的实际情况，从实际出发，灵活运用教材内容。

（四）加强实践性教学环节和基本技能的培养

第二章环境因素对植物的影响

教学目标：

Ø使学员了解植物生长发育的过程，以及环境条件如何影响植物的生长发育，并为学员控制植物生长发育的途径打好基础。

Ø使学员了解植物遗传变异的基本原理，为学好《种子生产与应用》打好基础。

Ø使学员认识到各种农业技术措施的最终目的在于控制植物的生长发育，以使其符合人类的需求。

第一节植物的生长发育与环境

一、植物的生长发育

（一）生长和发育的概念

在植物的一生中，有两种基本生命现象，即生长和发育。

生长是指植物在体积和重量上的增加，是一个不可逆的量变过程。

生长是通过细胞分裂、伸长来体现的。

发育是指植物的形态、结构和机能上发生的质的变化过程。

发育表现为细胞、组织和器官的分化形成。

（二）生长和发育的关系

区别：

生长是植物生命过程的量变过程；而发育是植物生命过程的质变过程。

联系：

在植物生活周期中，生长和发育是交织在一起的，二者互相依存不可分割，具有密切的“互为基础”关系。

（三）植物的营养生长和生殖生长：

1．概念植物的生长发育又可分为营养生长和生殖生长，一般以花芽分化为界限。

营养生长：

植物的营养器官根、茎、叶等的生长称为营养生长，它是指以分化、形成营养器官为主的生长。

生殖生长：

植物的生殖器官花、果实、种子等的生长称为生殖生长，它是指以分化、形成生殖器官为主的生长。

2．营养生长和生殖生长的关系营养生长和生殖生长具有密切关系。

营养生长是植物转向生殖生长的必要准备。

二者也存在矛盾，即如果营养生长过旺，必然影响生殖生长，造成植物生长不协调；反之，营养生长不良也会影响生殖生长。

只有营养生长和生殖生长协调，植物生长发育才最理想。

二、种子的萌发与环境

植物学中的种子是指由胚珠受精后发育而成的有性生殖器官。

作物生产中所说的种子则泛指用来繁殖下一代作物的播种材料，通常包括：

（1）由胚珠发育而成的种子；

（2）由子房发育而成的果实；（3）进行无性繁殖的根或茎等营养器官。

（一）种子萌发的过程

1．吸胀种子吸水后逐渐变为溶胶状态，种子便慢慢膨胀。

2．萌动种子胚乳和子叶中贮藏的养料分解转化，用于构成新细胞，使胚生长，出现萌动。

当胚根突破种皮，露出白嫩的根尖时，即称萌动（露白）。

3．发芽种子萌动后，胚根伸长扎入土中形成根，胚轴伸长生长将胚芽推出地面，当根与种子等长，胚芽等于种子一半时，称发芽。

（二）种子的萌发的条件

1．种子萌发的内部条件具有生活力的种子或具有完整而健康的胚的种子。

2．种子萌发的环境条件种子萌发所需要的外界条件是：

适当的水分、适宜的温度和足够的氧气。

三、植物营养生长与环境

（一）植物生长的周期性

1．植物生长大周期植物生长所呈现的“慢—快—慢”的规律，叫生长大周期。

用坐标表示呈S曲线。

2．昼夜周期昼夜周期是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。

3．季节周期季节周期是指植物在一年中的生长随季节的变化而呈现一定的周期性规律。

（二）植物的衰老

1．概念衰老是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，是生长界一个普遍规律。

2．特征对整株植物来说，衰老首先表现在叶片和根系。

3．影响因素植物衰老受内在因素的影响。

除了遗传原因之外，许多试验证明植株体内脱落酸和乙烯含量的增多，可促使叶片衰老。

另外，环境因素如高温、干旱、缺少氮肥、短日照等都能促进衰老。

尤其是短日照，它是引起自然衰老的主要因素。

（三）植物生长的相关性

1．地上部分与地下部分的相关性地上部分与地下部分相互交流；地上部分与地下部分重量保持一定的比例，植物才能正常生长，即根冠比。

环境条件、栽培技术对地下部分与地上部分的影响。

2．主茎与侧枝的相关性（顶端优势）顶端优势是指由于植物的顶端生长占优势而抑制侧芽生长的现象。

主根和侧根也存在顶端优势现象。

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，一般营养生长适度，生殖生长才较好。

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。

若营养生长过旺，则生殖生长不良；营养生长不良则会影响生殖生长。

在生殖生长期，营养生长仍在进行，要注意控制，促进作物高产。

（四）植物的极性与再生

1．极性现象是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．植物再生现象是指植物失去某一部分后，在适宜环境条件下，能逐渐恢复所失去的部分，再形成一个完整的新个体的现象。

（五）环境因素对植物营养生长的影响

影响植物营养生长的环境条件主要有：

温度（三基点温度）、光、水分、矿质营养等。

四、植物的生殖生长与环境

（一）春化作用

许多秋播植物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，称为春化作用。

根据其对低温范围和时间要求不同，可将其分为冬性类型、半冬性类型和春性类型三种。

（二）光周期现象

许多植物在开花之前的一段时间，要求每天有一定的昼夜相对长度的交替影响才能开花的现象，称为光周期相现象。

根据对光周期反应的不同，可将植物分成三种类型，即短日照植物、长日照植物、日中性植物。

（三）植物成花原理在农业生产上的应用

1．引种短日照植物南种北引时，生育期延长；北种南引时，生育期会缩短。

长日照植物则相反。

因此，对于长日照植物，如果要南种北引，应引种中、晚熟品种；北种南引时，应引早熟品种。

对于短日照植物则相反。

2．育种通过人工光周期诱导，可以加速良种繁育、缩短育种年限。

还可通过人工控制温度和光照时间，促进或延迟植物开花，使花期相遇，进行杂交。

3．控制花期利用低温处理，促进植物开花；利用解除春化控制某些植物开花。

也可利用人工控制光周期的办法来提前或推迟花卉植物开花。

第二节控制植物生长发育的途径

一、合理利用环境资源

1．选择适宜的生态区植物的生长发育规律是长期在一定的光、温、水、肥、土等生态条件下形成的，因此，必须选择适宜的生态区进行种植才能使其正常发育，获得最好产品和品质。

2．选择适宜的土壤不同植物对土壤的质地、酸碱度、肥力水平等要求不同。

3．选择适宜的生长季节在种植时应考虑到植物对温、光、水等生态因素的要求，并根据栽培目的选择适宜的生长季节，使植物的生长发育符合人们的愿望。

4．合理间作、套种和轮作将不同种类的作物，根据其生育特点和对营养需求的差异，进行合理的间作、套种和轮作，可以更充分地利用土壤肥力和光能。

二、人工控制环境条件

（一）改善植物的光照条件

植物的光照条件主要是指光照度、光照时间、光照质量和光的分布四个方面。

改善植物的光照条件主要包括三方面内容：

一是增强和完善光照条件，二是遮光，三是人工补光。

1．增强和完善光照条件栽培植物的合理密植，确定栽培植物适宜的行向、行距，改进栽培管理措施；采用地膜覆盖；选择合适棚址。

2．遮光利用间套作物荫蔽；林下栽培；覆盖各种遮阳物。

3．人工补光人工补光的光源主要有白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯等。

（二）温度条件的调控

温度条件调控的原则是：

春季提高温度，以利适时播种或促苗早发；夏季适当降温，防止干旱和热害；秋冬季节保温和增温，使植物及时成熟或安全越冬。

具体措施有：

1．升温主要措施有：

排水；增施有机肥料；覆盖；向阳作垄；中耕松土等。

2．降温主要措施有：

灌水；覆盖；中耕松土；通风换气。

3．保温主要措施有：

灌水；增施保温肥；营造防护林带，设置人工屏障，留茬播种、熏烟、盖草等措施也有保温作用。

（三）土壤水分的调控

土壤水分的调节控制主要包括三方面的内容：

一是土壤水分的保持，二是增加土壤水分（增湿），三是降低土壤水分（降湿）。

1．土壤水分的保持改良土壤，增强土壤的保水能力；合理的土壤耕作：

耙地、耢地、镇压、中耕（锄地、耪地）；地表覆盖。

2．增加土壤水分主要依靠降雨和人工灌溉补充水分。

3．降低土壤水分主要是搞好农田基本建设，完善农田灌水、排水系统，一旦田间发生积水（特别是雨季），及时排出。

（四）气体条件的调控

1．二氧化碳（CO2）加强栽培