1、第一节 植物的营养生长 一、种子萌发 （一）种子萌发的过程 1吸胀 吸胀即指干种子的吸水膨胀。此时种子的含水量急剧增 加。它是一个物理过程，死种子也可吸水膨胀。 2萌动 种子吸水后，酶的活性和呼吸作用显著增强，物质代谢 大大加快。 3发芽 种子萌动后，胚生长很快，种子又开始大量吸水。当胚 根的长度长到与种子长度相等，胚芽长度是种子长度的一半时， 就达到了发芽的标准。 种子萌发后，就形成了一株新的独立生活的幼苗。 （ 1）水分 种子萌发，首先要吸收足够的水分。水分进入种子内， 有两方面的重要作用：一是促使原生质从凝胶转变为溶胶，从而使 代谢加强；二是使种皮软化，透气性增强，利于呼吸增强及胚根突
2、破种皮。 （ 2）氧气 氧气是种子萌发的必需条件之一。因为种子萌发与胚生 长是活跃的生命活动，需要呼吸作用提供能量，因而需要大量的氧 气。 （ 3）温度 种子萌发期间的各种代谢都是在酶的催化下完成的，而 酶促反应与温度密切相关。大多数树木种子萌发的最适温度一般在 20250C。此外，还有萌发的最高和高低温度，即种子萌发的温度 “三基点 ”。 （ 4）光照 种子萌发对光的反应可分为三种类型：一是中光种子 ， 二是需光种子又称喜光种子，三是需暗种子又称嫌光种子 。 （二）影响种子萌发的外界条件 二、植物生长的周期性 植物的生长并不是持续、均匀地进行的，而是表现 出一定的节奏性，这种现象称为 生长的
3、周期性 。 1生长大周期 在植物生长过程中，无论是细胞、组织、器官，还 是个体乃至群体，它们在长度、面积、体积和重 量等的增加速度上均表现出慢 快 慢的规律， 即起初生长慢，而后逐渐加快，达到最大速度后 又逐渐变慢，直至停止生长，植物生长的这种规 律称为生长大周期。如果以生长对时间作图，呈 “S”形曲线（图 8-9）。 图 8-9 主茎长高的生长曲线 2生长的季节周期 在温带地区，一年四季中环境条件如温度、降水、 日长等都有明显的变化，植物的生长速度也随四 季的变化而规律性地改变，这种现象称为生长的 季节周期。 以华北地区木本植物为例：一些树木如侧柏的增高 生长在一年中表现出慢 快 慢的规律，
4、整个生 长季中生长曲线为 “S”型（图 8-10）。另一些树木 如油松、栓皮标、臭椿等，一个生长季节中会出 现两次高生长，生长曲线呈 “双 S”型。 图 8-10 三种针叶树高生长的季节变化 n 树木的直径生长也表现出一定的季节性规律。直 径生长源于形成层细胞分裂和分化，春夏季节， 形成层细胞分裂能力强，细胞生长速度快，形成 的木质部细胞较粗大，产生的木材疏松，称为春 材（早材）；到了秋季，形成层细胞分裂能力减 弱，细胞生长速度变慢，形成的木质部细胞较细 小，产生的木材紧密，称为秋材（晚材）。当年 的春材和秋材构成一个年轮，代表着一年的生长 量。 n 了解植物生长的季节周期，有助于在生产上确定
5、 适宜的管理时期，使植物在生长季节中得到足够 的水分和营养，充分发挥生长潜力。 3生长的昼夜周期 植物体上所有的器官，都表现出白天生长慢，晚上生长 快的规律。这种规律称为植物生长的昼夜周期。 图 8-11 红松高生长的昼夜 周期和温度、湿度的关系 三、极性 极性 是指植物体或植物体的一部分（如器官、组 织或细胞）在形态学的两端具有不同形态结构 和生理生化特性的现象。 将柳树枝条悬挂在潮湿的空气中，会再生出根和 芽，但是不管是正挂还是倒挂，总是在形态学 上端长芽，形态学的下端长根（图 8-12），而 且越靠形态学上端切口处的芽越长，越靠形态 学下端切口处的根越长。 图 8-12 柳树枝条的极性
6、1.正挂在潮湿空气中的生长状态 2.倒挂的生长状态 A.芽 B.不定根 四、细胞全能性、组织 培养和器官再生 1细胞全能性 细胞全能性是指每一个活细胞都具有产生一个完整个体的全套基因，在 适宜的条件下，可发育成完整植株的潜在能力。 细胞全能性的理论成为细胞分化的理论基础和植物组织培养技术的理论 依据。 2植物组织培养 植物的组织培养是指在无菌条件下，将外植体（植物器官、组织、花药 、花粉、体细胞甚至原生质体）接种到人工配制的培养基上培育成植 株的技术。 3器官再生 器官再生是指植物体失去某个部分后，在适宜的条件下，又再生出失去 的部分，再次形成完整植株的潜在能力，或是指植物体上的某一部分 脱离
7、母体后，经过一段时间的培养，再次发育成新的有机体的潜在能 力。 （四）植物的向性生长 植物在外界环境中生长，感受某些外界条件的刺激后，植物体上的一 些部位会发生运动，使植物向着一定的方向生长，这种现象称为植物 的 “向性生长 ”。 1向光性 植物的向光性是指植物的生长部分随光的方向发生弯曲的 现象。 2向地性（向重力性） 种子在土壤中萌发，根总是顺着重力的方向向 下生长，表现出正向地性；而茎总是逆着重力的方向朝上生长，表现 出负向地性。 3向水性与向化性 当水分在土壤中分布不均匀时，植物的根总是朝 着潮湿的方向生长的现象，称为植物的向水性。生产上可采用控制土 壤水分供应的方法来促进根的生长，如
8、 “蹲苗 ”。 当肥料在土壤中分布不均匀时，植物的根总是朝着肥料多的地方生长 现象，称为植物的向化性。 （五）植物生长的相关性 高等植物的各个器官虽然形态不同、功能各异 ，但相互之间存在着密切的关系。这种关系 有时表现为相互协调，有时表现相互制约。 植物体各器官之间相互协调与制约的现象叫 做 植物生长的相关性 。 1地上部分与地下部分的相关性 2顶芽与侧芽的相关性 3营养生长与生殖生长的相关性 1地上部分与地下部分的相关性 根从土壤吸收的水分和矿质营养经过导管运输到植 物体地上的各个部分，供茎、叶的需要；同时， 叶子制造的糖类、维生素等，能通过韧皮部不断 运到根部，满足根生长发育的需要。 一般
9、情况下，总叶面积较大的植物体，常具有较发 达的根系，而叶少或遮荫、落叶及开花结实等， 由于降低了流入根系的糖量，则抑制根系的发育 。 “根深叶茂 ”、 “本固枝荣 ”等都是对地上部分与地 下部分相互关系的形象概括。 2顶芽与侧芽的相关性 植物主茎的顶芽抑制侧芽或侧枝生长的现象 叫做 顶端优势 。 雪松、圆柏等都具有很强的顶端优势。 顶端优势与林业生产有密切的关系。茶、桑 、香椿等去掉顶芽之后，促进了侧枝和叶 的生长，可以提高产量；用材树种如桦树 、松树等通过疏掉部分侧枝，加强顶端优 势，形成高大通直圆满的树干，可增加木 材的利用价值。 3营养生长与生殖生长的相关性 首先，营养生长是生殖生长的基
10、础，营养生长为生殖生长 提供绝大部分营养物质；而生殖生长是营养生长的必然趋势和 结果，只有将营养生长转化为生殖生长，开花结实，才有利于 植物提高适应环境、繁衍后代的能力。 其次，营养生长和生殖生长也存在着矛盾。一方面，营养 生长能制约生殖生长。另一方面，生殖生长不利于营养生长。 生产上，以收获营养器官为目的的植物，应采取措施抑制 生殖器官的生长，如供给充足的水分和氮肥、加大栽种密度、 摘除花、果等，促进营养器官的生长；以收获果实、种子为目 的的植物，应协调好营养器官与生殖器官的关系，以获得较高 的产量。 （六）植物的休眠 休眠的概念： 一般生长在温带的植物，春季开始生长，夏季 生长旺盛，到秋季
11、生长逐渐变慢，冬季则停 止生长，这种植物的整体或某一部分在某一 时期内停止生长的现象称为 休眠 。 休眠是植物对不良环境条件的适应性表现，有 利于种族的生存和繁衍。 1种子的休眠 2芽的休眠 1种子的休眠 有些植物种子成熟后，如果得到适宜的外界条件便可以萌发。但是，也 有一些种子，特别是野生植物和木本植物的种子，即使给予适宜的外 界环境条件仍不能萌发，这种现象称为种子的休眠。造成种子休眠的 主要原因有： （ 1）种皮障碍 一些豆科植物（如剌槐、皂荚）的种子有坚硬致密的种皮 ，往往不能吸水，因此会抑制胚的生长而呈休眠状态。 （ 2）胚未成熟和后熟作用 有些种子在外观（形态、大小）上达到成熟 的标
12、准，但由于种子内胚的发育还没有完成，或是种子中贮藏的营养 物质还没有转化为胚可利用的形式，还要经过一段时间的发育，完成 形态和生理上的一系列变化，才能真正成熟具备发芽能力，这一过程 称为种子的后熟作用。 （ 3）抑制萌发物质的存在 有些植物的种子不能萌发是由于果实或种子 中存在抑制种子萌发的物质。 2芽的休眠 休眠芽是温、寒带树木度过严冬的形式。为 了适应不利的低温条件，这些树木越冬前 发生一系列生理和形态上的变化，外观上 表现为落叶树叶片变黄并脱落，生长停止 ，并形成冬芽，植物就进入冬季的休眠状 态。 在许多木本植物中，长日照促进营养生长， 短日照则抑制生长而促进休眠芽的形成。 三、影响营养生长的外界因素 1温度 植物只有在一定的温度范围内才能生长。 一般情况下，在零上几度时，植物就可以生长， 但生长的最适温度是 20 35 0C。 2光照 光是绿色植物生长的必需条件，没有光， 有机物就不能形成和积累。黑暗中生长的幼苗由 于缺乏叶绿素，整株植物黄化或白化，称为 “黄化 幼苗 ”。不同波长的光对生长的影响不同。 3水分 植物要维持正常生长，原生质必须处于水 分饱和状态。 此外，矿质元素、激素等因素也对植物的生长产生 一定的影响。
