《蔬菜栽培生理学》PPT课件

蔬菜栽培生理学,华南农业大学园艺学院陈日远教授,目录第一章：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,一、蔬菜栽培生理学的范围及任务二、蔬菜栽培生理学的简史和发展,三、蔬菜栽培生理学与其它学科的关系蔬菜栽培生理学是以蔬菜植物为对象，研究它们在产量形成过程中，光合作用、水分代谢、矿质营养、生长发育与分化等的生理规律，研究产品器官发生和建成的生理机制。,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,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.相对生长关系3.相对生长率(RGR),（三）生长的相关性1.地下部和地上部（茎和叶）的相关植物的根冠比受到水分、肥料、光、CO2以及其它气候因子的影响，栽培措施通过调节植物接受外界因子的状况来改变根冠比。2.营养生长和生殖生长的相关3.主茎和侧枝生长的相关,（二）生长的周期性,1.生长的昼夜周期性2.生长的季节周期,三、分化的本质（一）极性（二）不均等分裂（三）植物细胞全能性（四）细胞的代谢与分化,二、发育的特征及阶段性（一）发育的特征（二）发育的阶段性和顺序性,不同组织的植物细胞,第二节：温度与生长发育和分化,一、温度的作用（一）对温度的要求最低温度最适温度最高温度不同种类的蔬菜植物其生长的三基点温度不同；同一种蔬菜在不同的发育时期需要不同的温度；对蔬菜植物来说，即使是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/生理基础,（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。3.其它因素,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,（三）贮藏器官的生长与温度,三、低温效应的生理机制（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：光与蔬菜植物的生长发育和分化,一、光周期现象光周期现象：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,（三）影响光周期反应的因素1.叶片2.植株年龄3.植物的种类及品种4.温度5.光强与光质,（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,二、光敏色素（一）光敏色素的发现（二）光敏色素的特征1.分子结构2.性质（三）光敏色素的作用机制膜假说基因调节假说,三、植物的光形态建成（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,第二章蔬菜育苗的生理基础,第一节：蔬菜的种子生理,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2.种子活力的生理生化基础3.种子活力的测定（二）种子发芽的生理生化1.种子的吸水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（1）贮藏淀粉的转化（2）贮藏脂肪的转化（3）贮藏蛋白的转化6.激素的调节（三）种子萌发的条件1.水分2.温度3.气体4.光照（1）需光性种子：莴苣、茼蒿、牛蒡、胡萝卜、芹菜（2）嫌光性种子：葱、韭、洋葱、萝卜、茄子、辣椒、瓜类（3）中光性种子：菠菜、菾菜、豆类,（四）种子的休眠与后熟强制休眠生理休眠休眠的原因三因子学说二、种子的寿命与劣变（一）种子的寿命高度耐干型中度耐干型轻度耐干型（二）种子的劣变劣变：种子成熟后活力下降的不可逆变化的综合效应劣变的表现劣变种子的播前处理,（三）提高种子活力的处理1.硬化处理（hardening）将种子短暂浸水后再晾干至接近原有的含水量，并可依作物的种类的不同重复数次。2.渗调处理(priming)在通气的状况下，将种子浸润在配成一定浓度的化学惰性高分子化合物聚乙二醇（PEG）溶液中，在一定的温度下对种子进行一定期间的处理。,第二节蔬菜育苗的生理,育苗是指移栽作物在露地或保护地的苗床中从播种到培育成苗的作业。一、幼苗形态建成（一）茎端的分化与生长（二）根端的分化与生长,（三）花芽分化与花器发育二、壮苗的生理特征（一）壮苗的概念（二）壮苗的形态特征,（三）壮苗的生理特征1.光合能力和净同化率强2.根系活力强3.植株碳氮含量比例协调4.细胞内糖的含量增加（四）苗龄与苗的素质1.苗龄的表示方法生理苗龄日历苗龄2.苗龄与壮苗的关系,（一）温度1.昼夜温度2.气温与土温3.秧苗的锻炼（二）光照光强光长光周期光质（三）营养（四）水分,三、环境条件与壮苗培育,欢迎进入下一章学习,第三章,叶球、花球和菜薹的形成生理,第一节：叶球形成生理,一、叶球的形态建成充实型大白菜叶球的生长过程：膨大型中间型甘蓝、莴苣充实型外叶和根系发育对叶球形成的重要作用,甘蓝叶球的形状：（1）平头型（2）圆头型（3）尖头型,大白菜的三个基本类型,（1）直筒形（2）卵圆形（3）平头型,二、环境因素对结球的作用（1）温度（2）光照（3）水分（4）矿质营养,三、叶球形成的生理机制,叶球的形成受植株体内激素平衡、碳氮比和其它活性物质的影响,四、叶球形成的生理障碍（一）干烧心影响干烧心病的因素：干烧心病的防治：（二）叶球的开裂和空心（三）不结球,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（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2.青花菜的花球组成与产量形成,花椰菜与青花菜,（三）环境因素对花球形成的影响1.温度不适宜的温度导致花球异常或畸形（1）早球或小球（2）小叶花球（3）羽毛球（4）紫球2.栽植密度（四）矿质营养,二、花球的形成机理（一）激素与核酸对花球形成（二）花序分化期与花球形成（三）植株生长与花球形成（四）同化器官生长与花球形成,第三节菜薹形成生理,一、菜薹的形态建成二、菜薹形成过程,二、环境条件与菜薹的形成（一）温度与光照（二）栽培季节对菜薹形成的影响（三）矿质营养三、菜薹形成的生理生化变化,第四章,根和茎菜类产品器官的发育生理,第一节：肉质根形成生理,一、肉质根的形态建成萝卜型胡萝卜型甜菜型（一）萝卜型肉质根的形成（二）胡萝卜型肉质根的形成（三）甜菜型肉质根的形成,二、环境条件与肉质根的形成（一）温度（二）光照（三）水分（四）矿质营养（五）土壤状况与肉质根的形成,三、肉质根形成生理与生理障碍（一）地上部生长状况与肉质根的形成（二）苗端分化与肉质根的形成（三）植物激素与肉质根的形成,（四）肉质根形成的生理障碍1.分叉、弯曲和开裂2.空心3.肉质根表面的粗糙和白锈现象4.肉质根的辣味、苦味,第二节:嫩茎和根茎的形成生理,一、嫩茎形成生理（一）嫩茎的形态建成（二）环境条件与嫩茎的形成1.温度2.光照,（三）嫩茎形成的生理1.碳水化合物的积累2.植物激素的作用（1）细胞分裂素（2）生长素和赤霉素（3）激素的综合调节,二、根茎形成过程（一）根茎形成过程（二）环境条件对生长的影响1.光照条件2.温度,（三）根茎形成的生理机理1.同化物分配与根茎形成2.根茎形成期的生化变化,第三节：鳞茎的形态建成一、鳞茎的类型（一）洋葱型鳞茎（二）大蒜类型的鳞茎,二、环境条件与鳞茎的形成（一）光周期（二）温度（三）低温春化的诱导（四）土壤营养与水分,三、鳞茎形成生理及异常生长（一）鳞茎形成生理1.鳞茎形成与碳水化合物的关系2.激素的消长（二）鳞茎发育、花芽分化和抽薹的关系,（三）鳞茎的异常生长大蒜的二次生长：二次生长的原因：,第四节块茎和球茎的形成生理一、块茎和球茎的形态建成（一）块茎形态建成（二）球茎形态建成,二、环境条件与块茎和球茎的形成（一）温度（二）光照（三）矿质营养、水分和土壤,三、块茎和球茎形成的生理机制及休眠（一）块茎和球茎形成的生理机制（二）块茎和球茎休眠的生理机制,第五章果菜类的果实发育生理,第一节茄果类蔬菜的果实形成生理,一、茄果的形态建成（一）花芽分化与花器形成（二）茄果的形成开花期末熟期凋瓣期绿熟期茄子瞪眼期红熟期技术成熟期万熟期生理成熟期果实发育都呈S曲线变化,辣椒,二、环境条件与茄果的形成（一）温度1.温度对花形态建成的影响2.温度对果实发育的影响（二）光照对果实发育的影响（三）水分（四）矿质营养,三、茄果形成生理和生理障碍（一）茄果形成生理1.授粉、受精与果实形成2.茄果化学成分的变化（1）碳水化合物（2）有机酸（3）抗坏血酸（4）蛋白质及氨基酸（5）色素的变化（6）辣椒的辛辣味3.茄果成熟生理,（二）茄果形成的生理障碍1.裂果纵裂/侧裂/环裂原因：预防方法：2.日烧果3.脐腐病,第二节：豆类蔬菜的荚果形成生理,一、荚果的形态建成（一）长豇豆的荚果发育闭花受粉期开花现荚期生长盛期（食用荚采收期）生长停止期（黄熟期）（二）菜豆的荚果发育（三）豌豆的荚果发育,二、环境条件与荚果的形成（一）温度和光照对荚果形成的影响1.温度2.光照（二）水分和矿质营养,三、荚果形成生理（一）授粉受精及内源激素与荚果形成（二）养分竞争与荚豆形成（三）荚果化学成分的变化,第三节：瓜类蔬菜的瓠果形成生理,一、瓠果的形态建成（一）花芽分化与花器形成花的性型花的性别分化雌雄花的着生节位（二）瓠果的形成瓠果的形成依靠细胞分裂和细胞膨大两个过程。以收获嫩果为产品的瓜类：黄瓜、丝瓜、西葫芦、苦瓜技术成熟以收获生理成熟果为产品的瓜类：西瓜、甜瓜座果期果实生长盛期变瓤期老熟果和嫩果都供食用的瓜类：冬瓜、笋瓜、节瓜、佛手瓜,二、环境条件与瓠果的形成（一）温度1.温度对花芽分化和性别的影响2.温度对果实发育的影响（二）光照1.光周期对花性别分化的影响2.光照对果实发育的影响（三）水分（四）矿质营养,三、瓠果形成生理（一）授粉、受精与果实形成（二）单性结实（三）养分竞争与瓠果形成,（四）瓠果化学成分的变化1.碳水化合物2.有机酸3.抗坏血酸4.蛋白质5.香味与色素6.瓠果成熟生理,第六章蔬菜植物调控的生理基础,第一节：植物激素的调控作用一、植物激素的种类和生理效应（一）生长素类（auxins）的生理效应1.促进细胞伸长2.引起植物向光生长3.促进生根4.防止器官脱落5.刺激单性结实6.维持顶端优势,（二）赤霉素类（Gibberellins）的生理效应1.促进细胞的伸长和分裂2.促进种子萌发3.促进植物开花4.控制花的性别5.促进单性结实和座果（三）细胞分裂素类（Cytokinins）的生理效应1.促进细胞分裂2.延缓衰老3.促进种子萌发、打破休眠，促进叶片扩张，诱导单性结实和促进果实生长,（四）脱落酸（Abscisicacid）的生理效应1.促进休眠2.促进脱落3.促进气孔关闭4.抑制生长、促进衰老（五）乙烯（Ethylene）的生理效应1.催熟果实2.促进脱落和衰老3.引起叶子的偏上性4.控制性别,二、植物激素的调控作用（一）对休眠和萌发的调控1.促进休眠、抑制萌发2.打破休眠、促进萌发（二）促进生长、增加产量（三）促进扦插生根、提高扦插成活率1.大白菜、甘蓝扦插繁种2.番茄扦插育苗3.马铃薯脱毒苗扦插繁种,（四）抑制生根、培育无根豆芽（五）防治落花落果、刺激单性结果（六）调节二年生植物开花（七）控制花器性别（八）促进果实成熟（九）采后保鲜,三、人工合成生长抑制剂和延缓剂的生理效应及其调控作用,（一）矮壮素（Chlorocholinechloride）(二)多效唑（PP333）（三）比久（Daminozide或Alar）（四）青鲜素（MH）（五）整形素（Morphactin）（六）助状素(PLX)（七）三碘苯甲酸(2,3,5-Trilodohenzoicacid)(八)油菜素内酯（Brassinosleroids,BR）,第二节：植株调整的生理作用,一、植株调整对植株形态、结构和生理功能的调控作用（一）摘顶的调控作用1.摘顶对植株茎叶外部形态的调控作用2.摘顶后对植株的解剖结构的调控作用3.摘顶后对植株的生理功能的调控作用（二）引蔓方式的调控作用,二、植株调整对库源关系的调控作用凡能够生产光合产物并向其它器官或部位提供物质的器官或组织称为源或源器官，能够接受光合产物的器官和部位称之为库。,第三节：水肥和土壤耕作的调控作用,一、水分对蔬菜作物的调控作用（一）水分的生理作用1.水是细胞原生质的重要组成成分2.水是重要的溶剂和生命的介质3.水可作为反应剂或产物参加许多生化过程4.水可以使植物保持正常的姿态5.水可以调节植物的体温6.水还可以引起器官的一系列运动以增加其适应性,（二）水分对蔬菜作物生长发育与分化的调控作用1.调节植株的营养生长与生殖生长2.调控地上部和地下部生长3.调控植株解剖结构和形态4.调控植株生理过程对光合作用的调控影响根系对水分和养分的吸收调控酶活性、呼吸代谢、蒸腾、物质运输等5.调控蔬菜产量和品质,二、矿质元素对蔬菜作物的调控作用（一）矿质元素的主要生理作用1.构成植物的生命物质2.作为酶的构成物质参与各种代谢活动3.可以作为酶的活化剂4.直接促进各种生理代谢活动5.其它作用（二）矿质元素对蔬菜生长发育的调控作用1.对根冠比的调控作用2.对蔬菜品质的调控作用3.对植株病虫抗性的调控作用4.对植株结构、形态的调控作用5.对生长与产量的调控作用,三、土壤对蔬菜作物的调控作用（一）土壤质地的调控作用土壤类型、物理性