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【导语】2024年10月陕西自考02676《作物栽培生理》章节串讲：作物的成熟与衰老生理（第六章）

第六章  作物的成熟与衰老生理

[学习目的与要求]

通过本章的学习,考生应了解作物在成熟过程中其产品器官的建成,产品营养物的积累,生殖器官的脱落与败育及作物衰老过程的生理基础;深刻领会不同作物在产品器官成熟过程中,优质高产与环境和栽培技术的关系;掌握各类作物成熟过程中尽可能采取的有益促控措施。

[内容提要]

第一节  作物成熟的基本概念

一、生理成熟

作物真正的成熟应包括2个方面的含义,即形态上的成熟和生理上的成熟。所谓形态成熟是指收获产品(如种子)的颜色、形状、大小及外观性状均呈现出品种本身的固有特征、特性;生理成熟是指贮藏器官(如种子)内部的生理生化过程基本停止,种子胚具有发芽力。真正成熟的种子一般应具备以下4个指标:

第一,养料运输已基本停止,种子中干物质不再增加,达到最大干重;

第二,种子含水量降低到一定程度;

第三,果皮内的内含物变硬,呈现出品种的固有色泽;

第四,种胚具有发芽能力。

对于未熟种子的利用应注意以下2点:一是未熟种子的耐贮性较差,收获后应充分干燥、妥善贮存,且贮藏时间不宜过久;二是与正常成熟种子相比,未熟种子活力低,需要较好的播种条件。

二、工艺成熟

工艺成熟是指以营养器官为收获对象的作物,其产品器官的产量最高,品质最好的时期,即经济利用价值最高的收获时期。

1.茎用作物产品器官的成熟

2.叶用作物产品器官的成熟

3.块根块茎类作物产品器官的成熟

第二节  产品器官的形态建成

一、产品器官的发育生长过程与同化产物积累及产品品质的关系

1.禾谷类作物

2.豆类作物

3.块根、块茎类作物

4.纤维类作物

5.油料作物

二、影响产品器官建成的环境条件

1.温度

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2.光照

3.水分

4.矿质营养

第三节  产品器官营养物质积累

一、同化产物积累的特点

贮藏器官中同化产物的积累过程均呈现“S”型曲线。前期积累同化产物甚少,之后同化产物以近似线性的速度积累,接近成熟时积累速度又趋缓慢。同化产物积累强度和积累持续期是决定同化产物积累总量的两个重要参数。提高积累强度或延长积累持续期都将使同化产物的积累增加,但提高同化产物积累强度是提高贮藏器官中同化产物积累的关键。贮藏器官鲜茎的变化与干重的增长相平行，前期鲜重的增加主要是含水量的增加,进入快速增长期后则主要是干物质的增加。

二、植株光合特性与物质积累的关系

1.叶绿素含量、光合强度与同化产物积累

2.光呼吸、净光合生产率与同化产物积累

3.光合势、叶片衰亡与同化产物积累

4.产品器官自身的光合产物与呼吸作用

三、主要物质的合成、积累与产品品质

1.淀粉的合成与积累

(1)淀粉积累的特点;

(2)酶活性与淀粉的合成和积累;

(3)激素对淀粉合成与积累的调节作用;

(4)影响淀粉合成与积累的环境条件：温度、光照、水分、矿质营养

2.蛋白质的合成与积累

(1)蛋白质的积累特点;

(2)环境条件对蛋白质合成与积累的影响:

①温度:温度与蛋白质含量关系密切;

②水分:作物成熟期间,干旱少雨使蛋白质含量提高;

③光照:弱光条件有增加蛋白质含量的作用;

④矿质营养:N对蛋白质含量影响最大,P,K影响不显著。

3.脂肪的合成与积累

(1)脂肪的积累特点;

(2)酶活性与脂肪合成;

(3)环境条件对脂肪的合成与积累的影响。

4.纤维素的合成与积累

(1)纤维素的积累特点;

(2)酶活性与纤维素的合成;

(3)激素对纤维素合成与积累的调节作用:

(4)环境条件对纤维素合成与积累的影响。

5.蔗糖的合成与积累

(1)蔗糖的积累特点;

(2)酶活性与蔗糖合成;

(3)环境条件对蔗糖合成与积累的影响

四、激素与成熟

1.细胞分裂素

2.生长素

3.赤霉素

4.脱落酸

5.乙烯

五、影响物质积累的环境条件

1.温度

2.光照

3.水分

4.矿质营养

第四节  生殖器官的脱落与败育

一、生殖器官脱落的生理原因

1.有机养料与脱落的关系

2.内源激素与脱落的关系

二、籽粒败育的生理原因

1.同化产物的供给与籽粒败育

2.籽粒库容量与败育

3.贮藏物质的合成能力与籽粒败育

4.激素对籽粒败育的调控作用

三、环境条件对脱落与败育的影响

1.温度

2.光照

3.水分

4.无机营养

第五节  作物衰老及其机理

一、作物衰老的基本概念

生物的衰老,有2种概念:一是老化;二是衰老。老化是指生物体从幼年逐渐趋向成熟的过程,而最后结局不一定是生命的终结;衰老是指器官或生物体某些生活单位自然终止生命活动的败坏过程。

因此,作物衰老是指在生育过程中,植株或某些器官发生导致生命活动终止的败坏过程。

1.作物叶片衰老的表现

(1)形态上明显黄化:

(2)解剖结构上,细胞内外壁分离,叶肉细胞和核逐渐消失,形成空细胞。

(3)生理特性上：

叶绿素含量急剧下降

叶片中氮和可溶性蛋白质含量下降

RNA含量和组分变化

腊质组分发生败坏变化,膜透性增

强,电导率升高

蛋白水解酶和其他水解生物大分子

的酶活性提高

活性氧的产生能力大于清除能力，

SOD活性降低

2.作物根系的衰老

三、作物衰老的机理及生产意义

1.作物衰老的机理：

有限的寿命和生长势

营养物质撤退

营养物质转移

衰老与激素

2.防止衰老的调控措施

施用激素

供给N

水分充足

K的应用

微量元素

3.作物衰老的意义

作物是植物在自然选择和人工选择的压力下逐步形成的,对外界条件各有其相应的生态适应性,因而衰老是生育过程中的必然归宿。对夏熟作物来说,正常的衰老有助于营养物质及早转移到籽粒中去,可避免过早衰老成熟,也可免受低温和早霜危害。因此,作物的正常衰老,对于保证作物生产稳产和产品质量,有其积极意义,但应尽可能地避免不良的条件所造成的过早衰老。

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