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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：作物的逆境生理及防御原则（第七章）

第七章  作物的逆境生理及防御原则

[学习目的与要求]

本章讲述了旱害、涝害、冷冻害、盐害和环境污染对作物危害的生理机理,以及在农业上防御旱害、涝害、冷冻害、盐害和环境污染的措施。学习的基本要求是了解逆境的基本概念及逆镜对作物产生的危害,理解逆境对各种生理过程的影响及逆境对作物的伤害机理,掌握在农业生产中对各种逆境的防御原则及措施。

内容提要

第一节  作物的旱害和涝害

一、作物的旱害

1.干旱的类型

旱害是指土壤水分亏缺或空气相对湿度过低对作物的危害。按发生的原因,旱害可分为土壤干旱、大气干旱和生理干旱3种类型;按发生的季节,干旱可分为春旱、夏旱、秋旱和冬旱4种。

2.干旱对作物生理过程的影响

干旱对作物生理过程的影响主要表现在以下8个方面:

(1)生长和渗透势:干旱使作物细胞紧张度降低,细胞不能增大和正常分裂,导致整个生长率下降;使作物细胞中溶质含量提高,渗透势下降。

(2)气孔反应:干旱导致气孔关闭。因空气湿度降低,使多数作物保卫细胞强烈蒸腾失水多于相邻表皮细胞,保卫细胞膨压降低,气孔阻力加大,促使气孔开度减小直到关闭。

(3)光合作用:干旱使作物光合作用减弱,其原因:一是气孔关闭,阻碍 CO₂的交换;二是因干旱使作物叶面积减小,降低了光合能力;三是使叶绿体活性降低,表现为对CO,同化的非气孔性限制。

(4)呼吸作用:干旱使植株呼吸作用减弱,呼吸强度下降。

(5)内源激素:干旱影响植物体内的细胞分裂素CTK和脱落酸ABA水平及比例关系。干旱使CTK减少,ABA 增多,同时使乙烯Eth产生,生长素IAA、赤霉素GA下降。

(6)酶活性:干旱使植物体内的酶活力变化。一般是使参与合成反应的酶类和一些本身周转很快的酶类活性下降,使水解酶类和某些氧化酶的活性增加。植株因正常代谢受到影响而受害。

(7)吸收能力:干旱使土壤水势下降,根系对离子的吸收和运转下降,作物根系对养分的吸收能力减弱。

(8)氮代谢:干旱使作物植株内蛋白质含量下降,游离氨基酸增多,植株氮代谢受到干扰,作物细胞受到毒害。

3.作物干旱伤害的主要原理

作物干旱伤害的主要原理有3个方面:

一是机械伤害;

二是膜结构与功能伤害;

三是蛋白质结构遭到破坏的伤害。

4.作物对干旱的适应

(1)抗旱性与耐旱性:国外学者将植物对干旱的适应分为逃旱、避旱和耐旱3类。我国学者则认为,作物对干旱的适应方式只有抗旱性与耐旱性。抗旱性是指作物许多形态、生理等生物学特性的综合表现,是在干旱条件下适应和抵抗干旱,使自身不受旱害的特性。耐旱性则是指作物受害后所表现出的适应性。作物的抗旱性与根的抗旱特性、作物地上部的抗旱特性、植物细胞大小、原生质的性质和渗透调节作用有关。

(2)农作物种类间对干旱的不同反应:不同种类的作物抗旱能力不同,同一种作物品种间的抗旱能力也有很大差异。谷子、高粱是作物中最耐旱的,不论对大气干旱和土壤干旱都有较强的抵抗能力。

(3)农作物不同生育期的耐旱能力:农作物不同生育期的耐旱能力是不同的,其共性为种子发芽需要足够的水分;在苗期,特别是节根大量形成后比较耐旱;穗分化和开花期耐旱能力最弱。

5.作物旱害的防御措施

农业生产中采取以下措施防御旱害:

(1)大搞农田基本建设;

(2)选育抗旱品种;

(3)合理布局与保墒耕作;

(4)合理施肥、培肥地力、提高土壤的蓄水保墒能力;

(5)抗旱锻炼;

(6)覆盖与施用抗旱化学制剂;

(7)植树造林等。

二、作物的热害与抗热性

作物由于高温或灼热而引起的组织伤害称为热害。

1.作物受高温热害的症状

作物受高温热害的症状是叶片灼伤、茎尖脱落、雄花不育、青枯或花果脱落。

2.高温热害对作物危害机理

高温热害对作物危害机理主要有:

(1)蛋白质受损,合成受阻:高热时蛋白质空间结构发生改变。轻度受热时反应可逆;严重受热时产生不可逆的变形而形成凝聚状态。

(2)代谢失调及物质受损:高热使作物生长所需物质遭破坏,正常的生化活动过程受干扰而影响正常代谢。光合有关酶失去正常活性而抑制光合作用。

(3)脂类液化:高温(55℃左右)可使作物膜上脂类液化,膜的透性难以维持,抗性降低;饱和脂肪酸也可能减少,使作物抗热性减弱而产生伤害。

三、作物的涝害

作物的涝害可分为湿渍和淹涝2类。洪涝是典型的涝害。

1.作物涝害的机理

渍水和洪水淹没对作物危害的共同点是缺氧使作物的生理生化过程受到影响。其机理有以下几方面:

(1)涝害缺氧对作物有氧呼吸的影响:土壤积水或作物被淹没时,因氧气缺乏,根则只能进行无氧呼吸,常见的有氧呼吸酶类,如苹果酸去氢酶、丙酮酸脱氢酶以及氧化磷酸化作用的各种酶类活性受到抑制,使氧化合成及呼吸受阻,作物生长减慢甚至烂根死苗。

(2)涝害缺氧与根系代谢:缺氧使根能量代谢下降,抑制根系的生长。缺氧使无氧代谢毒物增加,对作物产生毒害;缺氧还使膜结构与功能遭到破坏。

(3)涝害对作物地上部代谢的影响:涝害对作物地上部代谢的影响主要表现在以下几个方面:

①水分代谢失调:淹涝影响根系正常吸水、吸盐、矿质离子及原子团的吸收,引起营养失调和地上部代谢失调。由于淹水后根系对水分的吸收率下降,气孔关闭,蒸腾作用降低,从而使叶片萎蔫。

②光合作用受阻:土壤渍水或水淹没作物时,根吸收受阻,上部气孔堵塞,CO₂进入和扩散困难,气体交换受阻,从而影响光合作用及合成转化。

③激素平衡遭到破坏:渍涝改变了植物内源激素的合成和运输,从而改变了激素平衡,影响作物的生长。淹水条件下乙烯和ABA含量增加,根中IAA的合成受到干扰。而地上部的乙烯和ABA含量增加后,阻止地上部IAA向根系运输,使地上部IAA含量增加。

(4)渍涝对作物生长发育及产量的影响:

①渍涝对作物生长的影响:渍涝使作物体内激素平衡改变(GA、CTK含量下降,ABA和乙烯含量增高,根系IAA合成下降)。因根对矿质元素吸收减小,代谢中有毒物质产生,光合作用下降,同化产物积累减少,从而抑制了茎、叶的生长,使叶面积下降。

②渍涝对作物产量的影响:渍涝抑制作物生长发育,最终影响产量。

2.影响作物涝害程度的因素

影响作物涝害程度的因素很多,不同种作物、同一作物不同生育期、水质、土壤性质及作物抗病能力等均与涝害程度有关。一般,种类不同的作物,受涝害影响的程度也就不同,小麦比大麦耐涝,玉米比大豆耐涝,油菜比马铃薯耐涝。

同一作物在不同生育期,受涝害影响程度也不同。此外,淹水时间越长、淹水水层越深、水质越浑浊、水流流速越快、水温越高,则作物受涝害程度越重,减产也就越严重。

3.抗涝的生理依据与技术措施

涝害的实质是根系缺氧,进而引起作物体内代谢失调和生长受阻。作物对涝害的生理适应主要有2方面:一是在淹水后能使空气中的氧气通过气孔和皮孔进入作物的地上部,并运输到根系,以满足根系呼吸和生长对氧的要求,即维持根系的氧气供应,避免缺氧;二是在淹水条件下作物对低氧或缺氧的代谢适应性。

(1)提高作物抗涝性的生理途径:

①促进作物根组织发生变化,维持根的氧气供应;

②加强代谢适应性,以适应低氧或缺氧环境。

(2)防涝的技术措施:

①重视水利工程、建立农田排灌系统;

②因地制宜、合理布局;

③加强抗涝栽培管理;

④选用耐涝品种;

⑤选择培育耐涝品种;

⑥涝后加强管理等。

第二节  作物的冷冻害与适应性

二、作物的低温冷害和抗冷机理

1.作物遭受低温冷害的类型和特征作物低温冷害的类型可分为3种:

(1)延迟型冷害:作物在营养生长期遭受低温危害,影响了正常的生理活动,使其生长延缓、成熟受阻、产量下降,这种冷害称为延迟型冷害。其特征是生长发育延迟、抽穗扬花迟、产量低、品质差。

(2)障碍型冷害:作物在生殖生长时期,从幼穗分化到抽穗开花这段时间遭受低温危害,使生殖器官正常的生理机能遭受破坏,造成颖花不育,空壳多而减产,这种冷害称为障碍型冷害。其特征是穗上部的颖花多而穗基部较少,结实的小穗和空壳也一目了然。

(3)混合型冷害:延迟型冷害和障碍型冷害在同一年度同时发生或在同一生长季节中相继出现,作物在生育初期受低温冷害而延迟生育,在幼穗发育到抽穗扬花期又遭低温危害,使部分颖花不育，成熟延迟,产生大量空秕籽粒而大幅度减产,这种冷害称为混合型冷害。

2.不同作物对低温冷害的反应

几种主要作物对低温冷害的反应:

(1)水稻:幼穗分化到抽穗扬花期间,水稻遭受的低温危害最大。该时期的低温危害多属障碍型冷害。受害指标因地区、季节的不同而不同。因北方稻区7、8两月平均气温低于21.5℃等温线,所以北方水稻在孕穗期遭障碍型冷害。南方双季早稻的低温冷害烂秧指标为:春季日平均气温<12℃,连续阴雨4~5d,或在短时间内气温急剧下降,日最低气温降到5℃以下;减数分蘖期的低温受害指标为:常规籼稻日平均气温低于22~23℃,持续3d以上,籼型杂交稻23℃,粳稻为日平均气温低于19~20℃,最低气温低于15~17℃,持续3d以上。南方双季稻在其生育阶段中有3个时期对低温最敏感，其分别是:幼穗分化期(抽穗前25~30d)、花粉母细胞减数分蘖期(抽穗前10~15d)和抽穗扬花期。

(2)小麦:春播小麦常受低温冷害危害,拔节期间对低温最敏感。

(3)玉米:玉米属喜温作物,对低温反应最敏感。玉米受中等强度低温冷害的温度是日平均气温15~18℃,在13~14℃时严重受害。玉米一生中在花粉母细胞减数分裂期和幼穗期对低温最敏感。各生育期的受害指标:苗期为15℃;生殖器官分化期为17℃;开花受粉期为18℃;灌浆期为16℃。不同危害程度的冷害指标(以拔节期为标准)为:轻度冷害为21℃;中度冷害为17℃;严重冷害为13℃。

(4)棉花:棉花是喜温暖、怕寒冷的作物。我国目前种植的陆地棉品种,棉籽发芽的最低临界温度为12℃左右,胚轴伸长的最低温度为15.6~16℃。苗期温度降至0℃左右时部分叶子受害;开花期温度低于15℃,影响开花,棉铃脱落;吐絮和成熟期气温在0~2℃时,部分叶片受害。地表温度降到-2~4℃,并维持几个小时,棉株停止生长而死亡。

(5)豆类:大豆低温敏感期是开花前11~17d。当开花结荚时遇15℃左右的低温,雄蕊发育受害,影响受精;温度低于18℃时,有机物质运输受阻,导致落花、落荚而死亡。

(6)油菜:油菜苗期较耐寒,可忍受0~3℃的低温。蕾薹期气温低于10℃,日开花数减少;气温低于5℃,则不能正常开花,受精后子房膨大成角果。花柱膨大形成时,气温低于9℃,则不能正常发育。

3.作物对低温冷害的理化反应

(1)冷害对细胞膜的伤害:低温冷害影响细胞膜渗透性。作物组织受低温冷害后,电解质(如K*、Ca*等)外渗性加大,质膜透性增强,糖、氨基酸、有机酸、简单的氮化物和其他溶解质外渗。

(2)低温对光合作用的影响:低温导致作物光合速率降低。作物受低温影响,功能叶类囊体膜凝胶化或受到破坏,叶绿体活性受阻,光合酶活性降低;严重低温时叶绿素合成速度减慢或停止,甚至分化而出现白化叶,严重影响光合作用。

(3)低温对呼吸作用的影响:呼吸的异常是冷害的显著征兆。在冷害发生初期,可见的冷害症状出现之前,呼吸有增强的表现,随着冷害的发展,呼吸又显著下降。

(4)低温对物质转化的影响:低温对物质代谢的影响,主要表现为作物体内蛋白质、氨基酸和碳水化合物含量的降低。

三、作物低温冷害的伤害机理

低温冷害对作物的伤害有直接伤害和间接伤害2种。由于低温的影响,导致细胞的正常功能和结构,特别是细胞质膜和细胞器膜受到破坏,而引起代谢紊乱失调以及膜的透性增高,此属直接伤害;因降低透性、组织萎蔫或脱水解体引起的水分逆境,此属间接伤害。其伤害机理如下:

1.膜脂相变论

这是莱昂斯根据生物膜结构功能和温度的关系提出的。他认为,0℃以上的低温对作物组织的伤害首先是使细胞的生物膜(膜质、液泡膜和细胞器膜)发生膜脂相变,液晶相变为凝胶相,膜的结构和厚度便发生变化。膜因收缩可能出现孔道和龟裂,从而产生2方面的效应:一方面,造成膜的透性增加,膜内离子外渗而使原有的离子平衡遭到破坏;另一方面,使膜上的酶产生系列变化,使物质代谢失调和植物组织内有毒物质不断积累。

当低温冷害加重导致膜脂发生降解时,作物组织便发生死亡,形成不可逆伤害。

2.蛋白质变性

受低温冷害(特别是有光照的低温危害)影响;作物细胞膜中的保护系统将受损害,从而有利于氧自由基的产生;细胞内自由基的产生与清除之间的平衡将遭到破坏,从而使细胞中不饱和脂肪酸发生过氧化作用;膜系统结构和功能将受到损伤,严重时引起整个细胞膜系统结构的破坏或解体,从而导致作物死亡。

四、作物的冻害

1.晚霜对作物的危害

冻害是指越冬作物生长期间受0℃以下的低温危害。霜冻通常是指在日平均温度为正值的时期中,夜间因辐射而冷却,使近地面气温或植物体温降到0℃以下,产生的凝霜天气引起的喜温

2.越冬作物对0℃以下低温的反应越冬作物对0℃以下低温的反应在不同种作物,同一作物不同生育期、不同器官有很大差异。据观测资料,小麦霜冻害发生在苗期、拔节期和开花期。0℃以下低温霜冻入侵,将导致细胞原生质脱水,细胞间隙结冰,细胞内水分外渗而细胞溶液浓度增大。结冰可使原生质膜机械伤害,使原生质凝固,从而植株受害或死亡。

3.越冬作物冻害的原因

越冬作物冻害的原因目前普遍认为有以下几个方面:

(1)作物组织结冰对组织导致的直接机械伤害组织受冻害结冰分胞间(胞外)结冰和胞内结冰两种。胞间结冰的伤害表现在2方面:

一是细胞间隙中冰晶体积增大时对细胞的挤压使原生质受到机械伤害;

二是在结冰时细胞失水以及在冰融化时细胞重新吸水的过程中,因细胞和原生质胀缩程度的差异,使原生质受到巨大张力而被撕裂。胞内结冰是指当温度骤降时(零下几度到零下几十度),作物不仅细胞间隙结冰,细胞内的自由水也同时结冰,某些细胞器也可结冰,细胞质、细胞液中出现冰块。胞内结冰使细胞核的结构和功能受到破坏,从而对作物造成伤害。

(2)结冰使细胞内的水分外移,导致细胞脱水,改变细胞原生质结构。

当脱水超过细胞所能忍受的最大限度时,原生质因失去自由水和失去吸附水的电性而产生凝固,造成不可逆的质壁分离。原生质脱水时质体收缩引起膜脂层破裂,膜结构破坏从而影响正常透性。脱水还使还原蛋白质分子互相靠拢形成二硫键,蛋白质正常结构遭到破坏,蛋白质产生沉淀。当细胞失水程度超过失水的临界点,形成不可逆状态时,作物将死亡。

(3)解冻时原生质受伤害

解冻时阳光直射、温度回升,使细胞外水分蒸发,受冻细胞来不及从根系吸收所需水分而造成水分平衡失调,原生质失水而使组织枯干,导致受冻部位枯萎、死亡。快速解冻后,细胞壁吸水快能很快恢复膨胀,而细胞质吸水较慢不能很快恢复正常状态,所以细胞质常因胞壁不均匀的膨胀造成损伤,使细胞质被撕裂而死亡。

五、预防低温冷冻害的技术途径

1.预防低温冷冻害的技术途径

(1)选育耐冷品种;

(2)合理布局,进行品种区划;

(3)防冷栽培措施:

播前低温种子处理;

②适时播种培养壮苗;

③ 生理低温锻炼

④合理施肥;

⑤使用化学药剂处理、喷施叶面肥、根外追肥、应用增温剂等其他技术措施。

2.预防冻害的技术措施

(1)永久性的防御措施;

(2)抵抗性的防御措施;

(3)人工防御方法:

①调查当地霜冻特性,订立安全种植计划;

②抗冻锻炼:

③激素的调节控制;

④ 熏烟法或人工烟雾法;

⑤灌水或喷水法;

⑥覆盖法等。

第三节  作物盐害及其适应性

作物盐害是指在气候干燥的干旱和半干旱地区、地下水位较高的地区以及沿海地区,土壤中含有较多的盐类,特别是易溶解的盐类过多,对作物产生的危害。造成土壤中盐分过多的原因,主要是某些地区由于降水量小而蒸发量大,使可溶性盐和交换性钠大量集聚在上层土壤。

一、盐分过多对作物的危害

1.渗透胁迫危害

2.离子的毒害作用

3.生理活动紊乱,代谢失调

(1)盐分过多对光合作用和呼吸作用的影响:盐分过多,作物光合速率降低,呼吸作用增强。光合作用降低的原因:一方面,作物的净光合速率降低,增加了气孔和叶肉细胞的阻抗;另一方面,叶片气孔不能完全张开,增加了进入叶片的阻抗。而呼吸作用增强的原因有人认为是活化的膜上酶刺激了呼吸作用;而有人则认为是盐促进了呼吸作用。这是因为盐能造成细胞质壁分离,质壁分离容易造成创伤,而创伤引起呼吸作用加强。

(2)盐分过多对蛋白质的影响:盐分过多时,作物对氨基酸的合成减慢,从而抑制蛋白质的合成和水解。

二、盐害的机理及抗盐能力的本质

盐分过多对作物的危害机理主要是对膜结构和功能的破坏,最终导致作物死亡。

作物抗盐能力的本质:作物原生质两性蛋白质和盐类的阴阳离子产生不稳定化合,使原生质减少透性,并能不因盐分过多而凝固。

三、不同作物的抗盐能力

1.植物的抗盐方式

植物的抗盐方式主要有泌盐、拒盐、稀盐和耐盐几种。植物的耐盐方式表现为:

(1)通过细胞的渗透调节,使胞内的无机离子或有机物的浓度增加,使水势降低以利吸水;

(2)细胞能消除盐碱或代谢的毒害作用,在高盐下保持酶的一定稳定性;

(3)能通过自身的代谢产物与盐相结合,以减少游离盐离子对原生质的毒害作用。

2.不同作物的耐盐能力

作物的耐盐能力是对盐分过多的忍耐和抵抗能力,也称抗盐性。不同作物的耐盐能力强弱为;高粱,甜菜、向日葵耐盐能力较强,小麦、玉米次之,大豆、花生、蚕豆等耐盐能力差。同一作物在不同的生育期耐盐能力也不同。如水稻,某一些浓度对幼苗危害较重,但对成长的植株危害较轻。

四、提高作物抗盐性的措施

1.培养抗盐品种

2.抗盐生理锻炼

3.科学施肥

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4.激素处理等

第四节 环境污染与作物生长

一、大气污染对农作物的危害

1.大气污染的种类和来源

进入大气中的污染物可分为天然污染物和人为污染物2类。天然污染物是指自然界向大气中排放的污染物;人为污染物是指人类活动向大气中排放的有毒有害物质。

(1)大气污染物的种类

大气污染可从污染物的物理性质和化学组成来区分。从物理方面可分为气体和粒子;从化学方面可分为含硫化合物、含氮化合物、碳氢化合物、碳的氧化物和卤素化合物5种。污染物在大气中的反应分为5类:

①气体污染物之间的反应;

②在催化剂作用下气体污染物之间的反应;

③空气中粒状污染物的吸附作用;

④粒状污染物表面的某些化学物质与气体污染物之间的反应;

⑤气体污染物溶于气体溶胶中的反应。

大气污染物按照产生危害的机理,可分为氧化物质、还原物质、酸性物质、碱性物质、有机物质、无机物质6种。

(2)大气污染物的来源

①硫氧化合物:硫氧化合物主要是SO2,也是当前最主要的大气污染物。主要来自化石燃料(煤和石油)的燃烧过程和硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程;

②氮氧化合物:污染大气的主要是NO和 NO2。来源于煤和石油以及有机物的燃烧,石油精炼,氮肥和火药等的使用;

③碳氢化合物和碳氧化合物:主要来源于燃料燃烧和机动车的排气;

④ 氟化物:来源于火山爆发、人类生活燃煤、氟矿物的开采、加工和生产工艺各过程。

2.主要大气污染物对作物的危害

大气污染物是通过气孔、角质层裂缝、皮孔和根部进入作物体内的。当污染物进入的速度超过了细胞本身的解毒能力,作物组织就会受到伤害。

大气污染物对作物的伤害分为急性伤害、慢性伤害、潜伏性伤害3种。急性伤害是指植物在较高浓度的有害气体作用下,短时间(几小时,几十分钟或更短时间)内发生的叶组织坏死等伤害;慢性伤害则指污染物在大气中的含量较低,需长时间作用后才显示出来的伤害;潜伏性伤害是指在污染物含量更低的情况下,在更长时间里对作物进行渐渐的危害。

几种主要污染物对作物的危害:

(1)二氧化硫;

症状是在叶片最敏感的区域产生暗绿色水渍斑，干燥后大多数变白或呈象牙色,在某些情况下坏死组织能转为红色、棕色,甚至黑色。

SO₂对作物的伤害机理:SO₂通过气孔进入叶内，溶于浸润细胞壁的水分中,形成重亚硫酸根离子HSO^-₃，和亚硫酸根离子SO^2-₃;,并产生氢离子H⁺。这些离子对作物细胞产生如下伤害:

①H⁺降低细胞pH值;

②SO^2-₃，和HSO^-₃，对作物直接作用,引起直接伤害和间接伤害。引起的直接伤害:

A.与二硫化物作用能切断双硫键,使酶失去活性;

B.与某些酶起竞争性抑制作用。引起的间接伤害;A.HSO;和酮或醛作用形成α-羟基磺酸,该化合物抑制乙醇酸氧化酶活性,阻抑气孔开放,抑制CO,固定和光合磷酸化,干扰有机酸与氮代谢,对光合作用和呼吸作用中ATP形成及H*和HCO，的越膜运输也有抑制作用;B.通过自由基的形成而产生危害。

(2)氟化物;

对大气造成污染的氟化物主要有氟化氢、四氟化硅、氟硅酸和氟气。作物受氟化物危害有2个特点:一是受害叶组织与正常叶组织之间常形成明显的界线,有时会在两者之间产生一条红棕色带;二是叶龄不同的植物受氟化物危害的程度不同,在扩展中的未成熟叶容易受害。不同作物对氟化物的抗性不同,棉花、小麦、甜菜等作物抗氟性强;马铃薯、向日葵、大麦、花生、大豆、高粱抗氟性中等。

(3)光化学烟雾:光化学烟雾对作物产生危害的主要成分是臭氧、过氧乙酰硝酸酯和氮氧化合物。由多种气体组成的浅蓝色的混合物,与大气中的粒状污染物互相混合形成稳定的气溶胶,称为光化学烟雾,其对作物危害极大。

二、水质污染对作物的影响

1.需氧污染物对作物的危害

2.石油污染对作物的危害

3.毒物污染对作物的危害

(1)非金属无机毒物对作物的危害:非金属无机毒物有氰、硒、硼等。氰化物对作物产生毒害的机理,可能是在高浓度下,氰化物对作物呼吸的抑制作用超过了作物本身的代谢能力,使其生长发育不能正常进行。

(2)重金属对作物的危害;主要是指铜、钴、锌、锰等对作物的危害。其危害的机理可能是由于重金属含量过多而诱发养分缺乏。

(3)易分解有机毒物类的危害:主要是指酸类及酚类化合物对作物的危害。

三、土壤污染对作物生长的影响

1.土壤污染主要来自水体和大气

用污水灌溉农田,有毒物质会沉积于土壤;大气污染物受重力作用或随雨、雪落入土壤内。这些都可以造成土壤污染,导致土壤变劣、肥力降低,影响作物生长发育。

(1)汞:汞在土壤和籽粒中易于积累。主要农作物对汞的吸收累积能力:水稻>玉米>高粱>小麦。

(2)镉:镉对土壤会造成污染。

(3)铅:铅污染会抑制作物光合作用和蒸腾作用。

(4)砷:砷是一种剧毒物质,它包括有机砷化合物和无机砷化合物。水稻受砷危害后,根系生长受阻,分蘖少,植株矮小。

2.土壤中其他污染物对作物的危害

土壤中其他污染物有氟、硼和三氯乙醛等。对作物危害的主要表现:生长受阻及产量降低。

四、防治环境污染的途径

1.制定防污染综合规划

2.植树造林,净化环境

(1)植物对大气污染的吸收和净化作用;

(2)植物的吸尘和杀菌作用。

3.生产上增强作物抗污染能力的措施

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