园艺植物生理生态Word格式文档下载.docx
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苹果、桃、扁桃、草莓;
品种间光合速率也存在很大差异并不意味着光合速率越高产量就越高。
3光合器官与光合速率叶龄:
1负值期长短:
桃5天左右;
其他落叶果树10-14天;
柑橘20天。
2叶片衰老期早晚:
环境因素和技术措施影响衰老进程。
叶质:
常用指标:
比叶重(SLW)1.光照与叶质:
叶片形成过程中;
2.叶位与叶质:
3.养分与叶质:
4.激素与叶质:
5.栽培措施与叶质4环境因素对光合作用的影响:
光照温度土壤水分空气湿度(VPD)二氧化碳矿质营养5栽培因素与光合生产力:
合理负载合理的光合面积良好的叶片质量合理的枝类组成减少叶片伤害二、碳素同化物的代谢:
营养器官碳素形态与转化果实碳素形态与转化三、碳素的运输和分配库源关系与运输分配:
果树的“库”、“源”概念与一年生作物不同;
库分配的量决定于库强、库体积、离源的距离,大体为果实+种子>梢尖幼叶>成长叶>花芽>根。
光合产物的运输:
运输形态:
蔗糖;
山梨醇运输途径:
运输速度:
碳水化合物的周年分配:
局部调节:
萌芽—新梢旺长初期,以贮藏营养为主;
多源竞争:
新梢旺长期;
均衡扩散:
新梢缓长停长;
向下优势:
采收后落叶
四、碳素贮藏营养概念:
贮藏营养是不立即用于同化和呼吸,而是贮藏起来备用的物质。
特点:
随时间波动。
重要性:
多年生植物主要贮藏器官:
根、主干主要贮藏部位:
韧皮部、木质部的薄壁组织、维管束系统的活细胞和射线薄壁细胞贮藏形态:
淀粉:
根系>枝条;
木质部>韧皮部可溶性糖:
山梨醇、蔗糖。
山梨醇:
枝条>根系;
木质部>韧皮部;
蔗糖:
相反。
碳素贮藏营养的再利用根系碳素贮藏营养:
2个分配中心(就近供应和整体供应,但根系为了保持功能的稳定性,自身维持较高且稳定的碳素营养水平。
地上部碳素贮藏营养:
局部供应。
主要用于新生器官能量消耗。
碳素贮藏营养的分配:
受顶端优势和芽的异质性的影响。
碳素贮藏营养水平与果树生长发育的关系相互依赖,互为基础。
1.树势和结果量2.光合时间3.叶片质量改善碳素贮藏营养的途径:
合理负载合理的枝类组成秋季管理春季施氮植物保护适时采收
五、山梨醇代谢:
对绝大多数高等植物来说,蔗糖是光合作用主要的可溶性产物和主要的运输及贮藏碳水化合物。
而在包括多数重要落叶果树(苹果、梨、桃、杏、李、樱桃等)在内的蔷薇科植物中,山梨醇则是光合作用主要的代谢产物、运输化合物和贮藏物质,在这些果树的成熟叶片中,山梨醇占光合产物的50%-80%。
山梨醇在碳水化合物代谢中的作用是蔷薇科所特有的。
作用:
山梨醇与多种胁迫有着密切的关系。
在水分胁迫下,山梨醇对苹果和樱桃等果树的渗透调节能力起着重要作用,山梨醇的积累对提高抗寒能力,清除活性氧,提高抗病能力等都具有重要作用。
通过形成山梨醇-硼复合物,山梨醇的增加可提高硼的运输能力和对硼亏缺的抵抗力。
通过清除活性氧,果实中山梨醇的含量与减轻日灼有密切的关系。
山梨醇的合成和转化叶片中合成:
叶片中通过6-磷酸山梨醇脱氢酶的催化合成山梨醇;
果实中转化:
运输至果实后,绝大部分在山梨醇脱氢酶和山梨醇氧化酶的作用下转化为其他可溶性糖类(果糖和葡萄糖),因而果实中山梨醇的含量很低。
6-磷酸山梨醇脱氢酶(S6PDH)—合成的关键酶
(1)主要分布于叶绿体和胞液中。
催化6-磷酸山梨醇与6-磷酸葡萄糖之间可逆反应。
其反应式是:
6-磷酸山梨醇+NADP+←→6-磷酸葡萄糖+NADPH+H+6-磷酸山梨醇脱氢酶—合成的关键酶
(2):
在中性时此酶在6-磷酸葡萄糖还原方向比在相反方向上具有更大活性,即S6PDH在蔷薇科果树叶片光合作用时催化6-磷酸葡萄糖向6-磷酸山梨醇的合成。
山梨醇脱氢酶(SDH):
有NAD+型和NADP+型。
NAD+SDH催化山梨醇氧化至果糖的可逆反应,即:
山梨醇+NAD+←→果糖+NADH+H+NADP+-SDH催化山梨醇和葡萄糖之间互相转化的可逆反应:
山梨醇+NADP+←→葡萄糖+NADPH+H+山梨醇氧化酶:
山梨醇氧化酶(SOX)催化山梨醇向葡萄糖的转化,其反应式为:
山梨醇+1/2O2→葡萄糖+H2O在苹果所有组织和器官中,SOX与S6PDH和SDH相比其活性最低。
但桃果实中SOX活性比其他山梨醇酶活性都高,它是桃果实中山梨醇代谢的主要酶,使桃果实中的山梨醇主要转化为葡萄糖。
第二章果树的矿质营养
一、矿质元素的吸收
(一)根系的吸收:
两条途径:
被动吸收和主动吸收。
吸收是通过根的吸收带进行,进入的只是离子。
有些矿质元素的吸收表现拮抗作用:
如钾镁钙。
影响根系吸收的因素:
1.根系生长状况2.土壤条件3.菌根4.激素5.砧木
(二)地上部器官的吸收新梢吸收能力强,带新叶的枝比带老叶的枝强,新叶比老叶吸收强。
叶片的吸收分三步:
通过扩散渗入角质层和表层细胞的胞壁—被原生质体膜表面吸收—穿过原生质膜进入细胞质。
影响叶面吸收的因素环境因素:
光照、温度和相对湿度;
叶龄、叶面和种性:
幼叶吸收能力远远大于老叶;
叶背面比正面吸收快,但总量差异不大;
树种间吸收效率:
苹果、柑橘高,核果类低;
化学形态和pH值;
表面活性剂:
降低表面张力和减少接触角,改善叶片湿润。
(如吐温-80或20)
二、氮素营养氮对所有果树都是生长发育的主要元素,具有特殊地位;
在其他元素保证供应的前提下,氮是决定丰产、稳产和优质的主要因素。
氮素过多和时期不当也会引起产量和品质下降。
(一)果树的氮素营养特征1.植株中氮素的形态—硝态氮:
除葡萄外,一般含量很低,主要出现在新根生长、吸收功能强,碳素代谢弱的时期。
—铵态氮:
含量高峰出现在硝态氮之后,叶、花含量最高,短枝和根最少。
—氨基态氮:
器官建造的主要物质,器官建造时出现高峰。
与氮源碳素有关。
2.氮素营养的利用特点可分三个时期:
—萌芽到新梢加速生长:
大量需氮期,主要来源是贮藏氮,含量高;
—新梢旺长高峰后到果实采收:
稳定期,低水平;
—采收到落叶:
贮备期。
(二)根系对氮的吸收和代谢吸收形态:
NO3-、NH4+、有机氮吸收特点:
春季吸收少;
夏季吸收多,秋季居中根系的代谢:
NO3→NH4+→氨基酸(谷氨酸、谷氨酰氨)(三)叶片对氮的吸收和代谢叶片是氮素的主要库器官。
生长中期叶片含氮量占树体全氮40-50%。
叶蛋白不同节位不同枝条不同时期(四)贮藏氮:
落叶果树具有一个独特的贮藏氮的循环系统。
贮藏氮的作用:
早春根、花、果、叶、新梢、芽等器官的建造;
新梢生长量。
部位:
根系是主要部位,其次是多年生枝干;
皮层多于木质部。
形态:
蛋白质:
贮藏蛋白的特征是精氨酸含量高并随生长的恢复而消失;
氨基酸:
精氨酸最有效,它以最少量的碳为代价携带了更多的氮。
再利用:
蛋白质水解的开始标志着冬季休眠的结束;
脱落酸起控制作用;
主要在大量需氮期应用,即:
利于早春细根、开花、幼果、中短梢叶片等器官的建造和发育;
不同物候期贮藏氮的分配中心不同。
氮转化的年循环:
秋季:
衰老叶转移到贮藏组织;
冬季:
主要以蛋白的形式贮存起来;
春季:
再利用
三、硼素营养:
硼是植物体内广泛存在的一种非金属元素,对果树及农作物的生长发育有一系列重要作用。
(一)硼的吸收、运转与分布吸收运转:
硼在土壤中以矿物态、吸附态和水溶态等形态存在。
植物吸收的主要是水溶性硼即有效硼。
硼是以不离解的硼酸形式通过质流被植物被动吸收的。
根系吸硼和硼向上运输主要受水分蒸腾作用的控制,土壤中有效硼含量是影响植物吸收硼的主要因素,一般土壤pH值在4.7一6.7之间硼的有效性最高。
另外有机质含量较多的土壤有效硼有增加趋势,二者有很好的相关性,而且水分愈多有效硼增加越多。
分布:
硼在植物体中常牢固地结合在细胞壁中,一般果树当老叶含有过多硼时,新组织却出现缺硼症状,说明硼在植物体内移动性很小,在叶面喷硼则能充分满足新生组织对硼的需求。
而富含山梨醇的蔷薇科果树硼的移动性大,缺硼部位表现不同。
同位素分析表明:
硼在果树体内的分布以花芽最高、叶芽次之,皮部高于木质部。
硼在植物体内的一般分布规律为:
繁殖器官高于营养器官,叶片高于枝条,枝条高于根系。
硼的这种分布规律与其生理功能相适应:
硼参与花芽发育,花粉管生长,参与光合产物运输。
(二)硼的生理功能1.硼对营养生长的功能维持叶片功能:
缺硼使叶片表面变形,气孔关闭,叶绿体发育不全,线粒体基质含量减少,输导组织受阻;
参与细胞分裂和伸长:
1.硼参与控制锌的吸收和运输的生理过程;
2.硼通过细胞壁、细胞膜及蛋白质合成等生理过程的作用,影响根系的活力和含氮化合物的运输;
3.参与激素的代谢过程;
促进体内糖的运输和代谢:
改善各器官有机物质的供应,促进果实膨大,干物质增多;
促进植物体对各种营养元素的吸收:
能改善植物体各器官的能量供应,为其它元素的吸收提供能量保证2.硼对生殖生长的功能促进花芽发育,花粉萌发和花粉管的伸长。
缺硼植物的一个重要特征是生殖器官发育异常。
硼在花粉和柱头中累积很多,特别是在受精前后累积很多。
花粉管在低硼下的生长速度远比高浓度硼低。
硼胁迫使蛋白质代谢受到破坏,对植株体内核酸代谢产生显著的负效应,核糖核酸酶活性增强,核酸分解加剧。
因此可推断硼胁迫造成核酸代谢紊乱,蛋白质合成受阻是植株生殖器官发育异常的一个重要原因。
3.硼的抗逆功能:
硼在调节高等植物的膜功能中起重要作用。
通过和适宜的膜成分形成二醇—硼酸复合体,抑制生物氧自由基对生物膜的破坏作用,维护生物膜的稳定性与透性,促进细胞保护酶活性的提高,降低脂质过氧化作用。
(三)缺硼症状:
茎尖生长点生长受抑,严重枯萎,直至死亡;
老叶叶片变厚变脆,畸形,枝条节间短,出现木栓化现象;
根的生长发育明显受影响,根短粗兼有褐色;
生殖器官发育受阻,结实率低,果实小,畸形:
苹果“缩果病”
四、钙素营养:
钙是植物体内重要的必需元素,同时它对植物细胞的结构和生理功能有着十分重要的作用,能维持细胞壁、细胞膜及膜结合蛋白的稳定性,参与细胞内各种生长发育调控作用,作为偶连胞外信号与胞内生理生化反应的第二信使。
当植物体被病原菌感染或各种环境胁迫时,体内Ca2+水平不同程度地发生变化。
(一)钙的作用1.生理功能对细胞壁结构与功能的影响
(1)钙对维持植物细胞的结构稳定性起重要作用,钙以果胶酸钙的形式在细胞壁结构中起螯合剂的作用,并参与细胞壁合成和降解有关酶活性的调节。
(2)钙能使原生质水化性降低,并与钾、镁配合保持原生质的正常状态,调节原生质的活力。
(3)钙也抑制果实中多聚半乳糖醛酸酶(PGA)活性,减少细胞壁的分解作用,推迟果实软化。
对细胞膜结构与功能的影响:
钙离子是细胞膜的保护剂,对膜功能的维持被认为是胞外作用,是Ca结合到质膜外表面上的结果。
细胞质Ca的增加能增强膜结构的稳定性和保持细胞活力。
细胞中钙可分为几个钙库,处于动态平衡中,它们调节细胞外的离子环境与质膜的结构和功能,当钙库平衡失调时,则会发生代谢失调,引起生理病害。
钙与蛋白质和磷脂结合影响膜的相变和流动性、维持细胞膜结构的完整性与稳定性,防止胞内底物与酶接触而导致生理代谢紊乱。
对细胞内酶活性的调控作用:
细胞内的钙离子可作为“第二信使”通过钙调蛋白(CaM)调节酶的活性。
己知Ca信使系统参与植物多种生理生化过程及酶活性的调控。
有证据表明,活性氧、抗氧化酶系统及钙信使系统之间是相互作用的。
对植物激素作用的影
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