第二节植物器官的建成.

第二节植物器官的建成•植物的一生由许多不同的发育阶段组成，不同的发育阶段产生不同的器官。对多数栽培植物而言，其生长发育和器官建成的顺序为：种子萌发→根茎叶枝分化→花芽分化→花→传粉受精→合子→胚和胚珠→新的种子。•一、种子的萌发•种子是种子植物所特有的繁殖器官，是由胚珠发育而来的。•凡是由胚珠发育而成的种子才是真正的种子（植物学种子）。如棉花、花生、油菜、菜豆的种子等都是真正的种子。•在生产上，种子的含义非常广泛。如：小麦、玉米、马铃薯、甘薯等都不是真正的种子。（一）种子萌发的环境条件•种子萌发需要适宜的温度、水分和氧气。•1、温度•种子萌发需要适宜的温度。对温度的要求表现出三基点，即最低温度、最高温度和最适温度。•不同作物种子萌发温度三基点不同，见下表（教材P18）不同植物种子萌发温度要求植物种类最低温度℃最适温度℃最高温度℃小麦0～525～3131～37玉米51～037～4444～50水稻10～1325～3538～40黄瓜15～1831～3738～40番茄1525～3035棉花12～1525～3040大豆10～123040花生12～1525～3746•在一定温度范围内，温度越高，种子萌发速度越快。•对于春播作物，低温是影响种子正常萌发出苗的主要因素。因此，在生产上常采用辅助增温措施。（举例）•2、水分•种子萌发需要足够的水分，但并非越多越好。•3、氧气•种子萌发需要充足的氧气。•土壤板结或水分过多，会造成土壤缺氧，种子进行无氧呼吸，消耗大量有机物质，同时产生大量酒精，造成种子酒精中毒，不能正常萌发。（二）种子萌发的过程•1、吸水膨胀•种子内的淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素等都是亲水物质，能与水分子结合，具有吸胀作用，吸水后变成溶胶状态。•2、萌动（露白）•种子萌动过程：种子吸水膨胀后，胚乳、子叶中的有机物质在作用下分解、转化，变成可溶性物质（葡萄糖、氨基酸、脂肪酸）被运送到胚部供胚生长，顶破种皮，称为萌动（露白）•萌动后胚根首先突破种皮向土中伸入。•3、发芽•种子萌动后，胚根和胚芽继续生长，当胚根的长度与种子相等，胚芽长度为种子的1／2时，叫种子发芽。•发芽后，胚根和胚芽继续生长，逐步分化成根、茎、叶，长成幼苗。•种子发芽后，子叶有的出土，有的不出土，根据子叶是否出土，可将幼苗分为子叶出土幼苗（如大豆、菜豆、西瓜等）、子叶不出土（留土）幼苗（如禾本科、豌豆、蚕豆等）及子叶半出土幼苗（如花生）三种类型。•子叶的作用：为幼苗提供养分、进行光合作用。二、营养器官•（一）根•根的重量可达整个植株重量的一半。•根的功能：吸收、输导、支持、合成和贮藏。•根的分布：主要分布在0～30cm耕层范围内，深的可达几米。水平范围也很广，可达地上部分的好几倍。如西瓜、南瓜的根横向可达5米，果树可达地上的2—5倍。小麦根系走廊小麦根系走廊小麦的根系根系生长剖面图小麦的根系•1、根和根系的形态•（1）根的组成：种子植物的根由主根、侧根和不定根组成。•主根：由种子的胚根发育形成的根称为主根（初生根）。主根较粗，一般垂直向下生长。•侧根：由主根上产生的根称为侧根（次生根）。较细，一般水平生长。•不定根：由植物的茎、叶等其他部分产生的根称为不定根。如玉米的气生根，甘薯蔓上的根等。•（2）根系：根的总和称为根系。•根系分为直根系和须根系•直根系：有明显的主根和侧根之分的根系称为直根系。•大多数双子叶植物的根系属于直根系。如棉花、豆类、油菜、麻类、西红柿等。•须根系：没有明显的主根，所有的根粗细相近，这类根系称为须根系。由初生根（种子根）和次生根（节根）组成。•单子叶植物的根系都属于须根系，如小麦、玉米、水稻、高梁、谷子等。•马铃薯的根系有两种（直根系和须根系）直根系与须根系•2、根瘤与菌根•根瘤：是微生物（根瘤菌）与植物根系共生形成的根状突起。在豆科植物中普遍存在。•根瘤菌具有固氮作用，生产上常施用根瘤菌肥。•菌根：是植物的根系与土壤中的真菌菌丝体共生形成的共生体。苹果、梨、荔枝、小麦等的根系常形成菌根。•真菌能产生植物激素，刺激根系发育、分泌水解酶，促进根系周围有机物分解，菌丝呼吸产生的co2溶解后形成碳酸，可提高土壤酸性，促进盐类的溶解，有的菌丝还具有固氮作用。•3、根的变态•（1）贮藏根•主要功能是贮藏大量营养物质。•分为肉质直根和块根两大类•肉质直根由主根发育而成，如萝卜、胡萝卜、甜菜、人参等。•块根由侧根和不定根发育而成，如甘薯。•（2）气生根•包括生活在空气中的所有不定根，常见的有：支持根（玉米、高梁）、攀援根（凌霄、常青藤等）、呼吸根（水松、红松）、寄生根（菟丝子）。玉米的气生根（节根、支持根）树的气生根凌霄花（攀援根）常青藤（攀援根）菟丝子（寄生根）•4、根的生长发育•（1）单子叶植物•根系属于须根系，在种子萌发时，先长出初生胚根，接着在下胚轴上长出次生胚根统称为种子根或胚根（初生根），数量少（3--7条）、较细、入土深。在分蘖发生时，在分蘖节上长出次生根（节根），粗壮、数量多，吸收能力强。出苗至分蘖期，根系主要是横向发展，拔节后向纵深发展。•(2)双子叶植物•根系属于直根系，有主根和侧根组成，植物生长前期，主根迅速生长、下扎，并产生侧根，献蕾后，根系生长速度变缓，但仍形成大量侧根，开花后，主根和大侧根生长缓慢，，但会形成大量的小侧根，生长后期，根系停止生长，吸收能力下降，并逐渐衰老。（二）茎和分枝•茎的功能：支持、输导、贮藏、繁殖。•1、茎的基本形态•三棱柱形（莎草科）、四棱柱形（薄荷）、圆形中空（禾谷类）、圆形实心（双子叶）•茎由节和节间组成，一般，植株下部节间短且粗，上不长而细。•小麦基部茎的节间极短，密集于近地表处，称为分蘖节；油菜基部茎节紧缩在一起，称为缩茎段，是贮藏养分的重要场所。•2、芽的类型及构造•芽是茎、叶、花的原始体。•（1）按位置不同可分为顶芽、腋芽和不定芽•定芽：顶芽和腋芽统称为定芽。•不定芽：没有固定位置的芽称为不定芽。如节间、老茎、根、叶等位置，不定芽可用来进行营养繁殖。•（2）按芽所形成的器官不同，可分为枝芽（叶芽）、花芽和混合芽。•枝芽形成枝或叶；花芽形成花或花序；混合芽既形成枝又形成花或花序。如苹果、梨的芽。•（3）按芽的生理状态可分为活动芽和休眠芽•活动芽在当年可形成新的枝、叶、花、花序，一年生草本植物的芽都属此类。•（4）按叶腋中着生腋芽的数量可分为单芽和复芽•复芽包括主芽和副芽。桃树的主芽是枝芽，副芽是花芽。•3、茎的生长习性和分枝•茎的生长习性：一般都是垂直向上生长，形成直立茎、此外还有攀缘茎（如凌霄、丝瓜、葡萄、豌豆）、缠绕茎（如牵牛花、紫藤）、匍匐茎（如甘薯、瓜类）。•禾谷类作物除了顶端生长以外，节间分生组织也进行细胞分裂，促使节间伸长而逐渐长高，双子叶植物主要靠顶端分生组织细胞分裂使节数增加、节间伸长而使植株长高。•分枝：是由茎的叶腋中的腋芽萌发而成的。包括第一次分枝（主茎上的分枝）、第二次分枝等。•分枝分为地上分枝和地下分枝（分蘖）•顶端优势：植物主茎顶端在生长上占有优势，称为顶端优势。在生产上有时要发挥顶端优势，如向日葵、高粱等，有时则需要消除顶端优势。如棉花、西红柿、果树等。•4、茎的变态•（1）地上茎的变态•包括叶状枝（芦笋）、茎卷须（瓜类、葡萄蔓上的卷须）、茎刺（枣、槐树、山楂、皂角上的刺）、肉质茎（莴苣、甘蓝）•（2）地下茎的变态•包括根状茎（莲藕）、块茎（马铃薯）、鳞茎（洋葱、大蒜、百合、水仙）、球茎（芋头）（三）植物的叶•功能：主要进行光合作用，其次具有呼吸、蒸腾、吸收、贮藏养分和水分等功能。•1、叶的组成•叶一般由叶片、叶柄和托叶三部分组成•完全叶：具有叶片、叶柄和托叶三部分的叶叫做完全叶。如梨、桃、棉花、苹果等。•不完全叶：如甘薯、油菜、芝麻无托叶，烟草无叶柄和托叶，禾本科作物无叶柄，但有叶舌、叶耳和叶鞘。•2、叶的形态•（1）叶的大小和形状•叶的大小有很大的差异。形状：针形叶（松树）、线性叶（韭菜）、披针形叶（小麦、）、卵形叶（向日葵）、心形叶（苎麻）、肾形叶（棉花）。•叶缘：叶片边缘叫叶缘。•叶缘形状：有的光滑无缺口，称为全缘，如甘薯、花生；有的呈波浪状（茄子）；有的呈锯齿状（桃）；有的缺口很深（棉花、枫叶）。•（2）叶脉•有网状脉序和平行脉序。•平行脉序是单子叶植物叶脉的特征。•（3）单叶和复叶•单叶：一个叶柄上只有一个叶片，如棉花、油菜、桃等•复叶：一个叶柄上有两个以上叶片，如大豆、花生、豌豆•3、叶的变态•有苞叶（玉米）、叶刺（仙人掌）、叶卷须、叶状柄、鳞叶等。•4、叶的生长•叶由叶原基分化而成。•叶的一生经历四个时期：分化期、伸长期、功能期、衰老期。功能期的长短是影响产量的重要因素，在生产上，采用适当的肥、水管理可促进叶片生长、延长叶片的功能期。•5、叶的衰老与脱落（略）三、生殖器官•包括花、果实和种子•（一）花是被子植物重要的生殖器官•花芽分化：花原基的形成、花芽各部分的分化与成熟称为花芽分化。•1、花的组成与基本结构•双子叶植物的花为典型花，由花柄、花托、花被、雄蕊和雌蕊五部分组成。•雄蕊分为花药和花丝两部分，雌蕊分为柱头、花柱和子房三部分。•单子叶植物的花较小，称为小花，由外稃（颖）、内稃（颖）、浆片和花蕊组成。小花与颖片组成小穗，小穗与穗轴组成花序。•花的构造：双子叶植物的花花柄花药花托花被雄蕊雌蕊花丝柱头花柱子房花的构造•2、花的类型和花序•（1）花的类型：•①完全花和不完全花•完全花：含有萼片、花瓣、雄蕊和雌蕊的花称为完全花。•不完全花：缺少一部分或几部分的花叫不完全花。•②两性花和单性花•两性花：一朵花中既有雄蕊又有雌蕊的花称为两性花。•单性花：仅有雄蕊或雌蕊得花称为单性花。•雌雄同株异花：如玉米、核桃、瓜类等。•雌雄异株：如菠菜、大麻、银杏、猕猴桃等。•雌雄同花：如小麦、水稻、大豆、油菜等。•（2）花序的类型•分为无限花序和有限花序•①无限花序•开花顺序：自下而上、由外向内依次开放。•无限花序又分为：•总状花序（白菜、油菜）•伞状花序（樱桃、葱）•伞房花序（苹果、梨）•肉穗状花序（玉米的雌花）•圆锥花序（水稻）•复穗状花序（小麦）•②有限花序•开花顺序：中部先开，然后向上向下，由内向外依次开放。•3、开花、授粉、受精•开花：花粉粒和胚成熟后花展开，露出雄蕊和雌蕊叫开花。•授粉（传粉）：开花后成熟的花粉粒从花囊中散发并传到雌蕊的柱头上称为授粉（传粉）。•受精：授粉后花粉管萌发，通过花柱进入子房（胚囊）叫受精。•双受精：受精时，花粉粒中的一个精细胞与卵细胞结合形成胚，同时，另一个精细胞与极核细胞结合形成胚乳，称为双受精。•自花授粉（自交）：花粉落在同一朵花的柱头上•如小麦、水稻、大豆、豌豆、花生、番茄等为自交作物。•异花授粉（异交）：一朵花的花粉落在另一朵花的柱头上称为异花授粉。如玉米、白菜型油菜，瓜类等。•常异花授粉（常异交）：略。天然异交率5℅--40℅.如棉花、高粱、蚕豆、甜椒等。•（二）果实与种子•1、果实的形成与结构•受精后胚珠发育成种子，子房发育成果实。果实果皮种子外果皮中果皮内果皮真果：单纯又子房发育而成的果实称为真果，如茄科、核果类的果实。假果：由花托、花萼和子房等共同发育形成的果实为假果，如仁果类、葫芦科的果实•2、种子•种子由胚、胚乳和种皮组成。•经过双受精，形成胚和胚乳，珠被发育成种皮。•3、单性结实•未经授粉受精而形成果实的现象叫单性结实。•单性结实形成的果实中一般没有种子，又叫无籽结实。葡萄、柿子、香蕉等都有这种现象。四、植物器官的相关性•（一）地下部分与地上部分•相互联系、密切相关。“根深叶茂”•（二）顶端优势•植物的顶芽生长占优势的现象叫顶端优势。•有的作物要充分利用顶端优势，如向日葵、玉米、高粱等，有的要抑制顶端优势，如棉花、西红柿通过打顶、整枝，解除顶端优势，抑制营养生长、促进生殖生长。•（三）营养生长与生殖生长•二者既相互依赖又相互制约。•营养生长是生殖生长的物质基础，但营养生长过旺则茎、叶徒长，会抑制生殖生长，而生殖生长过旺反过来也会抑制营养生长，引起植物早衰。因此在生产上只有使二者协调发展，才能提高