旱涝生理与植物抗涝性.ppt

旱涝生理与植物抗涝性 目录 一 .植物的抗旱性—————————3 二 .植物的抗旱生理————————6 三 .植物的抗涝性—————————10 四 .植物的抗涝生理————————16 植物的抗旱性 植物常遭受的有害影响之一是缺水，当植物耗水大于吸水时，就使组织内水分亏缺。过度水分亏缺的现象 干旱对植物的伤害 植物在水分亏缺严重时，细胞失去紧张，叶片和茎的幼嫩部分下垂，这种现象称为萎蔫（wilting 干旱对植物的伤害表现在下列几个方面 1．各部位间水分重新分配 2．膜受损伤 3．光合作用减弱 4．渗透调节 提高作物抗旱性的途径 1．抗旱锻炼 蹲苗 2．合理施肥 合理施用磷、钾肥，适当控制氮肥，可提高作物的抗旱能力 3．施用抗蒸腾剂 抗蒸腾剂是一些能降低蒸腾作用的化学药剂。 植物抗旱生理 1、光合作用速率下降 PSII光化学活性降低 电子传递受阻 Rubisco活性下降 RuBP再生抑制 同化物运输受阻 2、呼吸速率变化：先升后降 3、碳水化合物代谢与运输变化 代谢 淀粉等大分子物质减少，可溶性糖增多 叶中糖增加，茎中糖减少 运输 受抑 加速向繁殖器官运输 4、蛋白质代谢变化 调节部位环己亚胺（肽链延长抑制剂）实验证明， 翻译水平调节 5、核酸代谢变化 1.IAA 干旱促进IAAO活力，降低IAA水平 IAA极性运输受阻 2.CTK 根尖向地上部运输减少 活性下降 3.GA 含量减少 4.ABA含量激增 5.ETH合成增加（ACC合成酶活性提高） 7、膜脂过氧化加剧 1.防御酶活性降低 2.体内抗氧化剂减少 3.活性氧过量积累 植物的抗涝性 水分过多对植物的危害称涝害flood injury，植物对积水或土壤过湿的适应力和抵抗力称植物的抗涝性flood resistance 湿害和涝害 1.湿害 指土壤过湿、水分处于饱和状态，土壤含水量超过了田间最大持水量，根系生长在沼泽化的泥浆中，这种涝害叫湿害 2.涝害 典型的涝害是指地面积水，淹没了作物的全部或一部分。在低湿、沼泽地带、河边以及在发生洪水或暴雨之后，常有涝害发生。涝害会使作物生长不良，甚至死亡。中国几乎每年都有局部的洪涝灾害，而6月至9月则是涝灾多发时期，给农业生产带来很大损失 涝害对植物的影响 1.代谢紊乱 水涝缺氧主要限制了有氧呼吸，促进了无氧呼吸，如水涝时豌豆内CO2含量高达百分之十一强烈抑制线粒体的活性 2.营养失调 水涝缺氧使土壤中的好气性细菌如氨化细菌、硝化细菌等的正常生长活动受抑，影响矿质供应；相反，使土壤厌气性细菌，如丁酸细菌等活跃，会增加土壤溶液的酸度，降低其氧化还原势，使土壤内形成大量有害的还原性物质引起植株营养缺乏 3.烯增加或激素变化 在淹水条件下植物体内ETH含量增加。例如水涝时，向日葵根部ETH含量大增,引起叶片卷曲、偏上生长、脱落、茎膨大加粗；根系生长减慢；花瓣褪色等。水分过多引起eth增加的原因可能是：一、合成加强；二、向空气扩散量减少；三、土壤微生物合成的ETH增多 4.生长受抑 水涝缺氧可降低植物的生长量。玉米在淹水24小时后干物质生产降低一半受涝的植物生长矮小，叶黄化，根尖变黑叶柄偏上生长。淹水对种子萌发的抑制作用尤为明显。水稻种子淹没水中使芽鞘伸长，不长根，叶片黄化，必须通气后根才出现。 植物的抗涝性 不同作物抗涝能力有别。如旱生作物中，油菜比马铃薯、番茄抗涝；荞麦比胡萝卜、紫云英抗涝。沼泽作物中，水稻比藕更抗涝。水稻中，籼稻比糯稻抗涝；糯稻又比粳稻抗涝。 同一作物不同生育期抗涝程度不同。在水稻一生中以幼穗形成期到孕穗中期最易受水涝危害，其次是开花期，其它生育期受害较轻 作物抗涝性的强弱决定于对缺氧的适应能力。 植物如何抗涝 1.发达的通气系统 很多植物可以通过胞间空隙把地上部吸收的养气输入根部或缺氧部位，发达的通气系统可增强植物对缺氧的耐力。 2.提高抗缺氧能力 缺氧所引起的无氧呼吸使体内积累有毒物质，而耐缺氧的生化机理就是要消除有毒物质，或对有毒物质具忍耐力。某些植物如甜茅属淹水时刺激糖酵解途径，以后即以磷酸戊糖途径占优势，这样消除了有毒物质的积累。有的植物缺乏苹果酸酶，抑制由苹果酸形成丙酮酸，从而防止了乙醇的积累。有一些耐湿的植物则通过提高乙醇脱氢酶活性以减少乙醇的积累。有人发现，耐涝的大麦品种比不耐涝的大麦品种受涝后根内的乙醇脱氢酶的活性高。 植物抗涝生理 1、对水分代谢的影响 水淹时根系吸水能力下降，气孔关闭，蒸腾作用降低，叶片发生萎蔫，气孔的关闭与ABA的形成以及植物对K的吸收减少有关。 2、矿质营养 土壤淹水会导致土壤中肥料的大量淋失 ，土壤中硝酸盐、硫酸盐因转化而降低含量；磷酸盐含