干旱对植物的影响摘要.pptVIP

干旱对植物的影响 农业干旱的类型 1）大气干旱：特点是空气干燥、高温和太阳辐射强，有时伴有干风。在这种环境下植物蒸腾大大加强，但根系吸收的水分不足以补偿蒸腾的支出，使植物体内的水分急剧减少而造成危害。 2）土壤干旱：特点是土壤含水量少，水势低，作物根系不能吸收足够的水分，以补偿蒸腾的消耗，致使植物体内水分状况不良影响生理活动的正常进行，以致发生危害。 3）生理干旱：特点是土壤环境条件不良，使作物根系生命活动减弱，影响根系吸水，造成植株体内缺水而受害。 旱害生理机理 膜的透性改变 与细胞膜紧密结合的水分子层是细胞膜稳定的重要因素，因此，当干旱引起极度脱水时，细胞膜失去水层，使膜脂分子的排列发生改变，从双分子层结构改变为六角型，或微团结构，使膜上出现亲水通道和裂缝，使内含物向外渗漏，同时由于细胞膜失水和膜脂分子排列的改变，使蛋白在膜上的位置和构形发生改变，丧失生物活性。 旱害生理机理 代谢失调 随着干旱引起的水分亏缺加剧，体内的合成酶活性下降，合成代谢减弱，分解代谢加强。植物细胞失水，会使细胞质的蛋白质凝聚，原生质由溶胶转变成凝胶。蛋白质分子因失水而相互靠近，相邻两条肽链的巯基(-SH)氧化形成二硫键，蛋白质空间构象破坏，蛋白质发生变性，使它的还原能力降低。实验证明，抗旱性与巯基含量相关，萎蔫叶片还原能力降低。甘蓝叶片脱水试验证明，脱水时分子间二硫键增多与细胞受伤害程度成正比，分子间二硫键的增多是引起细胞伤害的原因，包括膜蛋白也会发生变性。 旱害对植物外部形态的影响 1 蔬菜种子播种后如遇旱害，发芽很少或根本不发芽，即使出苗，生长也很缓慢且幼苗纤弱，严重时很快枯死。 2 移栽后的蔬菜幼苗遇旱害，会影响到成活率；即便是成活的幼苗，其生长也很缓慢，根系不发达，长势差。 3 植物生长发育阶段发生干旱时，蔬菜植株生长发育不良，会出现大量落叶、落花、落果等，产量大减，严重者绝产。 4 受旱害影响，蔬菜的商品性下降，组织老化，纤维增多，果实变小和变形，品质明显下降。 5 同时，病害会增加，例如日灼病、病毒病、红蜘蛛、 蚜虫等会明显增多，加重受害。 旱害对植物生理生化的影响 1 对光合作用的影响 干旱胁迫下，植物的光合作用迅速下降，抗旱性较强的品种能维持相对较高的光合速率，在玉米、小麦、大麦、蚕豆、棉花和水稻上的结果都证实了这个结论。 水分亏缺之所以使植物叶片光合速率降低，其主要原因有： (1)气孔阻力增大 气孔阻力是指气孔开度减少或关闭时对光合作用中CO2吸收形成的阻力。气孔阻力增大，空气中CO2从叶面通过气孔扩散到叶内气室及细胞间隙受阻，同化CO2的速率降低。干旱虽然不影响气孔长度，但气孔宽度因缺水而显著下降。单位面积气孔密度增加。一些人认为，干旱条件下，叶片光合速率受抑制的主要因素是气孔关闭，从而使气孔扩散阻力急剧增大。GrzesIAk等(1989)进一步指出，干旱使气孔关闭，引起光合速率下降以老叶更甚。干旱条件下气孔关闭是降低水分散失、维持生长所需要的膨压，也是保护细胞器的一种重要适应反应。 (2)CO2同化受阻 气孔阻力增加与细胞内阻力增加都可能使CO2同化受阻。细胞内阻力包括叶肉阻力和羧化阻力。前者是指CO2在细胞间隙及细胞壁中的溶解以及传导至RuBP羧化酶反应部位的阻力；后者则是指对羧化反应的阻力，它反映了RuBP羧化酶固定CO2的能力。KeCk等(1974)发现，干旱危害的原因之一是降低PSⅡ的效率，从而使CO2同化受阻。 (3)叶绿素合成受阻　叶绿体内参与光合作用的叶绿素合成受到许多外界因素的影响，其中水分为重要制约因素之一。叶组织在水分缺乏时，叶绿素形成受抑制，而且原有的叶绿素遭破坏，这与蛋白质合成有关。因为缺水会影响核糖体的形成，使蛋白质合成受阻，而叶绿素在活体内是与蛋白质相结合的。其直接证据是干旱条件下，特别是长期严重干旱下，茎叶发黄，叶绿素含量降低。 旱害对植物生理生化的影响 2．对呼吸作用的影响 干旱对呼吸作用的影响比较复杂，大多数植物受到严重干旱胁迫时，呼吸强度下降，不抗旱品种比抗旱品种下降更多，可用呼吸强度来区分品种间抗旱性差异。但也发现有些植物在干旱时呼吸强度增高，如洋长春藤增加34%～67％，小麦增加6%等。出现这种相反现象有人认为是线粒体膜受到破坏，阻碍了呼吸链电子传递过程，破坏了呼吸链与氧化磷酸化的偶联，或者说是由于抑制了有氧呼吸，因巴斯德效应而增加了无氧呼吸的结果。这时呼吸所产生的能量，并不是都用在植物生长、生物合成和维持原生质正常状态上，呼吸链和氧化磷酸化的破坏，使ATP的形成受抑制，P／O