正文 任務5.5 種子、果實成熟及其脫落生理原因分析(3 / 3)

③濕度 幹旱促進器官脫落,這主要是由於幹旱影響內源激素水平造成的。植物根係受到水淹時,也會出現葉、花、果的脫落現象。澇淹主要通過降低土壤中O2濃度,限製植物根係有氧呼吸導致影響植物生長發育。淹澇反應也與植物激素有關。

④礦質營養 缺乏氮、磷、鉀、硫、鈣、鎂、鋅、硼、鉬和鐵都可導致脫落,缺氮和鋅會影響生長素合成,缺硼常使花粉敗育,引起不孕或果實退化。鈣是胞間層的組成成分,因而缺鈣會引起嚴重脫落。

⑤O2 高氧促進脫落,O2濃度在10%~30%,增加氧濃度會增加脫落率。高氧促進脫落的原因可能是促進了乙烯的合成。此外,大氣汙染、鹽害、紫外輻射、病蟲害等對脫落也都有影響。

5.5.4 拓展知識

(1)果實成熟時呼吸強度的變化

果實成熟時,呼吸強度最初有一個時期下降,然後突然上升,最後又下降,此時果實進入完全成熟和衰老。呼吸突然上升稱為呼吸躍變期,即呼吸高峰。呼吸高峰的出現與乙烯的產生有密切關係。因此,人工施用乙烯氣體(或乙烯利),可以誘導呼吸躍變期的到來,促進成熟。而控製氣體成分(降低氧的含量,提高CO2濃度或充N2)延緩呼吸高峰的出現,則可以延長貯藏期。

(2)空秕粒形成的生理原因

在植物種子的發育過程中,由於某些內部和外部原因,導致發生空殼秕粒現象。在大田作物生產中,籽粒的空秕對產量和品質有很大影響。

1)空秕粒形成的內在原因 花粉母細胞減數分裂期,遇到不良的環境條件,一部分花粉敗育,使花粉數量減少,生活力減弱,甚至完全沒有受精能力。有時花粉粒分裂不正常,形成畸形花粉粒,影響受精,形成空粒。受精後子房在中途停止發育,或灌漿過程中胚乳生長停止則形成秕粒。

2)空秕粒形成的外部條件 在花粉母細胞減數分裂時期,對外部條件特別敏感,光照不足,缺氮及幹旱等條件下,都是引起花器發育不良、空秕粒增多的原因。受精的子房發育時,需要大量營養物質供應,尤其是碳水化合物。營養不足使得一部分小花和幼果退化,增加秕粒。光照不足情況下,碳水化合物減少,引起秕粒增多。大多數禾穀類作物開花期,缺水或伴隨著高溫幹旱,玉米的花和花柱的壽命縮短,花粉在柱頭上萌發困難,引起玉米“禿頭”。肥水雖然能防止退化,但是肥水過多並沒有好處。氮肥過多,植株徒長鬱閉。引起穎花退化和結實率降低,空秕粒增多。

3)減少大田作物空秕粒的途徑

①應當加強水肥管理,使水分和營養充足,而作物又不貪青徒長。

②要合理密植以充分發揮肥水的作用,但又要做到田間通風透光,以保證光合效率和使光合產物及時運到結實器官中。

③延長功能葉片的光合時間以提高光合效率。

④應用某些生長調節劑以促進光合產物向籽粒轉運。

5.5.5 典型案例分析

(1)吉林公主嶺的大豆含油量高

大豆成熟期中適當的低溫有利於油脂的累積。在油脂品質上,溫度較低而晝夜溫差大時,則利於不飽和脂肪酸的形成,所以,最好的幹性油是從緯度較高或海拔較高地區的種子中得到的。

可見,油料作物種子在成熟過程中,溫度對含油量的油分性質的影響也很大,如南京、濟南和吉林公主嶺的大豆含油量(幹重),分別為16.14%、19.0%、19.6%。

(2)新疆吐魯番的葡萄和哈密瓜特別甜

新疆吐魯番地區的光照充足、氣溫較高及晝夜溫差大,這些條件有利於植物對幹物質的積累,瓜果類就是對糖的積累,所以,新疆吐魯番的葡萄和哈密瓜特別甜。

5.5.6 任務實施方法與步驟

(1)完成展示活動的素材收集

(2)小組討論與成果展示、鞏固訓練

學生反複閱讀課文,能敘述種子和果實成熟過程中的生理變化。反複思考典型案例,分析解釋吉林公主嶺的大豆含油量高,新疆吐魯番的葡萄和哈密瓜特別甜的原理。

課後將對典型案例分析的結果和結合課文對問題的解答記載在作業本上。