植物生長周期
盼易郎
隨著種子的萌發(fā)與出苗,植物從異養(yǎng)生長轉(zhuǎn)為自養(yǎng)生長,進(jìn)入了營養(yǎng)生長階段。由于細(xì)胞分裂和新生的細(xì)胞體積的加大,幼苗迅速地長大。與此同時(shí),隨著細(xì)胞的分化,植物各器官的分化也就越來越明顯,最后長成為新的植株。
通常認(rèn)為植物的生長是一個(gè)體積和重量不可逆的增加過程。死的種子吸水膨脹,體積和重量也會(huì)增加,但它干燥后仍可恢復(fù)原來狀態(tài),這種可逆的體積和重量的增加不能叫生長。生長通常伴隨著植物干物質(zhì)的增加。但要注意,在種子萌發(fā)時(shí),由于種子大量吸收水分,其鮮重和體積確實(shí)也明顯增加,但在綠葉形成以前,因呼吸消耗大量有機(jī)物,其干重反而減少。這時(shí),胚內(nèi)有原生質(zhì)的增長和新細(xì)胞的形成,當(dāng)然仍屬生長現(xiàn)象。因此上述生長的定義是指大多數(shù)和相對而言。
在植物生長過程中,無論是細(xì)胞、器官或整個(gè)植株的生長速率都表現(xiàn)出慢——快——慢的規(guī)律。即開始時(shí)生長緩慢,以后逐漸加快,達(dá)到最高點(diǎn)后又減緩以至停止。生長的這三個(gè)階段總合起來叫做生長大周期(grand period of growth)。如果以時(shí)間為橫坐標(biāo),生長量為縱坐標(biāo),則植物的生長呈“S”形曲線。
器官的生長為什么能表現(xiàn)出生長大周期?這應(yīng)從細(xì)胞的生長情況來分析。器官開始生長時(shí),細(xì)胞大多處于細(xì)胞分裂期,由于細(xì)胞分裂是以原生質(zhì)體量的增多為基礎(chǔ)的,原生質(zhì)合成過程較慢,所以體積加大較慢。但是,當(dāng)細(xì)胞轉(zhuǎn)入伸長生長時(shí)期,由于水分的進(jìn)入,細(xì)胞的體積就會(huì)迅速增加。不過細(xì)胞伸長達(dá)到最高速率后,就又會(huì)逐漸減慢以至最后停止。
植株一生的生長表現(xiàn)為“S”形生長曲線,產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜,它主要與光合面積的大小及生命活動(dòng)的強(qiáng)弱有關(guān)。生長初期,幼苗光合面積小,根系不發(fā)達(dá),生長速率慢;中期,隨著植物光合面積的迅速擴(kuò)大和龐大根系的建立,生長速率明顯加快;到了后期,植株漸趨衰老,光合速率減慢,根系生長緩慢,生長漸慢以至停止。
根據(jù)生長大周期規(guī)律,可以采取相應(yīng)措施,促進(jìn)或抑制器官以至整株植物的生長。例如促進(jìn)稻麥植株的生長,必須在中期的開始,保證充足的水肥供應(yīng),晚了就來不及快速生長;又例如防止小麥倒伏,必須在穗分化之前,晚了就會(huì)影響小麥穗的生長。
植物生長量可以植物器官的鮮重、干重、長度、面積和直徑等表示。而生長積量則是生長積累的數(shù)量,即是植物材料在測定時(shí)的實(shí)際數(shù)量,它相當(dāng)于植物的長相。生長速率是表示生長的快慢,它相當(dāng)于植物的長勢,有絕對生長速率和相對生長速率兩種表示。前者是指單位時(shí)間內(nèi)的絕對增長量,例如果實(shí)每天增加的直徑數(shù);后者是指單位時(shí)間的增長量與原有植株量的百分率,例如植物某生育期每株重10g,每天增重1g,相對生長速率為10{bf};到另一生育期時(shí)每株重50g,雖然每天增重2.5g,但相對生長速率只有5{bf}。這樣計(jì)算易于比較不同時(shí)期或不同地塊上某些農(nóng)業(yè)措施對作物生長的實(shí)際影響,有實(shí)踐意義。