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        植物春化作用的條件及應(yīng)用

        2017-04-13 22:59:41張瑋雨
        山西農(nóng)經(jīng) 2017年1期
        關(guān)鍵詞:春化開花低溫

        □張瑋雨

        (河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 河南 新鄉(xiāng) 453007)

        植物春化作用的條件及應(yīng)用

        □張瑋雨

        (河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 河南 新鄉(xiāng) 453007)

        春化作用的研究對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展十分重要,文章從春化作用的發(fā)現(xiàn)、進行春化的條件及春化作用的應(yīng)用三個方面進行綜述。

        春化作用曰條件曰應(yīng)用

        1 引言

        春花階段指,低溫條件促進一些植物花器官的花芽形成及花器發(fā)育。該過程在植物從營養(yǎng)生長到生殖生長中起關(guān)鍵性作用,而春化作用就是這種低溫促進植物開花的效應(yīng)。對于植物個體發(fā)育,成花過程一直是其中心環(huán)節(jié),成花誘導(dǎo)則是其核心問題之一。春化作用一直以來都是生產(chǎn)勞動者和相關(guān)研究人員研究的焦點,因其與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系緊密,比如作物栽培和引種馴化等方面。于上世紀20-30年代,伴隨著大量現(xiàn)象的積累,相關(guān)學(xué)者和研究人員在各方面基礎(chǔ)上,以實驗需要相結(jié)合,總結(jié)了春化作用和光周期現(xiàn)象。

        2 春化作用的發(fā)現(xiàn)

        十九世紀中葉人們發(fā)現(xiàn),許多二年生植物和秋播作物,經(jīng)過一定營養(yǎng)生長后,度過寒冷的冬季,便可在下一年開花結(jié)實;若將秋播作物在春天播種,則不可開花或開花延遲。我國農(nóng)民擁有豐富在低溫下處理種子的經(jīng)驗,比如早就創(chuàng)立的“悶麥法”,該法把小麥種子吸水萌動后,放在0~5益低溫下40~50d,可使春播與秋播一樣開花結(jié)實,此外還有“七九麥法”。春化概念最早由原蘇聯(lián)學(xué)者李森科(Lysenko)提出,他發(fā)現(xiàn)不經(jīng)低溫的禾谷類作物的冬性品種,將不抽穗開花,并滯留在分蘗階段。人工低溫處理后春播,則在當年夏初抽穗開花。他將該處理應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),并稱之為“春化”。

        3 春化作用的條件

        3.1 溫度和時間

        溫度在植物生長發(fā)育中起著重要作用。其中低溫主要對一些冬性一年生植物(冬小麥、冬黑麥、冬大麥等)、大多數(shù)二年生植物(蘿卜、胡蘿卜、白菜、芹菜、天仙子等)及某些多年生草本植物的成花誘導(dǎo)產(chǎn)生影響。低溫在春化中可以起到雙重作用,一是完成植物生理轉(zhuǎn)變,二是加速其發(fā)育。有關(guān)冬性小麥的研究也表明,其開花啟動、花序正常發(fā)育和頂部及基部小穗結(jié)實都必須經(jīng)歷低溫春化。但不同植物和同種植物的不同品種對低溫的需求是不同的,通常情況下春化處理所需的溫度范圍及處理時間按照植物種類決定。對絕大多數(shù)要求低溫的植物而言,春化作用有效溫度為0~15益,且需要作用一定的時間,處理時長依植物種類而異。如小麥可按原產(chǎn)地分為三種類型,即冬性、半冬性和春性,通常春化處理所需的溫度隨植物冬性增強而降低,處理時間隨冬性增強而延長。

        植物開花對低溫的要求可分為絕對要求(即不經(jīng)過低溫處理,則保持營養(yǎng)狀態(tài)而不開花)和相對要求(低溫處理可促進植物開花,但無低溫處理僅延長營養(yǎng)狀態(tài)最終也會開花)。按照植物開始感受低溫的時期,可分為種子春化型和綠體春化型。一些二年生植物對低溫的要求是絕對的,不經(jīng)歷低溫絕不能開花,且多是綠體春化型植物;冬性一年生植物則是相對要求,一般為種子春化型植物。另外,也有報道顯示,對于一些植物(如大豆)而言,不是低溫而是高溫可促進其開花,即“高溫春化理論”。

        3.2 氧氣、水分和營養(yǎng)

        除溫度外,氧氣、水分和糖分也是春化作用的必要條件,三者缺一不可,為植物生長發(fā)育提供必要物質(zhì)。春化作用中必須有充足的氧氣為其提供能量和物質(zhì);干種子對低溫沒有反應(yīng),如已萌動的冬小麥種子含水量低于40%就不能完成春化作用;此外若養(yǎng)分不足,也不能完成春化作用。

        3.3 光照

        光照是植物生長發(fā)育中的重要影響因子,可能通過制造營養(yǎng)物質(zhì)達到促進春化作用的效果,也與植物光周期相關(guān)。對于植物生長來說,光照也是重要的環(huán)境信號,其作用方式一般通過以下兩方面,即光流量和光質(zhì)(波長)。而且絕大多數(shù)植物在春化完成后需要經(jīng)長日照誘導(dǎo)開花,如冬小麥、油菜、菠菜和天仙子等。

        4 春化作用的應(yīng)用

        4.1 引種

        除了人工春化處理外,春化作用還可用于調(diào)種引種。由于溫度隨緯度的變化而變化,所以各地區(qū)氣候差異十分顯著,如我國北方高緯地區(qū)溫度低,而南方低緯地區(qū)則溫度高。所以在進行遠地引種之前,要對該引種品種所需低溫和該地區(qū)溫度條件調(diào)查清楚。如果該地區(qū)溫度條件不能滿足該品種的低溫要求,則可能導(dǎo)致其難以開花結(jié)實而只進行營養(yǎng)生長,顆粒無收。

        4.2 控制花期

        春化作用在控制花期方面效果顯著。在園藝生產(chǎn)中,可利用春化作用促進某些花卉開花,還可使秋播植物即使春天播種也可當年開花;除了促進開花外,去春化作用可用于限制一些植物開花,如貯藏的洋蔥鱗莖需阻止其在生長期抽薹開花以獲得大鱗莖提升產(chǎn)量;如當歸等藥用植物,需第二年栽培才可獲高品質(zhì)塊根,也利用去春化作用防止其第二年抽薹開花以提高產(chǎn)量和藥用價值。

        1004-7026(2017)1-0060-02

        Q945

        A

        10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.01.039

        張瑋雨(1996.3-),女,漢族,河南新鄉(xiāng)人,河南師范大學(xué)2014級生物科學(xué)專業(yè)在讀本科生。

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