【文章內(nèi)容簡介】 膜脂 脂肪酸不飽和度 與植物的 抗冷性 有關(guān) ， 不飽和程度 越高 （ 雙鍵數(shù)目 ） 抗冷性越強(qiáng) ， 這是因為膜脂不飽和度與膜的流動性有關(guān) ， 植物就是通過調(diào)節(jié)膜脂不飽和度來維持膜的流動性 ， 以適應(yīng)低溫條件的 。 二 、 凍害的生理 凍害 （ freezing injury） 當(dāng)溫度下降到 0℃ 以下時 ， 植物體內(nèi)會發(fā)生冰凍 ， 從而使植物受傷甚至死亡的現(xiàn)象 。 我國北方 晚秋和早春 ， 寒潮入侵 、 霜凍 ， 氣溫驟然下降 時 ， 就會對作物造成嚴(yán)重的凍害 ， 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大影響 。 柑橘凍害 1. 凍害的機(jī)理 凍害對植物造成的影響 ， 主要是由 結(jié)冰 引起的 。 結(jié)冰傷害的類型有兩種： 1） 細(xì)胞間結(jié)冰 氣溫緩慢下降時 ， 細(xì)胞間隙中細(xì)胞壁附近的水分首先結(jié)冰 ， 即胞間結(jié)冰 。 胞間結(jié)冰傷害： ① 原生質(zhì)脫水 胞間結(jié)冰降低細(xì)胞間隙的水勢，使原生質(zhì)嚴(yán)重脫水； ② 機(jī)械損傷 胞間的冰晶對細(xì)胞產(chǎn)生機(jī)械損傷； ③ 融冰傷害 當(dāng)溫度驟升時，冰晶迅速融化，而原生質(zhì)吸水膨脹比細(xì)胞壁慢，造成撕裂損傷。 在冰點(diǎn)溫度的植物體會由于水分穿過質(zhì)體膜進(jìn)入細(xì)胞壁和細(xì)胞間空隙，而造成 細(xì)胞內(nèi)水分匱乏 ，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。 2） 細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰 氣溫下降 迅速 時 ， 胞內(nèi)的水分也會結(jié)冰 。 胞內(nèi)結(jié)冰傷害的主要原因是機(jī)械損傷 。 ?植物受凍害時，葉片就像燙傷一樣，細(xì)胞失去膨壓，組織柔軟、葉色變褐，最終干枯死亡。 ? (1)冰晶傷害 ? 原生質(zhì)脫水、機(jī)械損傷、融冰傷害 ? (2)膜傷害假說 ? 膜是結(jié)冰傷害最敏感的部位，許多實驗證明，冰凍引起細(xì)胞的損傷主要是膜系統(tǒng)受到傷害。 ? (2)蛋白質(zhì)損傷 ? 冰凍使植物受害是由于細(xì)胞結(jié)冰引起蛋白質(zhì)損傷。蛋白質(zhì)分子中相鄰的巰基 (SH)氧化形成二硫鍵 (SS)。 結(jié)冰脫水時由于分子間二硫鍵形成導(dǎo)致蛋白質(zhì)變形示意圖 三 、 植物對抗寒的生理適應(yīng) 植物在長期進(jìn)化過程中形成了特殊的方式以適應(yīng)冬季的低溫 。 例如在生長習(xí)性方面 ， 一年生植物主要以 干燥種子（ 種子的抗凍性很強(qiáng) ， 在短時期內(nèi)經(jīng)受 100℃ 以下冷凍而仍保持其發(fā)芽能力 ） 形式越冬 ， 而大多數(shù)多年生草本植物越冬時地上部死亡 ， 而以埋藏于土壤中的延存器官 塊莖 、鱗莖 等度過冬天 。 大麥 、 小麥 、 燕麥 、 苜蓿等越冬作物一般可忍耐 7～ 12℃ 的嚴(yán)寒； 適應(yīng)性的變化包括： ① 植株含水量下降 在植株抗寒鍛煉過程中 ， 隨著溫度下降 ，植株含水量逐漸下降 ， 但束縛水含量相對提高 ，自由水含量則相對減少 。 束縛水不易結(jié)冰和蒸騰 ， 所以 ， 總含水量減少和束縛水量相對增多 ，有利于植物抗寒性的加強(qiáng) 。 在冬季來臨之前，隨著氣溫逐漸降低，植物體內(nèi)發(fā)生了一系列適應(yīng)低溫的生理生化變化，抗寒力逐漸加強(qiáng)，這種提高抗寒力的過程稱為抗寒鍛煉 。 ② 呼吸減弱 植株呼吸隨著溫度下降逐漸減弱 ， 其中 抗寒性強(qiáng) 的呼吸減弱得比抗寒性弱的要慢 ， 即 呼吸顯得較為平穩(wěn) 。 呼吸減弱是植物應(yīng)對寒冷低溫的一種方式 ， 因為呼吸減弱 ， 糖分消耗減少 ， 更利于糖分積累 。 而呼吸弱代謝弱也有利于植株對不良環(huán)境的抵抗 。 ③ 脫落酸含量增多 研究表明 ， ABA水平和植物抗寒性呈正相關(guān) 。 ④ 生長停止 ， 進(jìn)入休眠 許多研究證據(jù)表明 ， 生長緩慢和代謝減弱是植物應(yīng)對不良環(huán)境的一種適應(yīng)反應(yīng) 。 樹木在冬季來臨之前 ， 呼吸減弱 ， ABA含量增多 ， 生長速度減慢 ， 節(jié)間縮短 。 ⑤ 保護(hù)性物質(zhì)增多 隨著溫度下降 ， 越冬植物體內(nèi)淀粉含量減少 ， 可 溶性糖 （ 葡萄糖和蔗糖 ） 增多 ， 可溶性糖增多利于提高細(xì)胞液濃度 ， 冰點(diǎn)降低 ， 且可 緩沖細(xì)胞質(zhì)過度脫水 ， 保護(hù)細(xì)胞質(zhì)膠體不至于冷凝固 ， 因此對抗寒有良好效果 ， 是植物 抗寒性的主要保護(hù)物質(zhì) 。 另外 ， 脂肪物質(zhì)可集中在細(xì)胞質(zhì)表層 ， 使水分不易透過 ， 代謝降低 ， 使細(xì)胞內(nèi)不容易結(jié)冰 ， 并防止過度脫水 。 提高植物抗寒性的途徑： 1．低溫鍛煉 如春季采用溫室、溫床育苗，在露天移栽前，必須先降低室溫或床溫至 10℃ 左右，保持 1～ 2天，移入大田后即可抗 3～ 5℃ 的低溫； 2．化學(xué)誘導(dǎo) ABA、生長延緩劑等均能提高植物的抗冷性； 3．合理施肥 適當(dāng)增施磷、鉀肥、廄肥，少施或不施速效氮肥。 其它：熏煙、冬灌、蓋草、地膜覆蓋等。 4. 選育抗寒性的品種 第三節(jié) 熱害生理及植物抗熱性 ? 高溫脅迫引起植物的傷害稱熱害 (heat injury)。 ? 植物對高溫脅迫 (high temperature stress)的適應(yīng)和抵抗能力稱為抗熱性 (heat resistance)。 一、高溫脅迫對植物的傷害 ? 植物受高溫危害后，會出現(xiàn)各種熱害癥狀： ? 葉片出現(xiàn)明顯的水漬狀燙傷斑點(diǎn)，隨后變褐壞死，葉綠素破壞嚴(yán)重，葉色變?yōu)楹贮S； ? 木本植物樹干 (尤其是向陽部分 )干燥、裂開； ? 鮮果 (如葡萄、番茄等 )灼傷，有時甚至整個果實死亡； ? 出現(xiàn)雄性不育，花序或子房脫落等異常現(xiàn)象。 ? 1. 直接傷害： ? (1)蛋白質(zhì)變性 ? (2)膜脂液化 ? 2. 間接傷害： ? (1)代謝性饑餓 ? (2)有毒物質(zhì)累積 ? (3)蛋白質(zhì)破壞 ? (4)生理活性物質(zhì)缺乏 高溫對植物的危害 二、植物抗熱性的生理基礎(chǔ) ? 1. 植物類型 ? 不同生態(tài)習(xí)性的植物對溫度的反應(yīng)不同，根據(jù)植物對溫度的反應(yīng)，可分為喜冷植物、中生植物 、喜溫植物。 ? 2. 生育時期和器官 ? 植物不同生育期、不同器官，其抗熱性也有差異。 ? 3. 代謝反應(yīng) ? 抗熱性強(qiáng)的植物，體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸具備一定熱穩(wěn)定性。 三、提高植物抗熱性的途徑 ? (1)高溫鍛煉 ? 高溫鍛煉能夠提高植物的抗熱性。一般是將萌動的種子，在適當(dāng)高溫下鍛煉一定時間，再播種。有人把鴨跖草屬的一種植物在 28℃ 下栽培 5周，其葉片抗熱性與對照 (生長在 20 ℃ 下 5周 )相比，耐最高溫能力從 47℃ 提高到 5l℃ 。 ? (2)改善栽培措施 ? 栽培作物時充分合理灌溉，增加小氣候濕度，促進(jìn)蒸騰，有利于降溫；采用高稈與矮稈、耐熱作物與不耐熱作物間作套種；采用人工遮陽； N肥過多不利于抗熱，因此高溫季節(jié)少施 N肥等都是有效的措施。 ? (3)化學(xué)制劑處理 ? 噴灑 CaCl ZnS0 KH2P04等可增加生物膜的熱穩(wěn)定性；施用生長素、激動素等生理