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【摘要】介绍了与植物引种有关的几个概念,从3个方面总结了植物的引种规律:即不同纬度地区之间相互引种的规律、气候相似论和不同海拔地区之间相互引种的规律。
【关键词】植物 引种 规律
全日制普通高级中学教科书《生物》(必修)第二册“生态因素”一节指出:光对植物的生理和分布起着决定性的作用;温度影响生物的生长和发育。这说明了光照的长短和温度的高低对植物生长、发育和分布影响很大。特定的植物长期生长在特地的地区,形成了它特定的生态区域(即最适宜其生长的光照和温度条件)。但是,由于人类自身对植物的需求,人们往往需要从外地区或外国引进植物新品种,通过适应性实验,直接在本地区或本国推广种植——引种。人们在植物引种的操作过程中,必须考虑到引出地和引入地的光照和温度的变化情况,避免盲目引种,遵循一定的引种规律,才能确保引种的成功。
有人详细的分析了光照与植物引种的关系[1],但未提及温度(特别是低温)对长日照植物引种的重要性。再者,有关植物引种方面的习题在一些课外资料中频繁出现,如果没有将植物引种方面的知识给学生讲清楚,学生完成课外作业就会遇到困难。因此,作者结合有关资料,较详细的分析了植物引种的规律,供读者参考。
一、明确几个慨念
1、光周期现象
植物对日照长度发生反应的现象称为光周期现象。植物在一年内的特定时期开花,很多植物在开花之前有一段时期对昼夜相对长短的要求很严格。如果这种要求得不到满足,就不能开花或开花延迟[2]。根据植物对光照长短的敏感程度不同,可分为以下3类:
⑴短日照植物。是指日照长度短于一定的临界值时才能开花的植物。如果适当地延长黑暗,缩短光照可提早开花。相反,如果延长光照,则会延迟开花。从植物全生育期所经历的日长变化来看,短日植物的全生育期必须经过的光照阶段为由长到短的日照变化条件,才能顺利开花结实。如晚稻的全生育期正好处在夏至到冬至的阶段,这个阶段的日照变化正好是由长到短,所以晚稻为短日植物。除此之外,还有棉、玉米、高粱、大豆、麻、甘薯、菊、紫苏等。
⑵长日照植物。是指在日照长度长于一定的临界值时才能开花的植物。如果延长光照缩短黑暗可提早开花;而延长黑暗则延迟开花或不能开花。从植物全生育期所经历的日长变化来看,长日照植物的全生育期必须经过的光照发育阶段为由短到长的日照变化条件,才能顺利开花结实。如油菜的全生育期的大部分处在冬至到夏至阶段,这个阶段的日照变化正好是由短到长,所以,油菜为长日照植物。除此之外,还有麦类、菠菜等。
⑶日中性植物。这类植物在开花之前不要求一定的昼夜长短,在自然条件下四季均能开花。番茄、四季豆、黄瓜、烟草等都属这类。
2、春化作用
低温促进植物发育的现象称为春化作用。长日照植物对低温反应敏感,只有先通过春化作用之后,还要在高温长日条件下才能开花。因此。春化过程只是对开花起诱导作用。至于水稻、棉花等喜温的的短日植物的生长发育中,开花没有对温度的严格要求,对这些植物来说,可能并不存在春化现象。所以,短日植物需要高温短日照才能成花;而长日植物则需要在低温的诱导之后,再经过高温长日照条件才能成花。但是,也有例外的,如菊花是需要春化的短日植物。根据植物对低温要求的不同,可分为如下3类:
⑴冬性型植物。这类植物对低温要求严格,要求的温度低,并且持续的时间要长才能通过春化阶段。如冬性型小麦需要0~3℃的低温,低温持续的时间要长达35~50d;冬性型油菜为0~5℃,30~40d。这类植物大多为迟熟品种。
⑵半冬性型植物。这类植物对低温要求中等。如半冬性型小麦为0~7℃,15~35d;半冬性型油菜为5~15℃,20~30d。
⑶春性型植物。这类植物对温度要求不严格。如春性型小麦为5~15℃,5~15d;春性型油菜为15℃以上,20d左右,但低温条件能够明显促进春性型植物的生长发育。
二、植物引种规律介绍
1、我国不同纬度地区之间引种的规律
我国地处北半球,从南到北,温度降低,纬度升高,日照延长(春分到夏至期间)。
⑴短日照植物的引种规律。现以水稻为例作如下介绍:
①南种北引:南方的水稻品种,长期生长短日高温条件下,引入北方之后,日照延长,温度降低,满足水稻生长固定的积温所需的日数增多,导致生育期延长,甚至不能开花。如引进南方感光性弱的早熟品种到北方栽培,引种方能成功。
另外,需要指出的是,麻类植物等以收获营养器官为主的短日植物引入北方种植之后,生育期延长,营养生长旺盛,麻皮产量高,引种成功。
②北种南引:北方的水稻品种,长期生长在相对南方较长的日照和较低的温度条件下,北方的水稻品种引入南方后,正好满足了短日植物喜好短日高温的条件,满足水稻生长固定的积温所需的日数减少,生育期缩短。因此,水稻北种南引,宜引入北方的迟熟品种到南方种植方能成功。
又如,甘薯属于短日植物,在湖南不能开花,不能进行种子繁殖,但将其北种南引至广东种植,生育期缩短,能够正常开花进行种子繁殖。
⑵长日照植物的引种规律。以小麦为例介绍如下:
①南种北引。南方的小麦品种,生长在相对北方较短的日照和较高的温度条件下。引入北方后,正好满足了长日照植物喜好长日照、低温的条件,过快的通过了春化阶段,生育期缩短,植株小,穗子小,产量低,也易受冻害。因此,小麦品种南种北引时,宜引入南方的迟熟品种到北方种植方能成功。
②北种南引 北方的小麦品种长期生长在长日照、低温条件下,引入南方后,南方的日照相对短、冬季温度相对低,不能通过春化阶段,不能成花,引种不易成功。
2、气候相对论
地区之间引种,在影响植物生产的主要气候因素上,应相似到足以保证植物品种相互引用成功的可能性。例如:美国的棉花品种和意大利的小麦品种在长江流域、甚至黄河流域种植比较合适,引种容易成功。
3、我国相同纬度不同海拔的地区之间引种的规律
纬度相同而海拔不同的地区,海拔每升高100m,温度降低1℃。同纬度的高海拔地区和平原地区之间相互引种不易成功,而纬度偏低的高海拔地区与纬度偏低的平原地区相互引种成功的可能性较大。
主要参考文献
[1]蒋选荣,丛元高.2007.植物引种规律与地理位置的关系.生物学教学,32(7):79—80
[2]江苏农学院主编.1986.植物生理学.北京:农业出版社,243—261
(作者单位:416700湖南省永顺县灵溪镇连洞中学)
【关键词】植物 引种 规律
全日制普通高级中学教科书《生物》(必修)第二册“生态因素”一节指出:光对植物的生理和分布起着决定性的作用;温度影响生物的生长和发育。这说明了光照的长短和温度的高低对植物生长、发育和分布影响很大。特定的植物长期生长在特地的地区,形成了它特定的生态区域(即最适宜其生长的光照和温度条件)。但是,由于人类自身对植物的需求,人们往往需要从外地区或外国引进植物新品种,通过适应性实验,直接在本地区或本国推广种植——引种。人们在植物引种的操作过程中,必须考虑到引出地和引入地的光照和温度的变化情况,避免盲目引种,遵循一定的引种规律,才能确保引种的成功。
有人详细的分析了光照与植物引种的关系[1],但未提及温度(特别是低温)对长日照植物引种的重要性。再者,有关植物引种方面的习题在一些课外资料中频繁出现,如果没有将植物引种方面的知识给学生讲清楚,学生完成课外作业就会遇到困难。因此,作者结合有关资料,较详细的分析了植物引种的规律,供读者参考。
一、明确几个慨念
1、光周期现象
植物对日照长度发生反应的现象称为光周期现象。植物在一年内的特定时期开花,很多植物在开花之前有一段时期对昼夜相对长短的要求很严格。如果这种要求得不到满足,就不能开花或开花延迟[2]。根据植物对光照长短的敏感程度不同,可分为以下3类:
⑴短日照植物。是指日照长度短于一定的临界值时才能开花的植物。如果适当地延长黑暗,缩短光照可提早开花。相反,如果延长光照,则会延迟开花。从植物全生育期所经历的日长变化来看,短日植物的全生育期必须经过的光照阶段为由长到短的日照变化条件,才能顺利开花结实。如晚稻的全生育期正好处在夏至到冬至的阶段,这个阶段的日照变化正好是由长到短,所以晚稻为短日植物。除此之外,还有棉、玉米、高粱、大豆、麻、甘薯、菊、紫苏等。
⑵长日照植物。是指在日照长度长于一定的临界值时才能开花的植物。如果延长光照缩短黑暗可提早开花;而延长黑暗则延迟开花或不能开花。从植物全生育期所经历的日长变化来看,长日照植物的全生育期必须经过的光照发育阶段为由短到长的日照变化条件,才能顺利开花结实。如油菜的全生育期的大部分处在冬至到夏至阶段,这个阶段的日照变化正好是由短到长,所以,油菜为长日照植物。除此之外,还有麦类、菠菜等。
⑶日中性植物。这类植物在开花之前不要求一定的昼夜长短,在自然条件下四季均能开花。番茄、四季豆、黄瓜、烟草等都属这类。
2、春化作用
低温促进植物发育的现象称为春化作用。长日照植物对低温反应敏感,只有先通过春化作用之后,还要在高温长日条件下才能开花。因此。春化过程只是对开花起诱导作用。至于水稻、棉花等喜温的的短日植物的生长发育中,开花没有对温度的严格要求,对这些植物来说,可能并不存在春化现象。所以,短日植物需要高温短日照才能成花;而长日植物则需要在低温的诱导之后,再经过高温长日照条件才能成花。但是,也有例外的,如菊花是需要春化的短日植物。根据植物对低温要求的不同,可分为如下3类:
⑴冬性型植物。这类植物对低温要求严格,要求的温度低,并且持续的时间要长才能通过春化阶段。如冬性型小麦需要0~3℃的低温,低温持续的时间要长达35~50d;冬性型油菜为0~5℃,30~40d。这类植物大多为迟熟品种。
⑵半冬性型植物。这类植物对低温要求中等。如半冬性型小麦为0~7℃,15~35d;半冬性型油菜为5~15℃,20~30d。
⑶春性型植物。这类植物对温度要求不严格。如春性型小麦为5~15℃,5~15d;春性型油菜为15℃以上,20d左右,但低温条件能够明显促进春性型植物的生长发育。
二、植物引种规律介绍
1、我国不同纬度地区之间引种的规律
我国地处北半球,从南到北,温度降低,纬度升高,日照延长(春分到夏至期间)。
⑴短日照植物的引种规律。现以水稻为例作如下介绍:
①南种北引:南方的水稻品种,长期生长短日高温条件下,引入北方之后,日照延长,温度降低,满足水稻生长固定的积温所需的日数增多,导致生育期延长,甚至不能开花。如引进南方感光性弱的早熟品种到北方栽培,引种方能成功。
另外,需要指出的是,麻类植物等以收获营养器官为主的短日植物引入北方种植之后,生育期延长,营养生长旺盛,麻皮产量高,引种成功。
②北种南引:北方的水稻品种,长期生长在相对南方较长的日照和较低的温度条件下,北方的水稻品种引入南方后,正好满足了短日植物喜好短日高温的条件,满足水稻生长固定的积温所需的日数减少,生育期缩短。因此,水稻北种南引,宜引入北方的迟熟品种到南方种植方能成功。
又如,甘薯属于短日植物,在湖南不能开花,不能进行种子繁殖,但将其北种南引至广东种植,生育期缩短,能够正常开花进行种子繁殖。
⑵长日照植物的引种规律。以小麦为例介绍如下:
①南种北引。南方的小麦品种,生长在相对北方较短的日照和较高的温度条件下。引入北方后,正好满足了长日照植物喜好长日照、低温的条件,过快的通过了春化阶段,生育期缩短,植株小,穗子小,产量低,也易受冻害。因此,小麦品种南种北引时,宜引入南方的迟熟品种到北方种植方能成功。
②北种南引 北方的小麦品种长期生长在长日照、低温条件下,引入南方后,南方的日照相对短、冬季温度相对低,不能通过春化阶段,不能成花,引种不易成功。
2、气候相对论
地区之间引种,在影响植物生产的主要气候因素上,应相似到足以保证植物品种相互引用成功的可能性。例如:美国的棉花品种和意大利的小麦品种在长江流域、甚至黄河流域种植比较合适,引种容易成功。
3、我国相同纬度不同海拔的地区之间引种的规律
纬度相同而海拔不同的地区,海拔每升高100m,温度降低1℃。同纬度的高海拔地区和平原地区之间相互引种不易成功,而纬度偏低的高海拔地区与纬度偏低的平原地区相互引种成功的可能性较大。
主要参考文献
[1]蒋选荣,丛元高.2007.植物引种规律与地理位置的关系.生物学教学,32(7):79—80
[2]江苏农学院主编.1986.植物生理学.北京:农业出版社,243—261
(作者单位:416700湖南省永顺县灵溪镇连洞中学)