蔬菜栽培生理學(xué)課程簡介：

蔬菜栽培生理學(xué)是研究蔬菜作物基本生理規(guī)律，揭示蔬菜作物與環(huán)境相互作用關(guān)系的一門科學(xué)。它是植物生理學(xué)在蔬菜栽培方面的具體應(yīng)用，是理論與實(shí)踐的具體結(jié)合。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解蔬菜作物體內(nèi)的主要代謝生理活動(dòng)機(jī)理，掌握蔬菜生長發(fā)育的基本規(guī)律及形態(tài)建成的生理基礎(chǔ)。深刻了解環(huán)境對(duì)蔬菜作物生命活動(dòng)的影響和蔬菜作物對(duì)逆境的抗性。能夠用植物生理的基本理論知識(shí)來分析和研究蔬菜栽培中出現(xiàn)的問題，利用植物生理的方法有目的的調(diào)控植物生長發(fā)育及其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。章節(jié)內(nèi)容：第一章緒論第二章蔬菜植物的生長發(fā)育和分化第三章蔬菜育苗的生理基礎(chǔ)第四章葉球、花球和菜薹的形成生理第五章根和莖菜類產(chǎn)品器官的發(fā)育生理第六章果菜類的果實(shí)發(fā)育生理第七章蔬菜植物調(diào)控的生理基礎(chǔ)第八章蔬菜植物的群體生理第九章蔬菜逆境生理第一章緒論一、蔬菜栽培生理學(xué)的概念

蔬菜栽培生理學(xué)是蔬菜栽培學(xué)與植物生理學(xué)有機(jī)結(jié)合的一門交叉學(xué)科，主要研究蔬菜產(chǎn)量、品質(zhì)形成過程中的相關(guān)生理問題，是連接植物生理學(xué)與蔬菜栽培學(xué)的橋梁，是蔬菜栽培學(xué)在理論上的深入與提高，是植物生理學(xué)向蔬菜栽培實(shí)際應(yīng)用的延伸。如：種子萌發(fā)和壯苗生理；產(chǎn)品器官形成生理及基因調(diào)控二、蔬菜栽培生理學(xué)的形成與發(fā)展(一）、農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)蔬菜栽培生理學(xué)的推動(dòng)作用

農(nóng)業(yè)的發(fā)展先后經(jīng)歷原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，特別是從20世紀(jì)中葉前后，先后經(jīng)過三次革命，極大推動(dòng)了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的發(fā)展。1.綠色革命20世紀(jì)40年代在發(fā)達(dá)國家，60年代初在發(fā)展中國家以大幅度提高產(chǎn)量為標(biāo)志。主要技術(shù)模式：良種+化肥+灌溉+農(nóng)藥

經(jīng)歷了第一次綠色革命，1961-1996年，化肥使用量從0.31億噸增加到1.35億噸；1961-1996年，灌溉面積從1.3億公頃增加到2.63億公頃；1950-1990年，農(nóng)藥銷售額擴(kuò)大28倍?！熬G色革命”顯然使亞洲避免了重大的糧食危機(jī)（1996年世界糧食首腦會(huì)議報(bào)告），成為中國、東南亞和南亞地區(qū)驚人的經(jīng)濟(jì)增長的基礎(chǔ)。2.白色革命

以應(yīng)用塑料薄膜進(jìn)行保護(hù)栽培的“設(shè)施農(nóng)業(yè)”的興起和發(fā)展為標(biāo)志，發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)60-70年代，我國在80年代迅速發(fā)展。對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的農(nóng)民增收發(fā)揮了積極作用。

設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了一系列的生理問題，如次生鹽漬化、連作障礙、低溫弱光等。3.葉綠體革命

2004年3月18日世界權(quán)威雜志《Nature》以封面文章發(fā)表了由中國科學(xué)院生物物理研究所和植物研究所合作完成的“菠菜主要捕光復(fù)合物(LHC-II)晶體結(jié)構(gòu)研究成果，認(rèn)為光合作用由捕光系統(tǒng)和光反應(yīng)中心兩個(gè)”接力手“來共同完成，捕光系統(tǒng)負(fù)責(zé)把“接力棒”傳給光反應(yīng)中心。而捕光蛋白復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)，是植物高效利用光能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。LHC-II這種膜蛋白是綠色植物中含有最豐富的捕光復(fù)合物?？赡軙?huì)對(duì)植物生產(chǎn)產(chǎn)生重要的影響。4.中國對(duì)世界農(nóng)業(yè)的貢獻(xiàn)促進(jìn)了蔬菜栽培生理的研究聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)認(rèn)為目前中國對(duì)世界農(nóng)業(yè)的三大貢獻(xiàn)：①超級(jí)雜交稻。②日光溫室：成本低廉、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)約能源、高產(chǎn)高效，在寒冷地區(qū)可生產(chǎn)喜溫果菜。③果菜類蔬菜嫁接栽培：可提高設(shè)施蔬菜的抗逆性，增強(qiáng)水肥吸收能力，克服連作障礙，減少土壤病害傳播。二、蔬菜栽培生理學(xué)的歷史和發(fā)展1.中國古代：《汜勝之書》記載：獸骨熬湯浸種；加糞調(diào)糊拌種?！洱R民要術(shù)》：并洲（今山西）大蒜引種到朝歌（今河南）蒜瓣變小，形同蒜珠（氣生鱗莖）；種甜瓜時(shí)都需“起禾芨，令直豎”。2.近現(xiàn)代：1840年，李比希(J.VonLiebig)出版《有機(jī)化學(xué)在農(nóng)業(yè)和生理學(xué)上的應(yīng)用》，有力推動(dòng)了蔬菜栽培生理學(xué)的發(fā)展。1905年，德國學(xué)者F.F.Blakcman提出“限制因子定律”，至今仍是蔬菜產(chǎn)量分析的基本定律。1920年,Fisher總結(jié)了植物生長分析法，公式為：植物生長率=葉面積×同化率。1927年，湯姆生(Thompson)發(fā)現(xiàn)二年生蔬菜的階段發(fā)育理論中低溫春化和先期抽薹。20世紀(jì)50年代，M.Calvin利用14C示蹤和紙層析兩種技術(shù)，揭示了光合作用中CO2

的同化歷程，提出了著名的“光合碳循環(huán)”（Calvincycle,即C3)途徑。60年代后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了植物光合作用的C4途徑，CAM途徑和光呼吸作用。

1957年,Fujiwara和Syzuki提出了源-庫關(guān)系的概念，發(fā)現(xiàn)了光合同化物分配受源、庫代謝活性的控制。同時(shí)日本學(xué)者在20世紀(jì)50年代還研制出CO2分析儀，并開始在大田條件下研究蔬菜個(gè)體與群體的光合作用，有力推動(dòng)了光合作用的研究。1962年，VanDobben首先發(fā)表了生物學(xué)產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)學(xué)產(chǎn)量和收獲指數(shù)等觀點(diǎn)，并研究了它們之間的相互關(guān)系。20世紀(jì)60年代，日本學(xué)者角田提出了株型的概念；1968年，Donald提出了著名的“理想型”概念，并倡議開展理想型的株型育種，育種學(xué)者努力培育緊湊型的植物株型，對(duì)提高植物的群體光合作用起到了重要作用。3.蔬菜栽培生理學(xué)方面的著作情況：國外：日本學(xué)者集體編著的《蔬菜生物生理學(xué)基礎(chǔ)》(1970年)，杉山直儀主編的《蔬菜發(fā)育生理與栽培技術(shù)》(1976年)。蘇聯(lián)學(xué)者編寫的《蔬菜發(fā)育生理與栽培技術(shù)》(1979年)。美國學(xué)者F.P.Gardnent,R.L.Mitchell編寫的作物生理學(xué)(PhysiologyofCropplants)(1985)。HayRKMandWalkerAJ編寫的《作物產(chǎn)量生理學(xué)導(dǎo)論》《Anintroductiontothephysiologyofcropyield》（1989）。中國：

20世紀(jì)60年代以來開始在浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)和山西農(nóng)業(yè)大學(xué)等相繼開展了《蔬菜（栽培）生理學(xué)》的教學(xué)工作，但基本都是自編講義。1979年，李曙軒教授主編的《蔬菜栽培生理》出版。

1986年，陸幗一教授主編的《蔬菜栽培生理生態(tài)》作為西農(nóng)校內(nèi)教材。1996年，蔣先明教授主編的《蔬菜栽培生理學(xué)》出版。2008年，張振賢教授主編的《高級(jí)蔬菜栽培生理學(xué)》出版。4.蔬菜栽培生理學(xué)研究應(yīng)圍繞“一個(gè)目標(biāo)”、“二個(gè)面向”、“三個(gè)方向”、“四個(gè)任務(wù)”和“五個(gè)層次”進(jìn)行。一個(gè)目標(biāo)：以產(chǎn)量形成和高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)理論為目標(biāo)。兩個(gè)面向：面向栽培—為栽培提供理論基礎(chǔ)。面向育種—為育種提供生理指標(biāo)和相關(guān)理論依據(jù)。三個(gè)方向：高產(chǎn)生理—如何突破目前的產(chǎn)量限制？在產(chǎn)量上有所突破。優(yōu)質(zhì)生理—如何調(diào)節(jié)品質(zhì)形成過程，改善品質(zhì)性狀并安全優(yōu)質(zhì)？高效生理—如何提高蔬菜抗逆性？提高光熱氣等資源的利用效率？使農(nóng)業(yè)增收，農(nóng)民增效。四大任務(wù)：揭示生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的機(jī)理鑒定性狀（指標(biāo)）生理模擬逆境生理五個(gè)層次：生態(tài)、群體、個(gè)體、細(xì)胞和分子三.蔬菜栽培生理學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系1.與細(xì)胞生物學(xué)、植物形態(tài)學(xué)、植物解剖學(xué)和植物生物化學(xué)關(guān)系密切。原因：蔬菜植物各器官的形態(tài)建成和生命周期中發(fā)生的各個(gè)生理過程都建立在細(xì)胞活動(dòng)的基礎(chǔ)上。2.與植物分類學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、氣象學(xué)、土壤學(xué)、耕作學(xué)、肥料學(xué)關(guān)系密切。原因:蔬菜植物種類繁多，它們的分類地位、生態(tài)類型和栽培條件各不相同，對(duì)光、溫、水、氣肥的要求和反應(yīng)都有較大的差異。3.

與植物病理學(xué)和植物昆蟲學(xué)關(guān)系密切。原因：蔬菜植物在栽培條件下常會(huì)遇到真菌、細(xì)菌、病毒、線蟲和昆蟲的危害。4.蔬菜栽培生理學(xué)的研究離不開設(shè)施園藝學(xué)和園藝工程學(xué)的支撐。5.蔬菜栽培生理學(xué)的