植物體是由細胞組成的，而植物的生長實際上就是細胞數目的增多和體積的增大，因此，植物生長是一個體積或質量的不可逆的增加過程。植物生長的性質和動物的有本質區別，這一點在種子植物和脊椎動物尤為明顯。
基本介紹
- 中文名：植物營養器官生長
- 外文名：不詳
- 學科：植物學
- 影響因素：溫度等
概念,生長特性,莖生長特性,根生長特性,葉生長特性,影響條件,
概念
脊椎動物在出生後已具備了成年動物的一切主要器官，它的生長不過是各部分體積的同時增大而已，並且動物的生長遲早總會達到一定的限度;種子植物的生長則不同。植物出生後，在整個生活過程中，都在繼續不斷地產生新的器官，而且，由於莖和根尖端的組織始終保持胚胎狀態，莖和根中又有形成層，所以，可以不斷地生長，在百年甚至千年的老樹上，還有生出僅數月或數天的幼嫩部分。
植物營養器官的生長主要是植物體細胞數量的增多和體積的增大。營養器官的生長有自己的特性，同時也需要一定的條件。
生長特性
莖生長特性
控制莖生長最重要的組織是頂端分生組織和近頂端分生組織。前者控制後者的活性，而後者的細胞分裂和伸長決定莖的生長速率。莖的節通常不伸長，節間伸長部位則依植物種類而定，有均勻分布於節間的，有在節間中部的，也有在節間基部的。居間分生組織在整個生活史中保持分生能力。例如，水稻倒伏時，莖向上彎曲生長；水稻頂端分生組織形成花序後莖的快速生長，都是居間分生組織活動的結果。在莖（包括根和整株植物）的整個生長過程中，生長速度都表現出“慢—快—慢”的基本規律（即呈現S型曲線），即開始時生長緩慢，以後逐漸加快，達到最高點，然後生長速率又減慢以至停止。我們把生長的這三個階段總合起來叫做生長大周期（grand period of growth）。可細分為四個時期：①停滯期，細胞處於分裂時期和原生質體積累時期，生長比較緩慢；②對數生長期，細胞體積隨時間而呈對數增大，因為細胞合成的物質可以再合成更多的物質，細胞越多，生長越快，有點像在銀行存款中以複利計息的存款，數目越來越大，呈對數增加；③直線生長期，生長繼續以恆定速率（通常是最高速率）增加；④衰老期，生長速率下降，因為細胞成熟並開始衰老。莖的生長有頂端優勢，頂芽抑制側芽生長。
根生長特性
根的生長部位也有頂端分生組織，根的生長也具有生長大周期。根也有頂端優勢，主根控制側根的生長。根尖頂端分生組織之內的靜止中心含較少線粒體、內質網、質體等，與根冠分生組織相比，細胞分裂比較慢（不是不分裂），細胞周期長，故稱為靜止中心。據研究，擬南芥的靜止中心是又四個細胞組成。
根部能長出不定根，不定根是指生長在不是正常發生部位的根。園藝上插枝、葉插、壓條等方法繁殖，就是利用它們產生不定根的性能。不定根的產生需要兩個過程：不定根根原基的形成和不定根生長，前者主要需要生長素，後者需要營養和環境條件。生產上常利用IBA和NAA等促進插條生根。
葉生長特性
一般而言，葉在芽中形成，它由莖尖生長錐的葉原基發育而成。幼葉發育完成後由小變大的生長過程，因植物種類而異。雙子葉植物的葉子是全葉均勻生長，到一定時間即停止，所以葉上不保留原分生組織，葉片細胞全部成熟。單子葉植物的葉子生長是基生生長，所以葉子基部保持生長能力。例如韭、蔥等葉被切斷後，葉子很快就能生長起來。
影響條件
溫度
植物只有在一定的溫度下，才能生長。不同種類植物生長所要求的溫度範圍，是很不同的。北極的或高山的植物，可在零度或零度以下生長，最適溫度一般很少越過10℃。大部分原產溫帶的植物，5℃或10℃下不會有明顯的生長，其最適生長溫度通常在25～30℃，最高生長溫度是35～40℃。大多數熱帶和亞熱帶植物的生長溫度範圍，要更高一些。以原產亞熱帶的玉米來說，最低生長溫度為10℃，最適生長溫度為33～35℃，而最高生長溫度達45℃。
這裡還應著重指出，所謂生長的最適溫度，是指生長最快的溫度，這個溫度對於植物健壯生長來說，往往不是最適宜的。因為生長最快時，物質較多用於生長，消耗太快，沒有在較低溫度下生長那么結實。在生產實踐上培育健壯的植株，常常要求在比生長最適溫度（生理最適溫度）略底的溫度，即所謂“協調的最適溫度”下進行。
由於人工氣候室的建立， 人們能夠在控制一定的條件下，研究晝夜溫差對植物生長的影響。在晝夜溫度恆定為25℃的情況下，番茄植株生長速率較快；但在日溫為26℃，夜溫為20℃的晝夜溫差情況下，則生長更快。這種日溫較高而夜溫較低促進生長的原因，主要是夜溫下降可降低有機物消耗（呼吸作用的消耗），或者說增加光合產物的積累，因而加速了植株生長速率。
在自然條件下，具有日溫較高和夜溫較低的周期性變化。植物這種對晝夜溫度周期性變化的反應，稱為生長的溫周期現象。
了解植物生長對溫度的要求，在農業生產上對保證植物的良好生長有重要的意義。在溫室栽培中，我國勞動人民早已注意到夜間降溫的有利作用，這就是溫周期現象在實踐中的套用。
根生長的土壤最適溫度一般是在20～30℃，溫度過高或過低吸水都少，生長緩慢甚至停止。有人培育玉米幼苗，地上部保持25℃，給予根系不同溫度，結果得知26℃是根系生長最適溫度，溫度過高（33～35℃）過低（12～17℃）都不適宜。即使地上部溫度保持適宜溫度，但根系溫度不適宜，也影響地上部的生長。由此可見，土壤溫度對根系和地上部的生長都是十分重要的。
小麥葉片面積在一定範圍內隨溫度的增加而增大，因此，人們常常用積溫來預測作物成熟期。
2.2光
幼苗發育也是受光控制的。播種在土中的禾穀類作物種子，芽鞘和中胚軸在土中不斷伸長，直到見光為止。而幼苗見光後，捲曲的葉片才張開。
光對莖伸長有抑制作用。實驗表明，在光照下生長的玉米幼苗，其生長速率比黑暗處理降低30%左右，自由IAA含量降低40%左右，但結合態IAA含量顯著增加。應該指出，藍紫光的抑制處理更顯著。高山大氣稀薄，紫外光容易透過，因此高山植物就長得特別矮小。實驗證明，藍光能使水稻幼苗自由態IAA、GA、玉米素和二氫玉米素含量物就下降，ABA含量和乙烯釋放量明顯增加，植株矮小。
在農業生產中，常因植株群體過密，株間郁筆缺光，莖稈細胞纖細，節間過長，機械組織不發達，造成倒伏而導致減產。因此，要合理密植，加強水肥管理，使株間風透光，莖稈粗壯不倒伏。
光可以抑制多種作物根的生長，而且光強度與抑制根生長呈正相關，因為光促進根內形成脫落酸。
通常禾本科作物在弱光下，葉片面積大而薄，葉面積增大似乎可補償單位葉面積光合速率下降；在強光條件下生長的葉片則較小而厚。所以在相同水肥條件下，田邊樹蔭下的稻株葉長而軟，田中陽光充足處的稻株葉短而挺。
2.3水分
細胞分裂和伸長都必須在水分充足的情況下才能進行，其中細胞的伸長生長較細胞分裂更受水分虧缺的影響。生產上，在控制小麥、水稻莖部過度伸長的根本措施就是控制第二、三節間伸長期間的水分供應。小麥、水稻的抽穗，主要是穗下節間的伸長，此時嚴重缺水，穗子就可以抽不出來或不能全部抽出，包藏在葉鞘內的穀粒結實不良,產量受到影響。
土壤水分過少時，根生長慢，同時使根木栓化，降低吸水能力。土壤水分過多時，同期不良，根短且側根數增多。土壤淹水情況下，形成缺氧條件，根尖的細胞分裂明顯被抑制。此外，無氧條件下也可使土壤進行還原反應，積累還原物質如亞硝酸根離子、二價錳離子、二價鐵離子、硫化氫等，對根生長有害。根在通氣不良狀況下，還會形成通氣組織以適應環境，玉米和小麥就是這樣。少量的氧就可以促進乙烯產生，誘發通氣組織的形成；但在通氮氣狀況下，不產生乙烯，通氣組織也就無法形成。
水分供應對根冠比也有一定的影響。水分不足時，根系相對容易得到水分，生長所受影響小，而地上部分猶豫跟提供的水分太少而使生長受到較大的影響，於是根冠比值上升；水分充足時，地上、地下水分均得到滿足，但根系因氣體少，生長所受影響大，而地上部分水、氣供應充足，生長旺盛，於是根冠比值下降。
充足的水分加快葉片的生長速率，葉片大而薄。相反，水分不足時，葉生長受阻，生長速率慢，葉小而厚。
2.4礦質營養
氮肥能使出葉期提早、葉片增大和葉片壽命相對延長，使用氮肥亦稱為葉肥。對稻田採取中期曬田，就是減少對氮肥的吸收，積累糖類，葉厚且硬直，改善田間小氣候。對稻田雖可延長葉片壽命，但施用過量，葉大而薄，容易乾枯，壽命反而縮短。氮肥同樣顯著促進莖的生長，氮肥過多，會引起徒長倒伏。
氮素對根冠比也有一定影響，氮素不足時，根系氮素較多一些，且由於地上部分運來有機物較多，生長較旺盛，而地上部分由於根運來的氮素少，難以合成大量蛋白質而使生長受影響，於是根冠比上升。氮素充足時，地上、地下氮素充足，但地上部分莖、葉中大量的氮素存在時和、光合產生的有機物合成蛋白量小，從而使地上部分旺盛生長，同時也使根部的有機物減少，根部生長緩慢，根冠比值下降。
