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植物在生长过程中不可避免要受到各种外界环境干扰条件的刺激,其中机械刺激是一种典型的物理刺激。为了探明机械刺激对水稻生长的生理生态影响与效应,本论文通过模拟了两个不同的机械刺激源(包括触摸刺激,雨水刺激)对水稻生长的影响进行研究。主要结果如下:
研究结果表明,触摸刺激对水稻生长具有正、反两种效应。轻度的触摸刺激(刺激强度小于60次/天)促进水稻的生长发育,主要表现为增加水稻的地上部生物量和分蘖数,提高水稻的根系活力、保护酶活性和光合特性等;重度的触摸刺激(刺激强度90次/天)不利于水稻的生长,明显降低水稻的地上部生物量、叶绿素含量和保护酶活性,叶片的MDA含量增加,容易早衰等。在显微结构方面,触摸刺激对水稻叶鞘的细胞大小、气孔数目影响不明显,但气孔的开张度有所增加,这有利于水稻进行气体交换和提高光合作用。
雨水刺激能够促进水稻的生长发育,水稻的株高、茎秆长度、生物量、叶面积、叶绿素含量和叶片水势等指标上升,但对水稻的分蘖能力和茎秆粗度影响不明显。雨水刺激还能促进水稻地下部的生长,提高根系活力。这些效应表明雨水刺激促进了水稻的生长,表现为正效应。
机械刺激还能改善水稻植株的营养性状,植株体内的钙、镁、硅、氮、可溶性蛋白和可溶性糖含量上升,对水稻的生长和抗性提高具有积极的影响。
植物对不同性质的机械刺激具有不同的响应,触摸刺激对水稻的茎秆的影响是减少了茎秆的纵向生长,增加了茎秆的粗度;而雨水刺激增加了茎秆长度,对茎秆粗度没有显著影响;触摸刺激显著提高水稻体内的钙含量,而降低了镁含量;雨水刺激中,滴水处理的镁含量增加,而钙含量减少;触摸刺激增加了水稻叶片的可溶性蛋白含量,雨水刺激增加可溶性糖含量。