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頂端優勢
鎖定
頂端優勢定義
通常植物主莖的頂端生長很快,側芽生長很慢或潛伏不生長,這種主莖頂端生長佔優勢,阻止側芽萌發或抑制側枝生長的現象稱為頂端優勢。這現象普遍存在於植物界,但不同植物差異很大。向日葵有很強的頂端優勢,其側芽一生中都處於潛伏狀態;稻、麥頂端優勢較弱,能長出許多分櫱;灌木頂端優勢極弱,幾乎沒有主莖與分枝的區別。
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頂端優勢產生原因
頂端優勢生長素
或稱生長素抑制學説。K.V.蒂曼和F.斯科格於1933年提出。他們的實驗證明,在蠶豆切除頂端後的斷面上施加生長素,側芽萌發受抑制,與不切除頂端的相同。他們認為頂芽是生長素合成的中心,在這裏合成的生長素沿莖向基部運輸,抑制側芽生長。這是生長素直接抑制學説。R.斯諾於1937年提出,生長素並不直接抑制側芽生長,而是引起一種間接的抑制作用,這是生長素間接抑制學説。
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這一學説的其實驗依據是:除去頂端,側芽很快生長,如去頂後在切口處塗上含有生長素的羊毛脂,側芽不能生長,即外施生長素能代替頂芽對側芽的抑制作用。但後來有人在羽扇豆等植物上發現,在受頂端抑制的側芽中,生長素的含量比側芽生長所需的最適濃度要高。更發現,外施細胞分裂素給受抑制的側芽,側芽就能生長(即頂端優勢解除),故認為側芽被抑制的原因,是由於它們沒有足夠的細胞分裂素。細胞分裂素是在根中合成的,而頂芽產生的生長素的作用,可能控制細胞分裂素的運輸,由於頂芽的生長素通過極性運輸傳遞給側芽,故頂芽生長素濃度低於側芽生長素濃度,成為輸入物質的庫,比側芽優先得到細胞分裂素。側芽因生長素濃度高,得不到足夠的細胞分裂素,因此生長受到抑制。
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頂端優勢營養學説
K.格貝爾於1900年提出。他總結了植物的相關性抑制現象,認為頂芽的細胞生長迅速、代謝旺盛,所需營養物質較多。由於頂芽優先享用由根部和葉片運來的營養物質,使側芽得不到充足的養分,從而生長受到抑制。
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頂端優勢營養調運
F.W.温特於1936年提出,他認為頂端分生組織的細胞生長活躍,代謝旺盛,合成量大, 頂芽的高濃度激素促使營養物質向頂芽調運,使側芽得不到足夠的營養物質而受到抑制。頂端優勢現象中激素的作用與物質調運的關係頗為複雜,可能有不止一種激素髮生包括刺激與抑制兩類作用。
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頂端優勢主要表現
大多數植物都有頂端優勢現象,但表現的形式和程度因植物種類而異。頂端優勢強的植物,幾乎不生分枝,如喬木類的園藝植物。蔬菜中的番茄等植物頂端優勢弱,能長出許多分枝。多年生木本植物由於頂端優勢和芽的異質性的共同作用,表現出樹冠成層分佈的特性,稱為層性現象。層性與樹種、品種有關,如蘋果、梨、核桃的頂端優勢強,層性明顯。柑橘、桃、李等頂端優勢弱,層性不明顯。
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頂端對側芽的抑制程度,隨距離增加而減弱。因此對下部側芽的抑制比對上部側芽的輕。許多樹木因此形成寶塔形樹冠。頂端優勢強弱與表現方式的不同,造成植物生長姿態的差異。頂端優勢在匍匐莖、塊莖、球莖、鱗莖和根的生長上也有明顯表現。
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頂端優勢影響因素
頂端優勢主要作用
頂端優勢應用
頂端優勢農業領域
去頂芽保側芽,例如:"摘心"、"打頂",可使植物多分枝、多開花。常用打頂的辦法去除頂端優勢,以促使側芽萌發、增加側枝數目,或促進側枝生長。例如對果樹可使樹形開展,多生果枝;對茶樹和桑樹,多生低部位側枝便於採摘;對行道樹,可擴大遮蔭面積。有些化學藥劑可以消除頂端優勢,增加側芽生長,提高農作物產量,其作用與剪去頂芽相似,如三碘苯甲酸(簡稱TIBA)已成功地應用於大豆生產中。這種方法稱為化學去頂。