绪论
一、植物生理学的定义和任务
植物生理学（plant physiology）―――是研究植物生命活动规律的科学。
植物的生命活动是在水分代谢、矿质营养、光合作用和呼吸作用等基本代谢的基础上，表现出种子萌发、生长、运动、开花、结果等生长发育过程。以及植物与外界环境之间相互关系。这些生命活动是相互联系、相互依赖和相互制约的。
植物生理学教材的基本内容由四个部分所组成：(1)细胞生理，它是植物体各种生理活动与代谢过程的组织基础；(2)代谢生理，包括水分生理、矿质与氮素营养、光合作用、呼吸作用、同化物的运输分配以及信息传递和信号转导等；(3)发育生理，它是各种功能与代谢活动的综合反应，包括植物的生长物质、植物的生长分化、发育生殖、衰老及其调控；(4)环境生理，包括植物在各种逆境条件下生长的生理反应，以及提高植物抗性的措施等。
任务―――是研究和了解植物在各种环境条件下，进行生命活动的规律和机理，并将这些研究成果应用于一切利用植物生产的事业中。
二、植物生理学的产生和发展
任何一门学科的产生和发展都离不开生产实践。植物生理学也是如此，生产实践决定植物生理学的产生，并随着生产力和其他学科的发展而发展。同时，植物生理学的发展又可推动生产的发展，并在实践中丰富自身。
（一）古代的植物生理学
5000年前，开始有了人类文明，就有了认识植物的历史。生产实践，出现植生萌芽。
甲骨文上刻有“贞禾有及雨？三月”和“雨弗足年？”（贞问庄稼有没有及时的雨水？雨水不够庄稼用吗？）。说明人们对水分和植物生长的关系有了一些认识。
早在公元前3世纪，战国荀况著《荀子·富国篇》中就记载有“多粪肥田”；同时期，在韩非著《韩非子》中记载有“积力于畴，必且粪灌”，这反映战国时期古人对作物施肥、灌溉已相当重视。
光滑的近义词
古埃及有农神――俄赛里斯；上古中国有神农尝百草，种植五谷。
西汉《汜胜之书》（公元前2世纪）、公元6世纪贾思勰的《齐民要术》、17世纪徐光启的《农政全书》、宋应星的《天工开物》等著作中，分别记载了农、林、果树和野生植物的利用，植物嫁接技术，豆科植物可以肥田，豆类和谷类轮作可以增产，以及植物的性别，种子的处理、繁殖和贮藏、生长发育等植物生理学知识。
公元前1世纪，西汉《汜胜之书》中，已将施肥方式划分为基肥、种肥和追肥；并且在书中总结了我国人民在距今2100多年前创造的“区种法”，“汤有旱灾，伊尹作为区田，教民粪种，负水浇稼，区田以粪气为美，非必须良田也”，“凡耕之本，在于趣时，和土，务粪泽，早锄草获”，更是把作物水肥管理提高到了农业之根本的高度。在该书中还提出了种子安全贮藏的要点是“种、伤湿、郁，热则生虫也”。强调种子要“曝使极燥，”降低种子含水量，是种子安全贮藏的关键所在。
公元6世纪30年代北魏贾思勰著《齐民要术》，是中国古代最完整的一部综合性农书，该书中描述的“热进仓”贮麦法：“日曝令干，及热埋之”，可达到种子安全贮藏之目的，民间至今沿用。《齐民要术·种枣》载有“嫁枣法”。“正月一日日出时，反斧斑驳椎之。名曰‘嫁枣’。不斧则花而无实，斫则子萎而落也。”《齐民要术·种李》载有“嫁李法”。“正月一日或十五日，以砖石著李树枝中，令实繁。”其要点是在枣、李的休眠期，用斧头的钝头在树干上敲打或用砖石停放在树叉间，使果树枝条的韧皮部受到一定程度的伤害，减少光合产物向下运输，枝条上部可获得较多有机营养，可收到增加开花结实的效果。该书中有关绿肥应用也有记载，“若粪不可得者，五六月中概种绿豆，至七八月犁掩杀之，如以粪粪田，则良美与粪不殊，又省功力。”此后过了二百年，西欧的罗马人于公元8世纪末才开始利用动物粪便、石灰、石膏和豆科植物作肥料。根据克吕泥僧院的记录，在法国南部直到11世纪，先进的庄园里才开始使用肥料。
公元1149年宋代陈剪著《农书》中指出：水稻田过肥会造成“苗茂而实不坚”的恶果，这就指明了在水
稻生产中要注意处理好营养生长与生殖生长的相互关系。玄策怎么玩
最早认识生物的气体代谢的是我国明末清初《天工开物》（1637）的著者宋应星（1587～1660？），他在“论气”中指出：“由气而化形，形复返于气，百姓日习而不知也。”“气从地下催腾一粒，种性小者为蓬，大者为蔽牛干霄之木，此一粒原本几何，其余皆气所化也。”这表明300多年前已经明确提出了植物生活中需要空气营养的重要观点。九十年后，Stephen Hales (1677～1761)在1725～1727年间才提出植物能吸收和放出气体，空气对植物生长很重要。
上述中国和西欧的古代生产实践和有关植物生理学知识的记载，都有一个共同的特点，即都是属于生产实践经验的总结，尚不能上升至理论加以解释。但这些知识的积累，正是植物生理学萌芽的基石。
（二）近代的植物生理学
1、16世纪――17世纪，植物生理学研究的开始时期
西方在14－15世纪，开始了文艺复兴，生产迅速发展，要求对自然现象有进一步的科学认识，促进了植物形态学和分类学的发展。科学的植物生理学开始于土壤营养试验，后来才发展到解决空气营养问题。
最浪漫的表白词
A、荷兰的凡.海尔蒙（van Helmont 1577-1644）是最早进行植物生理学实验的学者。一桶称过重的五十岁女人发型
土，种上柳树，不断加水，5年后，桶里的土只少了2两，而柳树从5磅增至169磅3两（增长了74.4Kg）。结论：说明了构成植物体的干物质主要不是来自土壤而是可能与水有关。柳枝实验
1699年英国学者John Woodward (1665～1728)分别用雨水、河水和加入了花园土的水作薄荷的灌溉试验。结果发现加入了花园土的水浇灌的薄荷生长最好，河水次之，雨水洗灌的最差，他的结论是“单纯的水对于植物的生长发育是不够的。”他意识到土壤中有植物生长必需的物质存在，这预示了植物对矿物质营养的需求。
B、英国的海尔斯（S.Hales 1672-1761）研究蒸腾，从理论上解释水分吸收与运转的道理。
C 、英国的普利斯特利（J.Priestley 1733-1804）钟罩、植物（薄荷）、老鼠实验。发现老鼠在密封的钟罩内不久即死，老鼠与绿色植物一起放在钟罩内则不死。结论：植物可以净化动物所排出的CO2
lolfpsD、荷兰的印根胡兹(J.Ingenhousz 1730-1799) 了解到绿色植物在日光下才能清洁空气，初步建立起空气营养的观念。1804年N. T. de Saussure (1767～1845)实验证明植物在光下利用CO2进行光合作用而生长, 从而逐步建立了空气营养的理论。
2、18世纪――19世纪，植物生理学的奠基与成长时期
A、德.索苏尔(T.de Suaussure)与法国的布森格(G.Boussingault 1802-1899)建立砂培试验法。证实了
有CO2，植物体重增加，并且实验证明了植物体内的N、H、O2来自水与空气，高等植物不能利用空气中游离的N，硝酸盐是植物体内氮素的来源。
B、德国的李比西(J.von Liebig 1803-1873)，1840年出版了《化学在农业和植物生理学上的应用》，提出施矿质肥料以补充土壤营养的消耗，成为利用化学肥实理论的创始人。创立植物矿质营养学说
C、德国的萨克斯(J.von Sachs 1832-1897)创立了植物的无土栽培技术，对植物的生长、光合作用和矿质营养做了许多重要的实验，促使植物生理学逐渐形成一个完整的体系。1882年编写了《植物生理学讲义》他的弟子费非尔(W.Pfeffer)在1904年出版了《植物生理学》，标志着植物生理学作为一门学科的诞生，因此Sachs被称为植物生理学的奠基人，Sachs 和Pfeffer被称为植物生理学的两大先驱。
这个时期，自然科学的三大发现―――细胞学说、进化论和能量守恒学说对植物生理学的发展也产生了深远的影响
3、20世纪，植物生理学飞跃发展时期
物理化学的成就，技术革新、仪器的改进。这个时期，植物生理学的各个方面都有突破性的进
展。如，细胞培养和组织培养；光周期和光敏色素的发现；钙和钙调素的深入研究；各种植物生长物质的发现和合成。
植物生理学诞生后，于公元20世纪进入了迅速发展的时期。1920年，美国学者W. W. Garner 和H. A. Allard 对植物光周期现象的发现，使发育生理学获得了新进展。又由于物理学、化学的发展以及技术、设备、方法的进步，使得植物生理学的各个领域都取得了突飞猛进的发展。从20世纪30年代到60年代相继发现了五大类植物激素。50年代，美国学者M. Calvin 等采用14C示踪技术和层析技术，揭开了植物光合碳循环（C3途径）之谜。紧接着在60年代末期，M. D. Hatch 和C. R. Slack 又发现了C4双羧酸途径（C4途径）。在发现C3、C4途径的同时，还发现了光呼吸和景天酸代谢途径以及光敏色素、钙调素等等。植物组织培养也取得了飞速发展，并且在生产领域得到广泛应用
360浏览器设置4、近代我国植物生理学的发展
辛亥革命（1911）以前，我国处于封建社会，政治腐败，崇尚空谈，压制了科学技术的发展，以致长期以来，植物生理学和其他学科一样，没有成为独立的科学体系。
钱崇澍（1883－1965），1917年在国际刊物上发表“钡、锶及铈对水绵的特殊作用”论文，又在各大学讲授植物生理学，是我国植生的启业人。
李继侗（1892－1961）、罗宗洛（1898－1978）和汤佩松（1903－1996）等先后回国，在大学任教，建立实验室，进行科学研究，为我国植物生理学奠定了基础。他们三人是我国植生的奠基人。
我国现代植物生理学起步较晚，最早是张挺（1884～1950）从日本留学回国，自1914年起在武昌高等师范学校任教，讲授植物生理学，并编有讲义。其次是钱崇澍（1883～1965）1915年从美国留学回国，先后在金陵大学、厦门大学讲授植物生理学，并编写有讲义和实验指导，1917年在国际刊物上公开发表“钡、锶及铈对水绵的特殊作用”论文。在国内第一位从事植物生理学实验研究并发表论文的是李继侗（1892-1961）。20世纪30年代从日本、美国留学回国的罗宗洛（1898-1978）、汤佩松先后在中山大学、中央大学、武汉大学从事植物生理学的教学、科研工作，培养了不少人才，为中国的植物生理学奠定了基础。罗宗洛等在氮素营养及微量元素研究方面做出了较大的贡献。1941年汤佩松和王竹溪发表了“活细胞水分关系的热力学论述”，美国著名植物生理学家P. J. Kramer高度评价了这篇论文的先驱性贡献和首创地位。殷宏章在植物感光运动和磷酸化酶、娄成后在植物感应性及电生理、崔澂在植物激素等研究领域都获得了重要研究成果。1949年解放后，中国的植物生理学获得了很大的发展。主要表现在全国植物生理学研究与教学机构、专业的设立和扩大；为国家培养了大批的植物生理学专业人材。中国植物生理学会会员在1963年成立时约为425人，目前已发展到5000余人；创办了学术刊物《植物生理学通讯》和《植物生
理学报》、《植物学报》等，出版了数十种植物生理学教材和百余部专著；拓宽研究领域，填补了空白，并有创新，硕果累累。有些研究（如光合磷酸化中间高能态的发现，光合膜、色素蛋白和有关电子载体蛋白复合物结构与功能及其调控的研究，关于胞间连络与原生质细胞间运动的研究，P-蛋白的百端
发现，春化过程特异蛋白的鉴定和春化相关的cDNA克隆，采后生理，逆境生理，原生质体培养，植物呼吸代谢多条路线、生物固氮以及转基因植株的研究等）接近或达到世界先进水平。此外，中国的植物生理学还紧密联系农业生产实际，围绕着作物的高产稳产、优质、高抗（抗病虫、抗旱）为中心，在植物激素和生长调节剂的应用、作物群体生理研究与实践、高抗逆性作物品种选育及植物细胞和组织培养技术的应用等方面都取得了许多成果，为祖国的农业现代化做出了积极的贡献。
目前在中国植物生理学主要研究方向有：①功能基因组学研究：水稻及拟南芥的突变群体构建，基因表达谱和DNA芯片，转录因子，细胞分化和形态建成。②分子生理与生物化学研究：光合作用，植物和微生物次生代谢，植物激素作用机理，光信号传导和生物钟，植物蛋白质组学研究。③环境生物学和分子生态学研究：植物-昆虫相互作用，植物－微生物相互作用，共生固氮，植物和昆虫抗逆及对环境的适应机制，现代农业，空间生物学。④基因工程与生物技术：植物遗传转化技术，优质高抗农作物基因工程，植物生物反应器等。马鞍山市民心声论坛
植物生理学的发展有四大特点：
1、研究的层次越来越宽广微观与宏观
2、学科之间相互渗透
3、理论联系实际
4、研究手段现代化电泳、层析、分光光度计、气相色谱、电子显微镜、高速冷冻离心机等
总之，“植物生理学是合理农业的基础”，植物生理学曾经为社会生产的发展作出过重大的贡献，如矿质营养学说的创立为无机肥料的施用奠定了理论基础；植物激素的发现导致了植物生长调节剂和除草剂的普遍应用；光合作用与产量关系的研究，使稻麦产量有了新的突破；植物细胞全能性理论的确立和组织培养技术的发展，使人们掌握了高效快速的植物无性繁殖技术，也为植物基因工程的开展和新种质的创造提供了先决条件。当今世界面临人口、粮食、能源、资源和环境等压力，也向植物生理学提出了一系列迫切需要解决的研究课题。如进一步了解作物的需水规律、建立合理灌溉指标及灌溉方法，发展节水农业促进水资源的持续利用；开展设施农业中的作物生理学的研究，为促进“白色革命”出谋划策；发展“生理育种”将生理指标用于育种过程，选育高产优质、抗病、抗旱、抗低温、抗盐碱等作物品种；深入探讨光合作用的规律，提高作物光能
