3-3 园艺植物栽培的生物学原理.ppt.Convertor.doc
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3-3 园艺植物栽培的生物学原理.ppt.Convertor.doc
3.3.1 温度3.3.2 光照 3.3.3 水分3.3.4 土壤与营养 3.3.5 地势地形3.3.6 污染3.3 园艺植物生长发育与环境条件(1)园艺植物对温度的要求(2) 园艺植物适宜的温周期(3) 高温及低温障碍3.3.1 温度各种园艺植物对温度都有一定的要求,最低温度、最适温度及最高温度,称为3基点温度。按对温度需求不同,园艺植物分为5类。 耐寒的多年生宿根园艺植物:有木本与草本之分。(1)园艺植物对温度的要求木本:落叶果树冬季地上部枯黄脱落,进入休眠期,此时地下部可耐1210的低温。而大多数常绿果树、常绿观赏树木能忍耐75低温。草本:金针菜、石刁柏、茭白、蜀葵、槭葵、玉簪、金光菊及一枝黄花等宿根草本园艺植物,当冬季严寒到来时,地上部全部干枯,到翌年春季又复萌发新芽,其地下宿根能耐0以下甚至105的低温。(1)园艺植物对温度的要求 耐寒园艺植物:金鱼草、蛇目菊、三色堇、菠菜、大葱、大蒜等园艺植物,能耐21的低温。短期内可以忍耐105。在我国除高寒地区以外的地带可以露地越冬。 半耐寒园艺植物:金盏花、紫罗兰、桂竹香、萝卜、胡萝卜、芹菜、莴苣、豌豆、蚕豆、甘蓝类、白菜类等,不能忍耐长期-2-1的低温,在北方冬季需采用防寒保温措施才可安全越冬。(1)园艺植物对温度的要求 喜温园艺植物:该类生育最适温度为2030。超过40,生长几乎停止;低于10,生长不良。如热带睡莲、筒凤梨、变叶木、黄瓜、番茄、茄子、甜椒、菜豆等均属此类。 耐热园艺植物:如西瓜、甜瓜、丝瓜、南瓜、豇豆等在40的高温下,仍能正常生长。(1)园艺植物对温度的要求温度并不是一成不变的,而是呈周期性的变化,把温度的周期性变化称为温周期。温度有季节的变化及昼夜的变化。1d中白昼温度较高,光合作用旺盛,同化物积累较多;夜间温度较低,减少呼吸消耗。因而这种昼高夜低的变温对植物生长有利。(2) 园艺植物适宜的温周期不同植物适宜的昼夜温差范围不同。通常热带植物昼夜温差应在36;温带植物57;而沙漠植物则要相差10以上。果实生长后期昼夜温差是影响果实品质的一个重要因素。如新疆、甘肃等地由于昼夜温差较大,西瓜、甜瓜含糖量高,品质优良,是我国著名的西、甜瓜生产基地;而“砀山酥梨”在黄河故道地区可溶性固形物仅1012,在陕北黄土高原则高达15。 (2) 园艺植物适宜的温周期气温高的后果A. 引起蒸腾作用加强,水分平衡失调,发生萎蔫(wilt)或永久萎蔫(permanent wilt)。B. 植物光合作用下降而呼吸作用增强,同化物积累减少。C. 气温过高常导致冬瓜、南瓜、西瓜、番茄、甜椒等果实发生“日烧”现象,也会使苹果、番茄等果实着色不良,果肉松绵,成熟提前,贮藏性能降低。(3) 高温及低温障碍高温障碍土温高的后果首先影响根系生长,进而影响整株的正常生长发育。一般土壤高温造成根系木栓化速度加快,根系有效吸收面积大幅度降低,根系正常代谢活动减缓,甚至停止。此外,由于高温妨碍了花粉的发芽与花粉管的伸长,常导致落花落果。 (3) 高温及低温障碍高温障碍低温对园艺植物的影响有低温冷害与低温冻害之分。冷害是指植物在零度以上的低温下受到伤害。起源于热带的喜温植物,如黄瓜、番茄、香石竹、天竺葵类等在10以下温度时,就会受到冷害。冻害是温度下降到零度()以下,植物体内水分结冰产生的伤害。(3) 高温及低温障碍低温障碍不同园艺植物,甚至同种园艺植物在不同的生长季节及栽培条件下,对低温的适应性不同,因而抗寒性也不同。 一般处于休眠期的植物抗寒性增强。如落叶果树在休眠期地上部可忍耐-30-25的低温;石刁柏、金针菜等宿根越冬植物,地下根可忍受-10低温。但若正常生长季节遇到05低温,就会发生低温伤害。(3) 高温及低温障碍低温障碍利用自然低温或人工方法进行抗寒锻炼可有效提高植物的抗寒性。如生产上将喜温园艺植物刚萌动露白的种子置于稍高于0的低温下处理,可大大提高其抗寒性。番茄、黄瓜、甜椒、香石竹、仙客来等育苗定植前,逐渐降低苗床温度,使其适应定植后的环境,即育苗期间加强抗寒锻炼,提高幼苗抗寒性,促进定植后缓苗,是生产上常用的方法,也是最经济有效的技术措施。 (3)高温及低温障碍低温障碍克服措施光照是园艺植物生长发育的重要环境条件,通过光强、光质和日照时间长短影响光合作用及光合产物,从而制约着植物的生长发育、产量和品质。(1) 光照度(1ight intensity) (2) 光质(light quality)(3) 光照长度(1ength of day or duration of sunshine)3.3.2 光照光照度常依地理位置、地势高低、云量及雨量等的不同而呈规律性的变化。即随纬度的增加而减弱,随海拔的升高而增强。1年之中以夏季光照最强,冬季光照最弱;1d之中以中午光照最强,早晚光照最弱。不同园艺植物对光照度反应不一,据此可将其分为3类: (1) 光照度(1ight intensity) 阳生植物(heliophyte):该类在较强的光照下生长良好。桃、杏、枣、扁桃、苹果、阿月浑子等绝大多数落叶果树,多数露地一二年生花卉及宿根花卉、仙人掌科、景天科和番杏科等多浆植物、茄果类及瓜类等均属此类。(1) 光照度(1ight intensity) 阴生植物(sciophyte):此类植物不能忍受强烈的直射光线,需在适度荫蔽下才能生长良好。如蕨类植物、兰科、苦苣苔科、凤梨科、姜科、天南星科及秋海棠植物等均为阴性植物。也有一些园艺植物如菠菜、莴苣、茼蒿等绿叶菜类在光照充足时能良好生长,但在较弱的光照下,生长快、品质柔嫩。利用此特性,生产上常常合理密植或适当间套作,以提高产量,改善品质。 (1) 光照度(1ight intensity) 中生植物(mesophyte):该类植物对光照度的要求介于上述两者之间,或对日照长短不甚敏感。通常喜欢日光充足,但在微荫下也能正常生长。如萱菜、桔梗、白菜、萝卜、甘蓝、葱蒜类等。 (1) 光照度(1ight intensity) 光质又称光的组成,是指具有不同波长的太阳光谱成分,其中波长为380760nm之间的光(即红、橙、黄、绿、蓝、紫)是太阳辐射光谱中具有生理活性的波段,称为光合有效辐射。 植物同化作用吸收最多的是红光,其次为黄光,蓝紫光的同化效率仅为红光的14。(2) 光质(light quality)红光不仅有利于碳水化合物的合成,还能加速长日植物的发育;蓝紫光则加速短日植物发育,并促进蛋白质和有机酸的合成;短波的蓝紫光和紫外线能抑制茎节间伸长,促进多发侧枝和芽的分化,且有助于花色素和维生素的合成。因此,高山及高海拔地区因紫外线较多,所以高山花卉色彩更加浓艳,果色更加艳丽,品质更佳。 (2) 光质(light quality)日照长度首先影响植物花芽分化、开花、结实;其次还影响到分枝习性、叶片发育,甚至地下贮藏器官如块茎、块根、球茎、鳞茎等的形成以及花青素等的合成。按对日照长短反应不同,可将园艺植物分为3类:(3) 光照长度(即日照长度) 长光性植物(长日照植物,long-day plant,又称短夜植物,short-night):在较长的光照条件下(一般为1214h以上)促进开花,而在较短的日照下,不开花或延迟开花。如白菜、甘蓝、芥菜、萝卜、胡萝卜、芹菜、菠菜、莴苣、大葱、大蒜等一二年生园艺植物,在露地自然栽培条件下多在春季长日照下抽薹开花。(3) 光照长度 短光性植物(短日照植物,short-day plant,又称长夜植物,long-night plant):在较短的光照条件下(一般在1214h以下)促进开花结实;而在较长的日照下,不开花或延迟开花。如菊花、一串红、绣球花、豇豆、扁豆、刀豆、茼蒿、苋菜、蕹菜、草莓、黑穗状醋栗等,它们大多在秋季短日照下开花结实。(3) 光照长度中光性植物(day-natural plant):一些园艺植物对每天日照时数要求不严,在长短不同的日照环境中均能正常孕蕾开花。如大多数果树对日照长短不像一些一二年生草本植物那么敏感。番茄、甜椒、黄瓜、菜豆等只要温度适宜,一年四季均可开花结实。北方地区秋冬季节利用高效节能日光温室,利用其对日照长短要求不严的特性,增温保温,成功地栽培了果菜类,实现了周年生产,均衡供应的目的。 (3) 光照长度水是园艺植物进行光合作用的原料,也是养分进入植物时的外部介质(如很多主动吸收的离子)或载体(大多数被动吸收过程),同时也是维持植株体内物质分配、代谢和运输的重要因素。园艺植物吸收的大部分水分用于蒸腾,通过蒸腾引力促使根系吸收水分和养分,并有效调节体温,排出有害物质。(1)园艺植物的需水特性 (2)园艺植物不同生育期对水分要求的变化3.3.3 水分不同园艺植物对水分的亏缺反应不同。园艺植物的需水特性主要受遗传性决定,即由吸收水分的能力和对水分消耗量的多少两方面来支配。根据需水特性通常可将园艺植物分为以下3类: (1)园艺植物的需水特性 旱生植物(xerophyte):这类植物旱性强,能忍受较低的空气湿度和干燥的土壤。其耐旱性表现在:一方面具有旱生形态结构,如叶片小或叶片退化变成刺毛状、针状,表皮层角质层加厚,气孔下陷,气孔少;叶片具厚茸毛等,以减少植物体水分蒸腾。如石榴、沙枣、仙人掌、大葱、洋葱、大蒜等均属此类;另一方面则是具有强大的根系,吸水能力强,耐旱力强。如葡萄、杏、南瓜、西瓜、甜瓜等。 (1)园艺植物的需水特性 湿生植物(hygrophyte):该类植物耐旱性弱,需要较高的空气湿度和土壤含水量,才能正常生长发育。其形态特征为:叶面积较大,组织柔嫩,消耗水分较多。而根系入土不深,吸水能力不强。如黄瓜、白菜、甘蓝、芹菜、菠菜、香蕉、枇杷、杨梅及一些热带兰类、蕨类和凤梨科植物等。 藕、茭白、荷花、睡莲、王莲等水生植物属于典型的湿生植物类。(1)园艺植物的需水特性 中生植物(mesophyte):此类植物对水分的需求介于上述两者之间。一些种类的生态习性偏于旱生植物特征;另一些则偏向湿生植物的特征。茄子、甜椒、菜豆、萝卜、苹果、梨、柿、李、梅、樱桃及大多数露地花卉均属此类。(1)园艺植物的需水特性 同种园艺植物不同生育期对水分需要量不同。各种园艺植物在生育期中对水分的需要均有关键时期和非关键时期,非关键时期是节水栽培或旱作的适宜时期。 种子萌发时,需要充足的水分,以利胚根伸出;(2) 园艺植物不同生育期对水分要求的变化幼苗期因根系弱小,在土壤中分布较浅,抗旱力较弱,须经常保持土壤湿润。水分过多,幼苗长势过旺,易形成徒长苗。因此生产上园艺植物育苗常适当蹲苗,以控制土壤水分,促进根系下扎,增强幼苗抗逆能力。但若蹲苗过度,控水过严,易形成“小老苗”,即使定植后其他条件正常,也很难恢复正常生长;(2) 园艺植物不同生育期对水分要求的变化大多数园艺植物旺盛生长期均需要充足的水分。此时,若水分不足,叶片及叶柄皱缩下垂,植株呈萎蔫现象。暂时萎蔫可通过栽培措施补救;相反,水分过多,由于根系生理代谢活动受阻,吸水能力降低,导致叶片发黄,植株徒长等类似干旱症状。通常开花结果期,要求较低的空气湿度和较高的土壤含水量。一方面满足开花与传粉所需空气湿度;另一方面充足的水分又有利于果实发育。(2) 园艺植物不同生育期对水分要求的变化按质地土壤可分为:沙质土、壤质土、黏质土、砾li质土等。沙质土常作为扦插用土及西瓜、甜瓜、桃、枣、梨等实现早熟丰产优质理想用土;壤质土因质地均匀,松黏适中,通透性好,保水保肥力强,几乎适用于所有园艺植物的商品生产。黏质土、砾li质土等与沙质土类似,适当进行土壤改良后栽种较宜。土壤肥力(soil fertility):通常指土壤中有机质及矿质营养元素的高低。3.3.4 土壤与营养土壤有机质含量应在2以上才能满足园艺植物高产优质生产所需。化肥用量过多,土壤肥力下降,有机质含量多在0.51之间。因此,大力推广有机生态农业,改善矿质营养水平,提高土境中有机质含量,是实现园艺产品高效、优质、丰产的重要措施。土壤酸碱度影响植物养分的有效性及植株生理代谢水平。不同园艺植物有其不同的适宜土壤酸碱度范围(表2-2)。 3.3.4 土壤与营养园艺植物种类适宜范围(pH)园艺植物种类适宜范围pH)园艺植物种类适宜范围pH)苹果5.57.0甘蓝6.06.5紫罗兰5.57.5梨5.67.2大白菜6.57.0雏菊5.57.0桃5.26.5胡萝卜5.08.0石竹7.08.0栗5.56.5洋葱6.08.0风信子6.57.5枣5.28.0莴苣5.57.0百合5.06.0柿6.07.0黄瓜6.5水仙6.57.5杏5.67.5番茄6.56.9郁金香6.57.5葡萄6.58.0菜豆6.27.0美人蕉6.07.0柑橘6.06.5南瓜5.56.8仙客来5.56.5山楂6.57.0马铃薯5.56.0文竹6.07.0表2-2 主要园艺植物对土壤酸碱度的适应范围(PH) 园艺植物与其他植物一样,最重要的营养元素为:氮、磷、钾,其次是钙、镁。微量元素虽需要量较小,但也为植物所必需。园艺植物种类繁多,对营养元素需求也存在一定差异。而且即使同一种类、同一品种,也因生育期不同,对营养条件要求也各异。因此,了解各种园艺植物生理特性,采取相应的措施是栽培成功与否的关键。 3.3.4 土壤与营养地势地形是影响园艺植物生长发育的间接环境因素。它是通过改变光、温、水、热等在地面上的分配,从而影响园艺植物生长发育、产量形成与品质变化。 (1) 地形 地形是指所涉及地块纵剖面的形态,具有直、凹、凸及阶形坡等不同类型。地形不同,所在地块光、温、湿度等条件各异。如低凹地块,冬春夜间冷空气下沉,积聚,易形成冷气潮或霜眼,造成较平地更易受晚霜危害。 3.3.5 地势地形3.3.5 地势地形(2)地势地势(relief of surface configuration)是指地面形状高低变化的程度,包括海拔高度、坡度、坡向等,其中尤以海拔高度影响最为显著。 海拔高度 (sea level elevation or above sea level)每垂直升高100m,气温下降0.6-0.8,光强平均增加4.5%,紫外线增加3%4%。同时,降水量与相对湿度也发生相应变化。3.3.5 地势地形(2)地势 坡度(slope gradient or degree of slope)主要通过影响太阳辐射的接受量、水分再分配及土壤的水热状况,对园艺植物生长发育产生不同程度的影响。一般认为520的斜坡是发展果树及木本观赏园艺植物的良好坡地。 坡向(aspect of slope)不同,接受太阳辐射量不同,其光、热、水条件有明显差异,因而对园艺植物生长发育有不同的影响。如在北半球南向坡接受的太阳辐射最大,北坡最少,东坡与西坡介于两者之间。 (1) 工业“三废”污染 (2) 农药污染 (3) 肥料污染(4) 微生物污染 (5) 激素与保鲜剂污染3.3.6 污 染工业“三废”是指废水、废渣和废气,其通过污染周围环境中的水、土壤和空气,从而污染园艺产品。“三废”中含有的有害物质主要包括二氧化硫、氟化氢、氯、氨、硫化氢、氯化氢、一氧化碳等有害气体;铅、锌、铜、铬、镉、砷、汞等重金属及含毒塑料薄膜、酚类化合物等。据不完全统计,全国耕地受工业“三废”污染面积已逾400万hm2。 (1) 工业“三废”污染由于长期不合理、超剂量使用农药,使得害虫和病原菌种群抗药性逐年增强,反过来,又提高农药使用浓度,增加用药次数,形成恶性循环,致使园艺产品中农药残留量较高,直接危害人体健康。 采用以生物防治为主的综合农业配套技术措施是减少农药污染、推进无害化安全生产的重要环节。 (2) 农药污染为追求产量,促进早熟,许多地区大量使用无机化肥,特别是过量追施无机氮肥,导致植物体内硝酸盐大量积累,严重影响人体健康。据分析,人体摄取的硝酸盐80以上来自蔬菜;而蔬菜近年来硝酸盐含量严重超标,应引起广泛关注。(3) 肥料污染(4) 微生物污染 城镇生活污水、生活垃圾及医院排出的废水,含有各种沙门氏杆菌、病毒、大肠杆菌、寄生性蛔虫等流入田间,造成产品污染。此外,在采后贮运,销售产品过程中处理不当,也会造成2次污染。(5) 激素与保鲜剂污染 番茄、西瓜、甜瓜等生产中常使用保花促果植物生长调节剂;青花菜等贮藏过程中常使用保鲜剂,以延长贮期。过量使用激素与保鲜剂也会造成产品污染。 生长相关性(growth interaction)是指同一植株个体中的一部分或一个器官对另一部分或另一器官的相互关系。植物的生长发育具有整体性和连贯性。其整体性主要表现在:生长发育过程中各器官的生长密切相关,相互影响;其连贯性则表现为:在整个生育过程中,前一生长期为后一生长期打基础,后一生长期则是前一生长期的继续和发展。3.4 器官生长相关性3.4.1 地上部与地下部的生长相关3.4.2 营养生长与生殖生长的相关 3.4.3 同化器官与贮藏器官的生长相关3.4 器官生长相关性植株地上、地下部相互依赖关系主要表现在两方面:一是物质相互交流。一方面根系吸收水分、矿质元素等经根系运至地上供给叶、茎、新梢等新生器官的建造和蒸腾;另一方面根系生长和吸收活动又有赖于地上部叶片光合作用形成同化物质及通过茎从上往下的传导。温度、光照、水分、营养及植株调整等均影响根、茎、叶的生长,从而导致地上部与地下部的比例不断变动。3.4.1 地上部与地下部的生长相关二是激素物质起着重要的调节作用。正在生长的茎尖合成生长素,运到地下部根中,促进根系生长。而根尖合成细胞分裂素运到地上部,促进芽的分化和茎的生长,并防止早衰。激素类物质一般通过影响营养物质分配,以保证生长中心的物质供应和顶端优势的形成。3.4.1 地上部与地下部的生长相关(1)营养生长对生殖生长的影响(2)生殖生长对营养生长的影响 3.4.2 营养生长与生殖生长的相关 在不徒长的前提下,营养生长旺盛,叶面积大,光合产物多,果实才能高产。 由于叶片在植株的叶层或称冠层中相互遮荫,随着叶面积的增加,单位叶面积的平均光合生产率反而下降,甚至无补于干物质的积累。因此,一般果菜类或果树的叶面积指数(单位土地上的叶面积)以46较宜。(1)营养生长对生殖生长的影响表现在两个方面: 其一由于植株开花结果,同化产物和无机营养同时要输入营养体和生殖器官,从而营养生长受到一定程度的抑制(即过分的生殖生长会抑制营养生长)。因此,过早进入生殖生长,就会抑制营养生长;受抑制的营养生长,反过来又制约生殖生长。 如白菜类、甘蓝类、根菜类、葱蒜类等2年生植物,栽培前期应促进营养生长,以免过早进入生殖生长,致使其与根、茎、叶等营养器官竞争养分,影响叶球、肉质根、鳞茎等产品器官的形成。(2)生殖生长对营养生长的影响其二,由于蕾、花及幼果等生殖器官处于不同的发育阶段,对营养生长的反应也不同。 生殖生长在受精过程中不仅对子房的膨大有促进作用,而且对植株的营养生长也有一定的刺激作用。如黄瓜去掉人工无籽果实,因果实未经过受精,所以和去花促进营养生长的效果相同。 园艺植物营养生长与生殖生长这种既相适应又相矛盾的过程,主要是由于养分运转分配所致。因此,协调营养生长与生殖生长是获得高产优质产品的关键。 (2)生殖生长对营养生长的影响许多贮藏器官为变态根、茎、叶,但已失去了原有的生理功能。大白菜的叶球及以萝卜为代表的根菜类肉质根的形成必须有生长健壮的莲座叶形成为前提,这些肉质根、叶球的重量,往往与同化器官的重量成正比。因此,叶面积较大,叶片生长良好,同化作用旺盛,碳水化合物合成多。运输到贮藏器官的营养也就多,从而促进贮藏器官的形成和生长发育。反之,则相反。3.4.3 同化器官与贮藏器官的生长相关另一方面,贮藏器官的生长,改变了原来的“源一库”关系,在一定程度上能提高同化器官的功能,增强光合作用,提高同化产物合成和转运能力,进一步促进贮藏器官的形成。随着同化器官的机能减弱,光合产物逐渐减少,但贮藏器官的营养需求却不断增加,势必加速同化器官衰老,贮藏器官生长则逐渐减慢,直至生长结束。生产上可采取相应措施,调节同化器官与贮藏器官的协调平衡生长,使其朝着人们预期的目标发展,以达到提高产量,改善品质的目的。 3.4.3 同化器官与贮藏器官的生长相关3.5 生长发育周期植物的生长发育并非以一个稳定的速率进行,而是随着季节和昼夜的变化而发生着节奏性和周期性的变化,并表现出一定的间歇性,这就是生长发育的周期性。植物生长发育的全过程称为生命周期(life cycle)。根据生命周期的长短,可将植物分为1年生、 2年生和多年生3类。多年生植物的生命周期又包括许多个年生长周期(annual growth cycle)。年生长周期是指1年内随着气候变化,植物表现出有一定规律性的生命活动过程。3.5 生长发育周期3.5.1 园艺植物的生命周期 3.5.2 园艺植物的年生长周期 3.5.3 园艺植物的昼夜生长周期 3.5.1 园艺植物的生命周期(1) 1年生园艺植物的生命周期(2) 2年生园艺植物的生命周期 (3) 多年生园艺植物的生命周期 (1) 1年生园艺植物的生命周期1年生园艺植物,在播种的当年形成产品并开花结实完成生育周期。如茄果类、瓜类、豆类、绿叶蔬菜中的苋菜、蕹菜、落葵、番杏,以及许多1年生花卉植物,如鸡冠花、风仙花、一串红、万寿菊、百日草等。其生长发育分为以下4个阶段: 种子发芽期:从种子萌动至子叶充分展开,真叶露心为种子发芽期。栽培上应选择发芽能力强而饱满的种子,保证最合适的发芽条件。(1) 1年生园艺植物的生命周期 幼苗期:种子发芽以后,即进入幼苗期。园艺植物幼苗生长的好坏,对以后的生长及发育有很大影响。如茄果类、豆类苗期已分化花芽,瓜类则主要节位性型基本确定。因此,应尽量创造适宜的环境条件,培育适龄壮苗。(1) 1年生园艺植物的生命周期 营养生长旺盛期:此期根、茎、叶等器官加速生长,为以后开花结实奠定营养基础。不同种类及同一种类的不同品种营养生长期长短有较大差异。生产上要保持健壮而旺盛的营养生长,有针对性地防止植株徒长或营养不良,抑制植株生长现象,以及时进入下一时期。 开花结果期:从植株显蕾、开花结果到生长结束。这一时期根、茎、叶等营养器官继续迅速生长,同时不断开花结果。因此,存在着营养生长和生殖生长的矛盾。特别像瓜类、茄果类、豆类植物,多次结果、多次采收,更要精细管理,以保证营养生长与生殖生长协调平衡发展。 (2) 2年生园艺植物的生命周期2年生园艺植物一般播种当年为营养生长,越冬后翌年春夏季抽薹、开花、结实。这类园艺植物以蔬菜居多,也包括部分草本花卉,如白菜类、甘蓝类、根菜类、葱蒜类、菠菜、芹菜、莴苣及大花三色堇、桂竹香等。 2年生园艺植物多耐寒或半耐寒,营养生长过渡到生殖生长需要一段低温过程,通过春化阶段和较长的日照完成光照阶段而抽薹开花。因此,其生命过程可分为明显的两个阶段: 营养生长阶段 生殖生长阶段 营养生长阶段营养生长前期经过发芽期、幼苗期及叶簇生长期,不断分化叶片,增加叶数,扩大叶面积,为产品器官形成和生长奠定基础。进入产品器官形成期,一方面,根、茎、叶继续生长;另一方面,同化产物迅速向贮藏器官转移。使之膨大充实,形成叶球(白菜类与甘蓝类)、肉质根(萝卜、胡萝卜等)、鳞茎(葱蒜类)等产品器官。2年生园艺植物产品器官采收后,一些种类存在程度不同的生理休眠,如马铃薯的块茎、洋葱的鳞茎等。但大部分种类无生理休眠期,只是由于环境条件不宜,处于被动休眠状态。 生殖生长阶段花芽分化是植物由营养生长过渡到生殖生长的形态标志。对于2年生园艺植物来讲,通过了一定的发育阶段以后,在生长点引起花芽分化,然后现蕾、开花、结实。 由于2年生园艺植物的抽薹一般要求高温长日条件。因此,一些植物如白菜虽在深秋已开始花芽分化,但不会马上抽薹,而须等到翌年春季高温长日来临时才能抽薹开花。(3) 多年生园艺植物的生命周期多年生园艺植物按植物种类不同可分为:多年生木本植物和多年生草本植物;按繁殖方式不同可分为:有性繁殖类型和无性繁殖类型。 多年生木本植物 A. 有性繁殖 B. 无性繁殖 多年生草本植物 多年生木本植物有性繁殖有性繁殖的多年生木本植物是指由胚珠受精产生的种子萌发而长成的个体,其生命周期一般分为3个阶段:第1阶段为童期(juvenile phase):指从种子播种后萌发开始,到实生苗(seedling)具有分化花芽潜力和开花结实能力为止所经历的时期。 处于童期的果树,主要是营养生长,其间无论采取何种措施都不能使其开花结果,它是有性繁殖木本植物个体发育中必须经过的一个阶段。 多年生木本植物有性繁殖童期长短因树种而异,桃、杏、枣、葡萄等童期较短,为34年;山核桃、荔枝、银杏等实生树开花则需9l0年或更长时间。第2阶段为成年期(adult phase),指从植株具有稳定持续开花结果能力时起,到开始出现衰老特征时结束。依结果状况又分为结果初期、结果盛期和结果后期。成年期应加强肥水管理,合理修剪,适当疏花疏果,最大限度地延长盛果年限,延缓树体衰老,争取丰产优质。 多年生木本植物有性繁殖第3阶段为衰老期(senescence phase),指从树势明显衰退开始到树体最终死亡为止。实际生产中树体寿命并不采用自然寿命,而是根据其经济效益状况,提前或延后经济寿命。 多年生木本植物有性繁殖 多年生木本植物无性繁殖无性繁殖的木本植物不需度过较长的童期。但为保证高产、稳产,延长树体寿命,必须经过一段时间的旺盛营养生长期,以积累足够的养分,促进开花结果。 多年生无性繁殖木本植物的营养生长期(vegetative growth phase)一般是指从无性繁殖苗木定植后到开花结果前的一段生长时间。其时间长短因树种或品种而异。番木瓜栽后10个月开花,树莓和醋栗1年后开花,枣、桃、杏和板栗等需要2、3年,苹果、梨等35年。荔枝34年,椰子则要68年。营养生长期结束后,陆续进入结果期、衰老期,后两个阶段与有性繁殖木本植物基本类同,不再赘述。 多年生草本植物多年生草本植物是指1次播种或栽植以后,可以采收多年,不须每年繁殖。如草莓、香蕉、韭菜、黄花菜、石刁柏、菊花、芍药和草坪植物等。 多年生草本植物播种或栽植后一般当年即可开花、结果或形成产品。当冬季来临时,地上部枯死,完成一个生长周期,这一点与1年生植物相似。但由于其地下部能以休眠形式越冬,次年春暖时重新发芽生长,进行下一个周期的生命活动,因此又类似于多年生木本植物。 3.5.1 园艺植物的生命周期小结园艺植物的生命周期并非一成不变,随着环境条件、栽培技术等改变,会有较大变化。 如结球白菜和萝卜等,秋播时是典型的2年生植物,早春播种时,受低温影响,营养器官未充分膨大即抽薹开花,成为1年生植物; 又如2年生植物甘蓝在温室条件下未经低温春化,可始终停留在营养生长状态,成为多年生植物。 此外,金鱼草、瓜叶菊、一串红、石竹等花卉原本为多年生植物,而在北方地区常作一二年生栽培。 3.5.2 园艺植物的年生长周期年生长周期是指每年随着气候变化,植物的生长发育表现出与外界环境因子相适应的形态和生理变化,并呈现出一定的规律性。在年生长周期中,这种与季节性气候变化相适应的植物器官的形态变化时期称为物候期(phonological period)。3.5.2 园艺植物的年生长周期不同园艺植物种类、不同品种物候期有明显的差异。环境条件、栽培技术也会改变或影响物候期。生产上常以此来调节控制植物生长发育向着人们期望的方向发展。 年生长周期在落叶果树和落叶观赏树木中有明显的生长期和休眠期之分;常绿树木在年生长周期中无明显的休眠期。1年生植物仅有生长期。介于两者之间的2年生植物中部分有明显的休眠期,有些则没有。(1)生长期(growth period) (2)休眠期(dormant period)3.5.2 园艺植物的年生长周期(1)生长期(growth period)生长期是指植物各部分器官表现出显著形态特征和生理功能的时期。落叶树木自春季萌芽开始,至秋季落叶为止。主要包括萌芽、营养生长、开花坐果、果实发育和成熟、花芽分化和落叶等物候期。常绿树木由于开花、营养生长、花芽分化及果实发育可同时进行,老叶的脱落又多发生在新叶展开之后,1年内可多次萌发新梢。有些树木可多次花芽分化,多次开花结果,其物候期更为错综复杂。尽管如此,同一植物年生长周期顺序是基本不变的,各物候期出现的早晚则受气候条件影响而变化,尤以温度影响最大。 (2)休眠期(dormant period)休眠期是指植物的芽、种子或其他器官生命活动微弱、生长发育表现停滞的时期。 植物的休眠器官主要是种子和芽。如苹果、桃、板栗、牡丹等种子须低温层积处理,减少种皮及胚乳中抑制发芽物质后才能发芽。而芽的休眠则包括落叶树木越冬时的休眠、大蒜和马铃薯等的鳞茎、块茎休眠。(2)休眠期(dormant period) 落叶果树的休眠:落叶果树的休眠期通常指秋季落叶后至来年春季萌芽前的一段时期。 休眠期长短因树种、品种、原产地环境及当地自然气候条件等而异。一般原产寒带的植物,休眠期长,要求温度也较低。当地气候条件中尤以温度高低影响最大,直接左右休眠期的长短。通常温度越低,休眠时间越短;温度越高,休眠时间越长。落叶树木所需要的低温一般为0.64.4。 (2)休眠期(dormant period) 块茎、鳞茎的休眠:马铃薯的休眠实际上始于块茎开始膨大的时刻,但休眠期的计算则是从收获到幼芽萌发的天数,这是自然休眠,在25左右温度下,可休眠13个月。自然休眠结束后,至播种前,尚需在04继续被迫休眠。洋葱、大蒜等的休眠与马铃薯类似。 常绿果树、观赏林木等的休眠:常绿木本植物一般无明显的自然休眠,但外界环境变化时也可导致其短暂的休眠,如低温、高温、干旱等使树体进入被迫休眠状态。一旦不良环境解除,即可迅速恢复生长。所有的活跃生长着的植物器官在生长速率上都具有生长的昼夜周期性(daily pertiodicity)。 影响植物昼夜生长的因子主要有:温度、植物体内水分状况和光照。其中,植物生长速率和温度关系最密切。 在水分供应正常的前提下,园艺植物地上部在温暖白天的生长较黑夜快,1d的生长速率有两个高峰,通常一个在午前,另一个在傍晚。3.5.3 园艺植物的昼夜生长周期 与此相反,根系夜间生长量与发根量都多于白天,原因是:夜间地上部营养物质向地下运送较多,且土壤水分和湿度变化较小,利于根系的吸收、合成。 果实生长昼夜变化主要遵循昼缩夜胀的变化规律,其中光合产物在果实内的积累主要是前半夜,后半夜果实的增大主要是吸水。 3.5.3 园艺植物的昼夜生长周期 教学参考书1.夏仁学主编.园艺植物栽培学.高等教育出版社,20042. 张旭东主编.园艺植物栽培学通论,四川大学出版社,20023. 山东农业大学主编.蔬菜栽培学总论.北京:中国农业出版社,1997 4. 中国农业百科全书.果树卷.北京:中国农业出版社,1993 5. 中国农业百科全书.蔬菜卷.北京:中国农业出版社,1990 6. 中国农业百科全书.观赏园艺卷.北京:中国农业出版社,1996 教学参考书7. 中国农业科学院郑州果树研究所主编.中国果树栽培学.北京:中国农业出版社,1987 8. 中国农业科学院蔬菜花卉研究所主编.中国蔬菜栽培学.北京:中国农业出版社,1987 9. 邓西民,韩振海,李绍华编著果树生物学.北京:高等教育出版社,1999 10. 北京林业大学园林系主编.花卉学.修订版.北京:中国林业出版社,1998 11.北京农业大学主编.蔬菜栽培.保护地栽培(第二版).北京:中国农业出版社,1989 复习思考题1.园艺植物根系有何特点? 栽培中如何应用?2.园艺植物不同类型茎与植株调整或整形修剪关系如何?3.试述园艺植物叶片形成与生长发育规律。4.园艺植物花芽分化特点是什么? 如何调控?5.园艺植物花结构特点是什么? 与开花坐果有何关系?6.试述园艺植物落花果原因与调控途径。复习思考题7.简述主要园艺植物果实类型与解剖特点。8.试述园艺植物果实形成与生育规律。9.园艺植物高低温障碍产生原因是什么? 怎样克服?10.怎样减少环境污染,生产优质天公害园艺产品?11.园艺植物器官生长间有哪些相关性? 各有何特点?生产上如何应用?12.园艺植物生长发育周期包括哪些主要内容?各有何特点?14