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第二章园艺植物生物学

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第二章园艺植物生物学 园艺植物生物学 第二章园艺植物 第二章 园艺植物 第二章 园艺植物生物学
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第二章 园艺植物的生物学基础 教学内容: ----园艺植物的营养生长 ----园艺植物的生殖生长 ----园艺植物的生长发育周期 重点:园艺植物的生长发育规律 难点:园艺植物的生殖生长(花芽分化、开花 结果) 一、园艺植物的根系 根系:植物根的全部 根据根系的来源可分为三类 实生根系:由种子胚根发育而来的根,称为实生根系 。 • 实生根系主根发达,根生活力强。 • 绝大多数蔬菜和种子繁殖的花卉多为实生根系。 • 果树由于多采用嫁接栽培,如苹果、梨、桃、柑橘等栽培品 种苗木,其砧木为实生苗,根系则为实生根系。 茎源根系:利用植物茎有再生能力,采用枝条扦插或压条繁殖 ,使茎上产生不定根,发育成的根系称为茎源根系 。 • 茎源根系无主根,生活力相对较弱,常为浅根。 根蘖根系:一些果树如枣、山楂等和部分宿根花卉的根系通过 产生不定芽可以形成苗木,其根系称根蘖根系 。 • 根蘖根系特点同茎源根系。 第一节 园艺植物的营养生长 (一)根的类型 1、主根( tap root ): 种子萌发时,胚根最先 突破种皮、向下生长而 形成的根 。 2、侧根(lateral root) : 主根或不定根上的分枝 ,沿地表方向生长的分 支称侧根。 3、须根:侧根上形成的细小根称为须根。须根又分为 四种: 生长根( Growing root )为根系向土壤深处延伸及向 远处扩展部分,同时具吸收功能,一般为白色; 吸收根( Absorbing root )的主要功能是吸收以及将 吸收的物质转化为有机物或运输到地上部,正常的吸 收根多为白色; 过渡根( Transitional root )主要由吸收根转化而来, 部分可转变为输导根,部分随生长而死亡; 输导根( Conducting root )主要起运送各种营养物 质和输导水分的作用。 4、不定根:是由茎、叶、老根、上胚轴上产生 或扦 插繁殖中插条上长出的根均为不定根。 根据根系组成: 直根系:由明显的主根和其上的各级侧根组成的根系。 须根系:主要由不定根组成的根系。 (二)根系的结构 1、吸收功能 从土壤中吸收水分和养分。 2、固定植株 固定植株,防止倒伏。 3、贮藏功能 贮藏从叶片运输来的光合产物。 4、运输功能 将从土壤中吸收的水分、养分通过木质 部向上运输;接收地上部的光合产物及生理活性物质 。 5、合成与转化 可以合成氨基酸、植物碱、有机氮及 激素(CKT)等。 6、繁殖功能 有些植物的根易发生不定芽而萌发为新 的植株,如香椿、苹果、枣树等。 7、改善环境 改善土壤微环境,如透气性、保水性, 微生物种类和数量,土壤有机质含量等。 8、观赏功能 (三)根系的功能 1、肥大直根(fleshy tap root)是由主根肥大发育而成。由 根头、根茎和真根3部分,如萝卜、胡萝卜、甜菜的肉质直根 。 2、块根(root tuber)由侧根或不定根膨大而形成的肉质根, 如甘薯、豆薯、葛以及大丽花的肉质块根。 (四)根系的变态及形成 3、气生根(air root)根系伸向空气形成气生根。按功能不同 分为支柱根(榕树、甜玉米的气生根)、攀缘根(常春藤的 气生根)和呼吸根(一些水生植物)。 1、菌根(mycorrhiza):真菌和植物的共生结构。 • 茵根的形成,扩大了园艺植物根系的吸收范围 ,增强了根系吸收养分的能力。 • 这在土壤贫瘠和干旱地区,保持植物正常的 水分代谢和养分吸收,提高园艺植物抗逆性具 有重要作用。 • 因此,在果树苗木、蔬菜、花卉生产中,菌根 应用将具有广阔的前景。 (五)菌根和根瘤 2、根瘤(root nodule):细菌侵入引起植物根部 的膨大。 • 豆类蔬菜所需氮素养分,约1/3来自土壤,2/3 为根瘤菌从空气中固定而来。 • 生产上应该创造根瘤菌所需生活条件,促进根瘤 菌活动 1、水平分布(与作物种类和栽培条件相关),如番 茄根系水平分布可达250cm (移栽苗) ;果树根系 可分布到树冠投影范围以外,大时可达4-6倍。 分布浅,对追肥敏感,不耐旱。 2、垂直分布 与园艺作物的根系特性、土壤质地、肥 力水平等有关。大多数蔬菜作物为浅根系;果树(葡 萄为浅根系)一般垂直分布都较深(4m左右)。 对深层水分与养分的吸收能力强。 (六)根系的分布 1、根的生长特点 加长生长和加粗生长是根系生长的基本形式。 2、根的生长条件 对根系生长影响最大的是土壤温度和水分。其次是土壤中氧气 的含量。 根系的最适温度是20~25℃,8℃以下、36℃以上不能生长, 根系生长要求适宜的土壤湿度是田间最大持水量的60~70% 。 3、 根的再生能力 断根后长出新根的能力就称为根的再生能力。 不同植物根的再生能力有较大差异,有些植物根的再生能力强 ,如番茄、茄子,就适合移栽育苗; 而再生能力弱的如豆类,一般不宜进行移栽。 (七)根的生长发育 4、多年生园艺植物的根系生长的2个周期: 年生长周期:存在两个生长高峰 (1)第一个高峰 一般出现在5月初至6月中,这时候 地上部枝叶的生长高峰己过,有足够的养分(光合产 物)供应根系的生长。 (2)第二个生长高峰 一般在炎热的夏季过后,夏末 秋初时也是根系生长的最佳时期,这个时候根系的生 长和吸收可促进植物合成、贮藏较多的营养物质,为 越冬和来年春天的生长打好物质基础。此时要注意增 施有机肥。 • 昼夜周期: • 一般情况下,绝大多数的园艺植物根夜间 生长量均大于白天。 • 这主要是夜间由地上部转移至地下部的光 合产物多有关。 • 在生产上实行低夜温管理,在植物允许的 昼夜温差范围内,提高昼夜温差,降低夜 间呼吸消耗,能有效地促进根系生长。 (一)茎的基本结构 茎分为节(node)和节间(internode)两部分。茎 上着生叶的部位称为节;相邻两个节间的部分称为节 间;着生叶和芽的茎称为枝条(shoot)。 二、园艺植物的茎 1、按形状划分 按形状园艺植物的茎分为圆柱形茎 (苹果、柑橘)、三棱茎(马铃薯)、四棱茎(草石 蚕、薄荷、益母草等唇形科植物的茎)、多棱茎(芹 菜等伞形科的茎)。 (二)茎的基本类型 2、按生长习性划分 按生长习性分为 • 直立茎(绝大多数木本果树、观赏树木和木本花卉) 、 • 半直立茎(番茄)、 • 攀缘茎(瓜类、葡萄)、 • 缠绕茎(豆类、牵牛、紫藤等茎)、 • 匍匐茎(草莓、甘薯) • 短缩茎(白菜、甘蓝、韭菜、葱蒜类等)。 3、按质地划分 按质地划分有 • 草质茎(草本蔬菜、花卉) • 木质茎 1、支撑作用:支撑植物体 2、运输功能:光合产物与营养物质的运输 3、贮藏功能:鳞茎、块茎、球茎、根状茎等变态茎, 可以贮存淀粉等物质。 4、繁殖功能:变态茎具有繁殖功能;另外一些植物的 茎可以产生不定根,采用枝条扦插、压条、嫁接等方 法来进行繁殖。 5、合成与转化:绿色茎是光合的器官之一。 6、观赏功能 (三)茎的生理功能 1、地下茎的变态 (1)块茎(stem tuber)表面两芽眼间的距离为节间 ,每个芽眼着生1主芽和2副芽,如马铃薯。 (2)根状茎(rhizome)外形似根,又明显的节和节 间。如莲藕、生姜、菊芋、竹等地下茎为根状茎。 (3)球茎(corm)短而肥大的地下茎,又明显的节和 节间,如慈姑、芋、孛荠等。 (四)茎的变态 根茎 球茎 块茎 2、地上茎的变态 (1)肉质茎(fleshy stem)如茎用芥菜(榨菜)、 茎用莴苣(莴笋)、球茎甘蓝的肉质茎等。 (2)叶状茎(leaf stem)枝条发育过程中扁化,变 绿呈叶状,如竹节蓼、假叶树等。 (3)卷须茎(stem tendril)由侧枝变态而成,着生 于叶腋处,如瓜类的卷须。 (4)茎刺(stem thorn)如蔷薇、月季、柑橘、山楂 、皂荚、石榴等茎刺。 肉质茎 茎卷须 枝刺 叶状茎 1、茎的分枝类型 (1)单轴分支 苹果、梨、柿子、瓜类、豆类。 (2)合轴分支 番茄、葡萄、柑橘、枣等。 (3)假二叉分支 辣椒、茄子、丁香、茉莉等。 (五)茎的分枝和分蘖 茎的分枝类型 A.单轴分枝 B.合轴分枝 C.假二叉分枝 2、分蘖(tuler) 韭菜、金针菜等。 3、分枝的生物学意义及在生产中的应用 形成分枝能迅速增加整个植物体的同化和吸收能力; 合理利用园艺植物的分枝,有利于获得高产优质的园艺产品 。 如瓜类、番茄摘心和整枝;果树的整形修剪,促使早期大量 结实。 1、芽的类型 (1)按芽在枝上的位置可分: 定芽(normal bud):定芽又分为顶芽(terminal bud)和腋芽 (axillary bud)。顶芽是生在主干或侧枝顶端的芽,腋芽是在枝的 侧面叶腋内的芽,也称侧芽(lateral bad) ,腋芽不止一个,其中 后生的腋芽称为副芽(accessory bud)。 不定芽(adventitious bud):指从枝的节、节间、愈伤组织、或从 根及叶上发生的芽。 (六)芽及其特性 (2)按芽的性质可分: 叶芽(leaf bud)只有叶原基、萌发后仅抽生枝条 花芽(flour bud)又称纯花芽,萌发后形成花或花序,不抽生 枝叶,如桃、李、杏、杨梅等的花芽。 混合芽(mixed flour bud)包含花原基和叶原基,萌发后抽枝 、开花,如柑橘、葡萄、苹果、梨、柿等 (3)按芽鳞的有无可分: 鳞芽(protected bud):芽外有数层鳞片包裹,如多数多年生木本植 物的越冬芽。 裸芽(naked bud):所有一年生植物,多数两年生植物和少数多年 生植物的芽,外面没有芽鳞,只被幼叶包着,称为裸芽,如黄瓜 、棉、蓖麻、油菜、枫杨等的芽。 (4)按同一节上着生的芽数分为: 单芽(simple bud)指同一节上只着生一个明显的芽 ,如杨梅、枇杷、仁果类果树等。 复芽(compound bud)指同一节上常着生两个以上的 芽,如桃、李、杏等的芽。 (1)芽的异质性(heterogeneity) 枝条或茎上不同部位生长的芽由于其形成时期 、环境因子及营养状况等不同,造成芽的生 长势及其他特性上存着差异,称为芽的异质 性。 一般枝条中上部多形成饱满芽,其具有萌发早 和萌发势强的潜力,是良好的营养繁殖材料 。而枝条基部的芽发育程度低,质量差,多 为瘪芽。 一年中新梢生长旺盛期形成的芽质量较好,而生 长低峰期形成的芽多为质量差的芽。 2、芽的特性 • (2)萌芽力 与成枝力 • 萌芽力一般用茎(枝)上萌发的芽占总芽数的百 分率表示。 • 葡萄、桃、李、杏的萌芽力较苹果、核桃强。 • 萌芽后抽生为长枝的能力为成枝力。 • 成枝力可用新梢数与总芽数的比例表示。 • 采用搞心、拉技、刻伤、抑制生长的植物生长调 节剂处理等技术措施均能不同程度地提高萌芽力 。 • 一品红栽培上常采取摘心的方法,促进发生侧枝 以增加花头数,提高花的等级。 • 对果树来讲,萌芽力强的种类或品种往往结果早 。 (3)芽的早熟性和晚熟性 当年形成芽当年就能萌发抽生 为新梢的称为早熟性芽 桃、葡萄的芽具有早熟性(当 年可抽生2-3次枝梢)。 当 年形成芽需在次年萌发生长 的称为晚熟性芽。 如梨、苹果的多数品种。 (4)潜伏力 芽形成后经1年或多年后才萌发,也可能始 终处于休眠状态或渐渐死去的芽称为潜伏 芽或休眠芽(dormant bud)。 由潜伏芽萌发新梢的能力车称为潜伏力。 一般仁果类、柑橘类等芽潜伏力强,因此 枝条容易更新,树冠容易复壮。 核果类中桃芽的潜伏力弱,因而树冠的恢复 能力弱。 (一)叶的结构 1、双子叶植物叶的结构 2、单子叶植物叶的结构 三、园艺植物的叶 1、按叶的构成分为: 完全叶(complete leaf)(如桃、梨叶) 不完全叶(柑橘叶无托叶、莴苣的叶无托叶和叶柄)。 2、一个叶柄上着生的叶片数分为: 单叶(simple leaf):如苹果、葡萄、桃、茄子、辣椒等 。 羽状复叶:香椿、核桃、荔枝、杨桃 复叶 三出复叶:草莓 二回羽状复叶:芹菜 (二)叶的类型 3、按叶发生的先后分为: 子叶:由无胚乳种子的营养贮藏器官发育而来 。 营营养叶或真叶:在子叶后茎上抽生出的叶,是植物 学上真正的叶,主要光合器官,又称营营养叶。 叶的形状、大小、色泽以及单叶与复叶,叶序等都 是园艺植物种、品种与品种鉴别的重要标志。 1、叶的形态(形状、大小、色泽) (1)叶片形状: 线形(如韭菜、兰花、萱草等)、 披针形、卵圆形(苹果、杏、月季、落葵、甜椒、 茄子)、 倒卵圆形、椭圆形等; (三)叶的形态与叶序 圆形叶 (莲) 肾形叶 (天竺葵 ) 椭圆形叶 (榆) (2)叶尖的类型 芒尖卷须须状尾尖尖凹渐渐尖钝钝 尖 (3)叶缘类型 (4)叶基的类型 • 2、叶序(phyllotaxy)即叶在茎上着生次序。 • 互生叶序(alternate phyllotaxy):大白菜的2/5、 3/8叶序。 • 对生叶序(opposite phyllotaxy):丁香、薄荷、香 椿的叶序。 • 轮生叶序(verticillate phyllotaxy):夹竹桃、银杏 、番木瓜、栀子等。 • 莲座叶序:白菜类。 • 1、叶的变态 • 叶球(大白菜、结球甘蓝、结球莴苣); • 鳞片(洋葱、大蒜、百合、郁金香等)、 • 苞叶(向日葵的总苞); • 叶卷须(豌豆的卷须); • 针刺(酸枣、洋槐、小蘖等)。 (四)叶的变态与异形叶性 • 2、异形叶形 • 植株先后发生的叶有各种不同的形态,或因生 态条件变化造成叶片的异形现象。 • 如大白菜的叶按发生 的先后分为子叶、基生叶 、(莲座叶)、球叶、茎生叶。 • 1叶幕 • 叶幕就是树冠内集中分布并形成一定形状和体积的叶 群体。 • 叶幕的形状有层形、半圆形、开心形、篱形等。 (五)叶的生长与叶幕的形成 • 2、叶面积指数(1eaf area index,LAI) • 叶面积指数是指园艺植物叶面积总和与其所占土 地面积的比值。 • 叶幕的厚薄一般用LAI来表示。 • 不同园艺作物适宜的叶面积指数为: • 果树的LAI在3~5比较合适 • 茄果类蔬菜LAI3-4 • 叶菜类LAI8-10以上。 第二节 园艺植物的生殖生长 • 一、园艺植物的花 • (一)花的形态结构 • 1、园艺植物的花 • 花柄、 • 花托、 • 花萼、 • 花冠、 • 雌蕊群和 • 雄蕊群 2、根据花朵中雌雄蕊是否齐全,把花分为三类: 两性花 如苹果、柑橘、梨、葡萄、番茄、白菜、月季 、牡丹等; 单性花 如核桃、猕猴桃、南类、黄瓜、菠菜; 无性花 如马兰花等观赏植物。 雌雄同株异花:如多数瓜类、石榴、核桃等。 雌雄异株:如猕猴桃、银杏、菠菜等。 (二)花序的类型 单花:如西瓜、南瓜、桃、 月季、玉兰等植物; 3、根据雄花和雌花是否在同一植物上,园艺植物分为: 有限花序:如伞形花序、头状花序、聚伞花序等; 无限花序:如总状花序、穗状花序。 • (一)花芽分化的概念 • 花芽分化(flower bud differentiation)是指叶芽 的生理和组织状态向花芽的生理和组织状态转化的 过程。 • 花芽分化是植物从营养生长向生殖生长过渡的形态 标志。 • (二)花芽分化的两个阶段: • 1、形态分化阶段:芽内花器官的出现 • 2、生理分化阶段:形态分化阶段之前,生长点内 部就已经发生的各种生理变化,如基因的激活、营 养物质的积累、成花物质的合成等。 二、花芽分化 1、C/N比学说 认为C/N比对花芽分化起决定作用,C/N 高时有利于花芽分化,反之花芽分化少或不分化。 2、成花激素学说 认为花芽的分化是以花原基的形成 为前体,而花原基的发生是植物体内各种激素达到某 种平衡的结果,形成花原基以后的生长发育才受营养 、环境因子的影响,激素也继续起作用。 3、有机酸含量以及水分的多少,也与花芽分化有关。 三种学说都有一定的不完善,但都承认花芽的分化必 须具备组织分化基础、物质基础和一定的环境条件。 (三)花芽分化的机制 • 1、夏秋分化类型 花芽一年分化一次,约6-9月进行 ,秋末花芽已具备各种花器,性细胞的分化在冬春 完成,春季开花。 • 许多落叶果树、观赏树木、木本花卉均属此类,如 苹果、桃、梅花、牡丹、丁香等。 • 2、冬春分化型 原产温暖地区的一些常绿果树、观 赏树木,如柑橘类约在12-3月进花芽分化,分化时 间短,连续进行,春季开花。 • 一二年生花卉、二年生蔬菜以及一些宿根花卉,也 是冬春分化花芽,或只在春季温度较低时进行。如 白菜、甘蓝等在冬季贮藏或越冬时进行花芽分化。 (四)园艺植物花芽分化的类型与时期 • 3、当年一次分化、一次开花型 • 如当年夏秋季开花的蔬菜、花卉,在当年茎顶 端分化花芽,如紫薇、木槿、木芙蓉 • 如夏秋开花较晚的部分宿根花卉,如菊花、萱 草、芙蓉葵等。 • 草坪草也多属此类。 • 4、多次分化类型 • 一年内多次发枝,每次枝顶长到一定高度或受 到一定刺激均能成花。 • 如茉莉、月季、倒挂金钟等 • 枣、四季桔、葡萄等果树均属此类。 • 5、不定期分化型 • 每年只分化一次,但因栽培季节不同而无 一定时期。 • 播种后只要植株达到一定叶面积就能成花 和开花。 • 如果树中的凤梨科、芭蕉科的一些植物 • 蔬菜中的瓜类、茄果类,豆类 • 花卉中的万寿菊、百日草、叶子花等。 • 1、遗传特性 • 苹果、龙眼较难形成花芽,结果时容易出现“大小年 ”现象 • 葡萄、桃较易形成花芽; • 蔬菜中番茄等花芽分化的早晚与品种的熟性有关。 • 2、营养条件 • 植株健壮、营养充足,形成的花芽数量多、质量好 。 • 蔬菜的“小老苗”、果树上的“小老树”均因营养不足 ,分化的花芽数量少、质量差。 • 营养生长过旺的树花芽分化量少。 (五)影响花芽分化的条件 3、环境条件 (1)温度 春化作用:有些植物必须经过低温才能完成花芽分 化和导致开花的现象 根据对春化低温的要求把植物分成三类: 冬性植物 春性植物 半冬性植物 • 类类型温度时间时间代表植物 冬性植物 0-10℃30-70如月见见草等花卉,苹 果、桃等性细细胞的分 化要求一定的低温。 春性植物 5-12℃5-10天一年生花卉或夏季开 花的多年生花卉以及 草本植物 半冬性植物 15℃15-20天 • (2)光照 • 强光有利于花芽分化; • 光照长短能诱导花芽分化 • 根据光照长短可分为长日、中性、短日植物; • 光质来看,紫外光有利于花芽分化,所以高海拔 地区果树结果早、高产。 • (3)水分 • 水分过多不利于花芽分化,反之土壤较干旱时有 利于花芽分化。蔬菜、果树生产中常采用花期适 当控水促进开花。 • 1、农业措施 • (1)促进花芽分化的措施: • ——对一年生果菜类,要培育壮苗,保证其花芽分化连续协 调进行; • ——对多年生果树,要选用适宜砧木、适当控水和增施P、K 肥,对幼树采取轻剪、长放、环剥、刻芽、拉枝等措施增加 花芽分化的数量和质量; • ——对生长过旺的树喷施一定浓度的植物生长抑制剂;对大 年果树采用疏花疏果,均有利于花芽分化的数量和质量。 • (2)抑制花芽分化的措施: • 多灌水、多施N肥,多留果; • 修剪时多短截,适当重剪; • 喷施GA、IAA等促进生长的生长调节剂等。 (六)园艺植物花芽分化的调控 • (一)开花与开花物侯期 • 开花:从植物学的角度说,就是花粉粒和胚囊成熟、 花被展开,雌蕊和雄蕊裸露出来的现象。 • 开花物候期:正常条件下某种植物开花所固有的时期 。 • 园艺植物的花期: • 整株植物而言,桃、杏等花期仅几天;番茄、南瓜等 可达数月;椰子、香蕉可终年开花。 • 就一朵花而言,南瓜、黄瓜1天;番茄3-4天;热带兰 属植物可达1-2月。 • 开花期的长短受天气和树体营养状况的影响。 • 了解花期的长短,有利于选择适当的授粉时机。 三、开花与坐果 • 2、环境调控措施 • 利用春化理论和光周期诱导理论,可以根据栽培的目的 加速或抑制花芽分化的进程。 • 如低夜温有利于果菜类蔬菜花芽分化; • 对长、短日植物分别采取补光和遮光可以调节花期。 • 3、植物生长调节剂的应用 • GA、乙烯利处理可以可以使许多二年生草本花卉通过 春化阶段,诱导花芽分化而开花; • 如瓜类植物苗期喷施GA可以促进雄花分化,喷乙烯利 促进雌花的分化。 • 1、自花授粉的园艺植物:番茄、茄子、菜豆、豌豆 ;桃、杏、柑橘。 • 2、异花授粉的园艺植物:苹果、梨;白菜、甘蓝。 • 3、常异花授粉的园艺植物:辣椒、蚕豆、黄秋葵。 • (三)坐果 • 1、坐果的机制 • 坐果:开花 授粉受精 子房激素含量增加 子 房膨大。 (二)授粉 • 2、单性结实:子房未受精而形成果实的现象。单性 结实分为: • (1)自发性单性结实:指不经授粉受精,也不需要 其他任何外界的刺激,完全是自身生理活动造成的 单性结实。如香蕉、蜜柑、菠萝、柿、无花果、黄 瓜等) • (2)刺激性单性结实:必须给予某种刺激才能产生 无子果实,如生长调节剂花前处理番茄、茄子、西 葫芦、甜椒、西瓜等可以产生无子果实。 • 1、自花授粉的园艺植物:番茄、茄子、菜豆、豌豆 ;桃、杏、柑橘。 • 2、异花授粉的园艺植物:苹果、梨;白菜、甘蓝。 • 3、常异花授粉的园艺植物:辣椒、蚕豆、黄秋葵。 • (三)坐果 • 1、坐果的机制 • 坐果:开花 授粉受精 子房激素含量增加 子 房膨大。 (二)授粉 • 1、温度 • 低温的影响 • 低温会使昆虫活动减少,花粉管生长缓慢,影响异花 授粉植物的坐果。 • 果园如遇早春低温,常常授粉受精不良,使大量的幼 果落掉。 • 高温的影响 • 高温使花粉粒呼吸强度提高,营养消耗过快,高温加 快花粉粒失水过程而导致花粉提早失活而无法正常受 精。 • 如夏季栽培的番茄、青椒等也常因夏季的高温造成大 量落花落果。 (四)环境条件对开花坐果的影响 • 2、光照: • 主要是指光照强度。 • 在冬季设施栽培中,弱光天气,光合作用不能充 分进行,往往由于营养供应不足而引起落花落果 。 • 所以,生产中如遇阴雨天气,对于果菜类最好采 取补光方法,促进坐果和果实的发育。 • 3、湿度: • 主要是湿度过大或过小的影响。 • 如露地栽培的果园、菜园,开花授粉期间如遇阴 雨天或干热风天气都会影响坐果。 • (一)果实的类型 • 1、按果实的形成过程划分: • (1)完全果和无子果实 • 完全果:是指卵细胞经受精,胚珠发育成种子,子房 发育成果实,这种包含种子的果实,。 • 无子果:是卵细胞不经受精或经受精但不形成种子, 但子房能发育成不含种子的果实。 • 许多园艺植物可天然形成无子果实,也可通过生物技 术(单胚体培养)和使用生长调节剂获得无子果实, 如葡萄、柑橘、菠萝、黄瓜、西瓜等。 四、果实的生长发育 • (2)真果和假果 • 真果(true fruit):指完全由花的子房发育成的果实如桃、葡 萄、荔枝等。 • 假果(spurious fruit):是指由子房和花的其他器官共同发 育成的果实如苹果、李、香蕉、石榴、黄瓜、西瓜、南瓜等。 • (3)单果、聚合果及复果 • 单果(simple fruit):指由1朵单雌蕊花发育成的果实,如番 茄、茄子、甜椒、苹果、荔枝、桃、枣、橙等。 • 聚合果(aggregate fruit):指由1朵内多个离生雌蕊共同发 育成的果实(树莓),或由1朵内多个离生雌蕊和花托共同发 育成的果实(如草莓、黑霉等)。 • 复果(multiple fruit):也称聚花果,是由1个花序内的许多 雌蕊及其他花器共同发育成的果实,如菠萝、无花果等。 • 2、按果实构造划分 • 根据果实成熟过程中果皮是否肉质化,果实分为: • (1)肉质果(fleshy fruit)指果实成熟时,果肉肥厚多汁, 果皮肉质化。肉质果按果肉结构不同又可分为: • 浆果(berry fruit):如番茄、西瓜、甜瓜、茄子、葡萄、猕 猴桃、柿子、香蕉、无花果等。 • 核果(drupe fruit,stone fruit):如樱桃、芒果、桃、李、 杏、梅、枣等。 • 仁果(pome fruit):如苹果、梨、山楂、木瓜、枇杷等。 • (2)干果(dry fruit)指果实成熟时,果皮干燥,食用部分 为种子,且种子外面多存坚硬的外壳,如核桃、板栗、椰子等 。 1、果实的生长图形 (二)果实的生长动态 番茄与桃果实生长曲线图解 (番茄为S型,桃为双S型) • 园艺果实的生长图形主要有两 类: • 一类是“S”型,即果实的生 长呈慢 快 慢型,如苹果 、梨、草莓、菠萝、西瓜、甜 瓜等; • 一类为双“S”型,即果实增 大呈快 慢 快型,如桃、 杏、李、山楂、枣、油橄榄、 树莓、豆类等。桃、杏、李、 山楂这些果实生长缓慢期正是 “硬核期”。 • 1、仁果类和核果类果树的四次落果 • 第一次落果(落蕾、落花): • 时间:开花后,子房尚未膨大时。 • 原因:花芽发育不良或开花前后环境条件恶劣(低温、大风 、干旱等),没有授粉受精。 • 措施:栽培管理上应采取适当的技术措施,培育壮苗或避免 果树的大小年现象;避免苗期遭受不良的环境条件。 • 第二次落果 • 时间:发生在在花后1-2周。 • 原因:主要是受粉受精不良,子房没有坐果的足够激素与营 养。 • 措施:栽培上应加强此时的肥水管理,保证授粉受精所需要 的足够的营养。 (三)园艺植物的落花落果 • 第三次落果 (又称生理落果) • 时间:大约在花后4-6周(果树上称6月落果)。 • 原因:植株营养状况不良或营养生长过旺。 • 措施:栽培上应采取适当的技术措施,调节营养与生 殖生长的平衡,同时应注意不良条件的影响。 • 第四次落果 • 时间:多发生在采收前20-30天。 • 原因:主要是由于自然灾害(风、雹)和栽培措施不 当(重修剪、茄果类无支架等)造成。 • 措施:此时应注意及时采收和灾害天气的预防。 • 2、影响果实增大的原因 • 果实体积的增大取决于细胞数目、细胞 体积和细胞间隙的大小。 • 果实的生长一般前期以纵径增长为主, 后期以横径增长为主 • 1、果实的成熟(生理成熟和商品成熟) • 2、果实的品质形成(外观品质、风味品质、营养品质、 贮藏品质、加工品质) • (1)果实的形状----果形指数(果实纵径与横径之比) • (2)果色 • 决定果实色泽的主要物质有叶绿素、类胡萝卜素、花青 素和黄酮素。 • (3)香气----主要为醇、醛、酮和萜类化合物 • (4)果实硬度---硬度计测量 • (5)果实中的糖和酸 • 糖类:葡萄糖、果糖、蔗糖、糖醇、淀粉。 • 酸类:苹果酸、柠檬酸、酒石酸。 • 果实风味品质主要 决定于糖酸比(糖酸比随着果实成熟 度增大) (四)果实的成熟与品质形成 • (6)维生素和矿物质 • 维生素主要是Vc(猕猴桃、枣、辣椒较高,苹果较低) ; • 胡萝卜素(山楂、猕猴桃、杏较高); • 矿物质主要是Ca、K、Mg、Fe等。 • (7)脂肪 一般的蔬菜和水果含量很低,只有椰子、油 梨、核桃中含量较高。 • (8)涩味和苦味 • 涩味主要是因为含有单宁(如柿); • 苦味----夏橙和葡萄柚的苦味主要是果肉中含有柚皮苷; • 黄瓜、瓠瓜主要是产生苦瓜素所致。 • 3、影响果实生长发育的因 素 • (1)内因 • 种子的数量和分布-----决定 果实的大小和形状; • 贮藏养分----影响子房的正 常膨大和幼果的形成; • 叶果比----主要影响果实发 育中后期体积增大和重量 的形成。 (2)外因 温度----有效活动积温(如苹果果实 发育要1500-3000℃ 的积温,柑橘要 3500℃ ,椰子大于5000℃ ); 光照----光照主要影响果实中干物质 含量和果色,而对果实大小影响不大 ;过弱,着色不好;过强会出现日灼 斑(对单果而言)。 无机营养和水分----主要影响果实的 增大和干物质的积累,缺乏还会引发 生理病害,如大白菜的“干烧心”主 要是由缺Ca引起的。 第三节 园艺植物的生长发育周期 • 一、园艺植物的生命周期 植物从生到死的生长发育过程叫做生命周期。 • 园艺植物,根据生命周期的长短分为一年生、两年 生和多年生3类。 • (一)一年生园艺植物的生命周期(年生长周期) • 其生命周期与年生长周期相同 • 蔬菜中果菜类的茄果类、瓜类、豆类; • 绿叶菜中的苋菜、蕹菜、落葵、番杏; • 花卉中的鸡冠花、凤仙花、一串红、万寿菊、百日 草等。 • 果菜类蔬菜可分为4个阶段 : 1、发芽期 时间:指从种子萌发到子叶充分展开 、真叶露心。 管理上:应选子粒饱满的种子、创造 最佳的发芽条件,保护子叶,为培育 壮苗创造条件。 2、幼苗期 时间:指从第1片真叶露心到第4-6 真叶展开。 管理上:要为花芽分化提供良好的 条件,培育壮苗。 4、开花结果期 时间:指从植株现蕾、开花 到生长 结束。 管理上:要注意营养生长与生 殖生长的平衡。 3、发棵期(抽蔓期) 时间:指从幼苗结束到植株开始现 蕾、开花。 管理上:应以“促”为主,促进茎 叶旺盛生长,为果实发育奠定基础。 • (二)二年生园艺植物的生命周期 • 二年生园艺植物有大白菜、甘蓝、萝卜、胡萝卜、 雏菊、瓜叶菊、紫罗兰等。一般为耐寒半耐寒作物 。 • 可明显分为营养生长和生殖生长两个阶段。 • 播种的当年完成营养生长,第二年完成生殖生长。 • 营养生长:可分为发芽期、幼苗期、叶簇生长期和 产品器官形成期。 • 生殖生长:可分为花芽分化期、抽薹期和开花结籽 期。 • 1、有性繁殖多年生木本植物 • (1)童期(juvenile phase) • 时间上:指种子萌发到实生苗具有分化花芽潜力和开 花结实能力为止所经历的时间。 • 一般枣、葡萄、桃、杏等果树的童期为2-4年;山核 桃、荔枝、银杏等童期一般要9-10年。“桃三杏四梨 五年,要吃核桃八九年” • 生长特点:根系和树冠生长快,光合和吸收面积迅速 扩大,后期有少量花芽,但不能结果。 • 管理上:深耕扩穴,矮化密植,适当整形修剪,加强 肥水,使用植物生长调节剂,以便提早转入结果期。 (三)多年生园艺植物的生命周期 • (2)成年期(adult phase) • 时间上:从植株具有稳定持续开花结果能力起到 开始出现衰老特征时结束为成年期。 • 一般根据结果情况又可分为结果初期、结果盛期 和结果后期。 • 管理上:加强肥水管理,合理修剪,适当疏花疏 果,最大限度的延长盛果期年限,延长衰老期。 • (3)衰老期(senescence phase)从树势明显 衰退到树体最终死亡。 • 要及时砍伐清园。 • 2、无性繁殖的多年生木本植物 • 是利用母体上已具备开花结果能力的营养器官再生培养而 成,因此,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。 • (1)营养生长期: • 时间上:从无性繁殖苗定植后到开花结果前的一段时间。 • 枣、桃、杏等开花要2-3年,荔枝要3-4年。 • 管理上:使用矮化砧,轻度修剪,摘花控果,使用植物生 长调节剂。 • (2)结果期 • (3)衰老期 • 结果期秘衰老期的生长与管理特点与有性繁殖植物相同。 • (3)多年生草本植物: • 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。 • 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 • 而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,且年复一 年,类似多年生木本植物。 • 园艺植物的生命周期是一成不变的吗? • 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; • 如金鱼草、瓜叶菊、一串红、石竹等花卉 在南方原本为多年生植物,而在北方地区 常作一二年生栽培。 • 物候期(phenological period) 在年生长周 期中,与季节变化相适应的形态和生理变化时 期,称为物候期。 • 1、生长期 • 生长期主要包括萌芽与开花期、营养生长期、 花芽分化、果实发育和成熟期、落叶期等物候 期。 二、园艺植物的年生长周期 • 2、休眠期 • 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。 • 包括自然休眠和强迫休眠。 • 一般原产寒带的植物,休眠期长,通过休眠要求的低温也 较低; • 栽培时的温度越低,休眠时间越短;反之越长。 • 落叶果树通过自然休眠的低温一般为0.6-4.4℃,7.2℃是 通过自然休眠的最高温度。 三、园艺植物的昼夜生长周期 在水分供应正常的前提下 1、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。 2、与此相反,根系由于夜间地上部营养物质向地下 运送较多,及夜间土壤水分和湿度变化较小,利 于根系的吸收、合成,因此生长量与发根量都多 于白天。 3、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。 第四节、园艺植物生长发育对环境条件的要求 一、温度 (一)园艺植物对温度的要求 • 三基点温度:即生长的最低温度、最适温度和最高温 度。 • 园艺植物可分为四大类: 1、耐寒园艺植物: • 一般能耐0℃ 以上的温度。 • 包括落叶果树、大多数常绿果树、常绿观赏木本植物 ; • 金针菜、石刁柏、茭白、韭菜、蜀葵、玉簪、一枝黄 花等宿根草本植物; • 金鱼草、三色槿、菠菜、大蒜等草本植物。 • 2、半耐寒园艺植物: • 生长适温17-20℃ 。 • 金盏花、紫罗兰、桂竹香、 • 萝卜、芹菜、莴苣、豌豆、蚕豆、甘蓝类、白菜类。 • 3、喜温园艺植物: • 生长适温20-30℃。 • 热带睡莲、筒凤梨、变叶木等观赏植物 • 黄瓜、番茄、甜椒、菜豆等蔬菜植物。 • 4、耐热园艺植物: • 冷限温度为10℃ ,最适温度为30℃ 。 • 西瓜、甜瓜、丝瓜、南瓜、豇豆以及热带水果等。 • (二)园艺植物适宜的温周期 • 1、热带植物昼夜温差应在3—6℃; • 2、温带植物5—7℃; • 3、沙漠植物则要相差10℃以上。 • 二、光照 • 影响植物生长的主要是光强和光质,尤以光强 最为明显。根据植物对光强的反应可将植物分 成三大类: • 1、阳生植物: • 桃、杏、枣、扁桃、苹果等大多数落叶果树; • 许多一、二年生花卉及宿根花卉; • 仙人掌科、景天科植物; • 豆类、茄果类及瓜类蔬菜。 • 2、阴生植物: • 蕨类植物、兰科、凤梨科、姜科、天南星科及 秋海棠等。 • 还包括一些在弱光下有较好品质的蔬菜,如菠 菜、莴苣、茼蒿等。 • 3、中生植物: • 白菜、萝卜、甘蓝、葱蒜类等。 • 三、水分 根据园艺植物生长时的需水性,可分为3类 : • 1、旱生植物: • 如叶片小或退化成刺毛状,叶片有绒毛的有 石榴、沙枣、仙人掌等 • 如叶面种小,却有蜡质的大葱、洋葱、大蒜 等 • 有强大的根系的有葡萄、杏、南瓜、西瓜、 甜瓜等。 • 2、湿生植物: • 如所有的水生蔬菜 • 一些热带兰类、凤梨科植物,蕨类植物 • 3、中生植物: • 如茄子、甜椒、菜豆、萝卜、苹果、梨、柿、 李、梅、樱桃等 • 大多数露地花卉。 • 苹果,梨,樱桃,柿,草莓等果树 • 1、举例说明园艺植物根的变态有哪些类型? • 2、举例说明园艺植物茎的变态有哪些类型? • 3、园艺植物芽有哪些特性? • 4、影响园艺植物花芽分化的因素有哪些? • 5、园艺植物的花芽分化怎样调控? • 6、简述仁果类和核果类果树的四次落花落果。 • 7、简述一年生园艺植物的生命周期。 本章思考题
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