園藝植物栽培的生物學(xué)原理

園藝植物的生長發(fā)育周期植物的生長發(fā)育隨著季節(jié)和晝夜的變化而發(fā)生著節(jié)奏性和周期性的變化，并表現(xiàn)出一定的間歇性，稱為生長發(fā)育的周期性；植物生長發(fā)育的全過程稱為生命周期。多年生植物，一年四季，周而復(fù)始；年齡時期

：生長→結(jié)果→衰老→死亡生長周期生命周期：年生長周期：年齡時期

不同發(fā)育階段；營養(yǎng)繁殖：芽→營養(yǎng)生長期→生殖生長期→老化兩種生命周期：種子繁殖：

種子→幼年期→成年期→老化園藝植物的生命周期種子發(fā)芽期；幼苗期；

營養(yǎng)生長旺盛期；開花結(jié)果期一年生園藝植物

在播種的當(dāng)年形成產(chǎn)品并開花結(jié)實(shí)完成生育周期，其生長發(fā)育分為四個階段。二年生園藝植物一般播種當(dāng)年為營養(yǎng)生長，越冬后翌年春夏季抽薹、開花、結(jié)實(shí)。2年生園藝植物多耐寒或半耐寒；營養(yǎng)生長過渡到生殖生長需要一段低溫過程，通過春化階段和較長的日照完成光照階段而抽薹開花；其生命過程可分為明顯的兩個階段：營養(yǎng)生長階段

和

生殖生長階段

；2年生園藝植物的抽薹一般要求高溫長日條件，如在深秋已開始花芽分化，但不會馬上抽薹，而需等到翌年春季高溫長日來臨時才能抽薹開花。多年生木本植物：有性繁殖的多年生木本植物其生命周期一般分為3個階段：童期、成年期、衰老期；多年生草本植物：多年生草本植物是指一次播種或栽植以后，可以采收多年，不需每年繁殖，它們播種或栽植后一般當(dāng)年即可開花、結(jié)果或形成產(chǎn)品。多年生園藝植物的生命周期有性繁殖類型和無性繁殖類型兩種年齡時期的生理實(shí)質(zhì)實(shí)生樹木

童期→成年期→衰老期幼年階段（童期）：

從種子萌發(fā)到具備開花潛能，只有營養(yǎng)生長，不能開花結(jié)果；童期的特點(diǎn)：

性成熟過程

童期長短

童性在形態(tài)上的表現(xiàn)

童期獨(dú)特的生理生化特性

無性繁殖能力

抗逆性

縮短童期；童期長短不同桃三杏四梨五，柑桔7-8年，銀杏、荔枝、龍眼十幾年；紅桔5.81年，碰柑6.62年，溫州蜜柑6.68年，甜橙類9.2年，暗柳橙11.58年；早熟核桃（當(dāng)年核桃或隔年核桃）1-2年，晚實(shí)型核桃8-10年。童性在形態(tài)上的表現(xiàn)：枝條直立生長，具針刺或針枝，密集而分枝角度大；芽體小，葉片小而??；木質(zhì)部發(fā)達(dá)并以木質(zhì)纖維為主，導(dǎo)管少；葉肉細(xì)胞發(fā)育差，柵欄組織和葉脈不發(fā)達(dá)；葉片表皮細(xì)胞大，單位面積氣孔少。童期獨(dú)特的生理生化特性

：呼吸強(qiáng)度高，蘋果酸和可溶性氮含量高，總氮和不溶性氮低；RNA含量低，RNA酶活性高；梢尖赤霉素含量高。

成年階段（成熟期）：

在適宜的外界條件下，隨時可以開花結(jié)果；

衰老期：

樹體明顯衰退開始到樹體最終死亡，實(shí)際生產(chǎn)中不采用自然壽命，而是根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益狀況。無性繁殖樹營養(yǎng)生長期→結(jié)果期→衰老期

一般指從無性繁殖苗木定植后到開花結(jié)果前的一段生長時間。因樹種和品種而異。

蘋果、梨3-4年；柑橘3-5年；桃、葡萄2-3年；棗1-3年；板栗、柿子4-6年；核桃3-8年；荔枝4-10年。各個年齡時期的特點(diǎn)和控制途徑幼

樹

期從苗木定植到開花結(jié)果，離心生長旺盛，直立生長；擴(kuò)大營養(yǎng)面積，增進(jìn)營養(yǎng)積累，增施肥水，輕剪長放，先促后控。大量結(jié)果時期，樹冠與根系達(dá)最大限度，產(chǎn)量達(dá)高峰，果實(shí)充分顯示特征品質(zhì)。調(diào)節(jié)生長與結(jié)果的平衡，加強(qiáng)肥水供應(yīng)，細(xì)致更新修剪，注意葉面積系數(shù)和適宜的負(fù)載。結(jié)果盛期從開始結(jié)果到大量結(jié)果，離心生長強(qiáng)，建成樹體結(jié)構(gòu)，果大，質(zhì)差。擴(kuò)冠，壯根，輕剪，重肥，結(jié)果枝組培養(yǎng)。結(jié)果初期衰

老

期結(jié)果后期出現(xiàn)大小年和產(chǎn)量明顯下降，向心更新強(qiáng)烈，果小，味甜；深翻改土，更新根系，疏花疏果，重剪回縮。幾無產(chǎn)量，樹勢衰老，及時砍伐更新。樹木的年生長周期每年隨著氣候變化，植物的生長發(fā)育表現(xiàn)出與外界環(huán)境因子相適應(yīng)的形態(tài)和生理變化，并呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，落葉果樹和落葉觀賞樹木有明顯的生長期和休眠期；常綠樹木在年生長周期中無明顯的休眠期。年生長周期

與季節(jié)性氣候變化相適應(yīng)的植物器官形態(tài)變化時期稱為生物氣候?qū)W時期，簡稱物候期。物候期生長期從春季萌芽到秋季落葉的生長階段，即生命活動的活躍時期，稱為營養(yǎng)生長期，簡稱生長期。生物為適應(yīng)逆境而處于休眠狀態(tài)，生長暫時停頓，生命活動微弱，稱為相對休眠期，簡稱休眠期；植物的休眠器官主要是種子和芽，芽的休眠則包括落葉樹木越冬時的休眠、大蒜和馬鈴薯等的鱗莖、塊莖休眠。休眠期物候期的形成及其特點(diǎn)

是在系統(tǒng)進(jìn)化中對環(huán)境的適應(yīng)，具有順序性、重演性和重疊性。順序性：每一物候期都是在前一物候期通過的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并為下一物候

期奠定基礎(chǔ)；重演性：條件適合或受到災(zāi)害而中止發(fā)育，某些物候期可重復(fù)發(fā)生；重疊性：同一時間和同一樹上可同時表現(xiàn)多個物候期。萌芽生長物候期花芽→膨大期→開花期→坐果期→生理落果期→果實(shí)生長期→果實(shí)成熟期葉芽→膨大期→開綻期→新梢生長期→落葉期開花結(jié)果物候期生

長

期根系生長活動物候期開始活動期→生長高峰期→停止活動期休

眠

期自然休眠分自然休眠和被迫休眠

是指由植物器官本身特性所決定的，要求一定的低溫才能順利通過，休眠時即使給予適宜的環(huán)境條件也不能萌芽生長的休眠。

通常溫度越低，休眠時間越短；溫度越高，休眠時間越長。

被迫休眠

是指由于不適宜的外界環(huán)境條件的脅迫而暫時停止生長或通過自然休眠后，環(huán)境不適而不能萌發(fā)生長的現(xiàn)象，逆境消除即恢復(fù)或開始生長。

常綠樹木在外界環(huán)境變化時也可進(jìn)入短暫的休眠，如低溫、高溫、干旱等使樹體進(jìn)入被迫休眠狀態(tài)。

引起休眠的外界因素

休眠的開始及解除

通過休眠所需條件誘導(dǎo)休眠期→深休眠期→休眠后期日照長度、溫度、干旱低溫程度和持續(xù)時間需冷量

休眠的調(diào)控

休眠的生理細(xì)胞液濃度的變化；內(nèi)源激素的變化（ABA、GA、CTK）。促進(jìn)休眠；推遲休眠；延長休眠；打破休眠。園藝植物的晝夜生長周期所有活躍生長的植物器官在生長速率上都具有生長的晝夜周期性；影響植物晝夜生長的因子主要有溫度、植物體內(nèi)水分狀況和光照；一天的有兩個生長高峰，通常一個在午前，另一個在傍晚；果實(shí)生長晝夜變化主要遵循晝縮夜脹的變化規(guī)律，其中光合產(chǎn)物在果實(shí)內(nèi)的積累主要是前半夜，后半夜果實(shí)的增大主要是吸水。第七節(jié)

生態(tài)環(huán)境條件對園藝植物生長

發(fā)育的影響生存條件和間接因素生存條件：溫、光、水、氣、土；間接因素：坡向、坡度、海拔、風(fēng)及水體等；年平均溫度、生長期積溫、冬季極端低溫、夏季高溫、冬季需冷量、生物學(xué)零度、有效積溫

；按對溫度需求不同，園藝植物可分為5類。溫度溫度自然分布的限制因子溫度三基點(diǎn)：最低溫度、最適溫度及最高溫度園藝植物對溫度的要求西瓜、甜瓜、絲瓜、南瓜、豇豆等在40℃的高溫下，仍能正常生長。耐寒多年生宿根植物：常綠樹木多能忍耐-7~-5℃低溫，落葉草木翌年春季復(fù)萌新芽。耐寒植物金魚草，短期內(nèi)可以忍耐-10~-5℃。半耐寒植物蘿卜、胡蘿卜、芹菜、甘藍(lán)類、白菜類。喜溫植物低于10℃，生長不良。如熱帶睡蓮、黃瓜、番茄、茄子、甜椒、菜豆等。耐熱植物

果實(shí)生長后期，晝夜溫差是影響果實(shí)品質(zhì)的一個重要因素，晝夜溫差較大，含糖量高，品質(zhì)優(yōu)良。

園藝植物適宜的溫周期

溫度呈周期性的變化，稱為溫周期，包括季節(jié)的變化及晝夜的變化。晝高夜低的變溫對植物生長有利。環(huán)境溫度超過植物正常生長發(fā)育所需溫度的上限時，蒸騰作用加強(qiáng)，水分平衡失調(diào)，發(fā)生萎蔫或永久萎蔫，光合作用下降而呼吸作用增強(qiáng)，著色不良，果肉松綿，成熟提前，貯藏性能降低；土壤高溫首先影響根系生長；高溫常導(dǎo)致落花落果

。高溫及低溫傷害高溫障礙：冷害是指植物在零度（℃）以上的低溫條件下受到傷害；凍害是溫度下降到零度（℃）以下，植物體內(nèi)水分結(jié)冰產(chǎn)生的傷害；處于休眠期的植物抗寒性增強(qiáng)；進(jìn)行抗寒鍛煉可有效提高植物的抗寒性。低溫傷害低溫冷害與低溫凍害不同園藝植物對光照度反應(yīng)不一。

光

照陽生植物陰生植物中生植物在較強(qiáng)的光照下生長良好。不能忍受強(qiáng)烈的直射光線，需在適度蔭蔽條件下才能生長良好。通常喜歡日光充足，但在微蔭條件下也能正常生長。光照度

380-760nm之間的光稱為光合有效輻射；植物同化作用吸收最多的是紅光，紅光不僅有利于植物碳水化合物的合成，還能加速長日植物的發(fā)育；藍(lán)紫光和紫外光能抑制莖節(jié)間伸長，促進(jìn)多發(fā)分枝和芽的分化，且有助于花色素和維生素的合成。高山及高海拔地區(qū)因紫外光較多，高山花卉色彩更濃艷，果色更艷麗，品質(zhì)更佳。具有不同波長的太陽光譜成分。光

質(zhì)日照長度

影響植物花芽分化、開花、結(jié)實(shí)、分枝習(xí)性、葉片發(fā)育，甚至地下貯藏器官的形成以及花青素等的合成。依對日照長度反應(yīng)不同，可將園藝植物分為3類：長光性植物；中光性植物；短光性植物。

在較長的光照條件下（一般為12-14h以上）促進(jìn)開花，多數(shù)兩年生園藝植物常在春季長日照下抽薹開花。

在較短的光照條件下（一般在12-14h以下）促進(jìn)開花結(jié)實(shí)，而在較長的日照下，不開花或延退開花。如菊花、一串紅、繡球花、豇豆、扁豆、刀豆、莧菜、空心菜，大多在短日照下開花結(jié)實(shí)。長光性植物：短光性植物

大多數(shù)果樹、番茄、甜椒、黃瓜、菜豆等只要溫度適宜，一年四季均可開花結(jié)實(shí)。矮牽牛、香石竹、大麗花也對日照時數(shù)需求不嚴(yán)格。中光性植物水

分

耐旱性強(qiáng)，能忍受較低的空氣濕度和干燥的土壤。具有旱生形態(tài)結(jié)構(gòu)，葉片小或葉片角質(zhì)層加厚，具有強(qiáng)大的根系，吸水能力強(qiáng)。如仙人掌等多漿植物。

生命的基礎(chǔ)，一切生命活動，都是在水的參與下進(jìn)行。依園藝植物需水特性可將園藝植物分為三類：旱生植物

茄子、甜椒、菜豆、蘿卜、蘋果、梨、柿、李、梅、櫻桃及大多數(shù)露地花卉均屬此類。濕生植物

耐旱性弱，需要較高的空氣濕度和土壤含水量，才能正常生長發(fā)育。葉面積較大，組織柔嫩，消耗水分較多。而根系入土不深，吸水能力不強(qiáng)。香蕉及藕、茭白、荷花、睡蓮、王蓮等水生植物屬于典型的濕生植物類。中生植物旱生植物濕生植物大多旺盛生長期均需要充足的水分。開花結(jié)果期，要求較低的空氣濕度和較高的土壤含水量。生育期中對水分的需要均有關(guān)鍵時期和非關(guān)鍵時期。蹲苗可促進(jìn)根系下扎，增強(qiáng)幼苗抗逆能力。不同生育期對水分要求的變化土

壤土層厚度；土壤質(zhì)地；土壤結(jié)構(gòu)；土壤酸堿度；土壤通氣；土壤水分；土壤溫度；土壤有機(jī)質(zhì)及礦質(zhì)養(yǎng)分。土層厚度影響果園淺層具有砂礫等，通過爆破或深耕改善；矮化砧根系較淺，土壤結(jié)構(gòu)要好。土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)多施用有機(jī)肥，強(qiáng)化肥水管理，少量多次，注意防旱、防凍、防止過熱。桃、棗、梨適宜；栽培的果樹理想土壤，蘋果、香蕉、荔枝等；栽培其上易受干旱、凍害等環(huán)境脅迫影響，較適合蘋果、酸櫻桃、李、柚等果樹，不宜種桃、扁桃等，可通過深耕或增施有機(jī)質(zhì)或摻沙土改良；其他條件適宜可成功，新疆吐魯番葡萄。沙質(zhì)土：壤質(zhì)土：粘質(zhì)土：礫質(zhì)土：土壤通氣性土壤酸堿度土壤含鹽量地勢地形

地勢地形是通過改變光、溫、水、熱等在地面上的分配，從而影響園藝植物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成與品質(zhì)變化。間接環(huán)境因素地

勢

海拔高度

每垂直升高100m，氣溫下降0.6~0.8℃，光照平均增加4.5%，紫外線增加3%~4%。坡度一般認(rèn)為5°~20°的斜坡是發(fā)展果樹及木本觀賞園藝植物的良好坡地。

坡向坡向不同，對植物生長發(fā)育有不同的影響。坡形斜坡順切面的形態(tài)。地

形

雪落高山霜打洼，低凹地塊，冬春夜間冷空氣下沉，積聚，易形成冷氣湖或霜眼。污

染工業(yè)“三廢”污染

農(nóng)藥污染

肥料污染

微生物污染

激素與保鮮劑污染污染來源

環(huán)境污染空氣

土