冬瓜是耐旱作物的作物还是内阴的作文

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第二章园艺植物分类第一节果树植物分类一、植物学分类法 植物学分类就是依据植物的系统发生和形态特点,确定植物在植物分类系统中的位置。根据植物学分类的结果,可以明确各种果树在系统发生中的地位,以及相互间的亲缘关系,从而能对杂交或嫁接的亲和性做出推断。根据植物学分类,全世界果树类植物的种可达到2792个,分属于40目,134科,659属。比较重要的果树约288个种。二、栽培学分类法 •&&为便于果树植物的栽培和利用,对果树进行了较为完整的果树栽培学分类体系。 Ⅰ.温带果树(落叶) 1. 仁果类: 苹果,梨,山楂,榅桲,沙果,海棠果 2. 核果类: 桃,梅,李,杏,樱桃 3. 浆果类: 葡萄,猕猴桃,草莓,无花果,石榴 4. 坚果类: 栗,核桃,扁桃,银杏,阿月浑子5. 柿枣类: 柿,枣 Ⅱ.亚热带果树(常绿):柑橘,枇杷,龙眼,荔枝,杨梅 Ⅲ. 热带果树(常绿):芒果,荔枝,鳄梨,香蕉,番木瓜,椰枣,椰子,腰果,菠萝,柠檬,面包果, 可可,槟榔三、生态适应性分类法
&&生态适应特点
&&代表树种 Ⅰ寒带果树&&耐寒性强,能抗-40~50℃的绝对最低气温。&&山葡萄,山定子,秋子梨,榛子,醋栗,树莓,越桔Ⅱ温带果树&&耐涝性较弱,喜冷凉干燥的气候条件。&&苹果,桃,李,杏,梨,葡萄,山楂,板栗,柿,樱桃,核桃,枣Ⅲ亚热带果树&&具有一定抗寒性,对水分、温度变化的适应能力较强。&&柑橘类,杨梅,枇杷,油橄榄, 荔枝,龙眼,桃, 李,无花果, 核桃, 板栗,葡萄, 柿,梨Ⅳ热带果树&&对短期低温有较好适应能力, 喜温暖湿润气候条件。&&香蕉,菠萝,树菠萝,番木瓜, 椰子,椰枣,番荔枝,芒果Ⅴ纯热带果树&&喜高温高湿气候条件。&&榴莲,腰果,巴西坚果,面包果, 可可,槟榔,柠檬四、我国果树植物的地理分布 根据我国的气候类型和地形、地貌分布特点,果树植物一般被划分为8个分布带(右图)。 1.热带常绿果树带
主要位于广东、福建、广西和台湾的南部地区,是我国热量和雨量最丰富的地区,年平均气温21℃以上,最低温度-1℃以上,终年无霜。
2.亚热带常绿果树带
本带主要包括江西全省,福建、广东和广西北部,以及浙江和湖北的南部等地,属于我国的暖热湿润地带,年平均气温16—21℃,最低温度-1— -8℃,年降雨量1500㎜左右,无霜期240—330天。3.云贵高原常绿落叶果树混交带
本带主要位于贵州全部,云南大部,以及四川、湖南、陕西和甘肃等省的部分地区,以山地为主,年平均温度12~20℃,绝对最低温度0—-10℃,无霜期200— 340天。
4.温带落叶果树带
本带包括江苏、山东全部,安徽、河南大部,河北、山西、辽宁的南部,以及湖北、浙江等省的部分地区。年平均温度8— 17℃,最低温度-10--30℃,无霜期160-260天5.旱温落叶果树带
本带主要指陕西、山西、甘肃和宁夏的大部,以及四川、西藏和新疆的部分地区。年平均温度7-12℃,最低温度-12--28℃,无霜期120-230天。
6.干寒落叶果树带
主要包括内蒙古全部,新疆、辽宁、河北、甘肃和宁夏北部,以及黑龙江和吉林的部分地区。年平均温度5-9℃,绝对最低温度-22--32℃,无霜期130-180天。 7.耐寒落叶果树带
位于辽宁的辽阳以北,吉林的通辽和黑龙江的齐齐哈尔以东地区。年平均温度3— 8℃,最低温度-30— -40℃,无霜期130— 150天。
8.青藏高寒落叶果树带
本带包括青海大部,西藏拉萨以北,新疆最南端,以及甘肃和四川的部分地区。年平均温度0— 5℃,最低温度可达-40℃左右。第二节 观赏植物分类一、花卉分类 依据生态、习性的综合分类 一二年生花卉 球根花卉 宿根花卉 多浆及仙人掌类 室内观叶植物 兰科花卉 水生花卉 木本花卉依据对生态环境条件的要求分类——水分 水生花卉 湿生花卉 中生花卉 旱生花卉依据对生态环境条件的要求分类——温度耐寒花卉——冬季能忍受-10℃或更低温度 喜凉花卉——-5 ℃,如月季、梅花、三色堇 中温花卉——可耐轻霜冻。如山茶、苏铁、桂花 喜温花卉——&5 ℃,如茉莉、叶子花、瓜叶菊 耐热花卉——可耐40℃以上高温,不低于10~15℃,如米兰、扶桑、变叶木等依据对生态环境条件的要求分类——光照 依据对光照强度的要求: 喜光花卉 耐阴花卉 喜阴花卉 依据对光周期的要求: 短日性花卉 长日性花卉 中日性花卉依据主要的观赏部位分类 观花类 观果类 观叶类 观茎类 芳香类依据主要用途分类切花类 盆花类 地栽类二、观赏树木分类 (一)生态习性分类法 1.气候生态型分类我国疆土辽阔、幅员广大、地理纬度跨越显著,木本观赏树种气候生态型分布多样。通常根据地理自然气候条件及分布特征划分为热带、亚热带、温带和寒带等不同气候生态型。(1)热带气候生态型
主要分布于北纬24°以南的地区,包括台湾、福建、广东、广西、云南诸省南部及海南全省,处于我国热量最高、降水最多的湿热地带,年平均气温一般在21℃以上,最低温度大多不低于-1℃,大多终年无霜。(2)亚热带气候生态型 主要分布于北纬24~33°之间,为雷州半岛北部至秦岭以南、云贵高原以东及川东、川南和台湾北部地区,处于我国暖热湿润地带。主要气候特点是夏长冬短,四季分明,夏热冬温,雨量充沛,全年无雪或少雪,但有霜冻。(3)暖温带气候生态型
主要分布于北纬33~42°之间,为沈阳以南、山东、辽东半岛、秦岭北坡、华北平原、黄土高原东南、河北北部等。年平均气温9~14℃,最低气温-20~-30℃。四季分明,雨期在5-9月,旱期在9~10月。全年无霜期180~240天。 (4)温带气候生态型
主要分布于北纬42~46°之间,含沈阳以北、松辽平原、东北东部、燕山、阴山山脉以北、北疆等。年平均气温2~8℃,最低温度-40℃以上。长冬(5个月以上)短夏,降水集中在6~8月。全年无霜期100~180天。 (5)寒温带气候生态型 主要分布于北纬46~52°之间,包括大兴安岭山脉以北、小兴安岭北坡、黑龙江省等。年平均气温-2.2~-5.6℃,最低温度可达-59℃。长冬(9个月以上)无夏,降水集中于7~8月。全年无霜期80~100天。 2.土壤生态型分类
(1)土壤水分适应型 树种在系统发育过程中形成的对土壤水分要求各异的生态类型,表现为对干旱、水涝的不同适应能力。对干旱的适应形式主要表现在两方面:一是本身需水少,器官发育具有旱生形态性状;二是具有强大的根系,能从深层土壤中吸收较多的水分,调节蒸腾作用的能力较强。(2)土壤酸碱度适应型
依据不同树种对土壤pH值的适应性,主要分为适酸性土壤树种和适碱性土壤树种两大类,介于其中的为中性树种。 3.光照生态型分类
(1)喜光性树种:大多为落叶树及具针状叶的常绿树。其枝叶较疏,天然整枝性好,叶片中栅栏组织较海绵组织发达,光补偿点高,生长速率较快。
(2)耐荫树种:多为常绿阔叶树种及具扁平、鳞状叶片的常绿针叶树种。枝叶一般较密,天然整枝性差,叶片中海绵组织较栅栏组织发达,光补偿点低,生长速率较慢。 (二)观赏特性分类 1.林木
以针、阔叶类乔木及竹类为主。
常绿针叶树
落叶针叶树
常绿阔叶树
落叶阔叶树
竹类 2.花灌木
指在花期、花色、花量、花形、花香等方面各具特色的树种,以灌木和小乔木为主。 (1)花期:春花类、夏花类、秋花类、冬花类(2)花色:白色、红色、黄色、紫色等。3.果木
指果实色泽鲜艳、形状奇特、经久耐看、且不污染环境的树种。 (1)色果类: (2)异果类: (3)多果类:4.叶木
以观赏叶色、叶形为主。 (1)亮绿叶类: (2)彩色叶类: (3)异叶类:5.荫木
枝叶茂密,树形挺秀,树冠整齐,树干光滑无棘刺,树体无异味。
6.蔓木(藤木)
为建筑物墙面、空中廊架等垂直绿化、立体栽植用树种。(三)按栽培用途分类法 1.行道树
植于道路两旁的绿荫类树木,要求树性健全、抵抗力强、树姿幽美、枝叶荫翳,生长迅速,适应力强。根据道路的类别,可分为:街道树、公路树、甬道树和墓道树四种。2.庭荫树以阔叶乔木为主,枝繁叶茂者为佳。常植于庭间、园内、道旁、廊架,遮天避日,绿荫如盖。3.园景树多作为园中布局的中心景观,赏花果、观形色。4.绿篱(1)依观赏性分类可分为:叶篱、花篱、蔓篱、果篱、竹篱。 (2)依栽植用途为:境界篱、隐蔽篱、防护篱。
5.攀缘植物
是各种棚架、凉廊、围篱、墙面、拱门、台柱、山石、树桩等立体绿化栽植的观赏树种,对提高绿化质量、增强造园效果、美化空间环境等具有独特的观赏保护功能。6.地被植物
指用于覆盖裸地、坡地,主要起防尘、固土、绿化作用的低矮灌木或匍匐型藤木树种。地被植物亦可作为衬景,栽植于高大乔木之下、岩畔溪旁,起点缀、烘托功能。第三节蔬菜的分类
我国蔬菜的种质资源十分丰富,为了学习和研究,必须对蔬菜进行系统科学的分类。蔬菜分类是指根据蔬菜栽培、育种和利用等的需要,对蔬菜作物进行归类排列的方法。蔬菜分类是在现代植物分类学、生态学、生理学指导下,根据蔬菜生产和栽培技术的发展需要而建立的,可以根据形态、习性、用途进行分类,也可以根据系统发育中的亲缘关系和演化进行分类。现已形成了植物学分类、食用器官分类和农业生物学分类等多个蔬菜分类系统。一、植物学分类法
植物学分类的目的在于确立“种”的概念和命名,建立自然分类系统。自然分类的理论基础是达尔文的生物进化论和自然选择学说,即根据蔬菜作物的形态特征,系统发育中的亲缘关系和进化过程,按照科、属、种、变种来分类。植物学分类的基本单位是“种”,是指生殖上相互隔离的群体、分类系统中惟一客观存在的最基本阶元;也指物种间的生殖隔离和基因彼此不能交流,保证了物种的稳定性,使种与种可以区别。目前我国栽培食用的蔬菜涉及红藻门、褐藻门、蓝藻门(统称藻类植物)、真菌门(菌类植物)、蕨类植物门、被子植物门(统称高等植物)等6个门。其中,属于藻类植物的9个种;属菌类植物的近350个种,其中大部分为野生种,人工栽培的仅20种左右;属于蕨类植物的有近10个种左右,均野生;大量的是被子植物门的高等植物,在我国栽培的约涉及35个科,180多个种。其中绝大多数属于种子植物、双子叶植物和单子叶植物。在双子叶植物中,以十字花科、豆科、茄科、葫芦科、伞形科、菊科为主,单子叶植物中,以百合科、禾本科为主。植物学分类的优点是蔬菜作物不同科、属、种间,在形态、生理、遗传,尤其是系统发生上的亲缘关系十分明确;而且双名命名的学名世界通用,不易混淆。明确蔬菜作物亲缘关系的远近,是进行蔬菜育种,提高栽培技术(包括实行轮作防病)的重要依据。如结球甘蓝与花椰菜,虽然前者利用它的叶球,后者利用它的花球,但都是同属于一个种,彼此容易杂交。榨菜、大头菜、雪里蕻,也有类似的情况,形态上虽然相差很大,但都同属于芥菜一种,可以相互杂交。又如番茄、茄子及辣椒都同属于茄科;西瓜、南瓜、甜瓜、黄瓜都属于葫芦科,它们不论在生物学特性上及栽培技术上,都有共同的地方,甚至在轮作防病上,也有许多病原是可以相互传染的。但是植物学的分类法,也有它的缺点。如番茄和马铃薯同属茄科,而在栽培技术上相差很大。不管怎样,认识每一种蔬菜在植物分类上的地位,对于一个蔬菜生产者及科学工作者,都是很必要的。二、食用器官分类法对于属被子植物门的蔬菜,按照蔬菜的食用器官可分为根、茎、叶、花、果等5类。具体分类如下:⑴根菜类。以肥大的肉质根或块根为产品,分为肉质直根类蔬菜(萝卜、芜菁、胡萝卜、根用甜菜、根芥菜、芜菁、芜菁甘蓝、辣根、防风等)和块根类蔬菜(葛、甘薯、豆薯等)。⑵茎菜类。以肥大的茎部为产品的蔬菜。分为地下茎类(块茎类有马铃薯、菊芋、山药;根状茎类有姜、莲藕;球茎类有慈菇、荸荠、芋等)和地上茎类(嫩茎类有茭白、石刁柏、竹笋等;肉质茎类有莴笋、球茎甘蓝、茎芥菜等)蔬菜。⑶叶菜类。以叶片或叶球、叶丛、变态叶、叶柄为产品的蔬菜。分为普通叶菜类(小白菜、芹菜、苋菜、叶芥菜、菠菜等),结球叶菜类(结球甘蓝、大白菜、结球莴苣、抱子甘蓝等),叶变态的鳞茎类(洋葱、百合、大蒜)以及香辛叶菜类(大葱、分葱、韭菜、芫荽、茴香等)蔬菜。⑷花菜类。以花、肥大的花茎或花球为产品器官。有金针菜、花椰菜、朝鲜蓟等蔬菜。
⑸果菜类。以果实或种子为产品。分为瓠果类(黄瓜、西瓜、甜瓜、南瓜、西葫芦、冬瓜、苦瓜、丝瓜、瓠瓜、笋瓜等),浆果类(如番茄、茄子、辣椒等),荚果类(菜豆、豇豆、毛豆、蚕豆、豌豆、扁豆、刀豆等),杂果类(甜玉米、菱角等)蔬菜。 食用器官分类,在根据食用和加工的需要安排蔬菜生产方面有意义。多数食用器官相同的蔬菜,其生物学特性及栽培方法大体相同,如根菜类中的萝卜和胡萝卜分别属于十字花科和伞形科,但对环境条件的要求和栽培技术却非常相似。按食用器官分类也有一定的局限性,即不能全面反映同类蔬菜在系统发生上的亲缘关系,部分同类的蔬菜如根状茎类的莲藕和姜,不论在亲缘关系上还是生物学特性及栽培技术上,均有较大的差异。三、农业生物学分类法
农业生物学分类法是参照植物学分类方法和食用器官分类方法,根据各种蔬菜的主要生物学特性、食用器官的不同,结合栽培技术特点进行分类。该分类法重视了同类蔬菜在栽培学上的共性,比较适合生产上的要求。(1)根菜类。以膨大的肉质直根为食用器品,包括十字花科的萝卜、芜菁、芜菁甘蓝、辣根、根用芥菜,伞形科的胡萝卜、根芹菜、美洲防风,黎科的根用甜菜,菊科的牛蒡、婆罗门参等。其生长要求冷凉气候和疏松的土壤。除辣根用根部不定根繁殖外,其他都用种子繁殖。生长的当年形成肉质直根,秋冬低温通过春化阶段,第二年长日照通过光照阶段,开花结实。(2)白菜类。包括白菜、芥菜、甘蓝、花椰菜等十字花科芸薹属植物,均用种子繁殖,以柔嫩的叶丛、叶球、花球或未开花的花薹为食用部分。生长期间需要冷凉湿润气候和松软、深厚、肥沃的土壤。多数为二年生植物,第一年形成产品器官,低温下通过春化阶段,长日照通过光照阶段,到第二年开花结实。异花授粉,同种间极易杂交而引起变异,留种须注意隔离。(3)绿叶菜类。以幼嫩叶片、叶柄和嫩茎为产品,包括藜科的菠菜、叶用甜菜,伞形科的芹菜、芫荽,菊科的莴苣、茼蒿,苋科的苋菜,旋花科的蕹菜等。大多植株矮小,生长期较短,生长迅速,适于间套作。除蕹菜、落葵、苋菜等耐炎热外,多数蔬菜好冷凉,种子繁殖为主。栽培上要求充足的水分和氮肥。(4)葱蒜类。包括洋葱、大蒜、韭菜、大葱等,以叶、假茎及鳞茎为食用器官,二年生植物,用种子(如洋葱、大葱等),或营养器官繁殖(如大蒜、分葱及韭菜)。在长日照下形成鳞茎,低温通过春化,比较耐寒耐旱,适应性强。(5)茄果类。包括番茄、茄子、辣椒、酸浆、香瓜茄、树番茄等,属茄科植物。食用成熟或幼嫩的果实,要求深厚肥沃的土壤、温暖的气候,充足的阳光,不耐霜冻,对日照长短要求不严,枝叶生长过旺不利开花结果,须常整枝。自花授粉,种子繁殖。早熟栽培多育苗移栽。(6)瓜类。包括黄瓜、甜瓜、瓠瓜、南瓜、西葫芦、冬瓜、丝瓜、节瓜、西瓜、苦瓜、佛手瓜等,为葫芦科蔓性植物。食用成熟果或幼嫩果。茎为蔓性,多数雌雄同株异花,开花结果特性种间和品种间有一定的差异。需要温暖气候和充足光照,尤其是西瓜和甜瓜。除黄瓜、瓠瓜外,需要较干燥的空气和肥沃疏松的土壤。种子直播或育苗移栽。栽培上宜用摘心整蔓等措施,调节营养生长和生殖生长。
(7)豆类。包括菜豆、豇豆、豌豆、蚕豆、毛豆、扁豆等,为豆科植物。食用嫩荚或嫩豆粒。豌豆、蚕豆好冷凉,其余为喜温或耐热蔬菜。种子繁殖。根系发达,根瘤菌可固定空气中的氮,故需要氮肥少。
(8)薯芋类。包括茄科的马铃薯、天南星科的芋、姜科的姜、薯芋科的山药等,以地下根、茎为产品,富含淀粉,耐贮藏。除马铃薯外,生长期均较长,耐热。多无性繁殖。要求深厚、疏松、肥沃、排水良好的土壤。(9)水生蔬菜类。包括茭白、藕、慈菇、荸荠、莼菜、芡实、豆瓣菜、菱和水芹菜等。除菱和芡实外,其余都用营养器官繁殖,豆瓣菜可用种子繁殖,也可分株繁殖。要求一定的水生环境,生长期除水芹和豆瓣菜要求凉爽气候外,都要求温暖的气候及肥沃的土壤。(10)多年生蔬菜类。包括竹笋、金针菜、百合、香椿、石刁柏等,一次繁殖可连续采收多年。除竹笋、香椿植株高大,地上部存活外,其他大都以地下根或茎越冬。(11)食用菌类。以子实体为食用器官的一类蔬菜,如香菇、蘑菇、草菇、木耳等。(12)其他。包括芽苗类蔬菜、草莓和野生蔬菜等。芽苗类蔬菜是一类新开发的蔬菜,它是用植物种子或其他营养贮藏器官,在黑暗、弱光(或不遮光)条件下直接生长出可供食用的芽苗、芽球、嫩芽、幼茎或幼梢的一类蔬菜,芽苗类蔬菜根据其所利用的营养来源,又可分为籽(种)芽菜和体芽菜两类。前者如豌豆芽、荞麦芽、苜蓿芽、萝卜芽等,后者如菊苣(芽球)。野生蔬菜种类很多,我国约有100种,分属30余科。野生蔬菜多生于山野荒坡,很少受人为污染。虽然野生蔬菜富含人体所需的营养,但是有些野生蔬菜因含有某种有毒物质,如食用时因加工处理不当而会出现中毒的症状,所以必须选无毒植物作野生蔬菜利用。现在较大量采集的有蕨菜、马兰、发菜、荠菜等,有些野生蔬菜已渐渐栽培化,如地肤、马兰等。
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园艺植物的生长发育第一节
营养器官的生长发育一、根的生长发育根是园艺植物的重要器官,是其整体赖以生存的基础。根系生长优劣是园艺植物能否发挥高产优质潜力的关键。(一)根的发生与生长:1、根系发生:(1)实生根系:由种子胚根发育而来的根。主根发达,根生活力强。(2)茎源根系:利用植物营养器官具有的再生能力,采用枝条扦插或压条繁殖,使茎上产生不定根,由此发育成的根系称为茎源根系。茎源根系无主根,生活力相对较低弱,常为浅根。(3)根蘖根系:一些植物的根系通过产生不定芽可以形成植物,其根系称为根蘖根系。2、根系生长:有加长生长和加粗生长两种。根形成初期以加长生长为主,根冠内的细胞分裂区不断分裂,使根不断伸长;根形成的中后期,中柱鞘细胞与一些薄壁细胞分裂分化产生木栓形成层和木栓层,形成周皮,周皮积累就形成了根外部的皮部;形成层的活动则形成根的次生木质部和次生韧皮部,这就是根的加粗生长。垂直根系:由胚根形成的初生根一般都垂直向下生长,在垂直根上分生出侧根,组成的根系叫垂直根系。对土壤深层水分和养分吸收能力强,吸收基肥多。水平根系:侧根的生长角度较大,沿接近水平方向生长,组成的根系叫水平根系。分布浅,侧根多,对根外追肥反应敏感,不耐旱。(二)根的生长周期与再生力:1、&&根的生长周期:有明显的生命周期、年生长周期和昼夜周期。生命周期:早期发生的根大多形成骨干根,进入衰老期,骨干根大量死亡,垂直根最后死亡。年生长周期:表现出两个高峰:一是在5—6月份,地上部萌发和开花坐果大量消耗营养的时期已过,光合产物向根系大量转移;二是进入秋季,植物的果实已经采收或脱落,地上部营养向地下部转移,多年生植物的根系生长会出现第二个高峰期。昼夜周期:夜间生长量大,白天的生长量相对较少。2、根的再生能力:断根后生出新根的能力称为根的再生能力。春季和秋季再生能力较强。旺盛生长的地上部新梢顶芽或侧芽,对根的再生力有促进作用。土壤条件、特别是土壤的通透性对根的再生能力影响较大通气状况良好,根的再生力强。另外,适宜的土壤温度和水分条件也有利于提高根的再生力。根的再生力还与园艺植物种类有关。(三)根的形态与结构1、根与根系:(1)、根的类型:主根、侧根、不定根主根:由种子的胚根发育形成的根称为主根
定根侧根:主根上产生的各级大小分枝都称为侧根不定根:从茎、叶、老根或胚轴上产生的根。生产上常利用植物产生不定根进行扦插、压条等营养器官的繁殖。(2)、根系的种类根系:一株植物地下所有根的总称。可分直根系、须根系①直根系:主根发达粗状,与侧根有明显区别的根系。(大部分双子叶植物和裸子植物)②须根系:主根不发达或早期停止生长,由茎的基部生出许多粗细相似的不定根。(禾本科植物、以鳞茎植物葱、蒜、百合等单子叶植物)(3)、根系在土壤中的分布根与土壤的接触面积,是茎叶的5-15倍,果树根系在土壤中的扩展范围超过根冠范围的2-5倍。深根系:主根发达,向垂直生长,深入土层可达3-5M,甚达10米以上。如大豆、蓖麻、马尾松浅根系:主根不发达,侧根或不定根向四面扩张,占较大面积,根主要在表层。如水稻、小表根在土中分布受环境影响:同一作物,地下水较低,通气好,肥活的土壤根发达、分布深受人为因素影响:苗期灌溉、苗木移栽、压条、扦插易形成浅根系。种子繁殖,深根施肥易形成深根系。2、根的变态及特性:有些植物的根由于长期对某种环境的适应,在形态结构及生理机能上发生了很大变化,并具有稳定的遗传性,叫根的变态。(1)、贮藏根贮藏大量营养物质,根常,肉质化,分肉质直根和块根A肉质真根:萝卜、胡萝卜、甜菜。由主根发育而成。萝卜:根增粗主要是产生大量次生木质部,韧皮部少胡萝卜:根增粗主要是产生大量次生韧皮部,木质部少。甜菜:除次生结构外,中柱鞘衍生出形成层块根B块根:由侧根和不定根发育形成,因此块根可有许多,外形不规则。如甘薯根除正常初生结构和次生结构外还形成三生结构:三生木质部、三生韧皮部、乳汁管,使根增粗。(2)、气生根:生长在空气中的根因作用不同分:A支持根:玉米从茎上长出许多不定根,深入土壤,形成支持植株的辅助根系。也具吸收功能B攀援根:茎细长柔软不能真立,如常春藤、爬山虎。从茎上长出许多不定根,固着在树杆、山石或墙壁表面C呼吸根:生长在沼泽或热带海滩地带的植物,如:水松、红松。由于生在泥水中,呼吸十分困难因而有部分垂直向上生长,进入空气中进行呼吸。呼吸根中常有发达的通气组织。(3)、寄生根:也称吸器。是寄生于植物茎上而发育不定根,可伸入寄主体内,与寄维管组织相连通,吸收寄主的养料和水供本身生长需要。如:菟丝子的寄生根二、茎的生长发育:(一)茎(枝)的雏形——芽1、&&芽的类型:①按芽的位置分(定芽和不定芽)定芽:在茎和枝条的节上着生有固定位置的芽。如:顶芽、腋芽。大多植物每个腋只有一个腋芽,有些两个芽,先生的叫腋芽,其它称副芽。补叶柄覆盖的芽称柄下芽。不定芽:除顶芽和腋芽外,其它位置发生的芽为不定芽。如:苹果、枣、榆的根。桑、柳老茎。甘薯的块根。秋海棠落地生根的叶可长不定芽。不定芽可发育成新植株,生产上可用不定芽营养繁殖。②按芽的性质分(叶芽、花芽、混合芽)叶芽:芽发育开放后形成茎和叶,这种芽叫叶芽(也称枝芽)。由生长锥、幼叶、叶原基和腋芽原基构成。
花芽:发展形成花或花序的芽称花芽。由花萼原基、花瓣原基、雄蕊原基和雌蕊原基构成。
混合芽:芽开放后既生枝叶又有花形成称混合芽。如:丁香、苹果③按生理状态分(活动芽和休眠芽)活动芽:当年可以开放形成新枝、新叶、花和花序,一般一年生草本植物的芽都是活动芽,而多年生木本植物,通常只有顶芽和附近的侧芽开放为活动芽。休眠芽:下部的叶芽平时不活动,始终以芽形式存在,称休眠芽。在项芽受到损害而生长受阻后开始发育。也可能在植物一生中都保持休眠状态。④按有无磷分(鳞芽和裸芽)大多数生长在寒带的木本植物,芽外部形成鳞片或芽鳞,包被在芽的外面保护幼芽越冬,称鳞芽。鳞片脱落后在茎上留下的痕迹就是芽鳞痕。一般草本植物和一些木本植物的芽没有芽鳞包被,称裸芽。如油菜、枫杨、棉、蓖麻2、&&芽的特性:
(1)芽的异质性: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在差异,称为芽的异质性。(2)芽的早熟性和晚熟性:有些木本植物的芽,当年形成,当年即可萌发抽梢,称为芽的早熟性;另外有一些树种当年形成的芽一般不萌发,要到第二年春才萌发抽梢,称为芽的晚熟性。(3)萌芽力和成枝力:园艺植物茎或枝条上芽的萌发能力称为萌芽力;多年生树木,芽萌发后有长成长枝的能力,称为成枝力,用长枝数占总萌发芽数的百分比来表示。(4)潜伏力:包含两层意思:其一为潜伏芽的寿命长短;其二是潜伏芽萌芽力与成枝力的强弱。一般潜伏芽寿命长的园艺植物寿命也长,植株易更新复壮。(二)茎的生长特性:1、顶端优势与层性:顶端优势是指活跃的顶端分生组织(顶芽或顶端的腋芽)抑制下部侧芽发育的现象。顶端优势的形成与植物体内源激素的合成、积累与分布有关。多苗木开始逐年生长,强枝成为主枝,弱枝衰亡,树冠上的主枝就形成了层状分布,这就是层性。2、分枝习性:种子植物常见分枝方式有:单轴分枝、合轴分枝、假二叉分枝三种类型。①单轴分枝:具有明显的顶端优势,由顶芽不断向上生长形成主轴,侧芽发育形成侧枝,主轴的生长明显占优势。②合轴分枝(大多种子植物):没有明显的顶端优势,顶芽只活动很短时间后便死亡或生长极为缓慢,紧临下方的侧芽开放长出新枝,代替原来的主轴向上生长,生长一段时间后又被下方的侧芽取代,如此形成的分枝称合轴分枝。这种分枝方式使茎的主轴和侧枝都呈曲折形状,且节间短,使树冠呈开展状态,利于通风透光。③假二叉分枝:是合轴分枝的一种物殊形式,具有对生叶的植物,当顶芽停止生长后,或顶芽是花芽,在花芽开花后,由顶芽下的两侧腋芽同时发育成二叉分枝。如丁香、石竹、茉莉、接骨木禾本科植物的分蘖:①分蘖节和分蘖:禾本科植物,如小麦、水稻等的分枝方式同一般种子植物不同,其上部节上很少产生分枝,分枝集中在近地面以下的茎上,即分蘖节。分蘖节上产生不定根和腋芽,腋芽形成分枝,这种分枝方式为分蘖。分蘖上又可产生新的分蘖。②高蘖位和低蘖位:蘖位是发生分蘖的节位。蘖位的高低与分蘖的成穗密切相关。蘖位越低,分蘖越早,生长期越长,成为有效分蘖的可能性越大。生产上采用合理密植、七施肥料,控制肥水,调节播种期等措施来促进有效分蘖的生长发育,控制无效分分蘖的发生,保证穗多,粒重增加产量。(三)茎的类型与特点:1、直立茎:垂直向上生长的茎,通常情况。2、缠绕茎:茎幼时柔软,不能直立,以茎本身绕于其它物体上升。缠绕方向可右旋或左旋。如:牵牛、紫藤3、攀援茎:茎幼时柔软,以特有结构攀援他物上升。如:葡萄、黄瓜、丝瓜的茎以卷须攀援;常春藤、络石、薜荔以气生根攀援;白藤、猪殃殃的茎钩刺攀援;旱金莲以叶柄攀援。4、匍匐茎:茎细长柔弱,沿地面蔓延生长,如:草莓、甘薯。一般节间较长,节上能生不定根,芽会生长成新的植株,栽培甘薯和草莓就是利用这一习性进行营养繁殖。(四)茎的变态及特性:1、地上茎的变态:①茎刺:由茎变态形成具有保护功能的刺。有分枝:皂荚;不分枝:山楂、柑橘。(皮刺与茎刺不同,如月季、蔷薇)②茎卷须:茎细长柔软,不能直立,变成卷须,称茎须。茎卷须由腋芽发育而成,如:黄瓜、南瓜。茎卷须由顶芽发育而成,如:葡萄的茎卷须。③叶状茎:茎呈叶状,扁平,呈绿色,叶完全退化或不发达。假叶树、昙花、天门冬、蟹爪兰、竹节蓼④肉质茎:茎肥厚多汁,常为绿色。贮水、养料、光合作用。如:仙人掌、莴苣、球茎甘蓝2、地下茎的变态:①根状茎:葡萄、竹类、芦苇、莲②块茎:马铃薯 菊芋③鳞茎:洋葱、蒜、百合、水仙④球茎:有退化鳞片状叶和腋芽;茎部可发不定根;贮藏营养物质。如:荸荠、慈姑、芋。三、叶的生长发育:(一)叶的发生与生长:
1、叶的形态发生:叶由叶原基发育而成,叶原基是芽的顶端分生组织外围细胞分裂分化形成的。叶原基的先端部分生长发育成为叶片和叶柄,基部分生细胞分裂产生托叶。2、叶的生长:叶的生长首先是纵向生长,其次是横向扩展。幼叶顶端分生组织的分裂和体积增大促使叶片增加长度。其后,幼叶的边缘分生组织的细胞分裂分化和体积增大扩大叶面积和增加厚度。一般叶尖和基部先成熟,生长停止早,中部生长停止晚。靠近主叶脉的细胞停止分裂早,而叶缘细胞分裂持续时间长,不断产生新细胞,扩大叶片表面积。不同园艺植物展开时间、叶片生长量及同一植株不同叶位叶面积扩展、叶重增加均不同。3、叶幕的形成与叶面积指数:叶幕的指在树冠内集中分布并形成一定形状和体积的叶群体。叶幕形状有层形、篱形、开心形、半圆形待。对果树来讲,叶幕层次、厚薄、密度待直接影响树冠内光照及无效叶比例,从而制约着果实产量和质量的提高。叶面积指数(LAI)是指园艺植物的总叶面积与其所占土地面积的比值,即单位土地面积上的叶面积。叶面积指数大小扩增长动态与园艺植物种类、种植密度、栽培技术等有直接关系。LAI过高,叶片相互遮萌,植株下层叶片光照强度下降,光合产物积累减少,叶量不足,光合产物减少,产量也低。(二)叶的类型和形态结构:1、叶的类型:(1)完全叶和不完全叶:叶片:绿色扁平体、有利于光能的吸收和气体交换。叶柄:叶片与茎的连接部分,物质交流的通道,支持叶片并通过本身的长短和钮曲使叶片处于光合作用的有利地位托叶:是叶柄基部两侧所生的小型叶状物,通常成对着生,一般呈小叶状。具有叶片、叶柄和托叶三部分的叶,叫完全叶,如桃、梨、月季仅具有其一或其二的叶为不完全叶。无托叶:最为普遍,丁香、茶、白菜;无托叶又无叶柄:荠菜、莴苣;个别无叶片: 台湾的相思树,除幼苗时外,无叶片、叶柄,呈扁平状,能光合作用,称叶状柄。(2)单叶和复叶①单叶:一个叶柄上只生一个叶片的,为单叶。如:桃、玉米、棉。②复叶:一个叶柄上生有两个以上的叶片,为复叶。如:月季、槐。复叶的叶柄称总叶柄或叶轴。总叶柄上着生的叶称小叶。小叶的叶柄称小叶柄。据小叶的排列方式分:Ⅰ、羽状复叶:小叶着生在总叶柄的两侧,呈羽毛状,称羽状复叶。小叶总数为单数的称奇数羽状复叶。月季、刺槐、紫云。小叶总数为偶数的称偶数羽状复叶。如:花生、蚕豆根据羽状复叶叶柄分枝的次数,可分:一回羽状复叶(月季)二回羽状复叶(合欢)三回羽状复叶(南天竹、纹竹)Ⅱ、掌状复叶:由三种以上小叶着生在总叶柄的顶端,形似手掌,如:大麻、七叶树、刺五加。Ⅲ、三出复叶:总叶柄上着生三枚小叶。若三个小叶柄是等长的,称掌状三出复叶(草莓)。若顶端小叶长,称羽状三出复叶(大豆)Ⅳ、单身复叶:总叶柄上两个侧生小叶退化,仅留下顶端小叶,但在小叶的基部有显著的关节(柑橘、柚)。禾本科植物叶:叶片、叶鞘。交界处内侧有叶舌,叶舌两侧有耳状小突起为叶耳。叶舌和叶耳的有无形状、大小和色泽等可鉴别禾本科植物的依据。(3)阳生叶和阴生叶:阳生叶:小而厚,色浓绿,质坚韧,单位叶面积干重大,角质层厚。阴生叶:大而薄,角质层薄。2、叶的形态特征:叶形、叶尖、叶基、叶缘、叶裂、叶脉(1)叶的大小和形状①不同植物大小相差大:王莲、芭蕉直径可达1-2.5m;最大的亚马逊酒椰的叶可达22m长,12m宽;小的如柏树和柽柳的鳞叶只几毫米。同一植物,相对稳定,可作为鉴别的依据。②叶的形状根据长度和宽度的比值及最宽度处的位置来决定。针形叶:针松线形叶:麦、稻、玉米、韭菜。叶片狭长,叶基到叶尖全部宽几乎相等,也称条形叶。披针叶:桃、柳。比线形宽而短,由叶基到叶尖渐次变狭。卵形叶:向日葵叶。叶片长与宽的比值大于2而小于3,叶基部圆阔而叶尖处稍窄。心形叶:紫荆肾形叶:天竺葵椭圆形叶:橡皮树叶、樟叶扇形叶:银杏描述可加:长、阔、狭、倒。如:阔卵形叶、长椭圆形、倒披针形(2)叶尖形状:渐尖:桃叶急尖:荞麦叶钝形、凹形、倒心形、截形等。(3)叶基:主要有楔形、矛形、盾形、矢形等。(4)叶缘:全缘、 锯齿、重锯齿、齿牙、钝齿、波状叶缘凹凸很深的称叶裂,浅裂、深裂、全裂(掌状、羽状)浅裂叶:分裂深度不到半个叶片的一半(羽状浅裂、掌状浅裂)。深裂叶:叶片分裂深于半个叶片宽度的一半以上。(羽状深裂、掌状深裂)全裂叶:叶片分裂达中脉或基部。(羽状全裂、掌状全裂)(5)叶脉:网状脉序、平行脉序①网状脉:是双子叶植物具有的。叶具明显主脉,主脉分支形成侧脉,侧脉再多级分支,叶片内连接成网状。根据主脉分出侧脉的方式不同而分为:羽状脉序:具一条明显主肪,两侧分生出平行侧脉。
掌状网脉:具几条较粗的由叶片基部射出的叶脉。棉、瓜②平行脉(大多单子叶植物):由多数大小相似的叶脉呈平行排列。直出平行脉:水稻、小麦弧状脉:车前、马蹄莲(侧出脉)横生脉:香蕉、美人蕉射出脉:棕榈、蒲葵(6)叶序和叶镶嵌①叶序:叶在茎上排列的方式互生:茎上每个节只生一个叶(向日葵、桃、杨)对生:每个节上相对着生两个叶(丁香、芝麻、薄荷)轮生:每个节上着生三个或三个以上叶(夹竹桃、茜草)簇生叶序:节间极度缩短,使叶着生于短枝上。(银杏、落叶松短枝上的叶)②叶镶嵌:同一枝上的叶以镶嵌状态排列不会重叠,叫叶镶嵌。非互生、对生、轮生,两个节上的叶片不会重叠,利用叶长短变化或以一定角度彼此措开。如:姻草、蒲公英。(三)叶的变态与异形性:1、&&叶的变态:(1)、鳞叶:一种:木本植物的鳞芽外的鳞叶,有保护芽的作用。另一种:地下茎的鳞叶,肥厚多汁,含丰富的贮藏养料,如洋葱、百合的鳞叶,荸荠、藕的节上的膜质干燥的鳞叶。(2)、苞片和总苞:苞片:生于花下的变态叶,一般较小、绿色,也有大型呈各种颜色的。总苞:数目多而聚生在花序基部的苞片,为总苞。苞片和总苞有保护花和果实的作用,如菊花花序和苞片,玉米雌花序外面苞片等。(3)、叶卷须:由叶的一部分变成卷须状,称叶卷须,用以攀援生长。如豌豆的叶卷须是羽状复叶上部的变态而成。(4)、叶刺:由叶或叶的部分(托叶)变成的刺,如仙人掌,洋槐、小檗等。(5)、捕虫叶:具有通用捕食小虫的变态叶,如猪笼草、狸藻等。2、异形性:同一植株上具有不同形状的叶子,称异形叶性。由不同生态条件、不同发育年龄。如:水毛茛的气生叶扁平宽广,沉水叶裂成丝状。(四)叶片的衰老与脱落:一般叶生活期为一个生长季,有的可多年,如松树叶能活3-5年。草本植物,叶随植株死亡,但残留在植物上。多年生木本植物,有落叶树和常绿树。1、落叶树:一个生长季,春夏季长出新叶,秋季全脱落。2、常绿树:四季常绿,叶子不同时脱落,不断有新叶产生,老叶脱落。3、离区:叶变黄(红)时,靠近叶柄基部的某些细胞,产生离区。离层:叶将落时,离区内薄壁组织细胞开始分裂,产生一群小型细胞,壁胶化呈游离态。保护层:叶脱落后,伤口表面的几层细胞木栓化成为保护层。保护层以后被周周皮所代替,并与茎的周皮相连。果树、木本观赏植物等也常因病虫害以及环境条件恶化、栽培管理不当等导致树体内部生长发育不协调而引起生理性早期落叶现象。主要原因:一是叶片早衰;二是秋季采后落叶,采后果实成熟导致的衰老会波及包括叶片在内的所有器官。第二节
花芽分化一、花芽分化的形态与解剖结构(一)花芽分化的概念:花芽分化是指由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,是植物从营养生长向生殖生长过渡的标志。花芽分化分两个阶段:生理分化和形态分化。(二)花芽的解剖结构:花芽可分为两种类型:一是纯花芽,芽内仅有花器官;第二类为混合芽,在芽内除有花器官外,还存在枝叶或叶的原始体。不同种类的园艺植物,每个花芽内具有的花朵数量差异很大。有的每个花芽内只有1朵花,有的每个花芽内则含有数朵乃至上万朵小花。对于含多朵小花的花芽,花在花轴上呈一定方式排列,既花序不同。可分为两大类:无限花序和有限花序。二、园艺植物花芽分化的类型:花芽分化的时期也随种类不同而异:1、&&夏秋分化型:花芽分化一年一次,在6—9月份进行。2、冬春分化型:一类在12月份至第二年3月份进行花芽分化,连续进行,春季开花;另一类是许多一年生花卉及二年生蔬菜,还有一些宿根花卉也是冬春分化花芽。3、当年一次分化、一次开花型:一些当年夏秋季开花的蔬菜和花卉种类以及夏秋开花较晚的部分宿根花卉,还有草坪草等。4、多次分化型:一年中多次发枝,每次枝顶均能成花。5、不定期分化型:每年只分化一次花芽,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。无论哪种分化类型,就某一植物、某一特定环境条件下,其花芽分化时期既有相对集中性和相对稳定性,又有一定的时间伸缩性。三、影响花芽分化的因素:(一)影响园艺植物花芽分化的内部因素:1、&&自身遗传特性的制约;2、植株营养生长状况的影响:植株生长健壮,营养物质充足,花芽分化数量多,质量好;相反营养生长过旺或过弱都有不利于花芽分化与形成。(二)影响园艺植物花芽分化的环境因素:
1、温度:花芽分化的最适温度比枝叶生长的最适温度高。必需低温才能完成花芽分化和导致开花的现象,称为春化作用。根据春化的低温要求,把植物分成三类:冬性植物:要求的低温一般在1—10℃,需要30—70天完成。春性植物:要求的低温在5—12℃,5—10天即可。半冬性植物:介于两者之间,在15℃下15—20天。2、光照:从光照时间上看,主要是光周期现象。光周期是指一天中从日出到日落的理论时数。光周期现象是指光周期对植物生长发育的反应。根据这种特性可把植物分为长日照作物、短日照作物和中日性作物三种。从光照强度上看,主要是通过影响光合作用来影响花芽分化。3、水分:土壤水分状况较好,植物营养生长较旺盛,不利于花芽分化;而土壤适度干旱时,营养生长停止或较缓慢,有利于花芽分化。第三节
生殖器官的生长发育一、花的发育与开花:(一)花的构造与类型:1、花的构造:花是适应于繁殖功能的变态的短枝。五个部分:花柄、花托、花被、雄蕊群、雌蕊群(1)、花柄和花托花柄:着生花的小枝,使花位于一定的空间,同时又是茎向花输送营养物质的通道。花托:花柄的顶端部分为花托,花的其他部分按一定方式着生于花托上。有柱状、圆项状、杯状等。(2)、花被着生于花托边缘或外围,有保护作用,有的有助于花粉传播。两被花:花被分化成内外两轮,外轮花被多为绿色,称花萼,由多片萼片组成;内轮花被多有鲜艳的颜色,称花冠,由多片花瓣组成。同被花:花被没有分化成两部分。单被花:花被仅存一轮,另上轮退化。花瓣和萼片有分离与联合之分。(3)、雄蕊群一朵花中雄蕊的总称。分:花药和花丝。花药:花粉囊,产生花粉,花粉成熟时花药开裂,花粉散出。花丝有不同程度的联合,分:单体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊。花药联合而花丝分离成聚药雄蕊。(4)、雌蕊群:一朵花中雌蕊的总称。雌蕊的结构:柱头、花柱、子房三部分。①柱头:接受花粉的部位。表皮细胞呈乳突状、毛状等。湿型:水分、糖类、脂类、酚 类、激素、酶。可粘附花粉,可为花萌发提供水分和其他物质。如:棉属、烟草。干型:表面无分泌液,表面亲水蛋白质膜能从膜下的角质层中断处吸取水分。如:水稻、小麦。②花柱空心:中央是花柱道。实心:中央是引导组织。花粉管穿过引导组导组织进入子房。③子房:是雌基部膨大的部分,着生于花托上。子房内中空部分为子房室。离生子房为一室,合生雌蕊子房一室或多室。子房位置的变化:子房上位
子房下位、子房半下位(子房受较好保护)。上位花
2、花的类型:完全花:具有发育健全的雌蕊和雄蕊的花称为两性花或完全花。不完全花:只有雌蕊或只有雄蕊的花称为单性花或不完全花。中性花:因不良条件而使雌蕊、雄蕊败育,形成个别既无雄蕊也开雌蕊的花,称为中性花。雌雄同株:同在一株上部分为雌花,部分为雄花。雌雄异株:一株上只有雌花或只有雄花。(二)雄蕊与雌蕊的发育:
1、雄蕊:(1)、花药的发育:雄蕊原基自花托上产生,产生花药原始体。花药原始体的四角隅处的表皮以内形成4组孢原细胞。孢原细胞核大,细胞质浓。先平周分裂,形成两层细胞。外层为初生壁细胞,参与花粉囊壁的发育。内层是造孢细胞,发育成花粉母细胞,成花粉。花药原始体中部的细胞发育成药隔和维管束。(2)、花粉囊壁的发育:初生壁细胞进行数次平周分裂,形成三层或更多层细胞,,连同表皮,共同组成花药壁。自外向内:表皮(一层细胞)、药室内壁(一层细胞)、中层(一~三层细胞)、绒毡层。花粉囊壁的结构与功能:表皮:外有薄的角质层,有的表皮上有毛绒或气孔。药室内壁:在花粉母细胞阶段,药室内壁细胞中贮有淀粉。在发育晚期,除闭花受精植物或顶孔开裂的植物,内切向壁、横壁会出现纤维状细胞壁加厚带,这时的药室内壁亦称纤维层。邻近的两个花粉囊之间的交界处,有几个不加厚的细胞,称裂口,药室内壁与花药开裂有关。中层:1-3层,花药成熟时中层已消失。绒毡层:1层,细胞大,细胞质浓,含丰富的RNA和蛋白质,富含油脂和类胡萝卜素。早期单核,后减数分裂无新壁形成,成为两核或多核细胞。具分泌细胞的特点。(3)、小孢子的产生造孢细胞进行几次有丝分裂,产生更多造孢细胞,,最后一次有丝分裂后,发育形成小孢子母细胞,也称花粉母细胞。小孢子母细胞体积大,核大,细胞质浓,经减数分裂,成四个单倍体细胞,称小孢子。最初四个小孢子集合在一起,称四分体,后四分体的胼胝质壁溶解,小孢子彼些分离。小孢子核偏向一边,具有极性。有的小孢子经过一段时期休眠,再进一步发育。(4)、花粉(雄配子体)的发育小孢子是配子体世代的开始,是雄配子体的第一个细胞。小孢子长大后,进行一次不等的有丝分裂,形成两个细胞,称花粉。由于小孢子具有极性,花粉中的两个细胞1个大一个小,大的为营养细胞,小的为生殖细胞。营养细胞与花粉管生长有关,也称管细胞。生殖细胞为裸细胞,浸于营养细胞质中。有的被子植物,生殖细胞在花粉成熟前再分裂一次,形成两个精子,称3细胞花粉。有的被子植物,生殖细胞在花粉成熟前不分裂,称2细胞花粉。
(1)、胚珠:包被在被子植物雌蕊的子房中,,一般沿心皮的腹缝线着生。由珠被、珠心、胚囊、珠柄、珠孔、合点组成。发育:心皮腹缝处产生一团细胞,分裂发育形成珠心——珠被——顶端留下珠孔胚珠发育过程中各部分的细胞分裂和生长速率不同,形成不同类型的胚珠:直生胚珠、横生胚珠、倒生胚珠、弯生胚珠。(2)、胚囊(雌配子体)的结构与发育珠心为大孢子囊。珠心——产生大孢子母细胞——减数分裂产生大孢子,——发育成胚囊(雌配子体)——产生雌配子(卵)(3)、大孢子的发生:珠心中产生一个孢原细胞——平周分裂成一个大胞子母细胞和一个周缘细胞;或直接发育成大孢子母细胞。周缘细胞有丝分裂形成多层珠心细胞。大孢子母细胞经减数分裂产生大孢子,进入配子体世代。产生大孢子有三种方式:连续两次减数分裂形成四个单倍体的大孢子。只有一个参与胚囊的发育。产生的胚囊称单孢子胚囊。连续两次减数分裂,只发生细胞核的分裂,形成四个单倍的大孢子核,四个都参与胚囊的发育。产生的胚囊称四孢子胚囊。大孢子母细胞在减数分裂的第一次分裂后发生细胞质分裂,形成2个单倍体细胞。一个退化,一个分裂,形成2个单倍体的大孢子核,参与胚囊的发育。称双孢子胚囊。(4)、胚囊(雌配子体的发育)70%被子植物,是从1个大孢子发育而成的,称单孢型,也称蓼型胚囊。小麦、水稻、油菜。大孢子母细胞减数分裂,形成四个大孢子,呈直线排列,其中合点端的一个细胞发育,体积增大。其余三个退化。大孢子细胞核有丝分裂三次,不发生细胞质分裂,经2核、4核、8核,产生细胞壁,发育成成熟胚囊。最初胚囊两端各有4个游离核。以后各端都有一核向中部移动,成为一个大的细胞,称中央细胞,有2个核,称极核。珠孔端的3个核,形成三个细胞,其中一个是卵,另二个是助细胞。合点端的3个核周围的细胞质也产生细胞壁,形成3个反足细胞。形成具7个细胞,8个核的成熟胚囊,即雌配子体。(三)开花:当雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊同时或其中之一成熟时,花萼与花冠展开,露出雄蕊和雌蕊,这种现象称为开花。各种园艺植物开花的年龄、开花的季节和开花期的长短,因种类而各有不同,同一种类不同品种也不尽相同。二、授粉受精与坐果(一)授粉受精:授粉是指成熟的花粉粒借助一定的媒介传到雌蕊柱头上的过程。1、自花授粉:同一品种内授粉称为自花授粉,自花授粉能结实的称为自花结实或自交亲和。自花授粉不能结实的称为自花不实或自交不亲和。有一些植物的花朵未开放时即已授粉,称为闭花授粉。2、异花授粉:不同品种间的授粉称为异花授粉。异花授粉后能满足经济栽培要求的称为异花结实。不同品种间授粉不结实的现象,称为异花不实。3、受精过程:(1)花粉粒在柱头上的萌发柱头是花粉萌发的场所,也是花粉与柱头进行细胞识别的部位之一。花粉表面的蛋白质和柱头表膜的蛋白质的识别有关。亲缘关系过远或过近的花粉在柱头上不能萌发或萌发后花粉管不能进入柱头,或在花柱或子房中受到抑制。花粉在柱头上吸水膨胀,酶作用下,花粉内壁从萌发孔处向外突出,形成细长的花粉管。经花柱到达子房。花粉管在雌蕊组织中的生长,经花柱进入子房。细胞花粉的生殖细胞进行有丝分裂,形成一对精子,1对精子与营养核构成的雄性生殖单位作为整体从花粉粒中移到花粉管的前端。花粉管到达胚珠进入胚囊。花粉管进入子房后沿子房壁或胎座生长,一般从胚珠的珠孔进入胚珠,称珠孔受精。少数从胚珠的合点进入胚珠,称合点受精。少数从胚珠的中部进入胚珠,称中部受精。花粉管进入胚珠后穿过珠心组织进入胚囊。花粉管怎样进入胚囊?:从一个助细胞中进入胚囊,且在花粉管进入前后退化。花粉管为什么会向着胚珠及胚囊方向生长?:向化性,引诱花粉管作用。助细胞具有高钙离子浓度,花粉管在雌蕊中向钙离子浓度高的方向生长,到达胚珠,并从助细胞处进入胚囊。(2)双受精:是指被子植物花粉粒中的一对精子分别与卵和中央细胞极核的结合。受精卵发育成——胚,二倍体受精极核发育成——胚乳 三倍体双受精在被子植物中普遍存在,也是被子植物所特有的。双受精在植物界中是最进化,最高级的形式。(二)不结实性:不结实性是指因某种原因造成的开花而不结实的现象。造成不结实的原因很多,主要是因为两性生殖器官发育不完全或授粉不亲和所造成的。1、雌、雄性器官败育:花粉或胚囊在发育过程中出现组织退化,从而产生花粉或胚囊败育的现象,称为雄性不育或雌性不育。(1)雄性不育:①&&与植物种类、品种的遗传特性有关;②&&花药发育异常、孢子囊退化和雄配子体发育异常等引起的不育;③&&染色体数量和结构变异;④&&环境条件的影响⑤&&与物质代谢、生理代谢及营养状况有关。(2)雌性不育:一是与开花期温度有关;二是与营养状况有关。主要表现为雌蕊退化,外观上表现 为败育;或即使在外观上雌蕊完全正常,但子房中的胚囊发育异常也造成雌性不育。2、交配不亲和性:是指具有正常功能的雌雄配子在特定的组合下不能受精的现象。自交不亲和性:品种内的不亲和性称为自交不亲和性,即能产生具有正常功能的雌雄配子的品种,不同植株间不能完成受精的现象。可分为孢子体型不亲和性和配子体型不亲和性。孢子体型不亲和性表现为花粉不能在柱头上萌发;配子体型不亲和性表现为花粉能在柱头上萌发,但花粉管沿花柱生长过程中受到抑制,而无法完成受精。异交不亲和性:能产生具有正常功能的雌雄配子的品种间杂交不能完成受精的现象称为异交不亲和性。(三)单性结实:不经授粉,或虽经授粉但未完成受精过程而能形成果实的现象称为单性结实。自发性单性结实:完全是由于自身生理活动形成果实的称为自发性单性结实。刺激性单性结实:经过授粉但未完成受精作用的。伪单性结实:受精后的胚珠在发育过程中败育而形成果实。单性结实普遍发生在有大量胚珠的果实中,胚珠可能产生一些刺激坐果和果实生长的生长调节物质,如生长素、赤霉素、细胞分裂素等。无融合生殖:胚囊里的卵细胞不经受精作用也能产生具有发芽能力的胚,其助细胞、反足细胞、乃至珠心和珠被都可直接发育成胚,产生有繁殖能力的种子,这种现象叫做无融全生殖。(四)坐果与落花落果:
1、坐果的机制:通常花瓣枯萎和脱落,花转变成幼果,称为坐果。刺激子房发育的程度与花粉数目有关,因花粉富含生长素和赤霉素等生长促进物质,花粉管也释放出使色氨酸转化为生长素的酶或释放出促进生长素合成的物质。
2、落花落果:开花后,一部分未能受精的花脱落了,另一部分虽已受精,但营养不良或其他原因造成脱落。这种从花蕾出现到果实成熟过程中,发生花果陆续脱落的现象称为落花落果。这是植物对自然环境的适应,保持生存能力的一种自身调节。不是由于机械和外力的影响而是由于植株自身的原因所造成的落花落果现象,统称为生理落果。其原因很多:(1)&&花器发育不全或授粉、受精不良而引起(2)&&缺锌(3)&&营养不良及干旱缺水(4)&&采前落果。三、果实的生长发育(一)果实的类型:(1)根据花与果实的结构分类①据是否有子房外结构参与果实的形成:真果和假果。②据花中雌蕊的数目对果实分类:单果(一枚雌蕊)聚合果(多枚离生雌蕊):草莓、牡丹、莲、八角等聚花果(复果):整个花序一同发育成果实为聚花果(复果)。菠萝、无花果、桑 。(2)根据果实成熟时果皮的性质分类①肉质果:成熟时果皮肉质化,肥厚多汗的果实。未成熟的肉果:硬,贮存的糖以淀粉或果胶等不溶性糖的形式存在。通常含单宁等有涩味的有机酸等酸味的物质,对动物无吸引力。成熟果实:淀粉——可溶性糖,有机酸——糖,使果有甜味。丹宁被氧化,涩味减少。细胞中质体内的叶绿素被破坏,质体转变为有色体,并出现花青素等色素,使果呈各颜色。形成一些挥发性脂类,果实有香味。果胶酶活性增强,果内胞间层分解,果实变软。果实的成熟过程与乙烯有关。乙烯被称作成熟激素。可用于果实的催熟。如:香蕉未成熟时采收以便储运,出售前向贮藏棚内加入乙烯可得成熟而不损坏的果实。根据果皮的来源与性质,肉果可分:浆果:果皮除最外层都肉质化,通常由多心皮雌蕊形成,含数枚种子。如:葡萄、番茄、柿子瓠果:葫芦科科植物果实也属浆果,特称瓠果。如:黄瓜、冬瓜、西瓜等。花为子房下位,花托与子房共同参与果实发育。冬瓜可食部分为原来的果皮,西瓜为肉质化的胎座。柑果:特称柑果或橙果,是由多心皮具中胎座子房有而成。外果皮革质,中果皮髓质,内果皮膜质,分数室,室内生有多个汁囊,来源于子房内壁的毛茸。橘的中果皮退化,仅余维管束,故外果皮易剥离。柑、柚等中果皮不退化,外果皮不易剥离。核果:一般由单心皮的雌蕊发育形成,内有一枚种子。核果果皮分三层:外果皮膜质,中果皮肉质多汁,内果皮木质化坚硬。如:桃、杏、梅等。梨果:为子房下位的花所形成。花托膨大成可食部分。子房壁也肉质化,外果皮、中果皮、花托间无明显界限,内果皮木质化较硬。如:苹果、梨②干果:果实成熟后果实干燥。据成熟时果实是否开裂分为:裂果与闭果A裂果:荚果:由单心皮子房发育形成。果实成熟后多数开裂。如:大豆、豌豆、落花生等。
骨突果:单心皮雌蕊或离生心皮雌蕊发育形成。成熟时沿心皮背缝或腹缝纵向开裂。如:牡丹、八角、玉兰等。蒴果:由合生心皮的子房发育形成的果实。子房一室或多室,每室多粒种子。成熟果实具多种开裂方式。背裂(棉、百合、紫花地丁)、腹裂(明开夜合、烟草、牵牛)、孔裂(罂粟)、齿裂(石竹)、周裂(马齿苋、车前)角果:由两心皮组成,侧膜胎座,由心皮边缘子房室内生出一隔膜假隔膜,分成2室。如:白菜、萝卜、油菜称长角果。荠菜、独行菜称短角果。B闭果瘦果:果实内含一粒种子。果皮与种皮分离。如:白头翁、向日葵、荞麦。翅果:果皮向外延伸成翅。如:榆、槭树、枫杨。坚果:果皮木质化而坚硬,含1粒种子。如:栎属、粟属榛属颖果:种子成熟时果皮与种皮愈合的果实。如:玉米、水稻、小麦等禾本科植物。(二)果实的生长发育与成熟:1、果实的生长发育:可分为细胞分裂及细胞膨大两个阶段。细胞数量的多少是果实增大的基础,而细胞数量的多少及细胞分裂时期的长短与分裂速度有关。细胞膨大常表现为等径膨大。果实大小主要取决于细胞体积的增大,而细胞体积的增大主要是碳水化合物绝对含量的增长及细胞内水分的增多。果实的生长有两种曲线:单S生长曲线和双S生长曲线。果实的生长发育还表现出昼缩夜胀的起伏变化。
2、果实成熟:果实的发育达到该品种固有的形状、质地、风味和营养物质等的可食用阶段称为果实成熟。不同植物种类果实成熟的标准不同。
3、果实发育成熟期间主要成分的变化:果实成熟时表现为果实变甜、酸味减少、涩味消失、果肉变软、色泽变艳等。
(1)碳水化合物:前期,合成的碳水化合物主要转化成淀粉贮存于果实中,以后逐步水解,转化为糖类。主要有果糖、蔗糖、葡萄糖三种。不同种类的果实所含糖的总量不一样。(2)有机酸:主要有苹果酸、酒石酸、柠檬酸等。果实的风味品质的形成不单取决于糖的含量,同样也不单决定于有机酸的含量,而是取决于糖和有机酸的比值。(3)脂肪:一般水果和蔬菜的果实脂肪含量很低,但也有些含量较高,如椰子的胚乳、油梨的果肉和芒果等。(4)色素:主要有叶绿素、胡萝卜素、花青素和黄酮素等。幼果一般叶绿素含量较高,所以呈绿色。随着果实成熟,被花青素和胡萝卜素取而代之。花青素的形成需要糖的积累,因此,果实内糖的积累可促进着色,而糖的积累又与充足的光照条件分不开,而且以紫外光对果实着色效果最好。(5)芳香物质:多为挥发性成分,有醇、醛、酮、酯和萜类等化合物。不同种类的果实这些万分所占的比例不同。(6)维生素和矿物质:是构成果实营养品质的重要因素。如维生素C含量较高,还有钙、磷、钾、镁、铁等多种元素。(7)单宁等:表现为涩味、苦味等。4、影响果实生长发育的内外因子:(1)种子的数量和分布:种子的多少和分布影响到果实的大小和形状。因为种子合成的激素类物质促进了果实生长。(2)贮藏养分和叶果比:植物生长前期需要的营养物质主要依赖于树体内上年贮存的养分。果实发育后期,叶果比起着很重要的作用。(3)温度:果实的生长发育需要一定数量的有效活动积温,它是指植物器官发育期间,高于器官开始生长发育下限温度的日平均温度的总和。(4)光照:光照通过叶片的光合作用为果实的生长发育提供营养物质,间接影响果实和品质的形成。但是,强烈的直射阳光可直接抑制受光面果实的生长发育,严重时会使果实受到伤害,出现日灼斑。(5)无机营养和水分:矿物元素对果实生长发育及营养品质形成有重要影响。磷有促进细胞分裂和增大的作用;钾对果实的增大和果肉干重的增加有促进作用;氮对钾的效应有促进作用;钙与果实细胞结构的稳定和降低生理代谢有关。四、种子的生长发育(一)园艺植物种子的类型园艺植物生产所采用的种子泛指所有的播种材料。第一类是植物学上的种子,仅由胚珠形成;第二类种子属于果实,由胚珠和子房构成;第三类种子属于营养器官,有鳞茎、根状茎、块茎等;第四类为真菌的菌丝组织。(二)园艺植物的种子形态与结构种子的形态特征包括种子的外形、大小、色泽、表面的光洁度、沟、棱、毛刺、蜡质突起物等。种子的结构包括种皮、胚、胚乳。真种子的种皮是由珠被形成,胚由子叶、上胚轴、下胚轴、幼根和夹于子叶间的初生叶或者它的原基所组成。幼胚依靠子叶和胚乳提供所需营养物质进行生长。(三)种子的发育成熟:1、胚的发育:苔藓以上的植物就有胚,包被在种子中,有丰富的营养供胚生长。合子:胚的发育始于合子,合子经一段时间休眠,不同植物休眠时间不同。水稻6小时,小叶杨合子休眠6-10天,水仙合子休眠4-5个月。休眠时合子发生许多变化:合子被包在纤维素细胞壁中;极性增强;合子细胞器增多,新陈代谢活动增强。极性的出现是分化的前提:合子第一次分裂一般是横分裂。珠孔端的大细胞叫基细胞,有明显的大液泡。合点端的细胞称顶细胞,细胞小,原生质浓厚,液泡小而少,富含核糖体等。以荠菜为双子叶植物的代表,表示胚胎发育过程。(1)原胚阶段:荠菜的合子分裂形成的基细胞进一步横向分裂,形成一列细胞,顶端的一个细胞参与胚体的发育,其余的参与了胚柄的形成。胚柄的功能:是从胚囊和珠心中吸取营养并转运到胚。合成赤霉素,对早期的胚胎发育有作用。顶细胞先纵向分裂再多种方向的分裂,形成球形的胚体。荠菜胚体中大部分细胞是由顶细胞发育的,胚体基部细胞来自于胚柄基细胞,这些细胞后来发育成胚根。(2)胚的分化与成熟阶段:当球形胚体体积达一定程度时,胚体中间的部位生长变慢,两侧生长快,渐渐突起形成了子叶原基,使胚呈心形。……子叶、胚轴、胚根。胚呈绿色。(3)单子叶植物胚的发育:与双子叶胚的发育有相同和不同之处。如早熟禾胚的发育合子第一次分裂是横向的,分裂数次形成棒状胚。棒状胚的珠孔端是胚柄,胚柄与胚体间无明显的分界。棒状胚的一侧出现一个小的凹刻,些处生长慢,其上方生长快,后形成盾片(子叶),后分化形成:胚芽鞘和胚芽、胚根鞘和胚根。
2、胚乳的发育:精核与2个极核融合后,一般不经休眠,很快开始分裂和发育。胚乳的发育分为:核型、细胞型和沼生目型三种。(1)核型胚乳:被子植物(多数双子叶和单子叶植物)中较普遍的胚乳发育形式。初生胚乳核在最初的一段发育时期进行细胞核分裂而细胞质不分裂,不形成细胞壁,胚囊中积累了许多游离核。在胚乳发育后期才产生细胞壁,形成胚乳细胞。胚乳游离核增殖的方式主要是有丝分裂,在分裂旺盛时也会进行无丝分裂。(2)细胞型胚乳:胚乳发育过程中不形成游离核,自始自终都伴着细胞壁的形成。合瓣花类植物多是这类胚乳,如:烟草、番茄、芝麻等。(3)沼生目型胚乳:存在于沼生目型植物中,是界于核型胚乳与细胞型胚乳之间的中间类型。第一次分裂形成2个室(细胞)。珠孔室:大,多次游离核分裂,发育后期形成细胞壁。合点室:始终是游离状态。也可能不进行游离核分裂。从发育过程讲,多数被子植物的胚乳细胞或游离核是3倍体(百合应是5倍体),但常因核内复制等,形成多倍体的核,成熟胚乳为混倍体。多倍性与胚乳的高代谢活性有关,有利于多糖、蛋白质、脂类等大分子的合成与转运与贮藏。胚乳对发育中的胚作用:产生多种激素,对胚的分化有一定的影响;胚乳对胚的渗透压调节有一定的作用;胚乳还是中后期胚胎发育的主要营源。无胚乳种子的胚乳在胚发育的中后期消失,其营养物质转入胚的子叶中。胚与乳发育过程中,要从胚囊周围吸取养料,多数植物的珠心被破坏消失。少数珠心始终存在,并发育成外胚乳。3、种皮的发育:胚与胚乳发育过程中,胚珠的珠被发育成种皮,珠孔形成种孔。4、种子的成熟:成熟的种子是指种胚发育完全,后熟(生理成熟)充足,已具有良好的萌芽能力。包括形态成熟阶段和生理成熟阶段。一般成熟的种子具极下列特征:(1)种皮坚固,呈现品种固有的色泽,一般由绿转黄至淡黄,或为暗灰色、黑色。(2)种子的干重不再增加,含水量减少,对环境的抵抗力增加。第四节各器官生长发育的相互关系生长相关性是指同一植物的一部分或一种发育类型与另一部分或另一种发育类型的关系。植物的生长发育具极整体性和连贯性。一、地上部与地下部生长的关系地上部是靠根吸收矿质营养和水分而生长的,而根的生长则依靠叶生产的同化物质,特别是碳水化合物来维持,从这个意义上来说,地上部与地下部的生长有相互促进的一面。但是它们又有相互抑制的关系,如地上部分果太多,根系就会停止或非常缓慢,摘除部分果实,就可以增加根的生长量,因为本来运输到果实中的一部分营养就可以转动到根中去。而如果摘除一部分叶片,会减少根的生长量,因为减少了制造养分的器官,相应地供给根的养分也会减少。所以,定植时子叶或叶片受损伤或脱落,叶片减少,都会削弱根的生长,使缓苗期延长或不能成活。二、营养生长与生殖生长的关系营养生长是生殖生长的基础,即生殖器官的生长发育以营养器官的生长为先导;同时,营养器官生长又为生殖器官的生长发育提供必要的碳水化合物、矿质营养和水分等。这是两者协调的一面,但更多的时候是制约和竞争的关系。果实的生长有赖于叶片同化物质的供应,营养生长不好,叶面积小,果实生长不好;另一方面,如果茎叶生长过于旺盛,使大部分营养物质都用于新的枝叶的生长,果实不能获得足够的营养,也生长不良。而坐果后,由于果实和种子的产生,使营养需求中心出现了转移,即从以茎叶生长为中心转到了以果实和种子的发育为中心,所以坐果后,植物的营养生长便会受到抑制。(一)营养生长对生殖生长的影响营养生长旺盛,叶面积大,果实才能发育得好,产量高;如果营养生长不良,叶面积小,则开花少,坐果也少,果实发育慢,果实小,产量低。营养生长对生殖生长的影响,也因植物种类或品种不同而异。(二)生殖生长对营养生长的影响主要表现在抑制作用。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。营养生长和生殖生长相互影响的程度也因植物种类不同而异。对于多年生果树来说,一年只结果一次,而且又非常集中,果实同时需要营养,因此,生殖生长与营养生长的矛盾比较突出。其中又以仁果类更为突出,常因营养竞争造成隔年结果现象,俗称大小年。(三)果树的隔年结果一年产量高,另一年产量低的现象叫隔年结果或大小年。1、枝叶生长与花芽分化:营养生长太旺,特别是花芽分化前,营养生长不能停缓下来时,不利于花芽分化。因此,这一年往往形成花芽少,下一年开花就少,坐果也少。俣是营养生长太弱时,也没有较充足的营养供应花芽分化,也不可能形成较多的花芽,下一年开花坐果也较少,因此形成小年。而当下一年开花坐果少时,树体就会贮备较多的营养供花芽分化用,所以,小年时当年的花芽分化往往较多,那么第二年的开花坐果就多,因此就形成了大年。2、开花坐果与花芽分化:大年时大量的开花坐果要消耗过多的营养,另外,幼果的种子产生大量抑制花芽分化的激素,所以当年的花芽分化一般较少,那么下一年就会坐果少而形成小年。三、同化器官与贮藏器官生长的关系
同化器官主要为叶片,贮藏器官则有多种类型。有的以果实和种子为贮藏器官的;有以地下根和茎为贮藏器官的;还有以地上部叶球或肉质茎为贮藏器官的。以果实和种子为贮藏器官的,其同化器官与贮藏器官的相关,实际上是营养生长与生殖生长的矛盾。其他的实际上是营养器官之间的竞争。没有旺盛的同化器官,就不可能有贮藏器官的高产,所以,叶生长良好,叶面积较大,碳水化合物生产得多,运输到贮藏器官的营养就越多,因此才会促进贮藏器官的形成;叶生长不良时,叶面积小,制造的养分也就少,也将影响到贮藏器官的进一步发育。相反,贮藏器官的生长,在一定程度上也能提高同化器官的效能,使同化器官的光合作用增强,生产更多的光合产物,进一步促进贮藏器官的形成。
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环境条件对园艺作物的影响园艺植物的环境是指其生存地点周围空间的一切因素的总和。就单株园艺植物而言,它们相互之间也互为环境。园艺植物的生长与发育和产品器官的形成,都要在一定的环境条件下才能进行。每一种区艺植物在长期的系统发育过程中,适应了这些条件,因此在个体发育中也要求这些条件。在环境与园艺植物之间,环境起主导作用。在环境因子中对园艺植物起作用的称为生态因子,其中包括:
(1)气候因子温度、水分、光、空气。雷电、风、雨和霜雪等。
(2)土壤因子土壤质地、温度、水分、通气性和pH等。
(3)生物因子动物、植物、微生物等。从广义来说人类社会也包括在内。
(4)地形因子地形类型(山地、平原、洼地)、坡度、坡向和海拔等。
这些因子综合构成了园艺植物生长的生存环境,这些因子有些是园艺植物生存木可少的必要条件,如光照、温度(热量)、空气、水分、土壤等,它们是直接影响园艺植物的生态因子,其他如地形、风、人类社会等是间接影响园艺植物的生态因子。
园艺植物和生态环境是一个相互紧密联系的辩证统一体。所有的生态因子综合一起对园艺植物发生作用。综合来看,园艺作物的种植园是一个动态平衡的人工生态系统。根据社会经济条件,模拟自然,创造合理的生态条件,在保持生态平衡的前提下,不断提高园产品的产量、品质和经济效益是园艺作物栽培的重要方面。园艺作物的种类繁多,而且由于各自的原产地不同,对环境条件的要求也极不相同。因此只有仔细研究和切实掌握环境条件对园艺作物生长发育的影响,才能达到上述目的。第一节温度
温度是影响植物生存的主要生态因子之一,温度对园艺植物的生长发育以及其他生理活动有明显的影响。园艺植物由于长期生活在温度的某种周期性变化之中,形成了对周期性温度变化的适应性。如果某个植物种可以在某一地区生长和延续,那么它的生活史必然能适合该地区气候条件的周期性进程。否则,它必然会由于不能适应该地区的气候条件而绝迹。因此,温度影响着园艺植物的地理分布,其中主要是年平均温度。一、有效积温
植物在达到一定的温度总量时才能完成其生活周期,通常把高于一定温度的日平均温度总和
叫做积温。对园艺植物来说,在综合外界条件下能使园艺植物萌芽的日平均温度为生物学零度,
即生物学有效温度的起点。一般来说,原产于热带地区植物的生物学有效温度的起点较高,如仙人掌类植物为15~18℃;而原产于寒带的植物的生物学有效温度的起点较低,如雪莲为4℃;原产于温带的植物的生物学有效温度的起点则介于上述两者之间。一般落叶果树的生物学有效温度的起点,多在平均温度6~10℃,常绿果树为10~15℃。
生长季是指不同地区能保证生物学有效温度的时期,其长短决定于所在地全年内有效温度的
日数。生长季中生物学有效温度的累积值为生物学有效积温(简称有效积温)。各种园艺植物在生长期内,从萌芽到开花和果实成熟要求有一定的有效积温。二、绝对温度
植物的生长发育是内部的遗传基因与外界环境条件综合作用的结果。各种园艺植物的生长发育对于温度都有一定的要求,它们都各自有最低温度、最适温度和最高温度三个基点。植物能生长的最低温度和最高温度称为植物生长温度的最低点和最高点,生长最快的温度称为其最适点,三者合起来称为植物生长温度的三基点。它随不同地理起源的植物而不同。起源于严寒地区的植物,能在气温为0℃甚至稍低于0℃的条件下生长,而它们的生长最适温度通常在10℃以下;大部分温带地区的植物,在5℃以下或周℃以下不可能有可觉察的生长,这些植物最适点,通常是25~30℃,而最高点是在35~40t。大部分热带和亚热带植物,其生长的温度范围更高。生长的最适温度是植物生长最快的温度,但对于植物的健壮来说,却并不一定是最适宜的。因为在这样的温度条件下,植物虽然生长最快,但由于消耗的物质也多。在不利的环境条件下,例如春季晚霜和干旱,幼苗易受到损伤。两年生蔬菜如果越冬时生长过旺,会降低抗寒性。在北方,凡用保温方法育成的蔬菜、花卉的幼苗,在移植以前一定要适当地降低温度,控制土壤水分和空气湿度以减缓地上部分的生长速度,加强根系的锻炼,培育抗逆性较强的秧苗,避免不良条件的危害。植物在不同的生育期,其生长三基点温度不断地变化。一年生园艺植物从出苗到开花结实的生长时期所要求的温度,恰好与自然界早春至秋初这一段时期的气温变化相符合。因此在栽培作物时,应了解作物生长的温度要求。特别当从远地引种植物时,这一点尤为重要。
温度还影响着花芽的分化。一般落叶果树花芽分化多开始于夏季温度较高时期,尤其以6月中旬至7月上中旬的最低气温与花芽形成率有关。对果树而言,温度对果实品质、色泽以及成熟期有着直接的影响,一般温度高,则果实糖酸比较高,果实着色好,品质也佳;反之,则糖酸比较低,品质变劣。但温度超过一定限度,反而有害。果实的色泽往往在日照强度大,温度较低、海拔较高的山丘地带比平原地区表现得好。同一种蔬菜在其不同的生长发育阶段,要求不同的温度。在种子发芽时,都要求较高的温度。一般喜温的蔬菜,种子的发芽温度以25~30℃为最适;而耐寒蔬菜的种子,发芽温度可在10~15℃,或更低时就开始。如果在种子萌动后经过几天低温冷藏处理,可以促进种子发芽。幼苗期最适宜的生长温度,比种子发芽时要低些。苗期温度过高,容易徒长,使幼苗生长瘦弱。营养生长期要求的温度比幼苗期高一些。如果是两年生蔬菜,如大白菜、甘蓝等,在叶球形成期,温度又要低一些。根某类肉质根形成时也要求较低的温度。到生殖生长期,如抽董、开花、结果时,则要求充足的阳光和较高的温度。到种子成熟时,又要求更高的温度。
花卉植物在不同的发育阶段对温度也有不同的要求。比如在播种和扦插时,一般都要求较高的温度,幼苗期要求则比较低,特别是两年生草花,在它们的苗期大多需要经过一段l~5℃的低温,才能度过春化阶段,否则不能进行花芽分化。当植株开始营养生长以后,需要温度不断升高,而开花和结实阶段大多不需要很高的温度。
在谈到温度对园艺植物的影响时,还要注意到土温、气温和植物本身温度之间的关系。土温和气温相比是比较稳定的,距离土壤表面愈深,上温变化愈小,所以植物根的温度变化也比较小,根的温度与土壤的温度之间差异不大,但是植物地上部分温度则由于气温变化的关系而变化
很大。植物的根一般都比较不耐寒,但越冬的多年生园艺植物,往往地上部已经有冻害,而根部是由于土壤的温度比气温的变动较小,冬季土壤的温度比气温略高一些。到春暖后,土温稍微升高,很便可以生长。早春利用塑料薄膜地面覆盖,能提高上温,促进肥料加速分解,使植株生长发育加快,因而达到早熟丰产的目的。
许多温室花卉的播种和扦插繁殖都是在秋后至来年早春之间在温室或温床中进行的,如果这
时室内的气温高,但上温很低,一些种子常不能发芽,扦插的插穗则首先萌芽而不发根,在这种情况下,萌发的新梢会将枝条内储藏的水分和营养很快消耗掉,于是出现回芽并造成插穗死亡。
因此必须提高上温,才能保证种子萌芽出土和插条发根,从而提高繁殖成活率。三、温周期现象和春化作用
植物正常生长对昼夜温度周期性的反应,称为温周期现象。植物在白天和夜晚生长发育的最适温度不同,较低的夜温对植物的生长发育是有利的。对昼夜温周期现象目前的解释是:在白天与夜晚植物分别处在光期与暗期两种时期下进行生理活动;在白天植物以光合作用为主,高温有利于光合产物形成;夜间植物以呼吸作用为主,温度降低可以减少物质的消耗,有利于糖分积累,而且在低温下有利于根系发育,根冠比提高。大部分园艺植物的正常生长发育,都要求昼夜有温度变化的环境。热带地区的植物,要求的昼夜温差较小,为3~6℃;温带地区的植物为5~7℃;而对于沙漠或高原地区的植物,则要相差10℃或更多。
蔬菜植物适宜于光合作用的温度比适宜于生长的温度要高一些。在自然条件下,夜间及早晨植物生长较快。根据对番茄生长的研究表明,以日温26.5℃和夜温17℃为最适宜。如果在昼夜温度不变的条件下,其生长率反而会比变温的低。如豌豆生长在日温20℃,夜温14℃时的植株,比生长在20℃恒温下的高而且健壮得多。
起源于热带的蔬菜如番茄,营养生长适宜的温度一般为20~25℃,但较低的夜间温度,如在15~20℃,花芽分化往往会早一些,而且每一花序着生节位较低。不论是花芽分化还是开花结实,它们的适宜温度都要求有昼夜温差。夜温比日温低5~10℃,日温最好是在20~25℃,夜温最好在15~20℃。如果比这个范围更高或更低,花芽分化都会延迟,每一花序的花数减少,花亦较小,并且容易脱落。
对果树而言,昼夜温差对果实的品质有着明显的影响。昼夜温差大,糖分积累水平高,果实味浓。
低温促进植物发育的现象,称为春化作用。、春化作用是温带植物发育过程中表现出来的特征。在温带地区由于日照的影响,温度随季节的变化十分明显,所以许多温带植物表现出发育过程中有要求低温的特性。但植物的种类不同,情况也不同。对于有些植物,可能并不存在春化现象。即便是同一种植物,随着品种的不同,对低温的要求也有一定的差别。
不同的园艺植物,对低温的感受部位不同。例如,白菜、萝卜、芥菜、菠菜等前动的种子进行低温春化;而洋葱、大蒜、大葱、芹菜等必须以幼苗长到一定大小后,即需要以营养体状态经受低温作用,才能被春化。一般来说,春化作用只能发生在能够分裂的细胞之中。四、高温与低温
园艺植物的生长与发育,都有其最适宜的温度范围。但在自然状态下,温度的变化是很大的。温度过高或过低都会造成植株的各种生理障碍,不仅造成减产或无收成,甚至造成园艺植物的死亡。高温给植物造成的伤害称之为热害。热害往往表现为局部受害.并间接引起植物生病。植物所能忍耐的最高气温即为植物的耐热力。高温所引起的生理生化变化包括:原生质解体、生物胶体分散性下降、电解质与非电解质外渗、脂类化合物成层状、蛋白质变性与凝固。细胞器结构破坏、有丝分裂停止、细胞核膨大DNA数量减少等。高温破坏光合作用和呼吸作用的平衡关系,气孔不闭,促进蒸腾,从而使植物呈饥饿失水状态。热害使一些可逆的优质变化,变为不可逆的变化,这是高温障碍的重要一环。高温持续的时间越长,或温度越高、引起的障碍也越严重。在一般情况下,植物因高温的直接影响而枯死的现象是少有的。但热害使植物呈饥饿失水状态,因而原生质脱水和原生质的蛋白质部分凝固。因此高温的影响,往往与日照强烈所引起的过度蒸腾作用联系在一起。当气温升高到最高温度以上时,生长速度就会急剧下降;高温所引起的障碍,包括日灼、落花落果、雄性不育、生长瘦弱.严重的导致死亡。夏季温度过高使果实成熟期推迟,果实小,着色差,风味谈,耐贮性低。高温新引起的落花落果,在茄果类及豆类中是常见的现象,因为高温妨碍了花粉的发芽与花粉管的伸长王长。落叶果树于秋冬温度过高时则不能进人休眠或按时结束休眠期。
低温危害园艺植物的表现可分为:①冻害,即受零下低温侵袭组织发生冰冻所造成的伤害;②寒伤,即温度稍高于0℃,组织未冻结成冰造成的低温伤害;③冻旱,又称冷旱,是低温与生理干旱的综合表现;④霜害,即早晚霜为害。植物的抗寒性(耐寒性)是指植物能抵抗或忍受0℃左右低温的能力。抗冻性是指对0℃以下低温的抵抗能力。植物对冬季一切不良条件的抵抗适应能力称为越冬性。低温对植物造成伤害的原因主要有:低温改变了细胞膜的透性,破坏了植物体内的水分平衡,同时影响了细胞内代谢活动;低温使构成细胞膜的脂类由液相转变为固相,脂类固化而引起与膜结合的酶解离或者使酶亚基分解,因而失活;冻害还造成细胞胞间结冰与胞内结冰,对植物危害更大。
冻旱是冬春期间由于土壤水分冻结或地温过低,根系不能或极少吸收水分,而地上部枝条的蒸腾强烈,造成植株严重失水的现象。冻旱是生理干旱,是植物吸水和蒸腾不平衡的结果。果树越冬抽条主要是越冬准备不足的果树受冻旱影响所造成。冻旱主要易发生在高寒干燥地区,树种以苹果、桃、梨幼树发生最多。如西藏高寒地区的果树抽条率高达65%。受害地区的温度往往木是太低,显然是由于低温和干旱综合引起的,而致死的因子是生理干旱。但与生长前期低温枝条生长慢,后期雨大徒长成熟不良,造成越冬性差有关。
植物的种类及品种不同,细胞液的浓度也不同。甚至同一种植物在不同的发育时期及不同的培季节,细胞液的浓度也可以不同,因而它们的耐寒性也不同。一般地讲,细胞液浓度高,冰点低,较耐寒。
根据不同蔬菜种类对温度的要求木同,一般把蔬菜分为5类:
(-)耐寒的多年生蔬菜
如金针菜、韭菜、石刁柏、辣根等。它们的地上部能耐高温,但到了冬季,地上部枯死,而以地下部越冬,能耐一10—-15℃的低温。
(二)耐寒蔬菜如菠菜、大葱、大蒜以及白菜中的某些耐寒品种,能耐一l—-2℃的低温。短期内可以耐一5—-10℃的低温。同化作用最旺盛的温度为15~20℃。黄河以南及长江流域可以露地越冬。
(三)半耐寒蔬菜
如萝卜、胡萝卜、芹菜、白菜类、甘蓝类、离营、豌豆、蚕豆等。这类蔬菜可以抗霜,但不耐长期的一1—-2℃的低温。这类蔬菜在长江以南均能露地越冬。华南各地,冬季可以露地生长,而且是主要的生长季节。这类蔬菜的同化作用以17~20℃为最大,超过20℃时,同化作用减弱;超过30℃时,同化作用所积累的物质几乎全为呼吸作用所消耗。(四)喜温蔬菜
如黄瓜、番茄、茄子、辣椒、菜豆等。最适于这些种类蔬菜的同化温度为20~30℃。而当温度在10~15℃以下时,授粉不良,引起落花。因此在长江以南,可以春播或秋播,北方则以春播为主,使结果期安排在适宜的季节。
(五)耐热蔬菜
如冬瓜、南瓜、丝瓜、苦瓜、或豆、刀豆等,它们在30℃左右的同化作用最高。征豆在40℃的高温下仍能生长。不论是华南或华北,都是春播而夏秋收获,生长在一年中温度最高的季节。
蔬菜对温度的要求与起源地关系很大,凡热带起源的蔬菜,在其生长发育过程中均要求较高的温度,不耐霜冻。喜温与耐热蔬菜属于这个范围。而在亚热带及温带起源的蔬菜,对温度的要求较低,能耐短时间的霜冻。
同样,花卉植物也因各自的原产地不同,耐寒的能力相差很大,根据花卉耐寒性的差异,大体上可以把花卉分为3大类,即耐寒花卉、半耐寒花卉和不耐寒花卉。耐寒花卉包括大部分多年生落叶木本花卉、松柏科常绿针叶观赏树木和一部分落叶宿根及球根类草花。第二节水分
水是植物生存的重要因子,是组成植物体的重要成分,植物体内的生理活动都是在水参与下才能正常进行。水分使细胞保持紧张度,因而植物能保持其固有的姿态,代谢反应得以正常进行。由于水具有高气化热,所以植物在烈日照射下,通过蒸腾作用散失水分可以降低体温,不易受高温危害。果树枝叶和根部的水分含量约占50%,蔬菜产品大多是柔嫩多汁的器官,含水量可在90%以上,干物质只占不到10%。正在生长的幼叶含水量很高,可达90%左右;休眠的种子及芽含水量很低,只有10%或更低。含水量的多少与其生命活动强弱常有平行的关系,在一定的范围内,组织的代谢强度与其含水量呈正相关。风干的种子含水量只有6%~10%,生理活动微弱到难以觉察的程度,随着吸水,生理活动急剧活跃,一直达到很旺盛的程度。在这一过程中,水起了决定性作用。植物必须不断地吸收水分,以保持其正常含水量,但另一方面它的地上部分,尤其是叶子又不可避免地要通过蒸腾作用向外散失水分。吸收和散失是一个相互依赖的过程,由于这个过程,植物体内的水分总是处于运动状态。吸收到体内的水分除少部分参与代谢外,绝大部分用于补偿蒸腾散失,植物的正常生理活动就是在不断吸水、传导、利用和散失过程中进行的。一、园艺植物对水分的生态反应
园艺植物在系统发育中形成了对水分不同要求的各种生态类型,因而它们能够在以后的栽培生产中表现出适应一定的降雨条件并要求不同的供水量。同时各种园艺植物对水分的要求和忍耐力不同,表现为对干旱、水涝的不同抵抗能力。园艺植物抗旱和耐涝的概念,不仅限于园艺植物在干旱和水涝条件下维持其生命活动,更重要的是能够提供人们所需要的园产品。
植物对干旱有多种适应方式。主要表现在两个方面:一种是本身需水少,具有旱生形态性状,如叶片小,全缘,角质层厚,气孔少而下陷,并有较高的渗透势,如石榴、扁桃、无花果等;另一种是具有强大的根系能吸收较多的水分供给地上部,如葡萄、杏、荔枝、龙眼等。
果树按抗旱力可分为3类:
抗旱力强:桃、扁桃、杏、石榴、枣、无花果、核桃、菠萝、枣椰、油橄榄。
抗旱力中等:苹果、梨、柿、樱桃、李、梅、柑橘。
抗旱力弱:香蕉、枇杷、杨梅。
在蔬菜中,黄瓜、白菜及绿叶蔬菜,它们的叶面积大,根系又不十分强大,要求土壤和空气湿度较高,在栽培上要经常灌水。反之,西瓜和甜瓜根系强大,叶子有缺刻,能减少水分的消耗,抗旱能力较强。茄果类和豆类,根系不如西瓜、甜瓜强大,但比黄瓜及白菜的根系较深,对水分的消耗中等,吸收水分的能力也中等。至于水生蔬菜,由于长期生长在水中,根系不发达,根的吸收能力很弱。它们一般利用体内的通气组织,供给根氧气,以作为呼吸作用的需要。一旦土壤缺水,很快就会萎蔫枯死。
花卉因原产地的生态条件不同,对水分要求的差异更大,大体上可以把花卉分为5个类型:(-)耐旱花卉
包括原产于沙漠及半沙漠地带的仙人掌和多肉植物,以及锦鸡儿、沙拐枣等。这类植物根系较发达,仙人掌类植物的肉质器官能储存大量水分,细胞的渗透压高,叶硬质刺状,蒸腾作用很慢。锦鸡儿等北方沙生植物,其叶片气孔上的保卫细胞相当肥大,遇到干旱会立即收缩,将气孔关闭,以减少蒸腾作用。这类植物在干旱条件下还能缓慢生长,如果土壤的水分过大则会因烂根、烂茎而死亡。在栽培管理中应掌握宁干勿湿的原则。(二)半耐旱花卉
包括一些叶片上具有大量绒毛的花卉,如山茶、杜鹃、天竺葵、橡皮树、白兰、梅花、蜡梅等。还包括一些具有针状或片状枝叶的花卉,如文竹、天门冬以及松、柏科植物,这类植物在栽培管理中应掌握干透浇透的灌水原则。(三)中生花卉
包括大部分木本花卉,如茉莉、石榴、丁香、桂花、红叶李等。还包括一些一二年生草花。宿根草花和球根草花以及一些具有肉质根系的花卉,如君子兰。这类花卉对土壤水分的要求多于半耐旱花卉,但也不能在全湿的土壤中生长。给这类植物浇水要掌握间干间湿的原则,即保持60%左右的土壤含水量。(四)耐湿花卉
这类植物多原产于热带雨林中或山涧溪旁,喜生于空气湿度较大的环境中,如水仙、龟背竹。马蹄莲、海芋、广东万年青等,它们需要很高的土壤湿度和空气湿度,极不耐旱,在养护过程中应掌握宁湿勿干的原则。(五)水生花卉
这类植物的根或茎一般都具有较发达的通气组织,它们适宜在水中生长,其中必须在浅水中生长的有荷花、睡莲、凤眼莲;可以在沼泽和积水低洼地上生长的有石菖蒲、水葱等。
植物能适应土壤水分过多的能力称为抗涝性。各种植物的抗涝性不同。在果树中,常绿果树以椰子、荔枝等较耐涝。落叶果树以枣、梨、葡萄、柿较耐涝,在积水中一个月不见死亡。最不耐涝的是桃、无花果和凤梨。柑橘耐涝力中等,仁果类树种耐涝力较强。二、水分对园艺植物生长发育的影响
在园艺植物生长发育过程中的任何时期缺水都会造成生理障碍,严重的使植株死亡。另一方面如果连续一段时间水分过多,超过植物所能忍受的极限,也会造成植物的死亡。在育苗期间,植物的组织幼嫩,对水分的要求比较严格,过多过少都会造成生理障碍。秧苗的根系生长与土壤水分状态有密切关系,根的分

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