- 128.00 KB
- 28页
- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
- 文档侵权举报电话:19940600175。
第四章园艺植物生物学特性调查园艺植物的生物学特性是栽培和育种工作必须了解的最基本内容,其调查方法是园艺植物科学研究和生产实践以及确定某些调查指标的基础,如园艺植物的种质资源、砧木、土、肥、水管理、生长发育研究等都离不开园艺植物的生物学特性调查。生物学特性调查的主要内容包括园艺植物自身的植物学特征、生长发育规律及其对环境条件的要求等,即园艺植物各个器官的形态特征、特性,包括其解剖结构、功能和形态建成的规律;园艺植物各个器官在生活周期或年周期内的发生、发展动态变化;园艺植物的生长与发育;园艺植物生长发育与外界环境因子及栽培技术的关系;园艺植物产量形成规律和园艺植物的群体结构等。第一节蔬菜植物的生物学特性调查一、蔬菜植物的物候期调查物候期的观察或调查是在一定条件下,随着季节气候的变化,观察记载园艺植物各器官的生长发育进程。蔬菜作物的物候期可以划分为发芽期、幼苗期、养分积累期、现蕾期、抽薹期、开花期、结果期等。由于蔬菜种类不同,其生长习性和食用器官也不同,所以每一种蔬菜又有其各自的特点,物候期的划分标准和观察记载的项目也不尽一致。应该特别注意与产品器官形成有关项目的物候期观察记载,如马铃薯的现蕾、开花期正是块茎开始膨大期,洋葱等地上部的倒伏期正是鳞茎(葱头)充分膨大时期等。物候期观察的方法:物候期的观察一般通过目测进行,例如发芽期的确定,一般以50%~70%的幼苗出土为发芽期结束的标志。物候期观察的间隔:应特别注意:在关键性物候期和物候时期转变的前后,增加观察次数,当气温高、物候进程加快时,应该每天进行观察,有时1d观察两次;当生长变得缓慢时,可以间隔一定时间观察。物候期的观察的对象范围:物候期的观察,如果各重复的植株生长发育比较一致,只需要在一个小区内进行,如果各重复的植株生长发育不一致,观察记载就需在两个或者全部重复的小区中进行。物候期的表示:物候期可以用个体达到某一生育时期的日期来表示,如乙烯利处理黄瓜诱导雌花试验,处理一的开花期是3月5日,处理二的开花期为3月15日,这种表示方法就某个试验、在某个地区可以明确对比处理效果的好坏。但在不同地区、不同年份对比就比较困难,参考意义不大,更不利于进一步比较分析。如果改用绝对数字表示则可克服这一不足,例如在不同育苗温度对茄子秧苗质量影响的育苗试验中,处理一从出苗到现蕾需要65d(5月10日),处理二从出苗到现蕾需要75d(5月20日),采用从出苗到现蕾所需的天数来表示可明显地比较出观察数据之间的差距,说明处理效果。蔬菜作物的种类多,不同种类蔬菜的物候期观察项目和标准不尽相同,主要蔬菜作物的物候期观察项目和标准如下:(一)茄果类蔬菜1.出苗期70%幼苗子叶出土直脖。2.三叶期50%幼苗第三片真叶展开达到2/3以上。3.现蕾期50%植株第一个花蕾达到明显可见程度。
4.开花期50%植株第一朵花开放。5.始收期30%植株第一个果实达到商品成熟度。6.盛收期采收最多的1次采收日期。(二)黄瓜1.播种期播种当日。2.定植期定植当日。3.采收始期以10%植株可采收之日为采收始期。4.采收盛期以出现产量高峰之日为采收盛期。5.采收终期以最后1次采收之日计。(三)结球白菜1.发芽期有70%植株子叶出土。2.团棵期形成第一个叶环(早熟品种5片叶,中晚熟品种8片叶),俯视成盘状。3.莲座期植株第二、三叶环的叶片形成莲花状长相。4.结球期60%的植株心叶向内相互抱合或卷合。5.结球紧实期60%的植株结球已经紧实。6.收获期指收获当日。7.现蕾期主轴肉眼可见花蕾。8.抽薹期主轴伸长,并出现侧枝。9.始花期主轴第一朵花开放。10.盛花期主、侧轴及小分枝上均开花。11.结荚期谢花至种荚生长。12.种子成熟期种荚黄熟,但未开裂,是采收种子的适宜时期。(四)根菜类蔬菜1.播种期播种当日。2.定苗期最后1次间苗的日期。3.肉质直根膨大期子叶下胚轴的周皮开始开裂,直根开始膨大。4.采收期直根充分膨大,开始采收之日。(五)马铃薯1.播种期指播种时的日期。2.出苗期试验区出苗数达到75%。3.开花期试验区开花的植株达到75%.4.成熟期试验区有75%植株茎叶变黄枯萎。5.收获期收获时的日期。6.生育天数由播种第二天到成熟期的天数。7.休眠期从块茎收获到块茎发芽的时期。二、蔬菜植物的植物学特征调查有些试验指标的确定也是以植物学特征为基础的。由于蔬菜植物种类较多,不同科、属、种间的蔬菜,其生长习性差异较大,进而其观察项目和标准也不相同,现介绍几种主要蔬菜的植物学特征调查标准。(一)茄果类蔬菜1.生长类型番茄(有限生长类型、无限生长类型),茄子、辣椒(直立型、开张型、中间型)。2.叶型
番茄(普通叶、薯型叶),辣椒(大叶、小叶)。3.第一花节位第一朵花出现的叶节数。4.花序番茄(聚伞花序),辣椒(单生、簇生)。5.果形番茄(球形、扇圆形、梨形、桃形),茄子(圆形、灯泡形、羊角形、鹰嘴形、牛腿形、线茄形),辣椒(灯笼形、柿子形、短羊角形、长羊角形、短角锥形、长角锥形)。6.果色番茄(大红、粉红、橘红、大黄、浅黄),茄子(紫、深紫、霞红、绿、白),辣椒(深绿、混绿),小辣椒(大红、橘红、黄)。7.果重盛果期典型商品果的平均重量。8.心室番茄和辣椒的心室数量(个)。(二)黄瓜1.株高主枝从子叶起到生长点茎的高度,一般取5株的平均值。2.第一雌花节位第一雌花着生的叶节数,取5株的平均值。3.分枝性一般分为强、中、弱,其分枝数量可以取5株具有代表性的植株调查统计。4.单株结瓜数总结瓜数与株数之比,或者定点取5~10株调查统计。(三)结球白菜1.植株(1)株高植株基部与地面接触处至植株叶片最高处的高度。(2)株幅植株外叶展开最大的幅度。2.叶片(1)色泽绿、深绿、浅绿、黄绿。(2)叶柄及中肋色泽绿、浅绿、白绿。(3)外叶叶面状况较平、稍皱、皱缩、有褶。3.叶球(1)叶球形状长筒形:叶球最大横径与高度比在1:3以上。高桩形:叶球最大横径与高度比在1:2一1:3之间。矮桩形:叶球最大横径与高度比在1:1一1:2之间。扁球形:叶球最大横径与高度比在1:1以下。(2)球心形状包心:叶球心部不露出、叶片包过球中心。抱心:叶球心部不露出、叶片不包过球中心,正好到球中心。翻心:叶球心部向外翻。舒心:介于包心和翻心之间。拧心:叶片顶部拧转。(3)球紧实度紧、中、松。(四)甘蓝1.开张度叶片展开的最大幅度。
2.外叶数包括枯黄叶在内的第一、二叶环及部分莲座叶的数量。3.叶球形状圆、扁圆、牛心等。4.紧密度紧、中、松。5.叶球纵横直径对称剖开后球的纵横径,取5株的平均值。6.叶球重去除外叶及外叶短缩茎的叶球重量,取5株的平均值。7.心柱长度叶球内短缩茎的长度。(五)马铃薯1.株高地面至植株主茎生长点的高度。2.茎粗根踵处植株茎的粗度。3.生长势强、中、弱。4.薯块形状圆、扁圆、椭圆、长扁圆、长筒形。5.皮色白、浅黄、黄、红、紫。6.肉色白、浅黄、黄、红、紫。7.芽眼浅、中、深。8.田间腐烂率小区收回时块茎腐烂的百分率。9.块茎分级大、中、小薯各占的百分率(大薯150g以上,中薯75~150g,小薯75g以下)。三、蔬菜植物各器官的调查研究蔬菜植物各器官的调查方法:动态调查静态的调查通过对蔬菜植物各器官的调查,尤其是对蔬菜植物产品器官的科学调查,找出试验处理的真正效果,使试验结果更加准确和具有代表性。1.根系调查的内容(一)根系调查一般根据试验目的和要求进行,主要有以下几个方面:(1)根系的分布观测根系在土层中分布的深度和广度。如根的水平扩展范围,简称根展,生长方向、根系人土深度、根系集中分布深度,各类根系特别是吸收根的集中分布区等。(2)根系的形态、结构和生理机能观察(测)各类根的形态特征和比例,根系构造、根分级数、根系吸收、输导、合成、呼吸等生理功能及其对蔬菜植物生长的关系。(3)根系对土壤和栽培条件的反应不同土壤条件和土壤管理方法对根系的影响,地上部促控措施、负载量对根系生长的影响等。根系调查需要一定的劳动力和设备,对于大型蔬菜植物调查时重复次数不宜太多。在调查前要做好准备工作,摸清根系分布概况,以根系主要分布区作为调查部位。 对于小型蔬菜植物的根系调查还应适当增加调查重复株数以提高试验的准确性。《根系研究法》 伯姆 科学出版社 19852.根系观察的方法(1)壕沟法在被观察的植株一侧开一条60cm左右宽的壕沟,其长度和深度依植株大小、根的深度和分布幅度而别,通常以根系能够达到的最远地方为度。平沟壁靠近植株一侧,用l0cm×10cm铁丝网格为坐标,观察方格内不同粗度根的分布,画出根系断面图。这种方法只能看到根系的一个侧面较粗的根,一些细根难以观察到。
壕沟法方法简单,容易操作,对根系损伤少,影响较小,一般应用较多。能够观察到根系的分布深度和广度,根系集中分布的部位等。如果安排一些因素进行对比试验,如不同种类、品种、土壤类型和不同土壤管理措施等因素,则可以通过壕沟法了解根系的许多生长习性和规律。(2)挖根冲洗法把整个植株按稍大于该植株所占有的营养面积大小,从四周挖取土块置于冲洗台上冲洗。或者从四周挖沟冲洗,此方法可以看到根系的全貌及分布,也可以称其鲜重和干重。(3)根箱观察法把需要观察根系的材料播种或用幼苗栽植在观察箱里,观察箱的一面或者两面是玻璃的,使植株的根系沿着玻璃面生长。平时玻璃面遮以黑布,观察时将黑布取下,用这种办法可以随时观察到根的生长动态,适于观察较小的植株或幼苗根系生长的状态。可以研究温度、湿度、土质条件对根系生长的影响。根系观察箱的大小、深度可根据蔬菜植物的种类而自行设计。(4)核素示踪法 具体方法是将一定强度的放射性核素Na2H32P04吸附在预先设计的一定规格的滤纸上,使每平方厘米滤纸上32P的放射强度为3..7×103Bq/cm2,然后置于50℃烘箱中脱水烘干。在供试植物移栽之前,把带有放射性32P的滤纸预先埋人不同深度和广度(如5、10、20、40cm的深度;5、10、20、50、100cm的广度)的土层中,然后定植,注意不要污染周围土壤。标记之后间隔一定时间,用定标器分别测量植株生长点或功能叶片上的放射性强度。如果叶片上没有发现放射性物质,表示根系的生长还没有接触到放射性滤纸,一旦根系接触到埋在土中的滤纸,地上部生长旺盛的器官中很快就会分配到放射性32P,并被示踪器检测出来。根据在不同时期各个处理(不同深度和广度)测得的放射性,就能够分析出整个生育期根的分布和生长情况。再根据地上部不同器官的放射性强度分析吸收的放射性物质分配到哪些器官,累积在哪些器官,又如何转移和再分配,还可以分析根系活力的大小。(5)根量观察仔细冲洗根系后调查各级根的数量、长度和重量(干、鲜重)。如果要调查根的体积或者根系表面积可用容积测定器测定。式中S—根系表面面积;V—体积;d—直径;r—半径;H—高度。3.根系活力的测定方法蔬菜植物根系的生长常用分级、重量、体积、吸收表面积测定等方法来观测,而根系活力测定常用以下方法:(1)根系吸收面积和活跃吸收面积的测定通常用甲烯蓝(次甲基蓝)吸附法(2)根系吸收活力的测定伤流法对于某些蔬菜的直根和块根的生长发育,包括根重、数目以及形态变化的测定,一般要定期取样进行观察。而根系的生长动态观察可以采取上述方法,以时间(天、周、月)为变量因素,也可以按照所研究的蔬菜植物的物候期分别测定根系的一些指标,分析这些指标的生长动态。(二)茎的调查蔬菜植物的茎可以分为以下几类:蔓性茎(如瓜类、豆类);直立茎(如茄果类、豆类);短缩茎(白菜、甘蓝、萝卜、胡萝卜、葱蒜类等);变态茎,如嫩茎(葛笋、茎用芥菜等)、马铃薯的块茎等。不同生长状态的茎,其观察记载项目和方法有所不同。黄瓜、豇豆、番茄(无限生长类型)等蔓性蔬菜测量其植株的
而爬地生长的西瓜、冬瓜、南瓜等的观察项目与黄瓜相同。高度、叶节数、分枝数、节间长度、分枝节位、开花节位等。白菜、甘蓝、花椰菜等在营养生长时期茎短缩呈圆锥状时(即产品收获期)可以测定植株的自然高度和莲座叶的开展度及叶数;也可以测定其茎长、茎粗度和重量的变化;茄子、辣椒、番茄(有限生长类型)等直立生长的茎则需要测定其自然高度、主茎长度、分枝数、分枝长度、开花节位等。莴笋、球茎甘蓝等贮藏器官可以测定其茎长、茎粗度和重量的变化;大葱则可以测定假茎的粗度、长度及重量,对于洋葱的鳞茎(葱头)可以测定球形指数、重量,观察茎盘的生长状况等。研究茎的生长动态可根据栽培的蔬菜作物不同选择有代表性的植株,从茎生长开始,定期(5~7d)观察主茎(或侧蔓)的生长量如节数、节间长度、株高、茎的重量变化等,直至试验结束。(三)叶的调查蔬菜的叶形复杂,有的叶片较大而叶形整齐,如白菜、甘蓝、部分瓜类蔬菜;有的叶形较小而叶数较多,如豆类;有的叶形裂刻多而细碎如胡萝卜、芥菜等,其叶脉分布不均匀,给测定工作带来困难。叶形成的早晚、有效叶面积的大小、色泽、密度等对蔬菜植物生长发育有直接影响。因此,测定各生育时期的叶面积,可以进一步研究不同密度、施肥、灌溉等栽培措施下的光合生产率、光能利用率,从而为制定栽培技术措施提供生理学依据。在一般试验中常以叶的生长量作为主要观测指标,其中叶面积等指标测定是主要的调查内容,包括单叶面积、单株叶面积、群体叶面积的测定,不同指标要求的精确度不同,所以选择的方法也不相同。1.单叶面积的测定(1)透明方格法在刻有1cm2方格的透明板(图3-2)上将待测叶片压在方格板下,计算叶片占有的方格数,可以直接读出叶面积。叶的边缘占有方格的1/2以上按1格计,不足的则不计算。(2)求积仪法先把待测叶片平铺在纸面上,描绘轮廓,然后用求积仪测定,读取数值即得到所测叶片的叶面积。同时测定若干叶片时,把所测叶片连接在一起,用求积仪求得总叶面积。这样可以提高工效,也减少读数次数、降低误差。(3)剪纸称重法用质地均匀的标准纸剪取一定面积,精确称重,求得重量和面积比。测量时把样品正确地覆盖在标准纸上,剪下称重,根据所测纸张的重量面积比得到样品叶的叶面积。(4)直接重量法取若干样品叶片,称重并用求积仪测量其面积,计算每克叶的叶面积。实际测量时只需直接称取叶片重量,按照以上换算值计算该组叶的面积。直接称重法简化了测量手续,工效高,它的缺点是测量结果受到蔬菜作物生育期、叶龄和叶脉分布不均的影响。注意:不适用于所有蔬菜的叶面积测定。
对于叶形较小、叶片平整、叶脉分布均匀的豆类,直接称重法测定的误差较小,是提高工效的一种方法,无论测定单株叶面积还是群体叶面积都适宜,而对于叶脉分布不均的种类,测定的误差则较大。不同生育时期叶片厚度不同,单位叶重占有的面积也有差异。如番茄苗期每克叶重的叶面积是38.30cm2,初果期为28.22cm2,盛果期为23.22cm2,因此,每次测定时要计算换算数值。而虹豆在不同的生育期叶面积与重量的关系变化不大,苗期每克叶重的叶面积是39.40cm2,初果期为40.3cm2,盛果期为38.30cm2,则不用每次测定时都计算换算值。可直接按称重法计算叶面积。如果因为叶龄差异而影响测量结果,可按幼叶、壮龄叶和老叶分别计算叶面积换算值后分别测量,以减少试验误差。(5)相关法有些蔬菜的叶面积分别与叶长、叶宽或与叶长和叶宽的乘积间存在相关关系。所以应预先用叶面积仪测量一定数量代表叶的叶面积,同时测量相对应的叶长、叶宽及叶长与叶宽的乘积,分别建立回归方程式,计算与叶面积的相关系数,将所得资料制成散点图。利用各点绘制标准曲线,再根据标准曲线制成叶宽、叶长或叶宽与叶长乘积的对应表,以便查对。也可利用显著性检验的回归方程式由叶长、叶宽或叶长与叶宽的乘积来计算叶面积。浙江农业大学测定7种蔬菜作物叶宽或叶长与叶面积的相关系数,并建立了回归方程(表3-1)。用相关法测定的几种蔬菜叶片面积与对照(求积仪法)比较,偏差较大,尤其以幼叶和最大叶片的偏差最大,中等大小的叶片偏差小些,但全部叶样的测定值与对照则很接近,测定误差在-0.06~-4.8(表3-2)。用相关法测定叶面积不受叶龄、叶位和叶脉不匀的影响,可以一次测量和绘制标准曲线供全期测量用,在大量测量时工效较高,而且不必离体测量,节省材料,在研究叶面积发展动态时可以减少取样误差,比较适用于叶龄较大而叶片整齐的蔬菜作物。2.叶片干物重的测定干物重的测定通常用烘干法。所取样品应迅速称鲜重,然后粉碎,在干燥箱内用105℃杀酶15min,再用60℃恒温烘至恒重。切忌样品放置过久,以免呼吸消耗影响测定的准确性。注意烘干温度不能过高,防止叶片碳化。烘干后样本应该保持其绿色。3.叶球的测量叶球由短缩茎和球叶组成,是结球白菜、甘蓝和结球莴苣等在营养生长时期所形成的具有贮藏养分功能的产品器官。因此,在研究甘蓝、白菜、莴苣等产量形成过程中常需研究叶球的形成。叶球的观察项目主要有:叶球总重、纵径、横径、球形指数;短缩茎的长度、重量;叶球的紧实度等。叶球短缩茎越重,则可食部分的比率越低;短缩茎占叶球重=(短缩茎重量/叶球重量)×100%叶层的厚度(纵径一短缩茎)越小,球叶数量愈多,则叶球愈紧实,反之则较松散。这种关系可以用以判断叶球的经济价值。叶球紧实度(D)=(H一h)/n式中H一一叶球纵径长度;h——短缩茎长度;n——叶层数;H一h——叶层厚度。
当D大于1时,叶球松;接近于1时,叶球中度紧实;小于1时则叶球紧实。上式只适用于甘蓝及结球白菜类中一些叠抱类型的品种,其他抱合方式的品种可以通过测定其比重来表示。叶球紧实度(D)=(H一h)/(n×单叶平均厚度)结球白菜中肋的粗细和所占比例对品质的影响很大,为了分析不同品种和栽培技术对品质的影响,需测定软叶(叶身)的比例。测定方法是把叶球所有的叶片剥下,每个叶片沿主脉把叶身切下,然后分别称重,计算软叶占叶片总重量的百分率。软叶的百分率愈高,则叶的质地愈柔软。软叶比=〔叶身重/全叶(或者球重)〕×100%有些试验为了研究叶球形成过程中叶重、叶形或叶数的变化,应分期取样并按一定的叶位分别测定单叶的重量、叶长、叶宽等。4.总叶面积及叶面积指数累计全部叶片的叶面积即为全株的总叶面积。叶面积指数是指单位土地面积上蔬菜植物的叶面积,其计算公式为:叶面积指数(LAI)=叶面积总和/单位土地面积叶面积指数是蔬菜作物群体结构好坏的衡量指标之一,在一定程度上说明了光能利用的情况。叶面积指数与产量间存在抛物线的回归关系,合理的叶面积指数对提高蔬菜的产量和品质具有重要意义。蔬菜植物种类繁多,栽培方式多种多样,其叶面积指数也不相同。按照不同的生长习性及栽培方式可分为四大类:(1)蔓性搭架菜类如黄瓜、番茄等,因为支架栽培可以增加叶面积指数,减少消光系数,从而增加群体产量。搭架的黄瓜LAI可达6或更高。(2)直立菜类如茄子、辣椒等,其叶面积指数大多在3~4,消光系数较小。(3)丛生叶状的根菜类和叶菜类如白菜、甘蓝、萝卜等,作为食用栽培时有矮小的丛生叶LAI较小,而消光系数较大。(4)蔓性爬地生长菜类如甜瓜、西瓜、南瓜及部分冬瓜品种,大都爬地生长,其LAI较小,一般不超过2,但消光系数大。5.叶片质量的评价叶面积的大小可以反映叶片质量的优劣,单叶面积较大是蔬菜植物生长旺盛的主要标志之一,但单叶面积过大,质量并不一定好,光合能力也并不一定强,还应结合其他指标进行评价。(1)叶片厚度叶片厚度可通过测定叶面积重量比(SLA)来确定。 SLA=LA/LW 式中LA——叶面积;LW——叶干重。一般在生育初期SLA值大,随着生育的进展,叶片变厚,SLA值逐渐变小。一般SLA值越小,叶片越厚,光合强度越高。(2)叶色(3)叶重叶色是叶片质量的重要评价指标。叶色的深浅与叶绿素含量呈线性正相关。指单叶重或百叶重,单位叶面积的重量也是衡量叶片质量的重要评价指标,可以直接测量得出。(4)解剖结构叶片栅栏组织的发育状况是评价叶片质量的又一指标,在一定程度上它也可作为蔬菜营养状况的衡量指标。通过徒手切片或石蜡切片在显微镜下观察栅栏组织的长度、细胞的大小等。
(5)叶片的扩散阻力CO2由大气经叶片表面进人叶绿体被同化的过程中所受到的阻力称为叶片扩散阻力,单位为秒/厘米(s/cm)。CO2由大气进人叶绿体要经过几道阻力,只有克服了这些阻力后才能被同化。CO2向内扩散遇到的第一道阻力为叶面界层阻力(r0),它表示叶片界面静止空气层的阻力;然后是叶表面角质层的阻力(r1);第三道是气孔阻力(r2),这一阻力的大小直接受气孔开度的控制。同时还要克服叶肉细胞的扩散阻力(rm),细胞间隙的扩散阻力(ri)。所以光合强度的大小取决于下列公式: P=(Cα-C0)/(r0+r1+r2+rm+ri) 式中P——光合作用固定的C02量; Cα——空气中C02的浓度;C0——叶绿体内羧化位置中C02的浓度(可假设为0)。从上式可以看出,如能降低五种阻力,就能增加C02扩散进人叶绿体内的速度,从而提高光合强度。这些阻力的大小与叶片解剖构造(如气孔数目和大小),以及叶肉细胞质膜和叶绿体外膜对C02的透性有关。叶片扩散阻力,也可用叶片导度表示。叶片导度是指叶片表面透过水蒸气和C02雾气的能力,单位是厘米/秒(cm/s)。叶片导度是叶片扩散阻力的倒数。叶片扩散阻力小的叶片,其质量较好。(四)花的调查花是形成果实的基础,也是花菜类蔬菜(如花椰菜、青花菜、黄花菜等)的产品器官,开花期的早晚除了受本身的遗传因素影响外,还受气候条件、花芽分化的早晚和分化质量以及花芽发育时植株营养状况、栽培管理技术等的影响。观察和记载开花物候期各个进程的日期、持续时间及与外界环境条件的关系。开花期是某些果菜类蔬菜重要的物候期,一些栽培技术如化学疏花疏果与保花保果的实施与花期有关(如番茄)。1.花期的调查2.花芽分化的调查3.花质量的调查花冠的大小、形状、色泽都是某些蔬菜品种的特征表现,若有变化则需要探索其影响因素。对于花菜类蔬菜,应该研究其花器官的组成、生长和发育速度以及环境条件对花菜产品器官品质和产量的影响等。(五)果实的调查瓜类、豆类、茄果类蔬菜都以果实为食用器官。有的食用嫩果,如青椒、茄子、黄瓜等;有的则食用生物学上达到成熟的果实,如西瓜、南瓜和番茄等。在栽培或贮藏过程中,提高这些蔬菜产品器官的质量具有重要意义。对果实质量的评价主要有外观、口感、营养价值、贮藏和加工性能等。其调查的主要内容和方法如下:1.果实质量的调查(1)果实外观品质调查主要包括果实的大小、重量、形状、色泽、表面状况、整齐度等。于采收初期、盛期、末期在田间调查具有商品价值的果实的数量和重量、畸形果、裂果的数量和重量,分别计算商品果数或重量百分率,单果的平均重则以在采收盛期抽取一个随机样本计算,不必在每次采收时测定。①果实大小②形状
用游标卡尺测量果实的纵、横径或者周径,用天平等称其重量。可以定点定株多次测定果实大小和重量的变化。观察果实的形状是否符合本品种的特性,详见蔬菜植物学特性调查。③表面状况果实表面锈斑大小、分布;皮孔大小是否明显,果皮细或粗糙;表面的裂纹、裂口;蜡粉的多少;有无光泽、茸毛和表面农药的残留等。④色泽果实颜色按照标准色谱规定记载。⑤整齐度描述果实个体间外观品质的差异。质量性状按整齐度评分。在进行外观鉴定或者评比时,评价外观品质综合情况,用评分法记载。(2)果实内在品质调查①果肉:可食部分占果实总量的比例,肉质、果肉颜色、风味、香味、心室数等。②汁液:颜色、汁量等。主要包括肉质、汁液、风味、营养物质含量等。数量性状的调查以测定为主,质量性状常由专业人员或者专家评议,将以上外观和内在品质分成若干项,各项按重要性不同分别给以评分,总分为100分。③营养物质的含量可溶性固形物含量(用手持测糖仪测定)、糖(蔗糖、还原糖)、酸和糖酸比、淀粉、脂肪、蛋白质、维生素C等,用化学分析法测定2.果实重量定期采样测定其重量,要求每次测定不少于10个果实。为便于取样应该在开花时1次选足测定的果数,挂牌标志供全期测定用。如研究网纹甜瓜的果实发育,果实在开花后大约50d成熟,每周测定1次,每次10个果实,则在开花时至少要选70个以上的雌花,由于并不是每一个雌花都能坐稳果实,故应增加选果数。果实重量也可利用间接方法,根据直径或纵径估算。进行蔬菜果实的发育研究,应排除植株的营养状况、开花坐果的部位、坐果数目及开花时间等方面的影响,选择生长相对一致、坐果位置相近、开花时间相同的雌花,挂牌标志,以后间隔一定时间测定1次。3.果实体积4.果实比重采用果重测定的取样方法,用排水法测定果实体积的生长动态。果实比重是评价果实品质和成熟度的指标之一,如南瓜比重大则其淀粉含量较高,食用或饲用品质较好;西瓜比重大于1,一般成熟度不够,含糖量较低。比重测定方法是先称果实的重量,然后测定果实的体积,按下式计算:比重=果实重量/果实体积5.果实硬度果实硬度是判别其贮藏运输性能和品质的指标,很多试验都要测定果实(果皮和果肉)的硬度,可用硬度计测定,以每平方厘米承受的压力来表示,每个样品测5个数据,以平均数表示。在有些试验中需要测定果实的比面,即果实体积和表面积的关系。6.果实表面积表面积的测定方法有两种:
一是剥皮法,即将整个果实的表皮剥下来,用求积仪或方格板计算其表面积,如番茄在沸水中烫漂后很容易剥除表皮。二是贴纸法,即在果实表面用窄纸条贴满,再撕下测定其表面积。果实汁液中可溶性固形物的高低是影响品质的重要指标。果实不同部位的固形物含量不同,应选择适宜部位,或者选取一定部位的果肉做成匀浆以后测定。7.可溶性固形物(六)产量调查1.产量和产量计算方法所谓产量是指田间所收获产品的鲜物重量。生物产量:一年中植物所合成的有机物。经济产量:在整个植物体中有经济价值,可食用的那部分产物。非经济产量:无经济价值或经济价值很小那部分产物。相对生产率或经济系数(K):经济产量和生物产量的比值。K=经济产量/生物产量一般来讲,生物产量高,经济产量亦高。只有在徒长的情况下,茎叶的生长量过多,果实的产量才会受到影响,经济系数K也小。但蔬菜种类不同,经济产量的形成过程及化学组成也不同,其相对生产率(经济系数)差异较大。如禾谷类作物的相对产量大都在30%~40%,薯芋类为70%~85%,大豆为20%左右。而蔬菜中的叶菜类可达90%以上。有少数绿叶蔬菜如菠菜、苋菜、小白菜等其经济产量几乎等于生物产量,因为它们由光合作用所形成的每一部分(叶、茎、甚至于根)都可食用。蔬菜的产量可由单果重、单株重或单体鳞茎、块茎、叶球来计算,但最常用的是以单位面积产量来计算,即每公顷产量。各种蔬菜的产量构成如下:果菜类:每公顷产量=每公顷株数×单株果数×平均单果重×采收率结球叶菜类:每公顷产量=每公顷株数×平均单叶球重×结球率根菜类:每公顷产量=每公顷株数×平均单株根重单株果数=开花数×坐果率-无效果数2.产量形成因素调查(1)光能利用率目前一般丰产田的光能利用率不超过光合有效辐射能的2%~3%,一般田块只有1%左右。光能利用率可用下式计算:式中H——1g干物质的燃烧热(J);△W——测定期中的干物质增加量(g/m2);∑S——同期的太阳能积算值(J/m2)。(2)叶面积指数在一定范围内,叶面积与产量形成呈正相关,增加叶面积是提高产量的基本保证。叶面积指数(LAI)=叶面积(m2)/单位土地面积(m2)作物所合成的有机物,一般有20%~30%或者更多消耗于呼吸作用。但在昼热夜凉、肥水充足的良好环境下呼吸消耗量会减少。净同化率亦称“净同化生产率”,是指单位面积在一定时期内由光合作用所形成的干物质的重量。这个重量并不是碳素同化产物的全部,而是除去呼吸作用消耗的量,所以叫“净同化率”(NAR或phn)。(3)同化率(4)群体结构
对群体结构好坏的评价,首先是研究个体组成群体之后对光照强度的影响。作为群体中构成单位的个体不同于孤立的个体,成为群体发展后,叶层相互遮荫,使群体下面的光强逐渐减弱。因而在一个群体中不同层次的叶片所接受的光强不同,对产量所起的作用也不同,叶面积愈大,遮荫的程度就愈大。根据门司正三等(1953)试验,一个群体的不同叶层光强的垂直分布与叶面积指数的关系,服从“比尔-兰伯特”定律,即 IF=I0e–KF即1nIF/Io=-KF 式中F——叶面积指数;K——消光系数; I0——群体的入射光强;IF——任一层的光强。由于各种蔬菜的生长习性和栽培技术差异较大,因而其群体结构的差异也较大。优良的群体结构表现为消光系数小,而叶面积指数较大。其次是研究构成群体后水汽状况的变化,一般来讲,在一个叶层中越接近地表,水汽(湿度)越大,随叶层的往上则逐渐减少,而到了群体叶层以上则变动不大。再次是研究构成群体后CO2的变化规律。最后是研究群体叶层内热的分布状况。叶层内热的分布与CO2的分布相反,叶层内的温度比叶层外高。但在夜间,群体内部温度的梯度较为平缓,群体内比周围温度稍低。温度、空气湿度和CO2的含量都受风的影响。如果风速小,空气不流通,则群体中的湿度大,温度高,而二氧化碳的含量相对稀少,这对作物的光合作用及物质积累不利。如果有一定的风速,叶层中的湿度则会降低,温度也会低些。这对于夏季果菜,尤其是搭架栽培的番茄、黄瓜等非常重要。同时,因为新鲜空气中的CO2含量比群体叶层内部的高,适当通风可以增加叶层中CO2的含量,有利于光合作用。一定的风速还可加大CO2从叶层空间向气孔的扩散,降低扩散阻力(r)。一般以风速2m/s为宜。因此,通风透光是合理密植和种植间套作物必须考虑的问题。就群体而言,植株间光、叶面积和二氧化碳的分布等对光合作用及产量形成影响较大,可以作为研究群体结构的指标。可利用田间切片的方法测定光合面积的分布。选择一定面积的植株,自基部开始每隔10-20cm为一层测定其光照强度,C02浓度、温度等,每个点测定5-10次取其平均值,以植株上层的光照强度为对照,然后分层采取植株的茎、叶、果实迅速称重,分别放人事先备好的铝盒中,用常规方法烘干称重,将测定结果按坐标绘制成田间切片图。李曙轩(1965)研究了茄子生长盛期的群体结构(图3-3)。四、蔬菜产品器官形成的研究方法(一)叶菜产品器官的形成叶菜的产品器官可分为普通叶和具有贮藏功能的叶球,前者表现为散叶类型,后者表现为结球类型。1.散叶类型如菠菜、芹菜、芫荽和普通白菜等。以叶为产品,单株产量为单株的叶数和单叶重量的乘积。研究叶菜个体产量形成及其与叶生长关系的方法是:(1)个体产量的增长过程间隔一定时间取样测定单株重量与叶面积。(3)构成产量的叶柄与叶片的关系测定不同叶位的叶面积与重量及不同叶位的叶形指数。为了分叶位测定,在田间应在植株一定的叶位做好标记。测定时由外及里剥叶,分别测量单叶、叶柄和叶片的重量,以平均数表示。(2)单株叶数与叶重的关系定期取样测定不同叶位的单叶重量。2.结球类型
如甘蓝、结球莴苣、大白菜等以叶球为产品。大白菜结球以前为外叶生长的莲座期,叶球形成以后的一段时期为结球期。结球的方式是心叶的尖端向内卷曲,叶柄缩短,叶身基部加厚,初步形成部分饱满叶球,以后内部叶片逐渐长大,成为充实的叶球。叶球形成的研究内容和方法如下:②测定不同品种的球叶数及球重,探讨球叶数量与叶球重的关系。选择生长正常、叶球大小不同的单株30~50个,计算叶数与球重的相关系数。相关密切则表现为叶数型品种。①测定外叶面积大小与球重,探讨外叶与叶球形成的关系。③测定不同品种类型的成熟叶球不同叶位重量的变化。叶数越多叶球越大的品种,隔夜的重量大体相似,为叶数型品种;而保持一定数量叶片就可获得较大叶球的品种,其叶球外层的叶片大而重,内部叶片小而轻,为叶重型品种。④叶球形成早晚的研究,可根据外叶的数目和出苗至开始结球的天数以及叶片的形状来确定。大白菜由外及里各叶叶形指数形成曲线,这条曲线的斜率随生育期由急斜线转为缓斜线时便开始形成叶球,这在早熟品种中更为显著。叶位的确定及测定方法与散叶类型的普通白菜相同,应该注意的是决定外叶或球叶的界限时一般以第1一3叶环的叶片作为外叶来观察。⑤生长锥的花芽分化是阻碍叶数增加和叶球膨大的一个生理因素,因此在每次测定时应注意观察。(二)根和鳞茎的形成萝卜和胡萝卜是由下胚轴及根膨大而成,圆葱、大蒜则是由叶鞘的基部和鳞芽肥大而成。其共性是均为营养贮藏器官,由地上部良好的生长基础上肥大而成,对其进行研究的内容和方法如下:1.直根直根形成过程的研究,并以此研究不同品种各生育期的长短、生长特点,还可取样切片研究根膨大过程解剖学的变化。研究地上部与直根形成的关系,可在采收时随机选取50~100个植株,分别计算地上部茎叶重和地下部根重,然后计算其相关系数并建立回归方程式,在不同时期测定地上部与地下部的重量,进一步明确两者之间的关系。直根形成过程中生化成分的变化,包括不同时期、不同部位干物质的量、糖分、维生素、胡萝卜素的变化等。环境因子对直根发育影响的研究,应着重研究土壤条件如土壤质地、施肥的种类和方法,土壤温度和湿度等对根的发育、叉根、空心、开裂及其品质的影响。2.鳞茎鳞茎形成过程的研究 包括不同类型鳞茎叶片的发生,地上部(叶身和叶鞘)生长,不同叶位叶面积及叶鞘肥大的关系,鳞片数量与葱头大小的关系,鳞芽发生与叶鞘肥大过程,花芽分化与蒜瓣形成的关系,蒜薹与蒜头的相互影响等。确定鳞茎膨大有两个指标:一是植株的高度不再增加时鳞茎开始迅速膨大;二是叶形比(叶身长/叶鞘长)显著下降时则鳞茎开始膨大,这是判断鳞茎膨大最可靠的方法。(三)果实的形成1.果实的生长与膨大开花以后定期测定果实的横径、纵径、周径、体积和重量,长果形的品种以果长为主,而圆果形的种类和品种则以横径和周径为主。可以定点定株定果定时测定,而果重则需要每次取样称重,因而需要较多的果实。果实的大小和生长速度与坐果的位置和开花时的营养及气候条件有关,为了避免误差,测定的个体应选择同一天开放的雌花,而且雌花着生部位比较接近,因此要求种植株数较多,生长坐果一致,以增加选择机会,并在开花时做好标志。2.果实形成过程中解剖学的观察
为了说明果实内部生长是由细胞的分裂还是由细胞膨大引起,可观察可食部分薄壁细胞大小的变化。李曙轩观察黄金瓜果实发育时外果皮(靠近表皮的5~7层细胞)细胞直径几乎没有增加,而内果皮细胞的直径迅速增加,与果实直径的增长曲线平行,说明黄金瓜果实的迅速生长主要是由于细胞膨大的结果。如硬度、比重、含糖量、维生素、干物量的变化,可结合果重测定取样分析。3.果实形成过程中物理、化学性质的变化4.果实的生长与营养条件植株的营养状况与坐果及果实的生长关系密切,可调查不同营养条件下的坐果率;调查不同坐果部位功能叶的数目、大小与果实大小的关系;人为控制一定的坐果部位,研究果实大小与叶面积的关系;为了能在一定节位坐果,可利用生长调节剂处理所有调查的果实;利用摘叶的方法控制叶面积,研究对果实膨大的关系。果实较小、结果较多的种类,其单株结果数与果实大小成负相关,疏果可以增加保留果的养分,可进行疏果对单果大小及营养生长影响的研究。5.种子与果实的形成受精以后种子的多少与果实形成大小有一定相关性,如番茄果实大小与种子数量成正相关。因此在果实形成时应调查种子的形成和发育。第二节果树生物学特性调查一、果树根系生物学特性调查果树根系是果树最重要的吸收器官,具有固定、输导、贮藏、吸收、合成及分泌物质等功能。根系没有自然休眠现象,在满足其所需条件时可周年生长。但由于果树本身、自然条件和栽培技术等差异,一年中根系生长表现出周期性变化。根据其生长量的大小,可划分出不同的生长高峰。进行根系生物学调查,掌握根系生长动态变化,为有效地制定地下管理措施,保证果树长期持续生长提供基本依据。(一)形态调查1.根系形态分类在根系中,依据生长势的强弱和次生结构的有无,将初生根分为生长根和吸收根两类。生长根长度在5mm以上,主要用于扩展根系分布范围和发生各级侧根,同时具有吸收、合成物质能力,这类根可以发生次生结构,并进行不同程度的加粗生长。吸收根长势较弱,根细而短(直径0.3-0.5mm,长度≤5mm),只具有初生结构,一般条件下,15~20d后其皮层变褐,20-30d后自疏死亡;吸收根发生量大。树体根系的总长度和总表面积主要由吸收根决定;与生长根不同,其功能主要是吸收、同化、合成物质。束怀瑞等(1999)以根系的形态、演化、功能、特性为基础,对苹果根系进行系统分类(图3-4)。根据生长强度和次生生长的不同,又将生长根分为迅速生长根、缓慢生长根和吸收生长根三种。迅速生长根长势最强,具有明显的根冠和极强的顶端优势,整个生长季都可延伸生长,甚至可持续到下一个生长季。随着前端延伸,进行次生加粗生长,并在伸长区后端和次生结构分生各种不同长势的侧根,以后逐年加粗成为“永久性输导根”,构成根系的骨架。缓慢生长根生长势弱于迅速生长根,当年加长生长一般在20cm以内,粗度为1~3mm,以后仍可进行有限的次生加粗,发育成“弱势输导根”,这类根可进行大量、多级次分根,从而形成“根组”。吸收生长根生长势最弱,虽具有次生结构,但加粗生长极其有限,粗度一般小于lmm,因而被称为“次生根轴”、“临时性输导根”,它是吸收根的主要发生部位,1~2年后发根能力减弱,并最终脱落死亡。2.根系形态调查
田间栽植的植株,一般采用土体取样法,在距离树干一定的距离,根据研究需要确定适宜深度,挖开土体剖面后,取固定体积的土体放人水中,清洗出其中的根系,进行测量。如果是盆栽植株,一般采用流水进行冲洗,取出完整根系进行取样。Rootwasher自动洗根系统用途:*该系统基于澳大利亚联邦科学与工业研究组织的设计成果。*洗根是根系取样分析前的必要步骤,传统的手动洗根费时费力,并且很容易对根系造成损伤。*自动洗根系统则可以很好的保持根毛的完整性。组成:·4个洗根池·中央溢流导管·2个底部的水流喷射口特点:1.通过水流的旋转运动,将根和泥土轻柔分离。2.清洗过程中分离出的根系和最终清洗完的根系被收集在500微米的网孔过滤器中。3.根据土壤类型和样品体积的不同,每小时约可以清洗10个样品。4.清洗用水流小于38升/分钟,并保持3500hPa这一最适合的清洗压力。5.可选电泵(0.55kW)和循环水箱,有效的确保了水压和水的循环利用。获取根系后,应对根系按类型逐级分类,并称重或测量。由于根系数量庞大,且形状不规则,以往一般用其鲜重或干重的参数表征,或用系数进行转换。计算机软件提供了对根系进行精确测量的方法。英国生产的Delta-Scan软件是进行根系量化测量的有力工具,它可在Windows系统平台上运行,只需通过普通扫描仪获取根系的图像(黑白,Tiff格式),就能计算出根系的长度、根尖数目、吸收面积等。Delta-TSCAN图象分析系统以平板扫描仪进行根系扫描分析,分析根系长度与直径的关系、根尖记数,也可以进行土壤颗粒度分析。使用扫描分析,样品图像扫描后输送到计算机中,图像分析软件对样品图像进行分析处理。WinRHIZO根系分析系统 是一套用于洗根后的专业根系分析系统,可以分析根系长度、直径、面积、体积、根尖记数等,功能强大,操作简单,广泛运用于根系形态和构造研究。植物根系X-光扫描成像分析系统植物根系X-光扫描分析系统是非破坏性的原位分析系统,可以全方位分析植物根系所有部分(包括根尖等),并且可以在植物生长的不同阶段对根系的生长进行长期动态监测。这套系统非常适合于研究植物根系对胁迫的动态响应。第4天第7天第10天第13天第16天第28天第40天玉米出苗后40天的根系动态生长监测利用红/蓝立体眼镜可以观看立体效果(二)动态调查1.根窖法。
即一般选定带有地下室的根窖,在地下室顶部悬空设置侧面透明(可用厚玻璃等制作侧壁)的定植穴,在地上部栽植果树后,果树根系逐渐向四周扩展,从而可在透明的剖面上观察到根系发生的位置、时间,根系的类型及其变化等。采用透明的方格坐标纸覆盖在透明剖面上,用不同色彩的线条对根系特征进行标记,可获得果树在特定时间段根系发生的状况,并可制图永久保存。根窖是一种永久性建筑,施工量大、制造成本高,在设计时应充分考虑根系观察所包括的树种、土壤、体积、深度等参数,一般建成后能在较长时间内发挥作用。在国内,山东农业大学的根窖规模最大,使用时间最长,获得了多项研究成果。2.气培法又叫雾培法,整个培养系统由空气压缩机、水泵、培养箱(桶)组成。培养箱(桶)一般为圆筒形,直径和高度视栽培植物而定。桶顶盖有夹板,植株由苯乙烯泡沫块固定在夹板的孔中。容器中的营养液被空气压缩机产生的高压气体雾化,经底部的喷嘴不断喷到植物根上,多余的营养液又滴回桶底容器中而得到回收。气培系统中的空气、营养液成分和喷出压力可以根据需要调节。根系完全生长在空气中,非常便于观察,并可随时进行监控。3.塑料管土柱法又叫塑料管栽法,是近年来世界各国科研人员在作物根系研究上应用较多的方法。具有取样简单、工作量小、易于操作、根系完整、与大田生长一致的优点。将工程塑料硬管(PVC)先横向切成长度不等(因需要而异)的管段(直径视植物而定),将一端封闭,留孔透水,侧面可开观察窗。为便于取样和防止水分沿管壁渗出,内衬塑料套。立于深土坑中,管口与地表齐平,内装按试验要求所配制的栽培基质,并灌水保持适宜植株生长的土壤湿度。取样时将管挖出,平放于水池中;去掉塑料管,露出土柱;用水轻洗根系;冲洗干净后,从水中取出完整根系,进行各项指标测定。4.根系生长监测系统根系生长监测系统是为扫描土壤中活体根系的生长动态而设计的。CI一600主要由直立旋转型线性扫描头、笔记本电脑和透明的塑料管组成。使用时必须将管子埋入或插入土中,然后将CCD线性扫描头放进管内,计算机将控制扫描头自动沿管壁扫描。扫描230mm长的管子约需l0s。也可把扫描头放在塑料管的不同深度,以扫描不同深度的根系分布或土壤剖面图像。每次扫描后,计算机屏幕便马上显示出根系生长的彩色图像(不变形)。Bartz根系生长动态监控系统动态监测地下植物根系的生长状况整个摄像系统设计成可放入预埋在地下的透明管道中,并通过管壁对根系照相。当所摄图像显示在监视器上时,放大倍数可在15倍到100倍之间调节。(三)根系活性调查1.根系总吸收面积和活跃吸收面积的测定2.氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定根系活力3.氧电极测定根系呼吸强度氧电极是为测定水中所溶解氧的含量而设计的一种极谱电极。氧电极具有灵敏度高、反应快、能连续测量记录、追踪反应动态变化过程等特点,因而在某些耗氧或放氧的活型研究中得到了广泛的应用。CHOROLAB2液相氧电极OXYTHERM液相氧电极二、果树枝干生物学特性调查(一)形态调查
对果树树体进行形态学调查,是果树研究的重要基础性工作,它能反映树种、品种特征特性、农艺措施效应和树体营养状况等。因为果树种类很多,因此调查的结果也不尽相同,以苹果为例,果树枝干调查涉及的指标主要有:1.主干即根颈到第一主枝间的多年生骨干部分。根颈到第一主枝间的间距叫干高。2.干周即树干(一般指地上部20cm高处)的周长。是果树生长的一个重要综合指标。3.冠径即树冠直径,通常由东西径和南北径(或最大径和最小径)的平均值表示。4.冠高即树冠最下层梢至树冠顶部的垂直高度。冠高=树高-枝梢最下层的立地高度。5.树体结构包括主干骨干枝(树冠内较粗大、起骨干作用的枝,通常包括中心干、主枝、副主枝等)枝组(着生在各级骨干枝和辅养枝上的结果单位,由结果枝和营养枝组成)。枝组根据大小可分为小型枝组(枝轴长度15cm以下,2-4个分枝)、中型枝组(枝轴长度为15-50cm,5-11个分枝)、大型枝组(枝轴长度为50-100cm,12个以上分枝)。因树种和整形方式不同,树体结构也不相同。6.枝类组成主要枝类有营养枝和结果枝。营养枝又分为长枝、中枝、短枝、叶丛枝。结果枝分为超长果枝、长果枝、中果枝、短果枝和短果枝群。不同枝梢种类和长短枝数量的比例,称为枝类组成。枝类组成是反映生长结果的重要指标。调整枝类组成是实现早果、丰产和稳产的重要技术。7.综合指标包括萌芽力(率)、成枝力和生长势。生长势是衡量树势强弱的标志,通常以新梢长度表示。8.枝量果树单株或单位面积上着生的各类枝条,称为枝量。它反映了树体生长结果的状况。影响枝量的主要因子是树种与品种的萌芽率、成枝力、栽植密度、整形修剪和肥水条件等。不同树种品种、不同年龄时期和管理水平要求的枝量不同,保持适宜的枝量是壮树、丰产、优质的基本保证。修剪是调节枝量的主要方法。产量在60000~75000千克/公顷左右的丰产苹果园,适宜的每公顷枝量约为150万~225万条。(二)动态调查(1)萌芽期萌芽是果树由越冬休眠状态过渡到开始营养生长的一个显著标志。此期由芽苞开始膨大至幼叶分离或花蕾伸出为止。果树每年萌芽的次数因树种品种和外界环境条件不同而异。原产于北方的一些落叶果树多为一次萌芽;而生长在热带、亚热带的常绿果树以及具有早熟性芽的树种,如柑橘、批把、桃、葡萄、猕猴桃等,则表现出可多次萌发,但以春季萌芽最为整齐。萌芽的早晚受树种、品种、温度、水分以及树体营养状况的影响。一般原产温带地区的落叶果树在早春日平均温度达5℃以上,土壤温度达7-8℃时,经过10-15d即开始萌芽。而原产热带、亚热带地区的大部分常绿果树和落叶果树(如柿、枣),萌芽要求温度较高,需在日平均温度10℃以上才能萌芽。萌芽的整齐度和延续时间主要决定于早春的温度和水分状况。(2)新梢生长
叶芽萌发以后,顶端分生组织的细胞分裂,雏梢开始伸长,自基部向上各节叶片逐步展开,新梢逐渐形成,而后增粗。在新梢生长过程中,可分为加长生长和加粗生长两个时期。①新梢生长期A.加长生长:新梢的加长通过枝条顶端分生组织的活动即分生细胞群的细胞分裂伸长而实现。其生长经历三个阶段,即新梢开始生长期、旺盛生长期和缓慢生长期。新梢开始生长期是叶芽开始萌发后,生长点幼叶伸出芽外,随之节间伸长,幼叶分离为止。此期的生长主要靠树体头年积累的贮藏营养进行。旺盛生长期茎组织明显延伸,幼叶迅速分离,叶片增多,叶面积加大,光合作用增强。缓慢生长期枝顶端分生组织细胞分裂和增大变慢,逐渐停止,形成枝条顶芽,生长停止,转人成熟阶段。B.加粗生长:是形成层细胞分裂、分化和增大的结果。加粗生长比加长生长期稍晚,其停止也较晚,主要是因为萌动的芽和加长生长时所发生的幼叶能产生生长素类物质,以激发形成层细胞分裂。同时,随着加长生长,叶面积增大,光合产物增多,促进细胞旺盛生长,使加粗生长变快。因此,枝干的加粗生长与叶面积大小、树体积累物质的多少密切相关。叶面积大、积累养分多,则加粗生长明显。所以加粗生长程度常作为鉴定树体营养物质状况的指标。使用植物茎干变化测试仪可以监测茎干变化。茎干变化测试方法是:在树干上固定一个框架,在框架上连接一个感受张力变化的传感器,感受果树枝干直径(或半径、周长)的变化。此仪器可定位观测,直接读取数据,也可采用自动记录数据。测量敏感、连续、精度较高,安装后几乎不需维护。测周长变化适于直径为5-32cm即周长为16-100cm植物,测量精度<2mm(植株半径日变化为0~300mm);温度系数<0.1mm/K(温度变化一致,误差小于0.1mm),不会对树体造成伤害。植物茎干变化测试仪 D型②影响新梢生长的因素A.种类、品种和砧木特性:不同种类、品种,其新梢生长的强度不同。砧木对新梢也有影响,如以乔化砧嫁接的苹果树,表现出树势较强,植株较高大,以矮化砧嫁接的树势较弱,植株较矮小。B.树体营养水平:新梢的萌发和生长主要靠树体的贮藏营养,树体贮藏营养水平高,枝梢生长好。C.枝梢着生角度:直立枝生长势强,生长量大;斜生枝生长势中等;水平枝或下垂枝生长势弱且短。D.环境条件:主要是温度、水分、光照和土壤条件。水分的多少是影响枝梢生长的关键因子。在保证土壤通气的前提下水分供应充足,促进枝梢迅速生长。氮素对新梢的萌发和伸长影响特别显著。强光照抑制枝梢生长和树冠高度的发育,主要是由于紫外线破坏了内源激素,所以高山植物生长较缓而矮。在最适温度范围内,枝梢生长良好,温度过高或过低均影响生长。(三)活性调查果树枝干是水分供应的主要渠道,同时又是产量负载的主要结构,调查枝干水分供应的无损耗测量手段十分重要。根据热平衡原理设计的茎流计,可直接测量植物茎流量来确定植物的水分消耗(蒸腾)。如加接其他传感器则可测量环境因子(空气温度、湿度,PAR,土壤温度、湿度等)下植物的茎流。茎流计有包裹式和插针式两种类型。包裹式茎流计把外接探头直接覆着在枝干表面,对其完全无损伤,但要求测定枝干直径较小,多为2-125mm。插针式茎流计针对大型树干设计,一般要求枝干直径大于70mm,但安装时要打1个几毫米的小孔,可根据测定植株选用。茎流计需要给茎流探头供电,通过采集、分析软件进行数据采集、处理。
三、果树叶片生物学特性调查叶片是果树的光合器官,同时兼有光合、蒸腾、吸收、贮存等功能。(一)形态调查1.叶的生物学形状叶的形态和叶序、保护组织特征是描述果树品种特性的重要特征,详细调查方法可参考《中国植物志》。2.叶幕即树冠着叶区的总称,可用叶面积或着叶的厚度表示。叶幕厚度以主枝中部着叶层的水平和(或)垂直平均厚度为准。叶幕间距为以主枝中部上下相邻两层叶幕间的平均垂直距离为准。3.叶面积叶面积是指单叶几何面积,叶面积反映了果树的树体营养和光合能力,是经常进行计量的一个指标。以前的测量多采用方格板计量、剪样称重和利用叶片长度和宽度进行回归方程推算等方法,这些方法简便但精确度差,效率低。现多应用光电扫描技术的叶面积仪进行测量。这类仪器一般内置固体标准光源的CCD扫描系统,可以精确、快速、无损伤的测量叶片的叶面积及其相关参数,如测定叶长、叶宽、叶面积、平均叶面积和总叶面积等。扫描板上具有导轨和便于扫描器滑动的透明薄膜。进行叶面积测定时,掀起薄膜将叶片放在膜与板之间,然后将扫描器从扫描板上的透明薄膜上扫过。进行一次扫描测定,可以同时获得叶片的面积、长度、宽度、周长以及叶片的长宽比和形状因子。叶片测量可以在离体或不离体情况下进行。该仪器具有32K存贮器,可以存贮4000组以上的数据,这些数据可以通过RS232接口直接传送到计算机或打印机上CI-202便携式叶面积仪是美国CID公司生产的最便宜的一种经济型叶面积仪。它由高速手持扫描器、扫描板、数据处理器、显示器、功能键和电池组成。CI-203手持式激光叶面积仪将激光扫描器、数据采集器、显示器和电池等一起封装在单个手持盒体内,重量仅1kg。只需简单地将叶片从仪器的手柄下拉出,即可非破坏性地同时测量和计算活体叶片的面积、宽度、长度、周长、长宽比和形状因子6个参数,并存贮在仪器内。在没有专用扫描设备的情况下,可选用不同型号的扫描仪或数码相机记录叶片图像,然后用计算机软件分析这些图像,同样可分析叶面积等参数。如加拿大产的WinFOLIA专业叶分析系统,通过图像分析可计算出总叶面积、单叶面积、叶孔面积(单叶、多叶);叶总长度;叶面和叶柄长度、叶周长;叶最大宽度(水平方向)、任意位置叶片宽度、纵横比、形状因子;交互式长度和角度测量、自定义叶裂角及叶缘锯齿高度、宽度、数量等,甚至能进行病理分析。(二)动态调查叶片动态变化的生物学特性指标主要通过叶面积系数调查反映。叶面积系数是指树冠总叶面积与其地面投影面积之比。现在有许多仪器可以迅速测定叶面积系数。一般是通过测定树冠的上、下冠层PAR(光合有效辐射)的比率来进行计算。如CI一110植物冠层图像分析仪,由超广角鱼眼图像捕捉探头、PAR探头、计算机、图像分析软件组成。鱼眼探头安装在一个可握持的手柄顶端,它可以获取180°视角的图像或PAR值。将鱼眼探头放在植物冠层下面时,在计算机屏幕上看到高精度的植物冠层黑白图像。应用操作软件可计算出植物冠层的叶面积指数、叶片平均倾斜角度、散射辐射透过率、直接辐射透过率、消光系数和叶片的方位分布等参数。其计算结果可以文本文件的形式保存在计算机内,可快速测量和计算植物冠层图像。(三)活性调查叶片是果树的光合器官,因此它的活性和光合作用密切相关。1.叶绿素含量测定
传统的叶绿素含量测定一般是采用将定量叶片研磨,用有机溶剂如乙醇、丙酮浸提,然后稀释比色。这种方法虽然精确,但操作不便,特别不适合野外和大规模调查。利用叶绿素在红光和蓝光两个波段激发光源时的光学吸收率原理,生产了手持式叶绿素测定仪。测定时首先进行标定,使仪器在黑暗状态下读数为0,然后只要对叶片轻轻一夹,就能测量被测物的叶绿素相对含量。这种仪器能快速、精确测量,不损坏被测物,自带数据存储,重量轻,广泛应用于群体测定研究。近来又开发出非接触叶绿素速测仪,通过检测植物叶片的红外反射,不需接触植物,也能精确测量植物叶片的相对叶绿素含量,还可以与GPS互联,记录精确的测量地点,周期性地进行连续观测。非接触叶绿素速测仪最小测量距离为3.5cm,最大测量距离为183cm,测量直径分别为1.35cm(相距3.5cm时)、3cm(相距46cm时)和11.8cm(相距122cm时),测量时间2s,其重复性准确度为读数的士5%。2.光合相关参数测定光合测定系统CI-340所具有的功能几乎涵盖了所有与光合、蒸腾测定有关的测量和计算。如光合效率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等。CI-310便携式光合系统是由笔记本计算机控制和采集叶室中的各探头和CO2分析器数据,直接计算出光合、蒸腾、气孔导度以及叶片的胞间CO2浓度;同时,还提供叶室中的PAR,空气和叶片温度,相对湿度,CO2浓度和大气压强等数据。这些数据可在计算机的显示屏上显示,并直接存贮在计算机中。目前应用的光合测定系统很多,CID公司生产的CI-310,CI-340;ACD公司生产的LCA-4;LI-COR公司生产的LI一6400P在研究中应用较多。这些设备配备开放式气路以及多种气体供应、吸收、转换等系统,能在控制CO2、光合有效辐射、温度及湿度的条件下进行光合速率、蒸腾速率、气孔导度和细胞间隙CO2浓度及光合有效辐射、大气CO2浓度、叶片温度、同化室温度、大气湿度等指标的测定。除了进行上述参数测定外,还可通过内置程序,进行光——光合响应曲线、CO2——光合响应曲线、温度——光合响应曲线、湿度——光合响应曲线等各种响应曲线的计算,并且可以通过这些响应曲线计算出RuBP羧化效率、表观量子产量、光补偿点、光饱和点、CO2补偿点、CO2饱和点、温度补偿点、RuBP最大再生速率以及光合作用气孔限制值等一些相关的生理生态参数。四、果树花器官生物学特性调查(一)形态调查1.开花时期调查开花期是指一个植株上从有极少数的花开放至全株的花完全谢落为止。一般可分为4个时期,即初花期(全树5%~25%的花开放)、盛花期(全树25%~75%的花开放)、末花期(全树75%以上的花开放)和终花期(全树花冠全部凋谢)。果树开花的迟早因树种、品种和树体营养条件的不同而异,纯花芽的核果类果树开花期最早,混合花芽的仁果类、柑橘类、坚果类、浆果类果树较迟。同一树种不同品种,同一品种不同植株,或者同一植株上结果枝类型及其着生部位不同,其花期也有先后。树体营养良好,养分积累多,花期可提前,短果枝的花期比长果枝早,顶花芽花期比腋花芽早,树冠外围枝比内膛枝开花早。2.花期检查
在开花期对花器官进行观察,以鉴定其开花特性。不同品种或不同环境条件下的果树,其开花时期不同,甚至开花习性也不同。如有的品种白天开花,有的夜间开花,荔枝花昼夜均能开放,但以清晨为开放高峰时期。有的植株在同株上副梢花或腋花芽开花的早晚相差也较大(如仁果类的苹果、梨等)。同株雌雄异花的果树(如核桃、板栗)雌、雄花的开花期也不相同,有的雌花先开,有的雄花先开,有的品种在同一花内雄蕊比雌蕊早熟2~3d,有的雌蕊比雄蕊早成熟,即雌雄异熟花。有的雌雄异株果树(如猕猴桃),雌、雄花期也不一致。荔枝在同株树上有三种花型,即雄性花(功能性雄花,雌蕊发育不完全)、雌性花(功能性雌花,雄蕊花药不开裂)和两性花,通常在不同的枝条或花序上相继开放。这些开花期不同的表现都对授粉不利,尤其对苹果、梨、樱桃等自花不结实的品种,授粉树必须与主栽品种同时开花,才能授粉坐果。因此应进行花期观察,掌握各品种的开花规律。对开花期的观察一般均结合物候期观察进行,按开花物候期的观察标准,分期记载。但亦可根据试验的目的要求,进行深人的专题观察研究。在具体操作时首先要选好具有代表性的供试植株5~10株。开花期的记载标准为:仁果类一般以短果枝的开花期为准;核果期以外围各类果枝的花期为准;柑橘类以春梢结果母枝上的花序开放为准;核桃、板栗要分别记载雌、雄花序的开花期。按开花的全过程定期、连续观察,有时甚至按小时计。整理记载资料作为该品种的开花特性,并供选择和配植授粉组合、人工辅助授粉、蔬花等时参考。对于雌蕊、雄蕊成熟期不同的检查宜在开花前或在花芽膨大期开始进行,观察其雌雄蕊成熟期,分别记载,并计算其相差时间。检查标准一般以柱头开始分泌黏液为雌蕊成熟,花粉开始散粉为雄蕊成熟。3.花粉形态用扫描电镜观察、测量花粉的横、纵径,计算平均数和标准差,进行品种间的显著性检验。用透射电镜观察花粉内部结构。(二)动态调查授粉:花粉通过昆虫、风、人工等媒介传授到柱头上。受精:花粉在柱头上发芽,花粉管由花柱进人胚囊后,雄性生殖细胞与卵细胞和极核结合的过程。花序坐果率:坐果花序数占总花序数的百分率。花朵坐果率:坐果花朵数占花朵总数的百分率。花芽分化:芽内花原基形成和性器官发育的全过程。(三)活性调查在杂交育种、结实机理和花粉生理的研究中常涉及花粉活力的鉴定。掌握花粉活力快速测定的方法是进行雄性不育株的选育、杂交技术的改良以及揭示内外因素对花粉育性和结实率影响的基础。(1)形态观察法花药开裂后1~3d,分别选定观察几朵花或花序,每朵花或花序选择3个花粉分布均匀的视野进行统计。边缘光滑、发育饱满、形态正常的花粉粒为有活力的花粉。同时对花粉萌发的适宜pH进行试验,一般方法是设置几个不同的pH处理,每个pH设置几个重复进行观察。(2)染色试验法主要采用配制好的混合液染色剂与过氧化氢各一滴处理放置于载玻片上的花粉。此染色法的原理为:过氧化酶能利用过氧化物在各种多酚及芳香族胺中发生氧化而产生颜色,因此有活力的花粉会被染色。(3)离体萌发试验将植物花朵的花药开裂并自然释放的花粉每隔6~8h接种到含蔗糖15%、硼酸0.01%的琼脂培养基上,在25℃下培养ld后检测花粉活力,重复4次。五、果树果实生物学特性调查
(一)果树产量的构成从生理角度上看,果树的产量取决于生物产量和经济系数;从栽培角度上看,产量主要由栽植株数、单株花芽数、坐果率及单果重构成。栽植株数取决于栽植密度,它决定了果树单位面积产量的高低。在一定范围内,栽植密度越大,单产越高。一般果树前期生长慢,树冠小,空闲地多,因此,适当增加栽植密度可迅速提高树体叶面积指数与树冠覆盖率,增加光能利用率,从而提高单位面积产量。果树形成的花芽数是构成果树产量的基础。因此,在栽培上要采取综合的技术措施控制和调节树体外部条件,平衡果树各器官间的生长发育关系,加强花芽分化临界期的肥水管理,采果后注意保叶和后期营养,促进花芽分化。坐果率的高低是果树产量的保证,增加树体营养,创造良好的授粉受精条件,防止自然灾害、应用生长调节剂等措施进行保花保果,以提高坐果率。果树单株产量除与结果量有关外,还与果实大小密切相关。在结果数一定的情况下,果实越大,产量越高。果实的大小取决于果实细胞数目的多少、细胞体积和间隙的增大。果实细胞数目的多少与细胞分裂期的长短和分裂速度呈正相关,细胞分裂开始于花原始体形成以后,到开花时停止,有的花后继续分裂、增殖。最后细胞体积不断增大。因此,加强上一年夏秋季管理,促进花芽饱满,提高贮藏养分水平和加强当年花期管理,对果实大小影响都同样重要。根据果树产量的构成因素,通过栽培技术可调控产量的高低,也是制订丰产栽培方案的研究依据。(二)果实品质的形成果实品质是一个综合指标,包括外观和内质。外观品质主要分为果实大小、形状与色泽、果面特征等。内质主要测评质地、糖、酸、果汁、风味、香气、异味等。另外还要考虑果实的贮运性能和加工性能。作为鲜食果实,其品质主要包括果实色、香、味及质地等。1.色泽决定果实色泽发育的色素是叶绿素、类胡萝卜素及花青素等。果实成熟过程中叶绿素发生分解,类胡萝卜素等其他色素增加,果实再现品种固有色泽。果实可溶性糖含量高,有利于果实花青素形成,控制氮肥施用,改善光照和营养条件,喷布增色剂等有利于果实着色。2.果肉质地与果实硬度果实的耐贮藏性与果实硬度有关。一般果实硬度低,耐藏性差。决定果实硬度的内因是细胞间结合力、细胞构成物质的机械强度及细胞膨压。细胞间的结合力主要受果胶影响,原果胶具有黏结作用,使果实成熟;原果胶分解成可溶性胶,则果实变软。纤维素等物质是细胞壁的主要构成物质,原果胶对纤维素又具有保护作用,因此,凡含纤维素高的品种,果实硬度较大,但肉质粗、多渣,如砂梨的石细胞由木质纤维素组成。细胞膨压决定果肉脆度,凡是细胞组织疏松、细胞体积和细胞间隙大,则果肉脆度小。施钙可增加细胞壁机械强度,从而增加果实硬度;氮与钾则降低果实硬度;采收前后温度高,果实硬度降低快;采前喷乙烯利,促进果实软化,喷B9可增加仁果类果实硬度。3.果实风味糖酸比即果实中含糖量与含酸量之比或固酸比,即固形物含量与含酸量之比。糖酸比常作为衡量果实品质好坏的标志,果实糖酸比大,则风味浓郁。果实干物质中能够溶于水的物质称之为可溶性固形物,包括糖、酸、水溶性果胶、蛋白质、单宁、部分色素和维生素等,以糖含量最多。故根据果实含糖量可粗略估计可溶性固形物含量。糖主要有葡萄糖、蔗糖和果糖。以果糖最甜,葡萄糖风味最好。葡萄以含葡萄糖为主,柑橘类果实的酸主要有苹果酸、酒石酸和柠檬酸,而柠檬酸分解要求的温度最高,故柑橘成熟时尚有酸。果实中的酸大多为呼吸产物,可逐渐被分解消失。(三)果实内含物检测
果实中含有丰富的内含物,一般分为糖类、酸类、维生素、蛋白质、矿质元素、芳香物质和其他成分。糖、酸类是影响果实品质最突出的组分之一。果实中糖、酸等溶质的精确测定可使用色谱法或滴定法,简易测定也可用细胞汁液浓度表示,即可溶性固形物含量,采用折射仪或手持糖量计的方法测定细胞汁液浓度。由于果实不同部位所含可溶性固形物不同,所以对于大型果实需要固定取样部位,也可将整个果实榨汁混匀测定。如果含水量较低的器官直接榨汁较困难,可包在薄膜中置-30℃以下的低温冰箱中冷冻3h后,取出解冻,即可榨出汁液。第三节观赏植物生物学特性调查果树、蔬菜生物学特性调查的大部分方法都可以作为观赏植物调查方法的借鉴。但观赏植物生物学特性调查的目的、意义及方法仍有些不同,在此作简要介绍。一、观赏植物的物候期调查物候期基本研究方法是平行观测法,即同时观测生物物候现象和气候因子的变化,以研究其相互关系。(一)物候期观测的意义和方法1.意义观赏植物物候观察的目的是为了掌握各种植物生长与开花结实规律,了解其在一定地区内生长发育时期的进展及其与环境条件的关系,以便进一步掌握这些植物的特征、特性,最终为人类所利用。因此,观赏植物的物候观测除具有生物气候学方面的意义外,主要有以下两方面的意义:①掌握观赏植物的季相变化,为其种植设计,选配适宜的树种以为形成四季景观提供实践依据。②为栽培包括繁殖、栽植、养护和育种提供生物学依据。如确定繁殖时期、栽植季节、树木周年养护管理、花卉的促成与抑制栽培等;根据开花生物学特性进行亲本选择与处理,以利于杂交育种;进行不同品种特性的比较试验等。2.观测方法(1)目测法即定期进行宏观观测。对于草坪草来说,在不同草坪段中分别选择有代表性的lm2大小的样方,对其内的草坪植物进行目测估计,了解其生长势。(2)定点定株法即在某一特定植物试验田内选择有代表性的植株,挂牌标记,进行物候期进程的连续观察。如对多个梅花品种分别进行开花物候期的观察时,选代表植株1~2株,每株选定树冠东南、西南和正北三个方位的中型健康枝组进行调查记录。(二)观赏树木的物候期观察观赏树木的记载较简单,一般只分为萌动期、新梢生长期、展叶期、叶变色期和落叶期等。1.萌动期即指萌芽前,当日平均气温稳定在3℃以上起,到芽膨大待萌动时止。这一时期,树液开始流动,有些树种会出现明显的“伤流”,以从新伤口出现水滴状分泌液为准。2.新梢生长期从树木萌芽生长至落叶包括整个生长时期。不同树木通过各个物候的顺序不同,有的先开花后展叶,有的则先抽枝后开花。具体观察标准如下:(1)芽膨大期具芽鳞者,当芽鳞开始分离,侧面显露出浅色的线形或角形时为芽膨大始期(具裸芽者,如枫杨等,不记芽膨大期)。由于不同树种开花类型不同,芽萌动有先后,有的是花芽,有的是叶芽,应分别记载其日期。为便于观察,可预先在较大的芽上涂上薄薄的红漆,芽膨大后漆膜分开,露出其他颜色即可辨别。对于某些较小的芽或具茸毛状鳞片者,可用放大镜观察。(2)新梢生长周期由叶芽萌动开始至枝条停止生长为止。其生长分一次梢(春梢)、二次梢(习称夏梢,或秋梢,或副梢)、三次梢(习称秋梢)。新梢开始生长期:选定的主次一年生延长枝(或增加中、短枝)上顶部营养芽(叶芽)开放为一次(春)梢开始生长期,一次梢顶部腋芽开放为二次梢开始生长期,其余类推。
枝条生长周期:对选定枝上顶部梢定期观测其长度和粗度,以便确定延长生长与加粗生长的周期和生长快慢时期及特点。二次以上梢以同样方法观测。新梢停止生长期:以所观察的营养枝形成顶芽或梢端枯萎不再生长为止。二次以上梢以同样方法记录。(3)芽开放期或显蕾期(花蕾或花序出现期)鳞芽的鳞片裂开,芽顶部出现新鲜颜色的幼叶或花蕾时,为芽开放(绽)期。此期在园林中有些已初步显现一定的观赏价值。不同树种的具体特征有些不同。如榆树以形成的新苞片伸长时,枫杨以锈色裸芽出现黄棕色线缝时,为其芽开放期。具纯花芽且早春开花的树木如山桃、玉兰等,当外鳞层裂开,见到花蕾顶端时为花芽开放期或显蕾期。具混合芽且早春开花的树木如海棠等,由于先长枝叶后开花,故其物候期可细分为芽开放(绽)期和花序露出期。3.展叶期展叶开始期:从芽苞中伸出的卷曲或按叶脉折叠的小叶,出现第一批1~2片叶平展时,为展叶开始期。针叶树以幼针叶从叶鞘中开始出现时为准;而具复叶的树木,以其中1~2片小叶平展时为准。展叶盛期:阔叶树以其半数枝条上的小叶完全平展时为准,针叶树类以新针叶长度达老针叶长度1/2时为准。有些树种开始展叶后,很快完全展开,因此可以不记展叶盛期。春色叶展现始期:以春季所展新叶整体上开始呈现有一定观赏价值的特色色彩时为准。春色叶变色期:以春叶特有色彩整体上消失为准。如由鲜绿色转暗绿色,由各种红色转为绿色等。4.开花期**开花始期:选定观测的植株有5%的花瓣完全展开时为开花始期。针叶树和其他以风媒传粉为主的树木,以轻摇树枝见散出花粉时为准。其中柳属在柔荑花絮上,以雄株见到雄蕊,出现黄花时为准;雌株以见到柱头出现黄绿色为准。杨属始花不易见到散出花粉,以花序松散下垂时为准。**开花盛期(或盛花期):观测树上有50%以上的花蕾展开或柔黄花序松散下垂或散粉时为开花盛期。针叶树类可以不记开花盛期。**开花末期:观测树上95%的花开时为开花末期。针叶树类和其他风媒树以散粉终止或柔荑花序脱落时为准。多次开花期:有些一年1次于春季开花的树木,在有些年份于夏秋间或初冬再度开花,即使未选定为观测对象,也应另行记录。内容包括:①树种名称,是个别植株还是多数植株,所占比例;②再度开花日期,繁茂和花期完善程度,花期长短;③原因调查,记录与未再次开花的同种树比较树龄、树势情况,生态环境有何不同,当年春温、干旱、秋冬温度情况,树体枝叶是否(因冰雹、病虫害等)损伤,养护管理情况;④再度开花树能否再度结实,结实数量,能否成熟等。另有一些树种一年内能多次开花,其中有的有明显的间隔期,有的几乎连续。但从盛花期上可以看出有几次高峰,应分别记载。不管是哪一种情况,只要经过几年的连续观察就可以判断是属于偶见的再度开花还是一年多次开花的变异类型。5.果实生长发育和落果期自坐果到果实或种子成熟脱落止,可以分为以下六个时期。幼果出现期:子房开始膨大为幼果出现期。果实生长期:选定幼果,每周测量其纵、横径或体积,直到采收或成熟脱落为止。
生理落果期:坐果后,树下出现一定数量脱落之幼果。有多次落果的,应分别记录落果次数、每次落果数量、果实大小等。果实或种子成熟期:当观测树上有一半的果实或种子变为成熟色时为果实和种子成熟期。细分为初熟期和成熟期。开始脱落期:成熟种子开始散布或连同果实脱落。如松属植物的种子散布、柏属植物的果脱落、柳属植物的飞絮等。脱落末期:成熟种子或连同果实基本脱完。但有些树木的果实和种子在当年年终以前仍保留树上不落,应在“果实脱落末期”栏中写“宿存”,并应在第二年记录表中记下脱落日期。对于观果树木,应加记具有一定观赏效果的开始日期和最佳观赏期。6.花芽分化期按树种的开花习性以主要花枝上花芽分化期为准,取芽3~5个,如夏秋分化型的仁果类取中、短枝上的顶芽,核果类取中、长花枝上的中部侧芽。一年内多次发梢多次分化的植物,应于不同季节梢上取芽,如月季于春梢、夏梢和早期秋梢顶部取芽。专类花园应选10~20株作为采芽树种,定期(一般7~10d)采芽。3.芽的观察(1)环剥摘叶法此法多用于观察花芽分化。以元宝枫为例,具体方法是自5月上旬起,选择元宝枫树冠外围2年生结果母枝若干,均于大枝基部进行环剥,宽度为0.5cm左右。每隔7d,对1个新梢摘叶,仅留1张小叶片,同时保留1个不摘叶的新梢作对照,各重复3次,然后均挂牌标记日期。第二年根据不同时间摘叶的枝条是否产生花芽以确定其花芽分化的临界期。(2)镜检分析对观察材料每隔一定时间取芽进行解剖、镜检并摄影,可以了解芽结构及其变化进程。7.叶秋季变色期由于正常的季节变化,出现变色叶,其颜色不再消失,并且新变色叶不断增多至全部变色的时期。不包括因夏季干旱或其他原因引起的叶色变化。常绿树多无叶变色期,除少数外可不做记录。秋叶开始变色期:当观测树木的全株叶片约有5%开始呈现为秋色叶时为开始变色期。针叶树的叶子在秋季多逐渐变为黄褐色,不易觉察,因此以能明显看出变色时为准。秋叶全部变色期:全株所有的叶片完全变色时为秋叶全部变色期。可供观秋色叶期:以部分(30%~50%)叶片所呈现的秋色叶有一定观赏效果时为准,记录时应注明变色方位、部位、比例、颜色并以图示标出该树秋叶变色过程。例如元宝枫在秋季的叶色由绿色逐渐变成黄、橙、红三色。8.落叶期以秋季叶片自然脱落为重要标志,到树上的叶片全部落尽时止。不包括因夏季干旱、暴风雨及水涝和病虫害引起的落叶;针叶树不易分辨落叶期,一般不记录。落叶始期:约有5%的叶片脱落。落叶盛期:全株有30%~50%的叶片脱落。落叶末期:叶片几乎全部脱落。如果秋季突然降温至0℃或以下时叶片还未脱落,有些叶片冻干于树上,则应注明。二、观赏植物各器官的调查(一)根系观察同前3.方块取根法
此法即从整个(或部分)根系所占的土壤中取出一定容积的土块,洗去土壤,观测土块内的各类根重(干重和鲜重),从而推算根的分布情况,这种方法可以精确地了解全株或部分根系的情况,并利用特制的切根器取出带根土块。但对植株的伤害较大,用工较多,且不易区别邻树交叉根。观察时,可根据试验目的采用不同的取根法。测定前,应对地上部植株记载树体大小、干周、枝数,按年轮计算端面生长量及各部分重量。如观察全株根系,可采用分层分块取根法,即以树干为中心将树冠下的地面划成若干方块(每块20cm×30cm或30cm×50cm),在树冠外缘挖一条长沟,从此沟开始沿沟壁每隔10~20cm深度,挖起方块,或用切根器(20cm×30cm×10cm)沿沟壁切取。将土块编号、装袋,带回实验室内按块拣根、冲洗,记录各类根数量和重量。第一层取完根后,按相同方法向下一层取根,如果下层根很少,层距可以增大。直到根系所占土壤完全或部分被挖完为止。为减少对树体的损伤,亦可采用部分取根法。即以树干为中心,将树冠分为4个象限(或划成8个等分块)。然后在每一个象限内分层分块取根,计算每层每块的根量和长度,然后推算出全树的根系情况,一般将此法称为扇状挖根法,这种方法只能观测到树体局部的根系。(二)枝芽观察2.修剪反应很多植物的枝可以通过修剪改变其萌芽率、成枝率和株形。不同的修剪方法产生的效应不同。修剪有轻截、中截、重截,将修剪枝与对照枝相比即得出实验结论。1.枝的动态分析选择特定植株的枝,自新梢开始生长起每隔一定时间测定1次新梢的长度和粗度,也可结合修剪措施加以调查。最后画出新梢生长动态分析图,从而了解其生长高峰期。3.芽的观察(1)环剥摘叶法此法多用于观察花芽分化。以元宝枫为例,具体方法是自5月上旬起,选择元宝枫树冠外围2年生结果母枝若干,均于大枝基部进行环剥,宽度为0.5cm左右。每隔7d,对1个新梢摘叶,仅留1张小叶片,同时保留1个不摘叶的新梢作对照,各重复3次,然后均挂牌标记日期。第二年根据不同时间摘叶的枝条是否产生花芽以确定其花芽分化的临界期。(2)镜检分析对观察材料每隔一定时间取芽进行解剖、镜检并摄影,可以了解芽结构及其变化进程。(三)叶的观察1.叶生长动态以枝为单位,观测不同节位的叶片长度、宽度(最宽处)。每5d进行一次单叶调查。单叶面积的测定可以采用透明格法、叶模法及求积仪(参见果树、蔬菜的调查方法)。2.叶质量调查(1)叶色叶片的颜色及深浅是叶片质量的重要评价指标。叶色深浅与叶的含氮量呈线性相关。实验者常用比色卡来评价叶色,以此作为树相诊断的重要指标。具体方法是:首先把叶色划分为黄绿、浅绿、绿、深绿等8个等级(标准色),并将其放在一张卡片上以形成标准比色卡。在田间将叶片与比色卡进行比较,将不同级别叶片数用加权法统计可得单株叶色等级,用以判断树势。如果在一定时间内观测,其叶色为5~6级者,则树势健壮;若级次过高,则说明树势过旺,需控制氮肥供应,或夏季进行修剪。此种方法简便实用。(2)叶重单叶重(或百叶重)及单位面积叶的重量都是叶片质量的评价指标,可以直接测量得出。(3)解剖结构叶片的栅栏组织发育情况是评价叶片质量的一个指标。在一定程度上可作为树势、树体营养状况的衡量指标。其测定方法是:做徒手切片或石蜡切片,然后在显微镜下观测栅栏组织的长度、细胞大小等。(4)叶效值测定
树冠内不同部位叶片的大小、厚度、光合能力及发育状况有很大差异,用叶效值可以综合评价单株叶片的质量。根据每一叶片的面积大小、发育状况、着生部位和光合性能等将其进行分类,具体可分为七类:①无效叶:指枝条基部的小叶,一般面积在3~7cm2,计为0分。②低能叶:指发育不良,营养较差,面积l0cm2左右的叶片。这些叶片的净光合较低,计为2分。③过头叶:生长在内膛,或长势过旺,或发育不完全,叶面积过大而质地薄,虽然这些叶片的光合效能高,但消耗大,计为4分。④高能叶:是指发育完善、保护组织与栅栏组织发育较好、叶面积中等以上大小的叶片,这些叶片的实际生产效能高,计为6分。⑤初展叶:指植株顶部初展开的叶片,这些叶片的消耗大,计为-3分。⑥扩大叶:指已展开而且继续扩大的叶片,它们的光合效能高,但是用于生长消耗的较多,计为-2分。⑦转色叶:指已停止扩大的叶片,其叶色处于转变期,虽然光合效能高,但其积累能力较低,计为-1分。按上述分类分别统计各类叶片的数量,然后再乘以该类叶的分值,其加权平均数即为全树的叶效值。(四)花的调查观花植物质量的重要指标就是花,花期受气候条件、花芽质量、早春树体营养供应状况和栽培管理的影响。一般来说,某一观赏植物品种的花期受遗传因素控制,而不同植株、枝间的花期也会有差异。植物花期整齐是树体营养丰富、健壮的表现。由于枝的类型或着生部位不同,往往出现一株树分批开花的现象。1.花期调查花期调查的目的是观察和记载开花物候期中各个进程的日期、持续时间及与外界环境条件的关系。花期观察应选择生长正常、健壮的植株,从蕾期开始观测,并且记载当天开放的花朵数量,计算占总观测花朵数的百分比,以确定当日花开放的进程。其进程可分为初花期、盛花始期、盛花期、盛花末期、落花始期和终花期等几个时期。同时观察开花期的气象因素还可以研究影响开花期早晚、持续时间长短等因子。2.花质量的调查花冠和花瓣的大小、形状、色泽和特异性、新奇性都是品种的特征表现和重要观赏价值,应做重点观察和调查,若有变化则需研究其影响因素。3.花习性的调查随机抽取几株植株(如6株),分别标记几个花序,在其开花时选定一段时间(如红橙木从3月20日至4月10日)每天进行开花及花粉特性的观察记载。4.花粉活力鉴定同果树(五)结实调查一般用于观果类植物,主要是对果实发育动态进行观测。其方法是定期对果实进行测量,并在不同时期进行果实数量的统计。可根据实验数据绘成曲线图,便于直观分析。例如:对横径达到0.5cm的果实,每5d测1次纵、横径。如对火棘果实的研究可以1%的天平称千果重、单果重、果肉重、种子重等;并测定果实的纵、横径,计算果形指数。除了定期对果实进行测量外,还可用称重法分别测定不同生长发育时期和采收后果实的比重。另外,果实的外部形态、色泽、重量和特异性等也是评价果实优质与否的一个重要标准,需定期观察记载。
对于比较小的果实,观测目的主要是判断种子的成熟时期,以确定采收的最佳时期。例如:在元宝枫坐果后,固定若干植株的某些枝组,每隔10d,分别采集10粒,共50粒翅果,称其重量,从而得出元宝枫种子的干物质及油脂累积量,在11月上、中旬达到最大,此时元宝枫树体已完全落叶,种子依然挂在树上,自然风干,纯净度高,是采收的最佳时期。授粉方式不同影响观赏植物的结实,例如一些自花授粉率较低的植物品种,其自然结实率很低。因此需要人工授粉。例如在对鹤望兰的果实进行观察时,就必须先对各月大样本数以上授粉花枝的结实率进行统计分析,以两年为重复。其方法是在人工授粉时,选取每一花序的前4朵花进行试验,同时进行自花授粉和异花授粉的比较,在果实成熟期分别采收果实,并统计果实与种子数。实验研究表明,高于35℃高温或低于16℃低温的天气均不利于鹤望兰的花、果和种子的发育。