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编者按:本文为专题论述《苹果的开花与结实》之二,今天的主题是《花芽形态分化、越冬变化及花器特征》,整理发布时觉得引用资料比较混乱,主要是出处不详,还有就是绝大多数资料都是30多年前的数据,主要是求学时代(80年代)的笔记存在问题,加之参考书有点过时,希望大家批评指正。
一、花芽形态分化的次序和越冬变化
1、花芽形态分化的次序和特征 苹果的花芽是混合花芽,因着生部位不同,有顶花芽与腋花芽之分。一般发育正常的花芽,包含有5~6朵花。花朵在芽轴上的排列方式呈螺旋形排列。芽轴上自下而上排列有9片鳞片、3片过渡叶、6片真叶和3片苞叶。在芽轴顶端着生的是中心花原始体,在连接顶端的苞叶和真叶腋部形成的则为近花原始体。 在一个胚状枝上,由鳞片、过渡叶、真叶和苞叶构成了胚状枝的各个节。花芽的形态分化必须在胚状枝上达到一定临界节数后才能开始。但不同品种间临界节数有差别。英国研究桔苹苹果的花芽开始分化(孕花)节数要达到约20节,而金帅只要15节即可。
国内傅玉湖(1977~ 1979)在天津和河北省涿县进行了元帅、美夏、国光和金帅等四个苹果品种孕花临界节数的观察,结果四个品种的平均临界节数为元帅16.26节,美夏15.23节,国光13.41节,金帅13.21节。另据程家胜(1979)观察,金师的孕花临界节数需15号以上,国光需16节以 上,但在M9砧上的比在M4砧上的为多。 从营养芽向花芽的转变,是持续生理分化阶段之后开姶的,它以生长锥开始形成突起作为形态分化开始的标志,在形态分化过程中有几个基本时期(见图1)。
从芽轴顶端形成突起开始,到越冬前,除了性细胞之外,其他所有最重要的部分,都已形成雏形。 花芽在越冬前所达到的分化程度,对第二年春季萌发的花器状态和结果能力有很大的影响。如果花芽分化开始的时期较早,并且营养比较充足,则所形成的花芽质量好,花多而舒展,花柄短且座果高;如果花芽分化开始时期晚(秋季时发生),则在花芽从生理上来说是“年幼的”,第二年开花时,会出现一些不正常花型,如花柄长、重瓣花、花萼片畸形等,并且座果率也低。 花芽分化期间的温度条件也很重要,据报道,7~10月的温度与第二年的产量成正相关,即当年的温度高,第二年的产量就高。 2、花芽的越冬 (1)越冬的条件要求 芽的越冬通常称为休眠,整个休眠过程可以分为若干阶段,但通常以自然休眠和被迫休眠两种情况来解释。 ①自然休眠 自然休眠的特点是即使给予适合于萌芽生长的温度和水分条件,芽子也不萌发,只有满足了低温要求后,再给予适当的条件才能萌芽生长。一般认为在 7.2℃以下的温度是有效的,将7.2℃以下温度的积累值,叫做休眠期低温量,苹果的低温量(0~7.2℃)约1200~1500小时,满足这个低温要求后,便可顺利通过自然休眠。从整个越冬休眠看,较理想的条件是12月至2月的平均气温以0.6~4.4℃为最好。 ②被迫休眠 被迫休眠指的是已经结束了自然休眠,而由于外界条件(如温度)不适于萌芽,故仍处于休眠状态。它的特点是,一旦得到适于发芽的条件,就能很快而整齐地萌芽或开花。 另外,若冬季低温超过花芽所能忍受的范围,就要发生冻害。这是影响我国苹果分布北界的重要气象因子。经辽宁省果树研究所和中国农业科学院果树研究所的调查认为,我国大苹果的分布北界气象条件是,冬季持续低温<-20℃的天数不超过20~24天,1月中旬的平均 气温 ≤-12℃。在这一温度条件下一般不至于发生大的冻害,根据这一条件划出大苹果的分布北界线,然后再根据不同地区的海拔高度、雨量和无霜期长短等适当加以调整。 关于苹果低温冻害的发生机理及其相关因子,也是一个与生产密切关连的问题。因为冻害除受绝对低温的影响外,在相同的气候条件下,因管理不同,冻害的程度会有很大的差别。 在自然条件下,气温的下降比较缓慢,一般每小时降温不过几度。用人为的装置,模拟自然降温,利用热量计和显微镜,仔细观察植物体内的温度变化和体内结冰及细胞死亡的经过,绘制成冷冻曲线(见图2)。可以看出植物体内降温不是直线的,有时稍微回升,这叫做散热。图中第一次散热时为-6℃,以后又出现第二次、第三次散热,第三次为 最后一次散热,茎的组织冻固死亡。在细胞内,当温度下降到一定程度时,首先在细胞间隙出现冰晶,随温度继续下降,细胞间隙冰晶逐渐扩大,细胞内的水分不断外渗,原生质因脱水而收缩,最终导致死亡。
关于冻害致死的原因,主要有两种解释。 ①细胞内结冰假说 原苏联杜曼诺夫等人主张,植物被冻死,主要是因为细胞内出现冰晶体,破坏了细胞结构,如果细胞内不结冰,只是在细胞间隙结冰,植物不会死亡。 ②活体水释放假说 美国威瑟等人主张,活体水是组成原生质不可缺少的成分,它既有结构作用又有功能作用,如果细胞内的水分(特别是活体水)被迫排出细胞外,就会使细胞死亡。即细胞同隙结冰,迫使细胞内活体水被释放而导致细胞死亡。 (2)影响芽子安全越冬的因素 除温度决定苹果越冬外,即使在适栽范围内,树体的营养贮备状况和越冬锻炼,对安全越冬也很重要。 ①营养贮备 一般大年之后,无论气象条件如何,花芽的休眠深度均有明显的下降。因大量结果消耗养分过多,致使秋季淀粉积累微弱,解除休眠也早,芽内淀粉没有积蓄,有机营养不能满足生长的需要,因而造成大批花芽死亡。 所以,秋季一切能够提高树体贮养贮备的措施,如适量结果、适期采收、适当干旱、枝梢适时停止生长等,都有利于提高树体营养贮备,有利于花芽越冬;反之,结果过多、秋后雨水过多或施氮肥过晚,导致枝梢停止生长过晚,营养积累减少,则不利于花芽越冬。苹果在高温多湿的南方,除冬季低温量不足外,夏秋季高温多湿,使新梢延迟生长,推迟落叶,对营养积累不利,因而不能顺利通过休眠,第二年萌芽不整齐,花的质量差。 ②越冬前的低温锻炼 落叶果树一般在日平均温度15℃以下,日照短于12小时便开落叶。落叶前,叶绿素分解,部分氮、钾及有机物转入枝条中,然后叶片脱落。落叶前,是大量积累淀粉和组织逐渐成熟的过程。落叶后随气温逐渐下降,在-5℃左右的条件下,淀粉转化为糖,提高了细胞液浓度,细胞渗透压增高,有利于防止树体失水和提高抗寒能力。伴随着细胞内脂肪的增加,原生质粘性提高,原生质膜形成拟脂层,透性减弱,使得呼吸作用和蒸腾作用减弱。因此,秋冬季的缓慢降温使树体得以充分锻炼,是提高花芽安全越冬的重要条件。如果不经过-5℃左右的低温度锻炼,直接进入更低的(-10℃)温度,则抗寒力反而降低。-5℃左右的温度下,大约一周左右即可满足锻炼的需要。 3、花芽的识别 在冬季修剪、产量预测和制定生产计划时,都需要对花芽质量进行估测。对花芽与叶芽的区划,可以结合外部特征和内部形态进行(见图3)。
(1)外部特征 ①花芽 顶花芽的花芽基部与枝条接合处较细,芽体外形充实饱满,色泽光亮,鳞片抱合紧密;腋花芽比侧叶芽具有与顶花芽类似的特征,只是芽体呈扁圆形。 ②叶芽 一般芽体直立,基部较粗,芽体外表不充实饱满,色暗,大的鳞片少且抱合松弛。 不同品种间,芽体外形有差别,但花芽与叶芽的区别有上述规律。 (2)内部形态 ①花芽 剥掉鳞片,里面露出一个毛茸嫩绿的小圆球物,它是来年花序的雏形。圆球内包含着5个小“米粒”,是来年花朵的雏形。优质花芽,绿色圆球大,且小“米粒”数量也多,开花时一般不少于5朵。而质量差的花芽,开花时一般不足5朵,少者1~3朵不等。 ②叶芽 剥掉鳞片后,里面露出数个绿色叶尖,是来年发育成新梢基部叶片的雏叶。 (3)大小年的成花规律 在调查花芽数量时,有些品种如金帅,元帅系品种等,花芽比较容易识别;而有些品种如国光、青香蕉等,有时花芽难以准确判断。这就需要结合大小年的成花规律加以推断,一般说大年之后花芽偏少,而小年之后花芽偏多。通过田间调查并结合大小年成花规律,确定冬季修剪时花芽的去留程度。
二、开花及花器特征
1、开花的物候期 花芽通过体眠期后,当早春气温高于5℃时,芽内花原始体又开始进一步发育。随着气温升至10~12℃时,子房内胚珠开始形成。到开花时,花的各器官都己发育完善,具备了受精结实的能力。 影响开花的因素中,温度是主要的。花期的早晚除按季节推测外,还可根据生物学有效积温或开花前10~20天的最高气温的平均值预测。 达到开花的有效积温大体是200℃左右。竺可桢通过多年观察,认为日平均温度≥3℃为积温起点比较确切,并测定苹果开花的平均有效积温为214.3℃。希郭列夫以5℃为起点计算温度,认为苹果达到开花期需要 ≥5℃的有效积温为185±10℃,中国农业科学院果树研究所用10年间国光苹果开花期的资料,分别以3℃、5℃、7℃、10℃为起点计算温度的有效积温值(见表1),随着计算起点温度的提高,有效积温值下降。 另外,铃木和丹野(1970)调查发现,3月上旬的最低温度和4月中旬的最高温度与开花期早晚密切相关。也有人认为土壤含水量有重要影响,并且土温需稳定在10℃以上。 总之,预测花期有条件的可依据气象资料,无条件的可根据天气变化特点(温度回升快慢等)加以预测。 2、花器构造和花粉在花器中的比重 苹果花属完全花,一朵完整的花,包括花柄(梗)、花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊五部分(见图4)。 每朵花存5个花柱(顶端叫柱头),约20枚雄蕊,5个萼片,5枚花瓣及花托与花柄等。柱头呈淡绿色,是接受花粉的部位。花粉粒落到柱头上萌发产生花粉管,而后受精结果。 在花柱周围,着生着数轮雄蕊,一般20枚左右,雄蕊由花丝及花药组成,每个花药有两个花粉囊。花药干裂后,花粉从中散出,每个花药能散出1万粒左右的花粉粒。 花粉在花器中所占的比例,可为人工授粉时计划采花量提供依据。实践表明,花粉在花器中的比例,受品种、花的开放程度和年份不同的影响(见表2)。 通过长期的观察看到,不同品种间、同品种不同年份间,以及花器的不同开放程度间,都存有一定的差别(见表3)。但总的来看,大体是100公斤鲜花(大蕾期花)可以剥取10.79公斤鲜花药,风干后可得带花药壳的干花粉2.65公斤,如果把花药壳筛除,则可得纯花粉粒0.699公斤。 3、花粉粒的形态特征 苹果的花粉粒在未吸水前均为椭圆形,每一花粉粒具有三条萌发沟,沟在极面不汇合,萌发沟较狭长。花粉粒的外壁有条纹状的饰纹,不同种或类型间花粉粒外壁的饰纹粗细和明显程度有差别。 花粉粒的大小,在不同种类间有差别。据刘捍中等(1980)对苹果属植物花粉的测定结果,不同种或类型的花粉纵径(极轴)在43~51.8微米之间,横径(赤道轴径)在31.65~39.36微米之间,纵径/横径在1.68~2.12之间。 生产上几个常见的品种测定结果如图4(王世全等1973)。 另外,在不同年份的观察中看到,花粉粒的大小,除与品种有关外,还受树体营养状况的影响,树体贮藏养分充足时,花粉粒多而饱满,花粉粒也略大。 原创 陕西苹果 老张说水果 |