西南林大苗木培育学课件-04苗木生物学（2）

第第44章章苗木培育生物学苗木培育生物学NurserystockgrowingNurserystockgrowingbiologybiologyz苗木是利用有性或无性繁殖技术在苗圃中培育出来的造林材料。z本章内容：4.1幼苗形态4.2苗木生长类型与生长时期4.3苗木生长大气环境4.4苗木生长土壤环境4.5苗木生长生物环境4.34.3苗木培育大气环境苗木培育大气环境大气环境：温度水分与湿度光照二氧化碳土壤环境：土壤理化性质、水分、生物生物环境：有益生物、有害生物光光湿度湿度二氧化碳二氧化碳温度温度大气环境因子大气环境因子z二氧化碳、水蒸气和光参与光合作用、呼吸作用和蒸腾作用z这些生理过程都与叶片温度和气孔功能有关，而这又与二氧化碳浓度、光强、湿度和温度相关z此外，苗木生长与云量云状、风向风速、太阳辐射、降水量等都有关系4.3.14.3.1温度对苗木作用温度对苗木作用z温度是我们最熟悉的、也是对苗木生长影响很大的环境因子z直接影响代谢和生长过程中许多化学反应z控制与生长有关过程，如蒸腾z影响有强有弱，生长量的微小影响到直接的伤害或致死影响z植物生长是许多不同物理化学过程的最终产品温度直接对植物新陈代谢起作用每种反应需要不同的温度温度同样影响控制生长的其他过程植物体含水量大，对温度反应复杂且有缓冲蒸腾有助于叶温下降，有利于光合作用叶型与拦截光合需光及辐射与蒸腾失热有关z1、基本温度z苗木生长与其他生物一样，限定于一定温度范围内。适宜温度范围因种类、生态环境和生长发育时期不同而不同，但都可以划为最低温度最适温度最高温度z温度作用的钟型曲线茎生长茎生长土壤温度土壤温度根生长根生长z1、基本温度z温带树种生长开始于0℃以上，10℃以下；15℃以下很慢；18-30℃最适；30℃以上有害植物各部位反应不一致测温度影响时，多测定株高、茎粗、干重等茎生长茎生长土壤温度土壤温度根生长根生长22种子发芽与温度变化种子发芽与温度变化z一般5-8℃林木种子即可发芽，10-15℃发芽加快，20-25℃发芽最旺。麻栎发芽最适温度15℃，油松和侧柏为20-25℃，马尾松和杉木25℃，臭椿30℃。z有的树种40℃发芽还很好，有的超过20℃就不再发芽。油松35℃比25℃萌发快但萌发率低杉木36℃发芽率仍高达86%。z很多树种变温条件更有利于发芽红松需要经过0-5℃的低温和15-20℃的高温阶段催芽处理后，在气温达到15℃以后（地下5cm达到8-13℃）播种才能顺利发芽（齐鸿儒，1981）水曲柳室外催芽窖内混沙埋藏，经过一夏一冬；在室内控温条件下，先暖温15-20℃下90-120天，再3-5℃低温90-120天，播种后才能萌发出苗（张鹏等，2007）。33插条生根与温度变化插条生根与温度变化z插穗生根要求的气温和地温是不尽相同的：例如杨树、柳树等落叶阔叶树种，能够在较低的地温下生根，但大多数树种生根最适宜的地温是15～20℃。有些常绿阔叶树种生根需要较高的地温，一般以23～25℃较为适宜毛白杨的观察，插穗在相当广泛的温度(4～7～3O℃)范围内都能形成愈合组织和根原基。但低温所需时间较长。恒温试验表明，形成同样大小的愈合组织，12℃需时34天，18℃需时20天，24℃只需10天，30℃第10天的愈合组织，相当24℃第10天时的4倍。z在插穗生根期间，创造地温略高于气温的条件是有利的，这至少在降低叶部蒸腾和增加插穗切口的吸水速率方面是有作用的。z保持昼夜之间有一定的温差，对插穗生根是有利的。如辐射松插条试验，昼/夜温度以2O℃/lO℃生根率最高。z4茎和根温度z根系温度控制对生长的重要性与茎温度控制同样重要z茎周围气温既影响其代谢，也影响蒸腾z参与代谢与蒸腾的矿质和水分来源于基质，因此基质温度同样重要z研究表明，分别控制气温和根系温度时，植物生长受限于根系温度变化蒸蒸腾腾土壤温度土壤温度z5、温度日变化z昼夜温度都对生长有影响z很多实验表明，昼高夜低格局对生长有利。但也有树种要求恒温z温周期：植物适应于温度昼夜变化产生的反应称为---z逆温度变化格局的利用昼低夜高z遗传变异：不同的种或类型对温度变化反应不同南方《----〉北方海拔低处《----〉海拔高处z适宜温度范围内有最适温度，此时生长最好最适温度因种类和发育阶段不同而异热带树种Å---Æ温带树种生长初期速生期木质化期温和稳定30度低温z极端温度近地面-1度--〉冻害；38度--〉烫伤z苗圃经营者要了解每种植物各个发育阶段的最适温度范围，以便有效控制控制包括促进生长和限制生长z当苗木达到要求的高度和生物量后，应采取措施促进顶芽形成z此时，可以促进直径生长和根系生长；并促进逐步木质化以适应贮藏和栽植环境z温度对苗木生理状态，如芽的发育、休眠和抗寒性有普遍影响；而这些特性都是在木质化阶段养成z温带树种往往需要春化过程z苗圃用低温（特别是夜间低温）来诱导茎休眠和顶芽形成（图）100%100%形成形成顶芽顶芽天数天数夜间温度夜间温度z木质化期苗圃温控分2个阶段：亚最适温4-6周，促进直径和根系生长稍高于0℃（特别是晚上）的温度4-6周，促进芽形成，提高抗寒性4.3.24.3.2水分和湿度水分和湿度z水分控制的重要性避免水分胁迫（过少）促进苗木生长（适宜）控制病虫害发生（过多）z苗木与水分的生理生态关系，对选定苗圃灌溉方式方法、确定苗圃水分监控技术、利用苗圃灌溉在调节苗圃生态环境的作用很大11、苗木培养中水的重要性、苗木培养中水的重要性z在自然界生态系统中水被认为是重要的限制生长的因素，在人工生态系统中水是最重要的促进生长的因素之一.z水的生态学上的重要性反应了它的生理学意义，几乎每个植物过程都受水直接或间接的影响。z水通过以下四个途径影响植物生长：1、水是植物体的重要组成成分2、水是“全能溶剂”，是植物体内养分运输的载体3、水是许多植物生命活动过程中的生化反应物，如是光合作用原料4、水是维持植物细胞膨压的基本物质，促进植物细胞膨大，促进植物生长z苗木水分状态表示方法水分含量、水势、水分运动z水分含量：反应了通过根吸收的水和从叶子到大气的蒸腾损失之间的综合的平衡W=A-T+SW=水分含量A=吸收量T=蒸腾量S=贮存量蒸腾蒸发吸收A大气-125MPaB气孔-25C针叶-0.9D茎-0.6E根系-0.3F基质-0.1z水势（WP）：水的能量状态的量度，单位MPa，负值这个概念的理解对苗圃的管理人员是非常有用的，用WP的好处是能与它的组成成分分开。WP=OP+PP+MP+GP渗透势OP，由溶解物产生的水势部分，负值压力势PP，细胞壁向内压力产生的水势部分，对生长基质来说，不重要，正值基质势MP，水分子对表面附着或对毛细管吸附和内聚产生的水势部分，负值重力势GP，重力作用产生的水势部分，对小苗和短容器来说，可以忽略，负值z植物水势PWP与植物水分胁迫PWSPWP：苗木体内水分的能量状态PWP=OP+PPOP渗透势，PP压力势良好灌溉植物的MP（基质势）很小小苗的GP（重力势）可以忽略PWS：一个描述植物水分状态的方法，绝对值与植物水势相同，但符号相反，为正值zPWS更为苗圃管理者所熟知，但PWP更具有实践意义。因为WP可以用于整个植物—水分----土壤之间的水分关系，而PWS只能用于描述植物体内的水分状态z苗木完全吸涨时，PWP为零；z完全失水时，PWP等于OP。这时为萎焉点zPWP是动态的，随土壤湿度和大气要求的时间变化而变化水分胁迫增加水分含量萎焉点完全吸涨水的数量水的数量z水是控制植物生长的最重要的生物学因子。灌溉水的数量，特别是质量，是苗圃经营中一个重要环境因子z苗圃灌溉水的两个基本来源是：地下水和地表水。这两种水都能备用，尽管地表水来自小溪，水库，或湖泊。它们都有可能被有害物污染，例如真菌病原体或杂草种子等。育苗所必需水的量跟很多因素有关：气候，生长组织的类型，灌溉系统类型，土壤，苗木特性等。水的质量水的质量z水质在建苗圃时应着重考虑，因为没有便宜的方法去进行水质改良z水的质量的影响因素：溶解盐的浓度和成分。病源菌，杂草种子，藻类，可能的杀虫剂污染①盐对灌溉水质的影响是决定灌溉水水质的第一因子盐的作用分为有益或有害养分离子有益、有些离子有害NaClz②盐碱度对苗木生长的影响可溶性盐对植物生长有几条途径：总盐碱度可降低水分有效性钠离子降低土壤渗透性钠、钙、锰、二碳有些特殊离子直接产生毒害钠、氯、硼其他矿质养分被置换植物体上形成盐壳（盐污染）铁、二碳、钙、锰z③盐碱度对水分有效性的影响水源总盐度，对基质溶液的渗透势产生影响，进而影响植物生长所需的水分有效性3000微欧姆/cm代表0.1MPa在关键生长期（如发芽期）很重要高浓度施肥，会加大盐碱度影响木本植物特别是针叶树苗木，对盐碱度很敏感。高盐碱度的主要危害是降低生长量特别敏感的树种，当基质EC低到2500微欧姆/cm时，生长量会降低一半（50%）盐危害特征因树种不同而已，高盐还导致叶表面沉积z④钠对基质渗透性的影响钠有直接毒害作用，也可对基质结构产生危害通常用钠吸收率（SAR）表示钠作用效果⑤特殊离子的毒害钠、氯、硼⑥矿质养分有效性⑦叶残留⑧灌溉水中的有害生物水温水温z水温也是水质指标之一研究比较少靠经验控制z水蒸汽的生物物理学苗圃中水2种形式：不可见的水蒸汽和液体水一定温度下，水蒸汽在空气中存在数量有限，多了就饱和、凝结蒸发吸收潜热、凝结放出潜热，对苗圃环境和苗木本身温度调节具有重要作用z几个概念水汽压：常压、平衡压、饱和压水汽压差、露点湿度对树苗生长发育的作用湿度对树苗生长发育的作用湿度对树苗生长发育的作用湿度对树苗生长发育的作用z大气湿度通过对苗木水分关系直接影响生长无性繁殖时，湿度控制更重要插条需要减少蒸腾保持膨压以形成根系嫁接需要高湿环境避免水分胁迫湿度间接控制病虫害的发生高湿导致藓、藻、菌、虫发生z实生苗和扦插苗湿度要求不一样z实生苗控制环境的研究很少40%65%90%多数是经验总结，非密封温室控制较难出苗期（初期）高湿60-90%速生期适度50-80%苗冠郁闭时，通风要好木质化期低湿。难控。苗木可以移动出温室z无性繁殖苗要求高湿90-100%樟子松对空气湿度反应不十分明显；而落叶松、红松、黄菠萝等对湿度要求苛刻，空气湿度小于39%时，叶子停止生长，小于20%时出现生理失水、茎叶萎蔫、甚至干枯死亡(迟文彬，1991)TheEndTheEnd