第四章园艺植物生物学特性调查Convertor

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