第四章環(huán)境條件對園藝植物的影響

1、第四章第四章 環(huán)境條件對園藝植物的影響環(huán)境條件對園藝植物的影響 環(huán)環(huán) 境：境：廣義的環(huán)境是指某一主體周圍一切事物的總和。在生態(tài)學(xué)中，環(huán)境是指生物的棲息地。環(huán)境因子：環(huán)境因子：構(gòu)成環(huán)境的各要素稱為環(huán)境因子。生態(tài)因子：生態(tài)因子：環(huán)境因子中一切對生物的生長、發(fā)育、生殖、行為和分布有直接或間接影響的因子稱生態(tài)因子。生態(tài)環(huán)境：生態(tài)環(huán)境：所有生態(tài)因子綜合作用過程生物的生態(tài)環(huán)境。生態(tài)環(huán)境可歸納5類。 園藝植物的環(huán)境是指其生存地點周圍空間園藝植物的環(huán)境是指其生存地點周圍空間的一切因素的總和。的一切因素的總和。在環(huán)境與園藝植物之間，環(huán)境起主導(dǎo)作用。環(huán)境因子中對園藝植物起作用的稱為生態(tài)因子，包括：氣候因子、土壤因

2、子、生物因氣候因子、土壤因子、生物因子、地形因子、人為因子。子、地形因子、人為因子。生態(tài)因子：生態(tài)因子：（1）氣候因子）氣候因子(climatic factors)：溫度、水分、光、 空氣、雷電、風(fēng)、雨和霜雪等。（2）土壤因子）土壤因子(edaphic factors)：土壤質(zhì)地、溫度、 水分、通氣性和pH值等。（3 3）地形因子）地形因子 (topographic factors)：地形類型 （山地、平原、洼地）、坡度、坡向和海拔等。（4 4）生物因子）生物因子(biotic factors)：動物、植物、微生 物 等。（5 5）人為因子）人為因子(anthropogenic factors

3、)：人類活動對 生物和環(huán)境的影響。生態(tài)學(xué)（生態(tài)學(xué)（Ecology）：）：研究生物生存條件、生物及其群體與環(huán)境相互作用的過程及規(guī)律的科學(xué)，目的是指導(dǎo)人與生物圈（自然、資源和環(huán)境）的協(xié)調(diào)發(fā)展。生態(tài)系統(tǒng)：生態(tài)系統(tǒng)：生物與生物，生物與環(huán)境總是不可分割的相互聯(lián)系、相互作用著，它們通過能量、物質(zhì)、信息相互聯(lián)結(jié)構(gòu)成一個整體，這種特殊整體就是生態(tài)系統(tǒng)。 園藝植物和生態(tài)環(huán)境是一個相互緊密聯(lián)系的辨證統(tǒng)一體。所有的生態(tài)因子綜合一起對園藝植物發(fā)生作用。綜合來看，園藝作物的種植園是一個動態(tài)平衡的園藝作物的種植園是一個動態(tài)平衡的人工生態(tài)系統(tǒng)。人工生態(tài)系統(tǒng)。 根據(jù)社會經(jīng)濟條件，模擬自然，創(chuàng)造合理的生態(tài)環(huán)境，在保持生態(tài)平衡的

4、前提下，不斷提高園產(chǎn)品的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益是園藝作物栽培的重要任務(wù)。本章講授：本章講授：第一節(jié)第一節(jié) 溫度溫度第二節(jié)第二節(jié) 水分水分第三節(jié)第三節(jié) 光照光照第四節(jié)第四節(jié) 土壤及其它環(huán)境條件土壤及其它環(huán)境條件第一節(jié)溫第一節(jié)溫 度度 一、有效積溫一、有效積溫二、絕對溫度二、絕對溫度 三、溫周期現(xiàn)象和春化作用三、溫周期現(xiàn)象和春化作用四、極限溫度（高溫和低溫）四、極限溫度（高溫和低溫） 溫度溫度是影響植物生存的主要生態(tài)因子之一，溫度對園藝植物的生長發(fā)育及其生理活動有顯著的影響。由于園藝植物長期生活在溫度的某種周期性變化之中，形成了對周期性溫度變化的適應(yīng)性。因此，溫度影響園藝植物的地理分布，其中年平均溫

5、度是主要因素。一、有效積溫一、有效積溫積積 溫：溫：通常把高于一定溫度的日平均溫度總和叫做積溫。生物學(xué)零度：生物學(xué)零度：對園藝植物來說，在綜合的外界條件下，能使園藝植物萌芽的日平均溫度能使園藝植物萌芽的日平均溫度為生物學(xué)零度，是生物學(xué)有效溫度的為生物學(xué)零度，是生物學(xué)有效溫度的起點。起點。 起源于熱帶地區(qū)植物的生物學(xué)有效溫度的起點較高，如仙人掌類植物為1518； 原產(chǎn)于寒帶地區(qū)植物的生物學(xué)有效溫度的起點較低，如雪蓮為4； 原產(chǎn)于溫帶地區(qū)植物的生物學(xué)有效溫度的起點則介于上述兩者之間。生物學(xué)有效溫度的起點，落葉果樹的多在平均溫度610，常綠果樹為1015。 仙人掌仙人掌雪蓮雪蓮生物學(xué)有效溫度：生物學(xué)

6、有效溫度：生物學(xué)零度以上的溫度稱生物 學(xué)有效溫度。生生 長長 季季:指不同地區(qū)能保證生物學(xué)有效溫度的時 期，其長短決定于所在地全年內(nèi)有效溫 度的日數(shù)。生物學(xué)有效積溫生物學(xué)有效積溫:生長季中生物學(xué)有效溫度的累積值為生物學(xué)有效積溫（簡稱有效積溫）。 不同園藝植物在生長期內(nèi)，從萌芽到開花、到果實成熟都要求有一定的有效積溫。 影響有效積溫高低的因素：影響有效積溫高低的因素：（1）植物的原產(chǎn)地;（2）同一種園藝植物的不同品種對熱量的要求也有 所不同。（3）同一品種在不同地區(qū)也有差異。二、絕對溫度二、絕對溫度 溫度的三個基點：溫度的三個基點：所有園藝植物的生長發(fā)育對于溫度都有一定的要求，都各自有最低溫度、

7、最適溫度最低溫度、最適溫度和最高溫度和最高溫度三個基點。植物能生長的最低溫度和最高溫度稱為植物生長溫度的最低點和最高點，生長最快的溫度稱為其最適點，三者合起來稱為植物生長溫度的三基點。溫度的三基點。 植物生長溫度的三基點植物生長溫度的三基點因其地理起源的不同而不同。 起源于嚴(yán)寒地區(qū)的植物，起源于嚴(yán)寒地區(qū)的植物，能在氣溫為0甚至稍低于0的條件下生長，而它們的生長最適溫度通常在10以下。大部分溫帶地區(qū)的植物，在5以下或10以下沒有可覺察的生長，這些植物最適點，通常是2530左右，而最高點是在3540。 大部分熱帶和亞熱帶植物，其生長的溫度范圍更大。 生長的最適溫度是植物生長最快的溫度，但對于植物的

8、健壯來說，卻并不一定是最適宜的。因為在這樣的溫度條件下，植物雖然生長最快，但由于消耗的物質(zhì)也多。此時，植株如果處于不利的環(huán)境條件下，例如春季晚霜和干旱，極易受到損傷。 植物植物在不同的生育期，其生長三基點不斷地變化。一年生園藝植物從出苗到開花結(jié)實的整個生長期所要求的溫度，恰好與自然界早春至秋初這一段時期的氣溫變化相符合。因此在栽培作物時，應(yīng)了解植物生長的溫度要求。特別當(dāng)從遠(yuǎn)地引種植物時，這一點尤為重要。 開花期與積溫有關(guān)，根據(jù)對蘋果所做的調(diào)查，開花前20天開始的10天內(nèi)最高氣溫的平均值高，則開花早。 據(jù)對國光蘋果的研究，于花前觀測旬平均氣溫、旬平均最高氣溫和旬平均最低氣溫的積算值。經(jīng)相關(guān)系數(shù)測

9、定，分別與開花早晚呈明顯的負(fù)相關(guān)。其中以旬最高氣溫積算值與花期之間關(guān)系最為密切。積算值越高，花期越早，氣溫積算值每升高1，花期相應(yīng)提早1.15天，反之亦然。 溫度不僅影響開花的早晚，還影響花芽分化，對果實營養(yǎng)、色澤以及成熟期有直接影響。 同一種蔬菜在其不同的生長發(fā)育階段，要求不同的溫度。在種子發(fā)芽時，都要求較高的溫度。 一般喜溫的蔬菜，種子的發(fā)芽溫度以2530為最適；而耐寒蔬菜的種子，發(fā)芽溫度可在1015，或更低時就開始。幼苗期最適宜的生長溫度，比種子發(fā)芽時要低些。 三、溫周期現(xiàn)象和春化作用三、溫周期現(xiàn)象和春化作用 溫周期現(xiàn)象：溫周期現(xiàn)象：植物正常生長對晝夜溫度周期性的反植物正常生長對晝夜溫度

10、周期性的反應(yīng)，稱為溫周期現(xiàn)象。應(yīng)，稱為溫周期現(xiàn)象。植物在白天和夜晚生長發(fā)育的最適溫度不同，較低的夜溫對植物的生長發(fā)育有利。溫周期：溫周期：白天和夜晚溫度的差異。1.1.溫周期現(xiàn)象溫周期現(xiàn)象對晝夜溫周期現(xiàn)象的解釋：對晝夜溫周期現(xiàn)象的解釋：白天與夜晚，植物分別處在光期與暗期兩種時期下進(jìn)行生理活動。在白天植物以光合作用為主，高溫有利于光合產(chǎn)物形成。夜間植物以呼吸作用為主，溫度降低可以減少物質(zhì)的消耗，有利于糖分積累。而且在低溫下有利于根系發(fā)育，根冠比提高。 大部分園藝植物的正常生長發(fā)育，都要求有晝夜大部分園藝植物的正常生長發(fā)育，都要求有晝夜有溫度變化的環(huán)境。有溫度變化的環(huán)境。 熱帶地區(qū)的植物，要求的晝

11、夜溫差較小，為36；溫帶地區(qū)的植物為57；而對于沙漠或高原地區(qū)的植物，則要相差10或更多。溫周期的作用：溫周期的作用：1.低夜溫有利于花芽分化 2.晝夜溫差大，糖分積累水平高，果實風(fēng)味濃。 2.春化作用春化作用：春化作用：低溫促進(jìn)植物發(fā)育的現(xiàn)象，稱為春化作用。春化作用是溫帶植物發(fā)育過程中表現(xiàn)出來的特征。在溫帶地區(qū)由于日照的影響，溫度隨季節(jié)的變化十分明顯，所以許多溫帶植物表現(xiàn)出發(fā)育過程中要求低溫的特性。 一般來說，春化作用只能發(fā)生在能夠分裂的細(xì)胞之中。不同的園藝植物，對低溫的感受部位不同。據(jù)此，按感受低溫部位不同，將植物分為種子春化和綠體春化。春化類型：種子春化：種子春化：以萌動的種子進(jìn)行低溫春

12、化，例如， 白菜、蘿卜、芥菜、菠菜等。綠體春化：綠體春化：幼苗植株必需長到一定大小后才能感受低溫，即需要以營養(yǎng)體經(jīng)感受低溫作用。例如：洋蔥、大蒜、大蔥、芹菜等。脫春化：脫春化：在春化過程結(jié)束之前，把植物放到較高溫度下，低溫的效果被消除，這被稱之為脫春化，也被稱為解除春化。一般解除春化的溫度為2540。例如將越冬儲藏的洋蔥鱗莖在春季種植前先用高溫處理解除春化，可以防止洋蔥在生長期開花而獲得大鱗莖。 四、極限溫度（高溫和低溫） 溫度過高或過低都會導(dǎo)致成植株發(fā)生各種生理障礙，不僅造成減產(chǎn)或無收成，甚至造成植株的死亡。熱熱 害：害：高溫給植物造成的傷害稱之為熱害。熱害往往表現(xiàn)為局部受害，并間接引起植物

13、生病。耐熱力：耐熱力：植物所能忍耐的最高氣溫即為植物的耐熱力。高溫溫度越高，持續(xù)的時間越長，引起的障礙也越嚴(yán)重。高溫危害的現(xiàn)象：高溫危害的現(xiàn)象： 高溫所引起的障礙，包括日灼、落花落果、雄性不育、生長瘦弱，嚴(yán)重的導(dǎo)致死亡。夏季熱量過多使果實成熟期推遲，果實小，色差香味差，耐儲性低。 高溫導(dǎo)致的落花落果，在茄果類及豆類植物經(jīng)常發(fā)生，因為高溫妨礙了花粉的發(fā)芽與花粉管的伸長生長。 落葉果樹于秋冬溫度過高時則不能進(jìn)入休眠或按時結(jié)束休眠期。 日灼病高溫引起的生理生化變化：高溫引起的生理生化變化：原生質(zhì)解體，生物膠體的分散性下降，電解質(zhì)與非電解質(zhì)外滲，脂類化合物成層狀，蛋白質(zhì)變性與凝固，細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)破壞，有

14、絲分裂停止，細(xì)胞核膨大，DNA的數(shù)量減少。高溫破壞光合作用和呼吸作用的平衡關(guān)系，氣孔不關(guān)閉，促進(jìn)蒸騰從而使植物呈失水狀態(tài)。熱害使一些可逆的代謝變化，變?yōu)椴豢赡娴淖兓?，這是高溫障礙的重要方面。 1.1.凍害：凍害：零下低溫作用植物組織，使發(fā)生冰凍并造 成的傷害；2.2.寒害：寒害：即溫度稍高于0，組織未凍結(jié)成冰造成 的低溫傷害；（冷害）（冷害）3.3.凍旱：凍旱：是低溫與生理干旱的綜合表現(xiàn)；4.4.霜害：霜害：即早晚霜的為害。低溫危害：低溫危害：植物的抗寒性（耐寒性）：植物的抗寒性（耐寒性）：是指植物能抵抗或忍受0左右低溫的能力?？箖鲂裕嚎箖鲂裕菏侵笇?以下低溫的抵抗能力。植物對冬季一切不良條件

15、的抵抗或適應(yīng)能力稱為越冬性。 低溫對各個器官傷害的臨界溫度 種 類受 害 部 位 及 其 臨 界 溫 度蘋果、梨萌動芽-8（6小時死亡），凍花（中心花和雌蕊） -4.5-8.4 ，幼果 -1.7-2.5，樹體 -4.1（早霜）桃枝條（木質(zhì)部受凍）-6.0柑 桔葉片-3（伏令夏橙、甜橙），-4-5（紅桔），-9.6（溫州蜜柑）；果實-2.8-3（伏令夏橙）；樹冠-4-5（伏令夏橙、甜橙），-6.2-8（紅桔）；全株-8-9（紅桔、溫州蜜柑），-6-7（甜橙） 葡 萄葉片-3（伏令夏橙、甜橙），-4-5（紅桔），-9.6（溫州蜜柑）凍旱原因：凍旱原因：是冬春季節(jié)由于土壤水分凍結(jié)或土溫過低，根系不能

16、或極少吸收水分，而地上部分枝條的蒸騰強烈，造成植株嚴(yán)重失水的現(xiàn)象。 凍旱是生理干旱，是植物吸水和蒸騰不平衡的結(jié)果。果樹越冬抽條主要是越冬準(zhǔn)備不足的果樹受凍旱影響所造成。凍旱主要易發(fā)生在高寒干燥地區(qū)，樹種以蘋果、桃、梨幼樹發(fā)生最多。 根據(jù)對溫度的要求不同，可把蔬菜分為五類：根據(jù)對溫度的要求不同，可把蔬菜分為五類：1. 耐寒的多年生蔬菜耐寒的多年生蔬菜 如金針菜、韭菜、石刁柏、茭白、辣根等。它們的地上部分能耐高溫，但到了冬季，地上部分枯死，而以地下的部分越冬，能耐-10-15的低溫。2. 耐寒蔬菜耐寒蔬菜 如菠菜、大蔥、大蒜以及白菜中的某些耐寒品種，能耐-1-2的低溫。短期內(nèi)可以耐-5-10的低溫

17、。同化作用最旺盛的溫度為1520。黃河以南及長江流域可以露地越冬。 3.半耐寒蔬菜半耐寒蔬菜 蘿卜、胡蘿卜、芹菜、白菜類、甘藍(lán)類、萵苣、豌豆、蠶豆等。這類蔬菜可以抗霜，但不能長期忍耐-1-2的低溫。這類蔬菜在長江以南均能露地越冬。華南各地，冬季可以露地生長。其同化作用以1720為最強，溫度超過20時，同化作用減弱，超過30時，同化作用所積累的物質(zhì)幾乎全為呼吸作用所消耗。 4 .喜溫蔬菜喜溫蔬菜 黃瓜、番茄、茄子、辣椒、菜豆等。這些種類蔬菜的最適同化溫度為2030。當(dāng)溫度在1015以下時，授粉不良，引起落花。因此在長江以南，可以春播或秋播，北方則以春播為主，使結(jié)果期處在溫度適宜的季節(jié)。 5. 耐

18、熱蔬菜耐熱蔬菜 西瓜、甜瓜、冬瓜、南瓜、絲瓜、苦瓜、豇豆、刀豆等，它們在30左右的同化能力最高。豇豆在40的高溫下仍能生長。不論是華南或華北，都是春播而夏秋收獲，生長期處在一年中溫度最高的季節(jié)。 蔬菜對溫度的要求與起源的關(guān)系：蔬菜對溫度的要求與起源的關(guān)系：凡熱帶起源的蔬菜，在其生長發(fā)育過程中均要求較高的溫度，不耐霜凍。喜溫與耐熱蔬菜屬于這個范圍。而在亞熱帶及溫帶起源的蔬菜，對溫度的要求較低，能耐短時間的霜凍。 花卉植物也會因各自的原產(chǎn)地不同，耐寒的能力相差很大。根據(jù)花卉的耐寒性的差異，大體上可以把花卉分為三大類，即耐寒花卉、半耐寒花卉和不耐寒花卉。耐寒花卉耐寒花卉: :包括大部分多年生落葉木本花卉、松柏科常綠針葉觀賞樹木和一部分落葉宿根及球根類草花。它們都原產(chǎn)于溫帶和亞熱帶，在能在我國北方露地自然安全越冬，如忍冬、薔薇、玫瑰、紫薇、木槿、丁香、紫藤等。半耐寒花卉：半耐寒花卉：包括2年生草花中的一部分，一些多年生宿根草花和一部分落葉木本花卉，還有一些常綠樹種。它們都原產(chǎn)于溫帶和暖溫帶，在我國長江流域都能安全越冬，在華北、西北和東北，有的需埋土防寒越冬，有的需包草保護(hù)越冬，有的需進(jìn)入地窖越冬。 半耐寒花卉半耐寒花卉的根系在凍土中大多不會受凍，宿根花卉的地上部分枯死，木本花卉的地上部分則不能忍