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作物生长、发育和产量与高度的关系

发布时间:2019-10-13

  果树作物对热量的要求在很大程度上与生长地的海拔高度有关。随着高度的增加,为完成整个生长期和各发育时期所需要的积温明显地减少。例如,在海拔1350米高度上,苹果品种全生长期的积温比900米髙度上要少20%, 而在1550米高度上要比900米高度上少40%;幼芽开放—果 实成熟期的积温,1550米高度上要比900米高度上少30— 35%。

  其它果树与不同熟性的品种也有类似现象。栽植在1400米以上,尤其在1550—1600米以上的果树对温度条件的变化反应很强烈。这不仅表现在对热量要求的变化上,而且还反映在植株生长量的减少和产量的下降上。正如前面已经说过的那样,果树要求的积温随高度的减少可以用辐射状况和光谱组成的不同来解释。

  山前和平原地区苹果需要较多的积温是因为夏季温度较高的缘故。我们已经确定,在气温为28—30℃的情况下,苹果就要受到抑制,叶子膨压消失,光合产物下降。在外伊犁阿拉套山区的山前地区,估计积温要减少3—5%。

  温度的变幅同样能使植物对热量的要求下降。根据我们的资料,白天气温上升到22—25℃;,夜间温度下降至7—9℃可以加速果实的成熟过程,缩短成熟期,减少对热量的要求。

  夜间温度下降使得乙烷的生物合成提高,后者可促使果实提前成熟。按什特莱弗的资料,收获前较低的夜间温度(山区具有这种条件)是加速果实成熟过程的独特的刺激素。

  我们认为,综合上述各因素,就可以确定山区和平原区果树作物对热量要求不同的定量特征。

  平原和山前地区果树的各发育阶段和时期同样是在不同的温度和积温条件下发生的。例如,平原地区和山前地区苹果幼芽是在正枳温平均为180℃、有效积温为(>5℃ )90℃的情况下大量开放的,而在山区(海拔1350 —1400米》相应为90℃和 50℃。

  日平均气温山区稳定通过7—8℃,山前和平原区稳定通过10℃的日期与幼芽开放盛期的开始日期相接近,因此可以用作为确定这一发育阶段来临日期的间接指标。

  山区苹果第一批花的开放日期与日平均气温稳定通过 12—13℃的日期相近,或者说,开花始期的五天平均气温不低于12℃;而在山前区和平原区,五天平均温度不低于14℃。无论是我们,还是其他研究者们都没有发现幼芽开放期各品种之间有更大的温度差异。

  在平原区和山前区,苹果品种在有效积温(>5℃)为225—230℃的时候开始开花,年际变化从1961年的202℃至1963年的259℃,积温为360—370℃时开花结束。在海拔1350―1400米高度上,温度累积到155—191℃时就开花,开花盛期的积温为248—276℃。

  各品种的上述积温量是不相同的。

  温度条件的变化还很明显地影响到其他一些过程:树枝增长、蒸腾、光合作用。平原地区和山前地区在春夭土壤水 分最适宜情况下,苹果的一年生枝条是在旬平均气温15—16℃的时候开始生长的(一旬的增长不少于2厘米),山区为13—14℃。最大增长量(达8—10厘米)的相应温度为21—17℃。

  在生长期热量资源不少于2700—2800℃的地区,树龄9年以下的苹果树,当日平均气温为17—20℃的时候,每棵树的最大总增长量达2000—2500厘米。这是阿勃拉缅科测定的。积温减少350—500℃,日平均气温下降3—5℃,增长量就要减少50—66%。

  各品种由于对热量的要求不同而有不同的增长量。

  众所周知,大多数作物的光合作用是在温度近于0 ℃的时候开始的;在30—35℃以下,随温度的提高而增强。当温度进一步升高,同化过程开始减慢,而在40—50℃时,同化过程就停止了。拫据我们的资料,外伊犁阿拉套山区苹果的最大光合作用率是在叶枝温度不低于30℃和太阳总辐射强度为524瓦特/m²的情况下发生的。

  各种生长条件下(平原、山前区、山区—海拔1550米、高山区—海拔1720米)苹果(品种和树龄相同)叶温的同时測量表明有以下的明显差异:中午小于14℃,早晨和晚上为6—7℃。在这些条件下,苹果叶子的生产率是不一样的。 对于光合作用来说,平原和山前地区的条件是不太有利的。这里,当白天有光照时期的气温为25—33℃的时候,其表层叶子的温度高于30℃,中午时刻更超过35℃。当出现这样灼热的情况时,甚至在土壤温度最为适宜的条件下,植物的生理和生化过程也要遭到破坏。(山区叶面温度为25—30℃)。

  垂直方向上温度状况的不一致,是决定果树作物各种物候韵律的主要原因之一。

  物候观測记录了植株形成过程中已经发生的外部变化, 而内部变化只能在研究有机体的形成过程时才能被揭示。库别尔曼将高等被子植物的器官形成过程划分为12个阶段。果树作物枝干的生长与发育同样要经历这12个阶段。

  按照伊萨叶娃的观测,苹果芽向生殖发育的转移是由第三器官形成阶段的条件决定的,因此,我们首先要研究一下这一时段。

  在我们所研究的条件下,苹果花芽的形成时间和夏秋分化的持续时间因温度条件的不同而有明显的变化。秋季品种早开始(2—3周),并且分化得快一些。如果气温低于18—20℃,则在我们所研究的条件下,平原和山前地区的苹果,其幼芽是不会分化的。山区这一温度低于15— 17℃。只有在累积了一定正的、有效的和最高温度的情况下, 才能形成花芽。这种累积值随高度而减小。

  秋季品种花芽夏秋分化所需要的积温比秋冬季品种要少。各品种进行分化过程的气温是不相同的。日平均气温高于20℃日数的差别最大。我们认为,这些温度就是秋冬季和冬季品种,特别是种植在海拔1550—1600米以上地区的品种产量低的主要原因。

  夏秋分化的开始和终止日期与日平均气温通过一定界限的日期有相当好的一致性。按我们的看法,这一规律同样可以用该阶段植物发育所需的温度水平来加以解释。例如,种 植在1050—1370米高度的品种其芽分化的开始日期与日平均气温通过20℃的日期相接近,而这些地区夏秋分化阶段的终止日期与通过15℃(秋天)的日期相接近。要求热量更多一些的品种,在海拔1050―1370 米上,这一过程的开始同样出现在日平均气温稳定通过20℃之后,而其结束—在稳定通过17—18℃之后,髙山区(1550— 1700米)相应为稳定通过15℃和12℃。

  品种在完成夏秋季分化之后至冷季开始之前,在相当暖和的地区里,还有不少于两个至两个半月的时间,而 在热量不够的地区平均不超过45—50天,个别年份则更少一些。正积温可相差1—3倍,而白天温度相应地可从21℃变到12℃。

  不同高度上热量资源的不一致最终决定了苹果产量的不同(产量与树干周长的资料引自德拉加弗采的文献)。

  梨、李和桃是更喜热的作物。在海拔1400米以上,积温2700—2800℃以下,梨就开始感到热量不足。因此,它在温暖的南坡上生长得更好一些,每棵树的果实产量可达123公斤,而在北坡却不超过80公斤。

  在海拔1480—1520米高度上(“山地园艺家”国营农场)苹果结果很好,而大部分樱桃和李树却死亡了。种植在海拔1450—1500米以上(外伊犁阿拉套山区)的核果类作物,大多数也有同样的景象,这些地区的热量资源不超过2500—2550℃

  在生长期热量资源为3500—3600℃的地区,各品种的桃树都能很顺利地生长和结果。当积温为2800℃的时候,上述各品种就不能成熟,并且结果不好。对这一作物来说,夏天的温度有重要意义。夏天平均温度高于22—23℃,则生长很好;而低于19℃,果实便不能成熟。

  顺利栽种桃树的必要条件是要有较长的日平均温度不低于20℃的时期(90天以上)。阿拉木图州的东南部的平原地区、塔尔迪库尔干州的潘菲洛夫地区和哈萨克斯坦的南部都有很好的栽培这种果树的热量条件。